Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid

Sisukord:

Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid
Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid

Video: Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid

Video: Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid
Video: Uue 2024, Märts
Anonim
Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid
Suunatud energiarelvad täna. Võimsus, soojus, suurused ja rakendustrendid

USA mereväe uurimisdirektor kontradmiral Matthew Clander puudutas ühes oma intervjuus tahkislaserit ja admiral Jonathan Greenerti teadet, et selline laser paigaldatakse sõjalaeva pardale 2014. aastal. „Meie suunatud energiaalgatused ja eriti tahkislaser on Klander ütles, et teaduse ja tehnoloogia programmid on kõrgeima prioriteediga. "Tahkislaserprogramm on meie kohustuse selgroog pakkuda kiiresti eesliinijõududele täiustatud võimeid."

20. sajandi viimastel aastakümnetel lubasid suunatud energiarelvade (DEW) pooldajad, et laserid ja suure võimsusega energiarelvad muudavad sõjapidamise revolutsiooniliselt. See lubadus on mitmel moel teoks saanud teistsugusel kujul, kuna tuhanded väikesed laserid on täitnud kaasaegsete sõjavägede arsenali. Need laserid on aga peamiselt kas kaugusmõõteseadmed, mis suurendavad kineetiliste relvade võimalusi ja tõhusust, või pimestavad seadmed, mis keelavad vaenlase optika. Viimased arengud näitavad aga, et ONE võimalused muutuvad reaalsemaks

Laserid, faaserid, lõhkajad ja elektromagnetilised kahurid on saanud osaks ulme kaanonirelvastusest, kuid tegelikke probleeme võimsuse, soojusvõimsuse, suuruse ja "kalduvusega kasutada kaaskodanike vastu suunatud energiarelvi" on neid süsteeme raske mõista. rakendama. Tänapäeval jagunevad ÜKS tehnoloogiad peamiselt järgmisteks: suure energiaga laserid HEL (suure energiaga laser), suure võimsusega mikrolainerelvad HPM (suure võimsusega mikrolained) ja laetud osakestekiired. Tõde on see, et me jõuame üha lähemale päevale, mil ÜKS süsteemid muutuvad lahinguruumis tavaliseks. See artikkel annab ülevaate mitmetest paljulubavatest raadiosagedus- ja lasersüsteemidest, mis on praegu saadaval, ning uurib GNE -süsteemide sõjalise rakendamise kõige tõenäolisemaid suundumusi järgmise kümne aasta jooksul.

Aktiivne isoleerimissüsteem (SAS)

Active Denial System (ADS) on taskukohane, kasutusele võetud ja võitlusvalmis ONE süsteem. SASi, mida mõnikord nimetatakse ka soojuskiireks või valukiirteks, lõi Raytheon, maailma juhtiv ettevõte mikrolainekiirguse arendamisel ja uurimisel. See on üks esimesi USA sõjaväes kasutusele võetud mittesurmavaid, sihitud jalaväetõrjesüsteeme. SAS loodi mittesurmava rahvahulga juhtimise ja välistamise süsteemina. Sõidukile paigaldatud süsteemi on katsetatud umbes ühe kilomeetri kaugusel. SAS saadab fokuseeritud kiirguse äärmiselt kõrgele sagedusele 95 GHz üksikisiku või inimrühma poole, põhjustades tugevat valu. See energia põhjustab inimese naha pinnatemperatuuri tõusu, mõne sekundi pärast muutub see nii ebamugavaks, et inimesed on sunnitud kontrollitavalt alalt lahkuma. Inimestega on läbi viidud sadu katseid, misjärel SAS tunnistati mittesurmavaks relvaks. Sellegipoolest on kahtlusi pikaajaliste tervisemõjude suhtes või selles, mis juhtub, kui inimene on pikka aega kokku puutunud. SAS saadeti Afganistani 2010. aastal, kuid seda ei saadetud kunagi ning skeptilised välikomandörid saatsid selle tagasi. SAS -i demonstreeris 2012. aasta märtsis Quanticos mereväe korpus ja merejalaväelased tervitasid seda entusiastlikult. "Te ei kuule seda, te ei tunne lõhna, kuid tunnete seda," ütles mittesurmavate relvade ühisdivisjoni direktor kolonel Tracy Tafolla, "ja see annab meile mõned eelised, mida saame kasutada."

