מערכות נשק לייזר רחוקות מלהיות מושג חדש, אך נותרו כמה בעיות משמעותיות בהתפתחותם היומיומית.
לדברי דיוויד ג'יימס מאוניברסיטת קראנפילד (בריטניה), מערכות כאלה מתחלקות לשתי קטגוריות רחבות. הראשון כולל כלי נשק שנועדו לעסוק בטווחים וחיישנים אופטיים אחרים, ואילו השני מתמקד במאבק נגד טילים ומל טים ללא הדרכה. מערכות מהקטגוריה השנייה מושכות יותר ויותר תשומת לב של הצבא, כאשר נשק הלייזר הופך ליעיל יותר ומקורות האנרגיה פוחתים בגודלם. ג'יימס ציין:
"למערכות אלו מספר יתרונות. הם מציעים תחמושת אינסופית כמעט … אם ספק הכוח פועל, אז מערכת הלייזר תמשיך לפעול. הם קלים יחסית לשימוש, מה שאומר שתהליך הכשרת הצוות אינו מסובך מדי ".
מהים ליבשה
כפי שציין ג'יימס, בעשורים האחרונים נעשתה כמות ניכרת של עבודה בתחום זה, במיוחד במגזר הימי, שם מספר תוכניות בוחנות את היתכנות השימוש בלייזר למאבק באיומים כגון מל טים ימיים או סירות קטנות.
מערכות מבוססות ספינות היו הראשונות להופיע, מכיוון שיש להן גישה נוחה למקור כוח רב עוצמה, בעוד שהעלייה ביעילות נשק הלייזר הופכת אותן לזמינות יותר ויותר לכוחות היבשה. הדבר מוכיח בבירור הפרויקט של הצבא האמריקאי ליצירת אב טיפוס ופריסת מערכת הלייזר הקרבית הראשונה. מערכות בהספק של 50 כ"ס יותקנו על ארבעה רכבים משוריינים של סטרייקר בשנת 2022 על מנת לתמוך במשימות של הגנה אווירית ניידת לטווח קצר, המיועדת ל- M-SHORAD (תמרון-הגנה אווירית לטווח קצר) להגנה על חטיבות קרביות. ממל"טים, טילים ללא הכוונה, ארטילריה וירי מרגמות וסוג מסוק תעופה.
"עכשיו זה הזמן להביא את נשק האנרגיה המכוון לשדה הקרב", אמר ניל תורג'וד, מנהל משרד הצבא האמריקאי לנשק היפר -סוני, אנרגיה מכוונת וחלל, במהלך מתן החוזה. - הצבא מכיר בצורך בלייזרי אנרגיה מכוונים, אשר נקבע בתכנית המודרניזציה של הצבא. זו כבר לא פעילות מחקר או הדגמה. זו יכולת לחימה אסטרטגית ואנחנו בדרך הנכונה שתביא אותה ממש לידיים של החיילים ".
כפי שציין ג'יימס, התפתחויות מסוג זה יכולות לסייע למלא את הפער ביכולות הלחימה הפוטנציאליות, במיוחד בכל הקשור למל"טים. כאשר מספר גדול של מל"טים מופיעים בשדה הקרב, חיילי כוחות הקרקע להתמודד עם האיום. נכון לעכשיו, משימה זו נפתרת על ידי ירי של נשק קטן ומקלעים ממרחק קרוב מאוד, אם כי ניכר שקשה מאוד לנהל כאן אש מכוונת. חלופה קינטית תהיה טילי קרקע-אוויר. עם זאת, בניגוד לרקטות, מזל"טים זולים בהרבה לייצור ולתפעול.
"היתרונות הכלכליים הם שזה לא משתלם לך להשתמש בטילים נגד נחיל מל"טים, כי אז הטילים ייגמרו מהר מאוד. אתה צריך לשמור על ארסנל הרקטות שלך למטרות חשובות יותר כמו מטוסים או מסוקים ".
יתרון נוסף של הלייזרים הוא המהירות שלהם.
"מכיוון ש"תחמושת" נעה במהירות האור, למעשה, אם אתה מציב לרגע את הקורה על המטרה, אז אתה פוגע במזל"ט … גם אם הוא חוצה את קו הראייה שלך במהירות איומה, אתה פשוט כוון את הלייזר אל פלטפורמת האויב - והמטרה היא שלך ".
בלי קשר לאיום
קרייג רובין, ראש משרד הפרויקטים המיועדים לצבא ארה ב, מסכים והוסיף כי מערכות נשק לייזר אינן רגישות גם לאיומים.
