Dyrektor ds. Badań Marynarki Wojennej USA kontradmirał Matthew Clander w jednym ze swoich wywiadów poruszył kwestię lasera na ciele stałym i ogłoszenia admirała Jonathana Greenerta, że taki laser zostanie zainstalowany na pokładzie okrętu wojennego w 2014 roku. „Nasze inicjatywy ukierunkowanej energii, a zwłaszcza laser na ciele stałym to programy naukowe i technologiczne o najwyższym priorytecie, powiedział Klander. „Program laserów na ciele stałym jest podstawą naszego zaangażowania w szybkie dostarczanie zaawansowanych możliwości siłom frontowym”.
W ostatnich dziesięcioleciach XX wieku zwolennicy broni ukierunkowanej (DEW) obiecali, że lasery i broń energetyczna o dużej mocy zrewolucjonizują działania wojenne. Pod wieloma względami ta obietnica stała się rzeczywistością w innej formie, ponieważ tysiące małych laserów wypełniły arsenały nowoczesnych sił zbrojnych. Lasery te to jednak głównie albo urządzenia dalmierzowe, które zwiększają możliwości i skuteczność broni kinetycznej, albo urządzenia oślepiające, które wyłączają optykę wroga. Jednak ostatnie wydarzenia wskazują, że możliwości ONE stają się coraz bardziej realne
Lasery, fazery, blastery i działa elektromagnetyczne stały się częścią kanonowej broni science fiction, ale rzeczywiste problemy z mocą, pojemnością cieplną, rozmiarem i „skłonnością do używania ukierunkowanej broni energetycznej przeciwko współobywatelom” są trudne do rozwiązania. wprowadzić w życie. Obecnie technologie ONE dzielą się głównie na: wysokoenergetyczne lasery HEL (laser wysokiej energii), broń mikrofalową dużej mocy HPM (mikrofale dużej mocy) oraz wiązki naładowanych cząstek. Prawda jest taka, że zbliżamy się coraz bardziej do dnia, w którym systemy ONE staną się powszechne w przestrzeni bojowej. Ten artykuł zawiera przegląd kilku obiecujących obecnie dostępnych systemów częstotliwości radiowych i laserów oraz analizuje najbardziej prawdopodobne trendy w wojskowym zastosowaniu systemów GNE w ciągu najbliższych dziesięciu lat.
Aktywny system powstrzymywania (SAS)
Active Denial System (ADS) to niedrogi, wdrożony i gotowy do walki system ONE. SAS, czasami określany jako heat ray lub pain ray, został stworzony przez firmę Raytheon, światowego lidera w rozwoju i badaniach promieniowania mikrofalowego. Jest to jeden z pierwszych nieśmiercionośnych, ukierunkowanych systemów przeciwpiechotnych wdrożonych w armii amerykańskiej. SAS został stworzony jako nieśmiercionośny system kontroli i wykluczania tłumu. System zamontowany w pojeździe został przetestowany w zasięgu około jednego kilometra. SAS wysyła skoncentrowaną wiązkę o niezwykle wysokiej częstotliwości 95 GHz w kierunku osoby lub grupy osób, powodując silny ból. Energia ta powoduje wzrost temperatury powierzchniowej skóry ludzkiej, która po kilku sekundach staje się tak nieprzyjemna, że ludzie zmuszeni są do opuszczenia kontrolowanego obszaru. Na ludziach przeprowadzono setki testów, po których SAS otrzymał certyfikat broni nieśmiercionośnej. To powiedziawszy, pozostają wątpliwości co do długoterminowych skutków zdrowotnych lub co się stanie, jeśli dana osoba była narażona przez długi czas. SAS został rozmieszczony w Afganistanie w 2010 r., ale nigdy nie został wysłany i został odesłany przez sceptycznych dowódców polowych. SAS został zademonstrowany przez Korpus Piechoty Morskiej w Quantico w marcu 2012 roku, a marines przyjęli go z entuzjazmem. „Nie usłyszysz tego, nie poczujesz, ale poczujesz” – powiedział pułkownik Tracy Tafolla, dyrektor wspólnego wydziału broni nieśmiercionośnej – „a to daje nam pewne korzyści, które możemy wykorzystać”.
