Kuni viimase ajani piirdus laseri roll suuresti ulatuse ja valgustusandmete esitamisega, sihtmärkide märgistamise ja tähistamisega poolaktiivseks sihtimiseks või kiirjuhitavate rakettide kursi korrigeerimiseks. Lisaks kasutatakse lasereid edukalt pimestusseadmetena paljudes kaugkaitsmetega rakendustes, samuti infrapunarelvade kontrollitud vastumeetmete süsteemides infrapuna juhitavate rakettide vastu.
Laserite eest saavad kaitset andurid, mis suudavad tuvastada, tuvastada ja määrata allika asukoha, vahendid, mis takistavad vaatlust, takistades seeläbi teabe kogumist, ja lõpuks filtrid, mis takistavad optiliste süsteemide, sealhulgas inimsilma kahjustamist. Praegu on suure võimsusega lasersüsteemid või suure energiaga laserid (inglise keeles HEL-High Energy Laser), mis on võimelised hävitama selliseid sihtmärke nagu väikesed droonid ja mürsud ning kahjustama suuremaid süsteeme, tohutu operatiivse kasutuselevõtu äärel ning arendajad ja planeerimisstruktuuridele tasub juba praegu hoolikalt mõelda, kuidas neile vastu astuda.
Kahtlemata rakendab USA enamikku laserprogramme, kuid sarnaste süsteemide kallal töötavad ka Venemaa, Hiina, Saksamaa, Iisrael ja Ühendkuningriik ning Kongressi luureteenistuse andmetel pole USA -l siin ilmselt selget eelist.
Meresüsteemid
Varasematel etappidel vähendatakse sõjalaevadel kasutatavate laserite operatiivset kasutamist enamasti võitluseks droonide, mehitamata paatide ja kiirlahingulaevade vastu, mis nõuab suhteliselt väikese võimsusega süsteeme. Laevavastaste rakettide ja isegi lennukite tulistamine nõuab võimsamaid 150 kW klassi relvi.
USA merevägi, selle tehnoloogia kõige entusiastlikum pooldaja, rahastab mitut laserrelvasüsteemi ühe suure SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System) programmi raames. 2018. aasta märtsis sõlmiti Lockheed Martiniga leping esimese süsteemi ehk esimese etapi kohta. Selle 150 miljoni dollari suuruse lepingu alusel kavandab, toodab ja tarnib ta kahte suure energiaga laserit ja integreeritud optilist pimestit koos järelevalvelaseritega (HELIOS), ühe paigaldamiseks Arleigh Burke klassi hävitajale ja teise katsetamiseks kaldal. Leping sisaldab ka 14 täiendava HELIOS -süsteemi võimalust. Kui katsed on edukalt lõpule viidud, suurendavad need võimalused lepingu väärtust ligikaudu 943 miljonile dollarile.
"HELIOS-programm on esimene omataoline, mis on integreerinud laserrelvad, kaugluure ja -seire ning droonivastased võimalused, et dramaatiliselt suurendada USA mereväele kättesaadavat olukorrateadlikkust ja mitmekihilisi kaitsmisvõimalusi," ütles ameti pressiesindaja. Relvasüsteemid ja andurid.
Programm HELIOS sisaldab 60 kW kiudoptilist laserit UAV-de ja väikelaevade vastu võitlemiseks, laeva lahingujuhtimissüsteemiga integreeritud kaugluure- ja seiresensorisüsteemi ning väikese võimsusega pimestavat laserit, mis häirib vaenlase droonide jälgimissüsteeme. Peamine laser on väidetavalt kasvupotentsiaaliga kuni 150 kW.
Esimese etapi raames peab Lockheed Martin tarnima 2020. aastaks testimiseks kaks HELIOS-süsteemi, ühe Arleigh Burke-klassi hävitajale paigaldamiseks ja teise White Sandsi maakatseks.