"רוב החומרים אינם מחזיקים טמפרטורות גבוהות, אם תמקד את הלייזר במכרה או במזל"ט, ההשפעה שלך תהיה קטלנית".
כל זה, כמובן, מספק יתרונות מבחינה כלכלית, אך יחד עם זאת מערכות לייזר יכולות להפחית את כמות החומרים והאספקה הטכנית לצבא.
"באשר לאמצעים קינטיים, עליך לייצר רקטות, עליך לשמור על רקטות, עליך למחוק אותן. זה בבירור לא חל על מערכות נשק שמספקות כוח, כלומר הן מפחיתות משמעותית את הנטל הלוגיסטי ".
משרדו של רובין הוא חלק ממשרד היכולות המהירות והטכנולוגיות הקריטיות של הצבא (RCCTO). בהנהגתו של Thurgood, הארגון פועל לשלב טכנולוגיות חדשות בפיתוחים ניסיוניים שעשויים להגיע לחיילים. אנרגיה מכוונת היא המוקד העיקרי של פעילות זו.
בעבודה על הלייזר M-SHORAD נעשה שימוש בפיתוחים של פרויקט ה- MHHEL הקודם (Multi-Mission High-Energy Laser), שסיפק גם התקנה של לייזר 50 קילוואט במכונת סטרייקר וייצור אב טיפוס אחד. בשנת 2021. עם זאת, RCCTO החליטה להרחיב את היקף הפרויקט, כך שמתוכננים כעת לפרוס ארבעה לייזרים. עבודה עם הקבלן הראשי קורד טכנולוגיות, רייתאון ונורת'רופ גראמן מתחרים בפרויקט זה עם אב טיפוס M-SHORAD שלהם.
RCCTO מעורבת בפרויקטים אחרים של אנרגיה מכוונת. הדגש העיקרי הוא על הגנה מפני אש עקיפה, שתסופק על ידי מערכת הנשק המותקנת על רכב סטרייקר. פרויקט זה, המכונה יכולת הגנת אש עקיפה-לייזר באנרגיה גבוהה, הוא פיתוח נוסף של תוכנית מפגין כלי טקטי לייזר באנרגיה גבוהה כדי לעבור ממערכת של 100 כ"ס ללייזר של 300 כ"ס ולהעביר אותה לחיילים עד שנת 2024.
הצבא התקין בעבר לייזר בגודל 10 קילוואט על מכונת הסטרייקר במסגרת פרויקט MEHEL (Mobile Experimental High-Energy Laser), שהיווה את הבסיס לעבודה על ה- M-SHORAD.
ההחלטה להגדיל את כוח הנשק התבססה על תהליך הפיתוח המוצלח. כפי שהסביר רובין, "מבחינת הבשלות הטכנולוגית, השקעות בתעשייה סייעו להאיץ את כל התהליך ולהשיג תוצאות טובות".
סיבים אופטיים
סקוט שנורננברג מקורד טכנולוגיות אמר שחל מעבר מלייזרים במצב מוצק למכשירי סיבים משולבים ספקטראלית, "שהם יעילים יותר באופן משמעותי, ובכך מקטינים את גודלם". הוא הוסיף כי התקדמות ברורות בסוללות בעלות קיבולת גבוהה, ייצור חשמל ומערכות ניהול תרמיות ממלאות תפקיד גדול, ומאפשרות להתקין מערכות לייזר עוצמתיות מאוד על כלי קרב קטנים יחסית.
קורד מתמקדת כיום בפיתוח הטכנולוגיה בשלב המו"פ והשימוש בה באב טיפוס ובהפקה שלאחר מכן. שנורנברג גם הצביע על היתרונות הלוגיסטיים של לייזרים וציין כי "הם מצוידים גם בחיישנים רבי עוצמה המספקים יכולות איסוף מידע ומיקוד נוספים בשדה הקרב". הוא סבור שעם פריסת מערכות לפרויקט M-SHORAD ותוכניות אחרות, היקף הלייזרים אמור להתרחב בשנים הקרובות.
"אתה רואה לייזרים מתפתחים במהירות, מתרחבים לפלטפורמות אחרות ומרחיבים את מגוון המשימות שהם יכולים לבצע, כגון סילוק כלי מטען, אמצעי נגד נגד נכסי סיור, מיקוד מדויק, כוח קורן מרוכז והעברת נתונים במהירות גבוהה.טווח ההתרחבות של היעדים הפוטנציאליים יתרום ללא ספק להגדלת היצע הפלטפורמות הבסיסיות עליהן יותקנו מערכות לייזר ".