Mobilny demonstrator lasera dużej mocy HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)
W połowie 2007 roku podpisano dwa kontrakty fazy I z Boeingiem i Northrop Grumman na opracowanie naziemnego mobilnego systemu laserowego. W 2009 roku Boeingowi pozwolono kontynuować prace i wykonać model demonstracyjny zamontowany na podwoziu ciężkiego wojskowego pojazdu terenowego HEMTT. System został przetestowany ze zmniejszoną wydajnością w 2011 roku na poligonie White Sands. Pokazał zdolność systemu do przechwytywania, towarzyszenia i niszczenia latającej amunicji. Kolejny kontrakt z US Army Rocket and Space Agency, wydany w październiku 2012 roku, pozwolił na kontynuację tych zmian. Umowa ta jest znana jako umowa na testowanie dużych mocy fazy II; przewiduje instalację przez firmę Boeing lasera na ciele stałym o mocy 10 kW w mobilnej instalacji demonstracyjnej lasera wysokoenergetycznego HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Kolejnym opcjonalnym krokiem może być integracja lasera o większej mocy, której celem jest zmniejszenie ryzyka stosowania laserów o dużej mocy. Zmodernizowana instalacja HEL MD podczas testów operacyjnych będzie wykonywać przechwytywanie, śledzenie, uszkadzanie i niszczenie celów.
„Program Boeing HEL MD wykorzystuje najlepszą technologię laserów półprzewodnikowych, aby zapewnić armii zdolności z prędkością światła do obrony przed pociskami, artylerią, moździerzami i dronami, zarówno dziś, jak i w przyszłości” – powiedział wiceprezes i dyrektor programów ukierunkowane systemy energetyczne Mike Wrynn. Boeing spodziewa się, że system zostanie ukończony i gotowy do produkcji do 2018 r., a moc lasera wzrośnie z 10 kW do 100 kW.
Eksperymentalna instalacja laserowa YAL-1 (dawny Laser Powietrzny)
Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, dawniej ABL (Airborne Laser), to system uzbrojenia oparty na chemicznym laserze tlenowo-jodowym klasy megawatów zamontowanym w zmodyfikowanym samolocie Boeing 747-400F. Został stworzony przede wszystkim jako system obrony przeciwrakietowej do niszczenia taktycznych pocisków balistycznych w fazie przyspieszania. Amerykańska Agencja Obrony Przeciwrakietowej (MDA) z powodzeniem wystrzeliła laser o wysokiej energii (HEL) na pokładzie latającego samolotu po raz pierwszy w sierpniu 2009 r. W styczniu 2010 roku, podczas lotu, HEL został wykorzystany do przechwytywania, a nie niszczenia pocisku testowego podczas fazy przyspieszania. W lutym 2010 roku, podczas testów u wybrzeży Kalifornii, system z powodzeniem zniszczył pocisk na paliwo ciekłe w fazie przyspieszania trajektorii. Jak stwierdzono w MDA, niecałą godzinę po zniszczeniu pierwszego pocisku, drugi pocisk, już na paliwo stałe, został pomyślnie przechwycony (ale nie zniszczony) i wszystkie kryteria testu spełniły określone. W oświadczeniu MDA zauważono również, że ABL zniszczył identyczny pocisk na paliwo stałe podczas lotu osiem dni wcześniej. Po raz pierwszy podczas testów system ukierunkowanej energii zniszczył taktyczne pociski balistyczne na każdym etapie lotu. Później opublikowano raport, w którym stwierdzono, że pierwsze bombardowanie w lutym zajęło 50% mniej czasu napromieniowania niż oczekiwano, aby zniszczyć pocisk; drugi ostrzał pocisku na paliwo stałe został wyłączony godzinę później przed zniszczeniem pocisku z powodu problemów z „niewspółosiowością wiązki”. Finansowanie programu zostało obcięte w 2010 roku, a następnie całkowicie anulowane w grudniu 2011 roku. W 2013 roku kontynuowano badania mające na celu wykorzystanie doświadczeń zdobytych przy systemie laserowym YAL-1 i próbę zainstalowania przeciwrakietowego systemu laserowego na dronach mogących latać powyżej limitu wysokości przebudowanego samolotu odrzutowego Boeing 747-400F.