Pimestav ODIN
Teine süsteem on väikese võimsusega laserpaigaldis ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - mereväe optiline pimestusseade), mis on mõeldud UAV -andurite pimestamiseks ja keelamiseks. USA mereväe andmetel on ODIN-süsteemi põhikomponentide hulka kiirte sihtimisseade, mis omakorda sisaldab teleskoopilist alamsüsteemi ja vähese reageerimisega peegleid, kaks laserkiirgurit ja andurite komplekt jämedaks ja täpseks sihtimiseks ning nagu HELIOS-is, tutvumiseks ja vaatlemiseks.
Kolmas süsteem, tuntud kui SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), on Laser Weapon System (LaWS) programmi võimsam arendus, mille kohaselt paigaldati maandumislaeval San hindamiseks 30 kW laser. Antiono. 2015. aastal valiti Northrop Grumman SSL-TM programmi osaks, et töötada välja 150 kW relv, mis paigaldatakse 2019. aastal San Antonio klassi laevale.
Praegused plaanid hõlmavad tehnoloogia arendamist SNLWSi teise etapi toetamiseks ja alamprogrammi HELIOS edasiarendamist. Kavas on ka SNLWS projekti kolmas etapp, kusjuures laserrelvade võimsust suurendatakse veelgi.
Samuti on ettevalmistamisel neljas süsteem RHEL (Ruggedised High Energy Laser). Esialgne võimsus on samuti 150 kW, kuid see rakendab teistsugust arhitektuuri, mis saab tulevikus hakkama suurema võimsusega. USA merevägi kavatseb 2019. aastal kulutada nendele relvasüsteemidele umbes 300 miljonit dollarit.
Eksperimentaalsed sõidukisüsteemid
Lockheed Martin Athena kaasaskantava maalaseri prototüüp on tõestanud oma võimet tulistada väikseid droone. Ettevõte avaldas video, milles laser tulistab järjest alla viis drooni, sihides iga kord sõidukite vertikaalset saba.
UAV või väikese paadi jäädvustamisel veendub operaator visuaalselt, et objekt on vaenlane, ja valib täpse infrapunaanduri abil sihtpunkti. Ettevõtte sõnul töötab kiiresti liikuvate sihtmärkide, näiteks rakettide ja miinide puhul Athena süsteem iseseisvalt, ilma juhtringis oleva operaatorita. Kuigi Athena on endiselt prototüüp, väidab ettevõte, et karastatud versioon sobib lahingukasutuseks.
Süsteem kasutab 30 kW ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) kiudlaserit, mille on välja töötanud Lockheed Martin. ALADIN -süsteemis töötavad koos mitmed lasermoodulid, see konfiguratsioon muudab relva võimsuse skaleerimise suhteliselt kõrgeks.
Teine süsteem, mida seekord töötati välja USA armee jaoks, toimis 2018. aasta alguses toimunud õppusel Maneever Fires Integrated Experiments (MFIX) hästi. See relvasüsteem sai tähise MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Tegemist on 5 kW võimsusega Boeingi lasersüsteemiga, mis on paigaldatud soomukile Stryker 8x8. MEHEL-süsteem on tõestanud oma võimet MFIX-õppuse käigus tulistada alla väikeseid helikoptereid ja lennukitüüpi droone horisondi kohal ja all, samuti edukalt maapealseid sihtmärke tabada.
USA armee laserrelvasüsteem MEHEL on mõeldud paigaldamiseks lahinguplatvormile. See kasutab kaubanduslikku kiudlaserit, mis võib toota 10 kW võimsust. Seda juhitakse kiirte juhtimissüsteemide abil, mis koosnevad teleskoopilisest optilisest süsteemist, mille ava on 10 cm, ja stabiliseeritud ülitäpse juhtimis- ja jälgimissüsteemist. Sihtmärkide saamist ja jälgimist pakuvad laia ja kitsa vaateväljaga infrapunakaamerad ning Ku -riba radar.