Mobiilne suure võimsusega laser-demonstraator HEL MD (suure energiaga laseri mobiilne demonstraator)

2007. aasta keskel sõlmiti kaks I etapi lepingut Boeingi ja Northrop Grummaniga maapealse mobiilse lasersüsteemi väljatöötamiseks. 2009. aastal lubati Boeingil oma tööd jätkata ja teha näidismudel, mis oli paigaldatud raske sõjalise maastikusõiduki HEMTT šassiile. Süsteemi katsetati vähendatud võimsusega 2011. aastal White Sandsi katsepaigas. See näitas süsteemi võimet lendavat laskemoona kinni püüda, kaasas kanda ja hävitada. USA armee raketi- ja kosmoseagentuuri järgmine leping, mis anti välja 2012. aasta oktoobris, võimaldas neid arenguid jätkata. See leping on tuntud kui II faasi suure võimsusega testimise leping; see näeb ette Boeingi poolt 10 kW tahkislaseri paigaldamise suure energiatarbega laseriga HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator) mobiilse demonstratsiooni paigaldamiseks. Järgmine valikuline samm võib olla võimsama laseri integreerimine, mille eesmärk on vähendada suure võimsusega laserite kasutamise ohtu. Täiendatud HEL MD paigaldus operatiivkatsete ajal teostab sihtmärkide püüdmist, jälgimist, kahjustamist ja hävitamist.

"Boeing HEL MD programm kasutab parimat tahkis-lasertehnoloogiat, et pakkuda armeele valguse kiiruse kaitsevõime rakettide, suurtükiväe, mörtide ja droonide eest nii täna kui ka tulevikus," ütles asepresident ja programmidirektor suunatud energiasüsteemid Mike Wrynn. Boeing loodab, et süsteem valmib ja on tootmisvalmis 2018. aastaks ning laservõimsus suureneb 10 kW -lt 100 kW -ni.

Eksperimentaalne laserpaigaldus YAL-1 (endine õhus olev laser)

Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, varem ABL (Airborne Laser), on relvasüsteem, mis põhineb megavatt-klassi keemilisel hapnik-joodlaseril, mis on paigaldatud muudetud Boeing 747-400F lennukisse. See loodi peamiselt raketitõrjesüsteemina taktikaliste ballistiliste rakettide hävitamiseks kiirendusfaasis. USA raketitõrjeagentuur (MDA) tulistas 2009. aasta augustis esmakordselt lendava lennuki pardale suure energiaga laseriga (HEL). 2010. aasta jaanuaris kasutati lennu ajal HEL -i, et kiirendusfaasis katserakett kinni püüda, mitte hävitada. Veebruaris 2010 California rannikul toimunud katsetuste ajal hävitas süsteem trajektoori kiirendusetapis edukalt vedelkütuse raketi. Nagu on märgitud MDA-s, võeti vähem kui tund pärast esimese raketi hävitamist teine, kuid juba tahkekütusega rakett edukalt kinni (kuid mitte hävitatud) ja kõik katsetamiskriteeriumid vastasid kindlaksmääratud kriteeriumidele. MDA avalduses märgiti ka, et ABL hävitas kaheksa päeva varem lendamisel identse tahke raketikütusega raketi. Esimest korda katsetamise ajal hävitas suunatud energiasüsteem taktikalised ballistilised raketid igal lennuetapil. Hiljem avaldati aruanne, milles öeldi, et esimene pommitamine veebruaris võttis raketi hävitamiseks oodatust 50% vähem kiiritamisaega; tahke raketikütusega raketi teine koorimine lülitati välja tund aega enne raketi hävitamist "talade ebakorrektsuse" tõttu. Programmi rahastamist kärbiti 2010. aastal ja see tühistati 2011. aasta detsembris täielikult.2013. aastal jätkusid uuringud eesmärgiga kasutada YAL-1 lasersüsteemiga saadud kogemusi ja proovida paigaldada raketitõrjesüsteem lasersõidukitele, mis võiksid lennata üle ümberehitatud Boeing 747-400F reaktiivlennuki kõrguspiirangu.