Anty-amunicja obrony obszaru (ADAM)
Lockheed Martin był również jednym z liderów rozwoju systemów uzbrojenia opartych na HEL. W ciągu ostatnich kilku lat Lockheed Martin opracował system ochrony przed amunicją Area Defense Anti-Munition (ADAM), aby chronić krytyczne cele przed zagrożeniami krótkiego zasięgu, takimi jak UAV lub domowej roboty pociski artyleryjskie, takie jak QASSAM. Laser i system kierowania ogniem kompleksu ADAM mieści się w kontenerze na dużej przyczepie, która może holować ciężarówkę. Po ustawieniu i włączeniu ADAM może odbierać informacje z sieci pobliskich radarów lub, w odpowiednim czasie, działać jako oddzielny system. Po otrzymaniu sygnału ADAM może śledzić cele w odległości 5 km i niszczyć je laserem o mocy 10 kW w odległości do 2 km. Według Lockheed Martin, podczas demonstracji w 2012 roku system przechwycił, wyśledził i zniszczył cel w ciągu trzech sekund. W listopadzie 2012 r. Lockheed Martin poinformował, że ADAM „skutecznie zniszczył cztery pociski w symulowanym locie z 2 km i przechwycił UAV na 1,5 km, powodując jego kontrolowane rozbicie”. Podczas kolejnych testów w marcu i kwietniu 2013 roku system ADAM zniszczył osiem atakujących rakiet małego kalibru, takich jak QASSAM. Lockheed Martin kontynuuje ulepszanie systemu ADAM, a według Tony'ego Bruno, prezesa Lockheed Martin Space Systems, ADAM „jest praktycznym i przystępnym cenowo ukierunkowanym systemem energetycznym, który może rozwiązać prawdziwy problem radzenia sobie z pobliskimi zagrożeniami”.
Marine Corps zademonstrował Active Denial System (ADS) w listopadzie 2012 roku w Wirginii. ADS to najnowocześniejszy skierowany system energetyczny w zakresie fal milimetrowych, który w kontakcie z potencjalnie wrogim tłumem daje wojsku coś bardziej uzasadnionego niż krzyki i mniej szkodliwe niż strzelanie.
Biorąc pod uwagę, że przyszłość należy do laserów, Boeing stworzył mobilny system broni laserowej na podwoziu ciężarówki.
HPEMcase Plus firmy Diehl Defense to kompaktowy autonomiczny system mobilny o 50% większej mocy i większym zasięgu niż wersja standardowa. System służy do zwalczania urządzeń podsłuchowych
Bofors HPM BLACKOUT Broń mikrofalowa dużej mocy
Niektóre nieśmiercionośne systemy ONE są trudne do wykrycia. Mogą zapewnić wyjątkową przewagę taktyczną w dzisiejszym konflikcie. Wyobraź sobie, że jednym naciśnięciem przycisku możesz uniemożliwić przeciwnikowi korzystanie z urządzeń elektronicznych? Można to zrobić na przykład za pomocą systemu mikrofalowego BLACKOUT o wysokiej mocy mikrofal (HPM) firmy BAE Systems Bofors. System jest mobilnym źródłem mikrofal, które może zakłócić działanie niezabezpieczonych urządzeń elektronicznych. Pierwotnie opracowany wyłącznie jako urządzenie do oceny i eksperymentowania, Bofors HPM BLACKOUT ma dobre perspektywy, aby stać się praktycznym systemem z rzeczywistym zastosowaniem. W opisie systemu stwierdza się, że system „wywarł niszczycielski wpływ ze znacznej odległości na szeroką gamę urządzeń komercyjnych… System składa się ze zintegrowanego modulatora, źródła mikrofal i anteny”. System waży mniej niż 500 kg i ma około 2 metry długości. Wariant operacyjny Bofors HPM BLACKOUT mógłby unieruchamiać obszary docelowe, wyłączając wiele komercyjnych i niektórych wojskowych systemów elektronicznych, uniemożliwiając przeciwnikowi korzystanie z telefonów komórkowych, smartfonów, tabletów, innych urządzeń i systemów uzbrojenia. W niedawnym raporcie firmy BAE Systems powiedziano, że grupa jej badaczy „zademonstrowała zdolność systemu Bofors HPM BLACKOUT do wywierania szkodliwego wpływu na wybrane urządzenia elektroniczne w systemach uzbrojenia i wykazała, że system ten może być ważnym dodatkiem do inna broń, w szczególności w przestrzeni asymetrycznej, gdzie realne zagrożenia mieszają się z niewinnymi cywilami”. Oczywiste jest, że systemy ONE, takie jak Bofors HPM BLACKOUT, mogą zostać wykorzystane do uzyskania przewagi w przestrzeni wojny elektromagnetycznej.