אוון האנט, ראש לייזר לייזר בהספק גבוה ב- Raytheon, ציין גם את האפשרות של מעקב אחר מטרות באמצעות מערכות לייזר.
"בלחיצת כפתור לאחר זיהוי מזל"ט כאיום, תוכל להפיל אותו מיד, וזה יהיה תהליך כל כך קצר שבו המזל"ט יתחיל ליפול במקביל ללחיצה על הכפתור. זוהי דרך מהפכנית לפגוע במטרות בהשוואה לתחמושת מסורתית, שעלולה בהחלט לפספס ולעוף לגזרים לכיוונים שונים ".
"אנו מדברים על סוג חדש של טכנולוגיה המאפשרת באופן די עצמאי לזהות, לעקוב, לזהות ולעסוק במטרות בצורה שאפשר להשתמש בה גם בסמיכות יחסית לאזורי תעשייה או מגורים מבלי לגרום להרס גדול".
ירי למל"טים
לצד השתתפות בפרויקט M-SHORAD, רייתון מקדיש תשומת לב מיוחדת לפיתוח נשק לייזר למלחמה במזל"טים קטנים במיוחד, בפרט, בתפיסתו של "עגלת דיונות לייזר"-לייזר רב עוצמה בשילוב ראייה רב-ספקטרלית. מערכת בעיצוב משלה, מותקנת על רכב שטח פולריס MRZR.
המערכת מיוצרת עבור חיל האוויר האמריקאי, ומסירה של שלוש פלטפורמות מתוכננת לשנת 2020. בסוף אותה שנה, שלוש יחידות הניידות האלה יפרסו בחו ל להערכה מבצעית.
רייתאון הפיל יותר ממאה מל"טים מהרכב שלו במהלך מופעים אוויריים וצבאיים רבים. חיל האוויר יכול להשתמש במערכת למספר משימות, למשל, ניתן להחנות את המכונית בקצה המסלול כדי לחסום או להרוס מל"טים לא רצויים שנכנסים למרחב האווירי. האנט ציין:
"לייזרים אכן הוכיחו את עצמם כאמצעי המדויק והיעיל ביותר לפגיעה ישירה במזל"טים. "שילוב הקסמים" של המאפיינים מאפשר לך להשבית בשקט ובדיסקרטיות מספר מזל"טים בבת אחת בצורה מאוד מדויקת ולא יקרה, כך שהם אינם הרסניים כמו נשק קינטי ".
לפני שנשק לייזר ייכנס לשירות בכמויות משמעותיות, יש לפתור מספר משימות דחופות. רובין ציין כי הלייזר עצמו הוא אחד משלושה אלמנטים חשובים בהתקנת הנשק, יחד עם בקר קרן המכוון במדויק את הקורה לאיום ומלווה אותה, ותת מערכת לייצור וניהול אנרגיה. תת -המערכת האחרונה צריכה להיות קומפקטית מספיק להתקנה בכלי רכב, אם כי במקרה זה ניתן לנצל את ההתפתחויות מתחום הרכב, במיוחד פיתוח מערכות סוללות, שתרמו להתפתחות מהירה של כלי רכב חשמליים. "אתה רוצה לנהוג במכונית החשמלית שלך באותה מהירות לפרק זמן ממושך, וזה מאוד דומה לאופן שבו אתה רוצה לייזר יעבוד", המשיך האנט. "הדרישות לטכנולוגיה וללייזרים דומות וחופפות כאן".
לדברי ג'יימס, הקטנה בגודל מערכות אספקת החשמל היא הגורם המגביל. הוא מצפה מהצבא האמריקני ושותפיו להתמודד עם האתגרים של הצבת ציוד כזה בסטרייקר. בנוסף, הוא ציין כי לא כל המטרות במערכת M-SHORAD זהות וישנן שאלות לגבי רמת הנזק שתידרש לסוגים שונים של פלטפורמות.
"אם אלה רק מזל"טים שאתה ציד, אז זה מצמצם את טווח המטרות במובן הזה, מקטין את טווח החומרים מהם הם עשויים. אם מדובר במזל"ט גדול מאוד, אז אולי כדאי להשתמש בטיל קרקע-אוויר ".
מצד שני, על פי ג'יימס, הטווח הוא הגורם החשוב ביותר שיש לקחת בחשבון: ככל שאתה רוצה לגרום למרחק רב יותר, יש צורך יותר כוח. הוא הבחין שהאטמוספירה מלאה בחלקיקים שונים המפזרים אור, כלומר לעולם לא תהיה העברת אור במאה אחוז. במרחק של קילומטר אחד, האטמוספירה יכולה להיות חדירה ל- 85%, כלומר 15% מהאור לא יגיע ליעד. במרחק של יותר מ -5 ק"מ, ההפסדים יכולים להיות 50%, "כלומר, חצי מהפוטונים פשוט הולכים לאיבוד, קרן הלייזר מאבדת מחוזקה ואינה מגיעה ליעד".
למד להילחם
"האתגר העיקרי למשתמשים צבאיים יהיה אימון בהתמודדות עם מערך יעדים הולך ומתרחב", אמר כריס פריי, מנהל ההגנה האווירית הצמודה בנורת'רופ גראמן, למרות שהוא ציין כי הם מתרחקים מהפגנות טכנולוגיות ניסיוניות ועוברים לחייל אמיתי. ניצול. "יאפשר לאמץ, להתאים ולשפר את הטכנולוגיה". בנוסף לפרויקט M-SHORAD, Northrop Grumman עבדה עם הצבא האמריקאי במספר תוכניות אנרגיה מכוונות אחרות, כמו גם עם מינהל המחקר והפיתוח של הצי, DARPA, מעבדת חיל האוויר ולקוחות נוספים.
"המיקוד הוא בבניית מערכות בסיס מורכבות", הוסיף פריי. "לא מדובר רק בלייזר, אלא במערכת כולה: מכ"ם, מערכת שליטה ובקרה, רשת, פלטפורמה, ייצור חשמל ושליטה. היעילות המרבית של כל המרכיבים הללו וכיצד הם פועלים יחד חשובים בכדי למקסם את הפוטנציאל של המערכת ".
נורת'רופ גרומן אמר כי למרות שמשקל, גודל וצריכת החשמל של מערכות הופחתו באופן משמעותי בעשור האחרון, הם צופים להאיץ את התהליך הזה בשנים הקרובות. כמו כן, היכולת של מערכות לייזר לעקוב אחר איומים ו"להשאיר פוטונים במטרה כל עוד יש צורך לספק את האפקט הרצוי "גדלה באופן משמעותי.
יצירה
שנורנברג אמר כי האתגר הגדול ביותר כרגע הוא אילוצי ייצור. בשל המספר המצומצם של מערכות הלייזר שפותחו עד כה, בסיס הייצור אינו מפותח, כלומר, עדיין יש לסיים את המרכיבים החשובים ביותר לתרחישי ייצור בנפח גבוה.
"ממשלת ארה"ב משקיעה במתקני ייצור כדי לטפל בבעיה זו," הוסיף. "בסופו של דבר, התעשייה בסופו של דבר תספק את מנגנוני ההנהלה לפיתוח בסיס זה."
זה המפתח להגדרת המטרות של הצבא האמריקאי לתוכנית M-SHORAD. בהודעת החוזה צוין כי בחירת נורת'רופ גראמן וריית'ון "תקדם תחרות ותמריץ את הבסיס התעשייתי למערכות אנרגיה מכוונות".
ג'יימס מקווה שהלייזר יתפתח כנשק מלחמה בדרכו שלו בשנים הבאות. למרות שהוא בספק אם לייזרים יעבדו כמערכות נפרדות לחלוטין, הוא מאמין כי הן בהחלט יהוו תוספת משמעותית לנשק אחר. לא סביר שמערכות ההגנה האווירית, למשל, יכללו לייזרים בלבד, אך הן יהפכו לחלק ממערכת רחבה יותר שתכלול טילים. בנוסף, כדי להילחם ביעדים למרחקים קצרים במיוחד, סביר להניח שהצבא ירצה להשאיר חייל נפרד.
"אולי לייזרים יהיו לנצח חלק ממערכת הליבה."
"כדי להפוך לייזרים לאפקטיביים ושימושיים יותר לצבא האמריקאי, העלות שלהם חייבת לרדת", אמר רובין. עם זאת, כל טכנולוגיה שיוצאת משוק נישה תשחק תפקיד בולט יותר לאורך זמן.
"ככל שאטיפוס ומבחני ההדגמה יגדלו במספרם - לא רק בצבא, אלא גם בסוגים אחרים של הכוחות המזוינים - בקרוב נצפה להתרחבות של שוק זה ולירידה בעלות מערכות נשק הלייזר".