2014. aasta augustis alustasid Raytheon ja USA merejalaväe korpus (ILC) programmi HEL testimist, et neid paigaldada korpuse väikestele taktikalistele sõidukitele, et võidelda madalalennuliste droonide ja sarnaste sihtmärkide vastu. Veel 2010. aastal õnnestus demonstratsioonitestides süsteemi prototüübil neli drooni alla tulistada.
Raytheoni sõnul on sellise kompaktse relva peamine tehnoloogia tasapinnaline lainejuht (PWG). "Kasutades ühte PWG-d, mille suurus ja kuju sarnanevad 50 cm joonlauaga, genereerivad suure energiaga laserid piisavalt energiat väikeste lennukite tõhusaks haaramiseks."
Lühiajalises perspektiivis on võimalik sellist platvormi kasutusele võtta paljutõotava maapealse õhutõrjesüsteemi GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System) kujul, mille väljatöötamisel on ILC. Soomukile JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) paigaldatud radariga juhitav laser võib täiendada elektroonilist sõjapidamissüsteemi ja rakette Stinger.
Saksa ettevõte Rheinmetall on teinud palju tööd maapealse õhutõrje, aeglaste ja madalalennuliste sihtmärkide, juhitavate rakettide, suurtükiväe ja miinide pealtkuulamise, lõhkeainete neutraliseerimise ja skaleeritavate relvade väljatöötamisel mitmete laserrelvasüsteemide ja operatiivkontseptsioonide väljatöötamisel mittesurmavat mõju paljudele ohtudele, mis tulenevad tööpiirkondadest, kus 10, 20, 20 ja 50 kW võimsusega laserid on paigaldatud demonstreerimiseks sõidukitele, kaasa arvatud roomik- ja ratassoomukid ning veok.
Ettevõte on teinud palju pingutusi laserite integreerimiseks oma tuntud õhutõrjesüsteemidesse, rõhutades samas, et vähemalt lühi- ja keskpikas perspektiivis täiendavad need pigem relvi ja rakette kui asendavad neid. Rheinmetalli üks peamisi arenguid on kiirte joondamine. See tehnoloogia võimaldab mitme laseri energiat koondada ühele sihtmärgile, mis võimaldab kogu süsteemil keskenduda kõige ähvardavamale mördile, raketile, tiibraketile või ründelennukile ning seejärel liikuda järgmise sihtmärgi juurde; neid võimeid demonstreeriti avalikkusele 2013. Täielikult töötava HEL -süsteemi saab välja töötada järgmise kümne aasta jooksul.
Ka Iisrael investeerib sellesse tehnoloogiasse palju. Rafael Advanced Defense Systems on välja töötanud HEL-prototüübi nimega Iron Beam, mis kasutab 10 kW kiudlaserit, kuid on laiendatav sadade kilovattideni, et võidelda UAV-de ning lähitoimega rakettide ja miinidega. Ettevõtte sõnul koosneb Iron Beam süsteem kahest laserseadmest kahel erineval veokil ühe raketi tabamiseks ning märgitakse, et suuremate sihtmärkide korral saab kasutada mitut tala. Sõnum näitab, et süsteem võib 2020. aastaks valmis olla.
Väiksem Drone Dome süsteem on loodud väikeste droonide tuvastamiseks ja keelamiseks raadiosagedusliku segamise kaudu; see võib sisaldada ka 5 kW laserit, mis suudab sarnaseid sihtmärke alla lasta kuni 2 km kaugusel.
Hiina ja Vene laserid
Hiina arendab aktiivselt mobiilsüsteeme veoautodel ja taktikalistel platvormidel. Hiina ettevõtted, sealhulgas Poly Technologies koos oma Silent Hunteri ja Guorong-I-ga, soovivad neid messidel näidata ja võrku testvideoid postitada. Näiteks näidati videot, kus Guorong-I süsteem põletab väikese nelikopteriga kaasasoleva testplaadi, võimalik, et DJI Phantom liinilt, ja lööb seejärel selle drooni ise maha.