Piirkonna kaitse laskemoona (ADAM)

Lockheed Martin on olnud ka üks HEL-põhiste relvasüsteemide arendamise eestvedajaid. Viimase paari aasta jooksul on Lockheed Martin välja töötanud piirkonda kaitsva laskemoona vastase süsteemi (ADAM), et kaitsta kriitilisi sihtmärke lähimaa ohtude eest, nagu UAV või omatehtud suurtükiväe rakett, nagu QASSAM. ADAM kompleksi laser- ja tulejuhtimissüsteem on paigutatud konteinerisse suurele haagisele, millega saab veokit vedada. Kui ADAM on positsioneeritud ja sisse lülitatud, saab see teavet läheduses asuvate radarite võrgust või saab õige ajastusena töötada eraldi süsteemina. Pärast signaali saamist saab ADAM jälgida sihtmärke 5 km kaugusel ja hävitada need oma 10 kW laseriga kuni 2 km kaugusel. 2012. aasta demonstratsiooni ajal tabas, jälgis ja hävitas süsteem Lockheed Martini sõnul kolme sekundi jooksul sihtmärgi. 2012. aasta novembris teatas Lockheed Martin, et ADAM "hävitas 2 km kauguselt edukalt neli raketti simuleeritud lennul ja tabas UAV -i 1,5 km kaugusel, põhjustades selle kontrollitud kokkupõrke." Järgnevatel katsetel 2013. aasta märtsis ja aprillis hävitas ADAM süsteem kaheksa ründavat väikese kaliibriga raketti nagu QASSAM. Lockheed Martin jätkab ADAM -i täiustamist ja vastavalt Lockheed Martin Space Systems'i presidendi Tony Bruno sõnul on ADAM "praktiline ja taskukohane suunatud energiasüsteem, mis suudab lahendada lähedaste ohtudega tegelemise tegeliku probleemi."

Pilt
Pilt

Marine Corps demonstreeris 2012. aasta novembris Virginias aktiivset eitussüsteemi (ADS). ADS on tipptasemel suunatud energiasüsteem millimeetri lainevahemikus, mis potentsiaalselt vaenulike rahvahulkadega kokkupuutel annab sõjaväele midagi põhjendatumat kui karjumine ja vähem kahjulik kui tulistamine.

Pilt
Pilt

Arvestades, et tulevik kuulub laseritele, on Boeing loonud veoauto šassiile mobiilse laserrelvasüsteemi.

Pilt
Pilt

Diehl Defense'i HPEMcase Plus on kompaktne autonoomne mobiilsüsteem, millel on 50% suurem võimsus ja pikem tööulatus kui standardversioonil. Süsteemi kasutatakse salakuulamisseadmete vastu võitlemiseks