Broń elektromagnetyczna dużej mocy o dużej mocy elektromagnetycznej (HPEM)
Diehl opracował serię źródeł mikrofal opartych na wielostopniowych oscylatorach Marksa i oscylatorach mikrofalowych (metoda generowania mikrofal z impulsów prądu stałego pozostaje niejasna). Źródła te obejmują urządzenia do noszenia (działające z częstotliwością 375 MHz i DS110B działające w zakresie 100-300 MHz) do instalacji stacjonarnych (działające z częstotliwością 100 MHz [w oleju], 60 MHz [w glikolu] i 50 MHz [w wodzie], wszystkie przy maksymalna częstotliwość powtarzania impulsów 50 Hz). Według doniesień systemy przenośne wytwarzają napięcie 400 kV i 700 kV, podczas gdy napięcie wyjściowe instalacji stacjonarnej może sięgać nawet jednego megawolta. Technicy Diehl pracowali nad zaprojektowaniem i wykonaniem anteny o dużym zysku w celu poprawy wydajności wspomnianych systemów i wykorzystania ich do celów wojskowych.
W styczniu 2013 r. urząd patentowy przyznał firmie Diehl BGT Defense patent na generator mikrofal.
Zastosowanie nieśmiercionośnych systemów HPEM (High-Power-Electro-Magnetics) zapewnia nowe możliwości, które pozwolą siłom wojskowym i cywilnym na wyłączenie systemów dowodzenia, informacji i monitorowania. Źródła HPEM mogą być wykorzystywane do ochrony ludzi i konwojów, na przykład do przeciążania i trwałego wyłączania radiowych urządzeń wybuchowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych tłumików, system ochrony konwojów HPEM jest również skuteczny przeciwko nowym typom czujników IED. Pojazdy wroga z elektronicznym sterowaniem silnikiem mogą zostać niespodziewanie zatrzymane przez mobilny lub stacjonarny system HPEM. Nowa technologia HPEM firmy Diehl Defense chroni konwoje przed ładunkami IED; pozwala zatrzymać opuszczanie samochodów i uniemożliwić nieautoryzowany dostęp do obszarów o ograniczonym dostępie. W ten sposób technologia ta w istotny sposób przyczynia się do ochrony żołnierzy na misjach międzynarodowych.
Systemy HPEM mogą również wspomagać siły specjalne i siły policyjne w wykonywaniu ich zadań. Systemy HPEM tłumią komunikację wroga i zakłócają systemy wywiadowcze i informacyjne, na przykład podczas uwalniania zakładników. Analiza wpływu wysokoenergetycznych impulsów magnetycznych na systemy uzbrojenia prowadzi do koncepcji nieśmiercionośnych siłowników zdolnych do neutralizacji ukrytych IED z bezpiecznej odległości bez szkody dla ludzi i środowiska.
Urządzenia do noszenia na ciele są dostępne jako systemy testowe wraz z podstawowymi montowanymi w pojazdach systemami przeciwdziałania IED i systemami wyłączania pojazdu.