Arvatakse, et Hiina töötab ka suuremate laevasüsteemide kallal, mis on tõenäoliselt paigaldatud uuele ristlejale Tour 055.
Vene sõjaväelaste sõnul on neil laserrelvad juba kasutusel. Praegu Vene Föderatsiooni asepeaminister Juri Borisov kuulutas juba 2016. aastal, et tegemist ei ole eksperimentaalsete mudelitega, vaid sõjaväerelvadega.
Eeldatakse, et Venemaa arendab mitmeid lasersüsteeme ja muid suunatud energiarelvi, lasersüsteeme lennukite vastu kaitsmiseks. Aruannete kohaselt on kuuenda põlvkonna lahingumasinatele kavas paigaldada suurema võimsusega laser, mis asjatundjate sõnul võetakse kasutusele alles 2030. aastatel.
Õhurakendused
Kuigi laevadest said oma olemuselt esimesed mobiilsed platvormid suure võimsusega laserrelvade paigaldamiseks, kuna nad võisid võtta suure massi ja pakkuda vajalikku kogust elektrit, on lasersüsteemide praktiline tungimine taktikaline lennundus on nüüd alanud.
2017. aasta suvel viidi läbi esimesed täielikult integreeritud suure energiaga laseri katsetused, mille käigus põletati maapealne sihtmärk Raytheoni projekteeritud üksuse poolt Apache helikopteriga. Raytheoni ja USA armee koostöös White Sandsi erioperatsioonide juhtkonnaga läbi viidud katseröövide seerias tabas helikopter väidetavalt sihtmärke erinevatel kõrgustel erinevatel kiirustel, erinevates lennurežiimides ja kaldes 1,4 km kaugusel.
Sihtteabe edastamiseks, olukorrateadlikkuse ja kiirte juhtimise parandamiseks on Raytheon kohandanud oma optoelektroonilise jaama MTS (Multispectral Targeting System) versiooni.
Katsete oluliseks osaks oli kindlaks teha, kui hästi tehnoloogia peab vastu välismõjudele, sealhulgas pearootori vibratsioonile, joadele ja tolmule, et seda täiustatud relvade väljatöötamisel arvesse võtta.
Jet -laserid
USA õhujõud uurivad programmi Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator) raames võimalust kasutada HEL-tehnoloogiat taktikaliste lennukite kaitsmiseks õhk-õhk või maa-õhk rakettide eest. 2017. aasta novembris sõlmis USA õhujõudude uurimislabor Lockheed Martiniga lepingu konteinerisüsteemi kohta, mida tuleb 2021. aastaks reaktiivlennukiga katsetada. Üks disainieesmärke on mitme kilovatise kiudlaseri kokkupanek piiratud kättesaadavas ruumis. Töö keskendub kolmele alamsüsteemile. Esimene sai nimetuse STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) ja on tala roolisüsteem; teine alamsüsteem LPRD (Laser Pod Research & Development) on konteiner, kus asuvad laser-, toite- ja jahutussüsteemid; ja kolmas on LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments) laserinstallatsioon ise.
Briti Dragonfire
Kui kõik läheb plaanipäraselt, näevad 2019. aastal Dragonfre'i, HEL-prototüübi, mis on välja töötatud Ühendkuningriigi valitsuse jaoks MBDA juhitud konsortsiumi, kuhu kuuluvad Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica ja mitmed Ühendkuningriigi ettevõtted, sealhulgas GKN, Arke, BAE Systems, esimesed katsed. ja Marshall AOG. Kavandatav demonstratsioon peaks hõlmama täielikku katsetsüklit maismaal ja merepiirkondades sihtmärgi saamisest kuni hävitamiseni.