Bofors HPM BLACKOUT suure võimsusega mikrolainerelv

Mõnda mittesurmavat ONE süsteemi on raske tuvastada. Need võivad tänapäeva konfliktis pakkuda ainulaadset taktikalist eelist. Kujutage ette, et suudate takistada oma vastast ühe nupuvajutusega elektroonikaseadmete kasutamises? Seda saab teha näiteks suure võimsusega mikrolaineahju (HPM) BLACKOUT mikrolainesüsteemiga firmalt BAE Systems Bofors. Süsteem on mobiilne mikrolaineallikas, mis võib häirida kaitsmata elektroonikaseadmete tööd. Algselt ainult hindamis- ja katsetusseadmena välja töötatud Bofors HPM BLACKOUTil on head väljavaated saada praktiliseks süsteemiks, millel on reaalne rakendus. Süsteemibriifing väidab, et süsteemil "on olnud laastav mõju märkimisväärse vahemaa tagant mitmesugustele kaubanduslikele seadmetele … Süsteem koosneb integreeritud modulaatorist, mikrolaineallikast ja antennist." Süsteem kaalub alla 500 kg ja on umbes 2 meetrit pikk. Boforsi HPM BLACKOUT operatiivvariant võib keelata sihtpiirkonnad, keelata paljud kaubanduslikud ja mõned sõjalised elektroonilised süsteemid, muutes vastase mobiiltelefonide, nutitelefonide, tahvelarvutite, muude seadmete ja relvasüsteemide kasutamise võimatuks. Hiljutises BAE Systemsi aruandes öeldi, et rühm tema teadlasi „demonstreerisid Boforsi HPM BLACKOUT süsteemi võimet avaldada kahjulikku mõju relvasüsteemide valitud elektroonikaseadmetele ja näitasid, et see süsteem võib olla oluline täiendus muud relvad, eriti asümmeetrilises ruumis, kus reaalsed ohud on segatud süütute tsiviilisikutega. "On selge, et ÜHTE süsteeme nagu Bofors HPM BLACKOUT võiks kasutada elektromagnetilise sõjaruumi eelise saamiseks.

Suure võimsusega elektromagnetilised (HPEM) suure võimsusega elektromagnetilised relvad

Diehl on välja töötanud rea mikrolaineallikaid, mis põhinevad Marxi mitmeastmelistel ostsillaatoritel ja mikrolainegeneraatoritel (meetod DC -impulssidest mikrolainete genereerimiseks jääb ebaselgeks). Need allikad ulatuvad kantavatest (töötavad 375 MHz ja DS110B, mis töötavad vahemikus 100–300 MHz) kuni püsiseadmeteni (töötavad 100 MHz [õlis], 60 MHz [glükoolis] ja 50 MHz [vees], kõik maksimaalne impulsi kordussagedus 50 Hz). Kaasaskantavad süsteemid toodavad väidetavalt 400 kV ja 700 kV, statsionaarse seadme väljundpinge võib aga ulatuda ühe megavoltini. Diehli tehnikud töötasid suure võimendusega antenni väljatöötamise ja rakendamise kallal, et parandada eespool nimetatud süsteemide tõhusust ja kasutada neid sõjalistel eesmärkidel.

Jaanuaris 2013 andis patendiamet Diehl BGT Defencele oma mikrolainegeneraatori patendi.

Mittesurmavate HPEM-süsteemide (High-Power-Electro-Magnetics) kasutamine annab uusi võimalusi, mis võimaldavad sõjaväel ja tsiviiljõududel juhtimis-, teabe- ja seiresüsteemid välja lülitada. HPEM -allikaid saab kasutada inimeste ja konvoide kaitsmiseks, näiteks raadio -lõhkeseadmete ülekoormamiseks ja püsivaks keelamiseks. Erinevalt traditsioonilistest summutitest on HPEM konvoi kaitsesüsteem tõhus ka uut tüüpi andurite IED -de vastu. Elektroonilise mootorijuhtimisega vaenlasega sõidukeid saab ootamatult peatada mobiilse või statsionaarse HPEM -süsteemiga. Diehl Defense'i uus HPEM -tehnoloogia kaitseb konvoisid IED -de eest; see võimaldab peatada autodest lahkumise ja takistada volitamata juurdepääsu piiratud aladele. Seega annab see tehnoloogia veenva panuse sõdurite kaitsmisel rahvusvahelistel missioonidel.

HPEM -süsteemid võivad abistada ka eriüksusi ja politseijõude nende ülesannete täitmisel. HPEM -süsteemid suruvad maha vaenlase kommunikatsiooni ning häirivad luure- ja infosüsteeme, näiteks pantvangide vabastamisel. Suure energiaga magnetimpulsside mõju analüüsimine relvasüsteemidele toob kaasa mittesurmavad ajamid, mis suudavad varjatud IED-sid ohutust kaugusest neutraliseerida, kahjustamata seejuures inimesi ja keskkonda.

Kantavad HPEM-id on saadaval katsesüsteemidena koos põhiliste sõidukile paigaldatud IED-vastaste ja sõiduki seiskamissüsteemidega.