System broni laserowej LaWS (Laser Weapon System) jest demonstratorem technologii wyprodukowanym przez Naval Systems Command z komercyjnych laserów światłowodowych na ciele stałym. LaWS może celować w cele zgodnie z danymi otrzymanymi z kompleksu bliskiego zasięgu MK 15 PHALANX Close-In Weapon lub z innych źródeł naprowadzania i niszczyć małe łodzie i cele powietrzne bez użycia pocisków
Przepisy dotyczące lasera na statkach
Aby zapewnić natychmiastową ochronę statków, firma Raytheon opracowała laser na ciele stałym LaWs. Ten JEDEN system łączy wiązki z sześciu HEL w jedną wiązkę w celu naprowadzania na wolno poruszające się cele; jest podłączony do stacji radarowej, która wykrywa i śledzi atakujące cele. Oczekuje się, że przepisy ustawowe uzupełnią tradycyjne systemy broni kinetycznej krótkiego zasięgu; może celować w cele zgodnie z danymi uzyskanymi z kompleksu broni bliskiego zasięgu MK 15 PHALANX lub z innych źródeł naprowadzania. Po udanych próbach terenowych w 2012 r., kierownik programu prawa, kapitan David Keel, stwierdził, że „sukces tych wysiłków wyraźnie uzasadnia militarne użycie ukierunkowanej broni energetycznej w środowiskach morskich. Dalszy rozwój i integracja silniejszego lasera z systemem Prawa zwiększy zasięg i rozszerzy zasięg celów, które można skutecznie przechwycić i zniszczyć.”
Marynarka Wojenna USA uważa LaWs za wysoce funkcjonalny i dokładny system o niskim ryzyku i dużym odrzucie.„Nawet nasze zaniżone liczby mówią nam, że jeden strzał ukierunkowanej energii kosztuje mniej niż dolara”, powiedział kontradmirał Klander w wywiadzie z 8 kwietnia 2013 r. „Porównaj to z setkami tysięcy dolarów za wystrzelenie rakiety, a zaczniesz dostrzegać korzyści płynące z tych możliwości”.
Powołując się na szereg przełomów technologicznych w programie rozwoju ustaw, US Navy ogłosiła, że w 2014 r. rozmieści je na pokładzie doku transportowego PONCE klasy AUSTIN.
Opracowanie systemu obrony powietrznej krótkiego zasięgu opartego na wysokoenergetycznej instalacji laserowej
Broń laserowa, czyli ONE, emituje energię w określonym kierunku bez możliwości przenoszenia. Przenosi energię do celu, aby osiągnąć pożądany efekt. Przewidywane narażenie człowieka może być śmiertelne lub nie śmiertelne. Wpływ ten można sklasyfikować jako fizyczny, fizjologiczny lub psychologiczny. Energia może przybierać różne formy: promieniowanie elektromagnetyczne, w tym częstotliwości radiowe, mikrofale, lasery i masery, cząstki o masie w broni wiązkowej (z technicznego punktu widzenia rodzaj mikropocisku) oraz dźwięk w broni dźwiękowej.
Broń laserowa nadaje się szczególnie do operacji, które wymagają wysokiej dokładności i szybkiego skalowalnego oddziaływania, a także do obrony przed tanimi zagrożeniami, które atakują masowo.
Demonstracyjny system laserowy niemieckiej firmy MBDA
MBDA promuje lasery dużej mocy w rozwoju zintegrowanych systemów broni laserowej. Zalety aplikacji to: natychmiastowy wpływ na cel, niska wykrywalność optyczna, niski koszt logistyki i utrzymania oraz bardzo niski koszt pracy, skalowalny wpływ na cel i możliwość jego zwiększenia, wysoka dokładność, wysoka selektywność, brak strat pośrednich i wreszcie brak potrzeby zaopatrzenia, przechowywania lub transportu amunicji.
Potencjalne zastosowania systemów broni laserowej obejmują ochronę krytycznych zasobów, takich jak wysunięte bazy operacyjne, żołnierze i pojazdy (lądowe, powietrzne, morskie); zwiększanie lub utrudnianie mobilności taktycznej; oraz ochrona przed terroryzmem. Są w stanie realizować zadania zwalczania pocisków rakietowych, pocisków artyleryjskich i moździerzy, bezzałogowych statków powietrznych, IED oraz przenośnych systemów obrony przeciwlotniczej.
Obecnie koncentracja MBDA na laserach dużej mocy opiera się na tak zwanym podejściu systemów zintegrowanych. MBDA pracuje nad bronią laserową do zwalczania pocisków rakietowych, pocisków artyleryjskich i amunicji moździerzowej. Prace w ramach kontraktu z Europejską Agencją Obrony i Niemieckim Urzędem Zamówień Obronnych idą dobrze. Aby przyspieszyć rozwój, MBDA zainwestowała w ten program znaczną ilość środków własnych.
Demonstracyjna instalacja laserowa o mocy lasera 40 kW z powodzeniem działała na cele powietrzne znajdujące się w odległości ponad 2000 metrów i wysokości 1000 metrów.
W ośrodku testowym MBDA w Schrobenhausen istnieje już niezbędna infrastruktura. Składa się z trzech poligonów strzeleckich i śledzących, laboratorium testowego i laboratorium na dachu z demonstratorem lasera, które razem dają doskonałe możliwości do obecnego i przyszłego rozwoju.
Następne dziesięć lat
Systemy GNE pokazują nam, jak może wyglądać przyszłość. Zanim ONE zastąpi proch strzelniczy i stanie się jakościowo nową technologią wojenną, problemy związane z mocą, pojemnością cieplną, rozmiarami i „predyspozycjami do użycia ukierunkowanej broni energetycznej przeciwko współobywatelom” muszą zostać rozwiązane.„Przydatną praktyczną zasadą jest to, że TNT zawiera około megadżula energii chemicznej, a ta ilość jest często potrzebna do zniszczenia celu wojskowego”, mówi raport na temat systemów UNE opublikowany przez Centrum Rozwoju Broni Powierzchniowej Marynarki Wojennej USA w Dahlgren w czerwcu 2013 r.. Aby stać się konwencjonalną bronią wojskową, każdy obiecujący laser, fazer lub blaster będzie musiał stale generować niszczycielską energię rzędu jednego megadżula. Większość systemów DRE nie osiągnęła jeszcze tego poziomu, ale niektóre z nich mogą osiągnąć takie możliwości na początku 2016 roku.
W chwili obecnej, na podstawie informacji o systemach ONE opublikowanych w otwartych źródłach, można wysnuć następujący wniosek pośredni. Główną perspektywą wykorzystania ukierunkowanej energii do zadań wojskowych jest możliwość kontrolowania zamieszek (ADS), wyłączania nieekranowanej elektroniki (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) oraz ochrony krytycznych obszarów i sprzętu (ADAM, Laws i HEL MD). Już same te możliwości pozwalają nam podnieść potencjał bojowy tak bardzo, że zmusza nas to do prowadzenia ciągłych prac badawczo-rozwojowych nad systemami ONE. Systemy o większej śmiertelności i odpowiednio większym zapotrzebowaniu na energię są instalowane na dużych statkach, dużych samolotach i naziemnych celach obrony punktowej z dużymi źródłami energii. Chociaż pierwszy śmiercionośny naziemny mobilny system laserowy, HEL MD, został już wdrożony w dużym pojeździe, nie jest jeszcze tak mobilny, funkcjonalnie elastyczny ani zabójczy jak istniejące systemy kinetyczne. W następnej dekadzie, po pokonaniu znacznych trudności technologicznych, możliwe jest, że pojawi się czołg wyposażony w nową wersję systemu laserowego „podobnego do HEL MD”. Kierownik programu rozwoju technologii laserów na ciele stałym w Biurze Badań Marynarki Wojennej napisał w swoim raporcie z kwietnia 2013 r.: „Przyszłość jest tutaj. Laser na ciele stałym to duży krok naprzód w kierunku fundamentalnej transformacji współczesnej wojny, która charakteryzuje się pojawieniem się ukierunkowanych systemów energetycznych; dokładnie to samo stało się w odpowiednim czasie z prochem strzelniczym, który zastąpił noże i miecze.”