Relvastussüsteem põhineb skaleeritaval kiudlaser -arhitektuuril koos sidusa kiirgustehnoloogia ja vastava faasijuhtimissüsteemiga. Ettevõtte QinetiQ andmetel võimaldab see tehnoloogia luua ülitäpse laserkiirguse allika, mida saab suunata liikuvale sihtmärgile ja tekitada sellele vaatamata atmosfääri turbulentsile kõrge energiatiheduse, mis võimaldab vähendada löögiaega ja suurendada vahemik. Dragonfre'i skaleeritav arhitektuur võimaldab suurendada laserkanalite arvu, nii et saadud variante saab kohandada nii, et need toimiksid väga erinevate vooluahelatega ning integreeritud erinevatesse mere-, maismaa- ja õhuplatvormidesse.
Valgustehnoloogia kaitse
Laseritel kui relvadel on positiivsed ja negatiivsed küljed. Kiir liigub valguse kiirusel, seega pole olulisi lennuaja tüsistusi, mis sihtimisprotsessi negatiivselt mõjutavad. Kui relvakompleksi jälgimise alamsüsteemi saab sihtmärgil hoida, võib see suunata laserkiire sellele ja hoida seda vajalikul ajal. Tala sihtmärgil hoidmine on väga oluline, kuna paljudel juhtudel võib süsteem sihtmärgi soojendamiseks ja soovitud efekti saavutamiseks aega võtta. Sel juhul saab sihtmärk võimaluse rünnakut "tunda" ja kasutada sobivaid vastumeetmeid. Probleeme tekitab ka atmosfäär ise, sest nähtudel, mis takistavad tala läbimist, sealhulgas veeaur, sademed, tolm ja õhk ise (näiteks selline nähtus nagu udusus), on erinevad neelduvad ja murduvad mõjud erinevatel lainepikkustel, mõjutades negatiivselt laseri efektiivset ulatust ja selle võimet koondada energiat sihtmärgile.
Loomulikult otsib USA sõjavägi võimalusi oma vara kaitsmiseks laserite ja muude suunatud energiarelvade eest. Mereväe uurimisdirektoraat viib ellu suurt programmi suunatud energiarelvade vastu võitlemiseks. Selles uuritakse võimalikke tehnoloogiapõhiseid vastumeetmeid, mis võivad selliste ohtude vastu võitlemiseks kättesaadavaks muutuda aastatel 2020–2025, sealhulgas materjale ja erinevat tüüpi loori.
Kaitsematerjalide hulka võivad kuuluda näiteks peegeldavad ja ablatiivsed või hävitavad katted. Lagunevaid katteid, mis tavaliselt põhinevad polümeeridel ja metallidel, kasutatakse tavaliselt kosmosepõhistes tahketes raketikütustes ja taaskasutussõidukites. Kardinad või takistused kasutavad laserkiire hajutamiseks ja sihtmärgini jõudmise vähendamiseks tavaliselt vett või suitsu.
Hakkab ilmnema ka muid vastumeetmeid, mis aktiivse segamise põhimõtte kohaselt häirivad lasersüsteemi tööd ja ei lase sellel kiirust sihtmärgil hoida, näiteks laserite kasutamine kaitstud platvormil. Selle suunaga tegeles mõne teabe kohaselt Adsys Controls. Siiski kirjeldab ettevõte praegu oma Heliose süsteemi kui "passiivselt suunatud energiarelvasüsteemi", kuid ei maini sõnaselgelt lasereid. Adsysi sõnul. Helios, andurikomplekt, mis on paigaldatud suurtele droonidele, pakub sissetuleva tala täielikku analüüsi, sealhulgas selle asukohta ja intensiivsust. "Selle teabe abil takistab see passiivselt vaenlast, kaitstes sõidukit ja selle kasulikku koormust."
Teavet laserrelvade vastu võitlemise vahendite kohta valvatakse hoolikalt, kuid üks on selge: alanud on uus tehnoloogiline lahing mõjuvõimaluste ja vastutegevuse vastu.