Pilt
Pilt

Laserrelvasüsteem LaWS (Laser Weapon System) on tehnoloogia demonstraator, mille valmistab Naval Systems Command kaubanduslikest tahkis-kiudlaseritest. LaWS saab sihtida sihtmärke vastavalt MK 15 PHALANX lähirelva lähikompleksi või muude juhtimisallikate andmetele ning hävitada väikseid paate ja õhu sihtmärke ilma täppe kasutamata

Saatke laseriga seadused

Laevade koheseks kaitseks on Raytheon välja töötanud tahkis-laser-seadmed. See ONE süsteem ühendab kuue HEL -i talad üheks valgusvihuks, et suunata aeglaselt liikuvaid sihtmärke; see on ühendatud radarijaamaga, mis tuvastab ja jälgib ründavaid sihtmärke. Eeldatakse, et seadused täiendavad traditsioonilisi lühimaa-kineetilisi relvasüsteeme; see võib sihtida sihtmärke vastavalt andmetele, mis on saadud MK 15 PHALANX lähirelva lähikompleksist või muudest allikatest. Pärast 2012. aasta edukaid välikatsetusi väitis LaWs programmijuht kapten David Keel, et „nende jõupingutuste edu õigustab selgelt suunatud energiarelvade sõjalist kasutamist merekeskkonnas. Võimsama laseri edasiarendamine ja integreerimine LaWs -süsteemi suurendab laienemisulatust ja laiendab sihtmärke, mida saab edukalt tabada ja hävitada."

USA merevägi peab seadusi väga funktsionaalseks ja täpseks süsteemiks, millel on madal risk ja kõrge tagasilöök."Isegi meie alahinnatud numbrid ütlevad meile, et üks lask suunatud energiast maksab vähem kui dollar," ütles kontradmiral Klander 8. aprilli 2013. aasta intervjuus. "Võrrelge seda sadade tuhandete dollaritega raketi käivitamisel ja hakkate nägema nende võimete eeliseid."

Tsiteerides mitmeid tehnoloogilisi läbimurdeid LaWs arendusprogrammis, teatas USA merevägi, et võtab 2014. aastal kasutusele seadused AUSTIN-klassi PONCE transpordidoki pardal.

Suure energiaga laserpaigaldusel põhineva lähitoimega õhutõrjesüsteemi väljatöötamine

Laserrelv ehk ONE kiirgab energiat antud suunas ilma kohaletoimetamisvahendita. See edastab soovitud efekti saavutamiseks energiat sihtmärgile. Eeldatav kokkupuude inimestega võib lõppeda surmaga või mitte. Seda mõju võib liigitada füüsiliseks, füsioloogiliseks või psühholoogiliseks. Energia võib esineda mitmel kujul: elektromagnetiline kiirgus, sealhulgas raadiosagedused, mikrolained, laserid ja maserid, osakesed massiga kiirrelvades (tehnilisest seisukohast omamoodi mikroprojektor) ja heli helirelvades.

Laserrelvad sobivad eriti operatsioonideks, mis nõuavad suurt täpsust ja kiiret skaleeritavat lööki, samuti kaitseks odavate ohtude eest, mis ründavad palju.

Saksa ettevõtte MBDA näidislasersüsteem

MBDA edendab suure võimsusega lasereid integreeritud laserrelvasüsteemide väljatöötamisel. Rakenduse eeliste hulka kuuluvad: kohene mõju sihtmärgile, madal optiline tuvastatavus, madalad logistika- ja hoolduskulud ning väga madalad töökulud, skaleeritav mõju sihtmärgile ja selle suurendamise võimalus, kõrge täpsus, kõrge selektiivsus, kaudsed kahjud ja lõpuks ei ole vaja hankida laskemoona ladustamist ega transportimist.

Laserrelvasüsteemide potentsiaalseteks rakendusteks on kriitiliste varade, näiteks operatiivbaaside, sõdurite ja sõidukite (maa, õhk, meri) kaitsmine; taktikalise liikuvuse suurendamine või takistamine; ja kaitset terrorismi eest. Nad on võimelised täitma rakettide, suurtükiväe ja mördi laskemoona, UAV -de, IED -de ja kaasaskantavate õhutõrjesüsteemide vastu võitlemise ülesandeid.

Täna põhineb MBDA keskendumine suure võimsusega laseritele nn integreeritud süsteemide lähenemisviisile. MBDA töötab laserrelvade kallal, et võidelda rakettide, suurtükiväe ja mürsumoonaga. Lepingujärgne töö Euroopa Kaitseagentuuri ja Saksamaa kaitseametiga edeneb hästi. Arengu kiirendamiseks on MBDA sellesse programmi investeerinud märkimisväärse osa oma vahenditest.

40 kW laservõimsusega näidislaserpaigaldus töötas edukalt üle 2000 meetri kaugusel ja 1000 meetri kõrgusel asuvate õhu sihtmärkide peal.

Vajalik infrastruktuur on juba olemas MBDA katseplatsil Schrobenhausenis. See koosneb kolmest laskmise ja jälgimise katsealast, katselaborist ja katuselaborist koos laser -demonstraatoriga, mis koos pakuvad suurepäraseid võimalusi praeguseks ja tulevaseks arenguks.

Järgmised kümme aastat

GNE süsteemid näitavad meile, milline võib tulevik välja näha. Enne kui ONE asendab püssirohtu ja muutub kvalitatiivselt uueks sõjatehnoloogiaks, tuleb lahendada probleemid, mis on seotud võimsuse, soojusmahu, suuruse ja "eelsoodumusega kasutada kaaskodanike vastu suunatud energiarelvi"."Kasulik rusikareegel on see, et TNT sisaldab umbes megajoule keemilist energiat ja seda kogust on sageli vaja sõjalise sihtmärgi hävitamiseks," öeldakse raportis UNE süsteemide kohta, mille avaldas USA mereväe Surface Weapons Development Center Dahlgrenis 2013. aasta juunis.. Selleks, et saada tavaliseks sõjaväerelvaks, peab iga paljutõotav laser, faaser või lõhkaja pidevalt tootma hävitavat energiat umbes ühe megajouli ulatuses. Enamik DRE -süsteeme pole seda taset veel saavutanud, kuid mõned neist võivad selliseid võimalusi saavutada 2016. aasta alguses.

Hetkel saab avatud allikates avaldatud ONE süsteemide teabe põhjal teha järgmise vahekokkuvõtte. Peamine väljavaade suunatud energia kasutamiseks sõjaliste ülesannete jaoks on võime kontrollida mässu (ADS), keelata varjestamata elektroonika (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) ning kaitsta kriitilisi alasid ja seadmeid (ADAM, LaWs ja HEL MD). Ainuüksi need võimalused võimaldavad meil tõsta lahingupotentsiaali sedavõrd, et see sunnib meid ONE süsteemides pidevalt uurima ja arendama. Suurematele laevadele, suurtele õhusõidukitele ja suurte energiaallikatega punktkaitse sihtmärkidele paigaldatakse süsteemid, millel on suurem surm ja vastavalt suurem energiavajadus. Kuigi esimene surmav maapealne mobiilne lasersüsteem HEL MD on juba suurel sõidukil kasutusele võetud, pole see veel nii liikuv, funktsionaalselt paindlik ega surmav kui olemasolevad kineetilised süsteemid. Järgmisel kümnendil, pärast oluliste tehnoloogiliste raskuste ületamist, on võimalik, et ilmub tank, mis on varustatud lasersüsteemi uue versiooniga "sarnane HEL MD -ga". Mereuuringute büroo tahkis-lasertehnoloogia arendamise programmijuht kirjutas oma 2013. aasta aprilli aruandes: „Tulevik on käes. Tahkislaser on suur samm edasi kaasaegse sõjapidamise põhimõttelise ümberkujundamise suunas, mida iseloomustab suunatud energiasüsteemide teke; täpselt sama juhtus õigel ajal püssirohuga, mis asendas noad ja mõõgad."

Soovitan: