הדרך הנפוצה ביותר לנטרל או להרוס מערכת כלשהי היא לרכז עליה מספיק אנרגיה … ואת זה ניתן לעשות בדרכים שונות. עד כה, בתחום הצבאי, השכיחה ביותר הייתה ההשפעה הפיזית של קליע, שאנרגייתו ותכונותיו המכניות הבטיחו גרימת נזק המספיק להרוס או להקטין את היעד או להפחית משמעותית את יכולות הלחימה שלו
אחד החסרונות של גישה זו הוא שכדי לפגוע במטרה נעה, יש צורך לאמוד את כמות העופרת הנדרשת לפגוש הטיל עם המטרה, שכן זמן מסוים יחלוף מרגע הירי למטרה. מכה, תלוי במהירות הראשונית ובמרחק. אבל להחזיק נשק שבעצם יש לו זמן טיסה הוא חלומו של כל חייל.
נשק זה, עם זאת, כבר קיים ושמו הוא LASER (קיצור של Amplification Light by Stimulated Emission of Radiation) - שיטה לריכוז אנרגיה במטרה עקב קרן אור שעוברת מרחק אליו במהירות "מהירות האור ". לפיכך, בעיית הציפייה במקרה זה אינה קיימת עוד בתחילה.
מכיוון שאין מערכת מושלמת, יש כמה בעיות שצריך לטפל בהן כדי להשתמש ב"לייזר "כנשק. כמות האנרגיה שנשמרת על המטרה פרופורציונאלית לעוצמת קרינת הלייזר ולזמן שהקרן נשמרת על המטרה. לפיכך, מעקב היעד הופך לבעיה העיקרית. כמו כן, כוחה של המערכת מביא לבעיות משלו, הקשורות ישירות לגודל ולצריכת החשמל, מכיוון שהצבא, ככלל, זקוק למערכות ניידות, כלומר, יש לשלב את "מתקני הלייזר" הללו בפלטפורמה. נשק לייזר בעל תפוקות גבוהות במיוחד עם צריכת חשמל נמוכה וגודל מוגבל נשאר בגדר חלום, לפחות לעת עתה.
במקביל, ניסוי LFEX (לייזר לניסיון הצתה מהירה) בוצע ביפן לפני מספר שנים. קרן בהספק של שני פטוואט, במילים אחרות, רביעייה (1015) ואט, הופעלה פרק זמן אולטרה -קצר, פיקוס -שנייה אחת (1012 שניות). לדברי מדענים יפנים, האנרגיה הנדרשת להפעלה זו הייתה המקבילה לאנרגיה הדרושה להפעלת המיקרוגל במשך שתי שניות. בשלב זה, יהיה טוב לצעוק "יוריקה!" כיוון שכל הבעיות נפתרות. אבל זה לא היה שם, המטרד התגנב לכאן מהצד של הגודל, כי על מנת להשיג הספק של 2 פטוואט, מערכת LFEX זקוקה למארז באורך של 100 מטר. לפיכך, חברות מערכות לייזר רבות מנסות לפתור את משוואת גודל הספק-אנרגיה בדרכים שונות. כתוצאה מכך, יותר ויותר מערכות נשק צצות, ואילו ההתנגדות הפסיכולוגית לקטגוריה חדשה זו של נשק צבאי הולכת ופוחתת.
גרמניה בעבודה
באירופה, שתי קבוצות עיקריות, בראשות Rheinmetall ו- MBDA, עובדות על לייזרים HEL (לייזר אנרגיה גבוהה) באנרגיה גבוהה, ורואים בהן נשק הגנתי והתקפי. בסתיו 2013, הצוות הגרמני ערך הפגנה נרחבת באתר הבדיקות השוויצרי שלהם באוקסנבודן, בה הותקנו לייזרים בעלי אנרגיה גבוהה בפלטפורמות מסוגים שונים.נייד HEL אפקטור מסלול V בדרגה 5 קילוואט הותקן במוביל המשוריין M113, גלגל אפקטור HEL XX נייד 20 כ ס ברכב GTK Boxer 8x8 המשוריין האוניברסלי, ולבסוף הונחה מיכל האפקטור הנייד HEL L 50 קילוואט מיכל Drehtainer מחוזק על שלדת משאית הטטרה 8x8.
ראוי לציין במיוחד את מפגן הנשק הלייזר הנייח של 30 קילוואט המותקן על צריח האקדחים של סקיישילד והוכיח את היכולת להדוף התקפות מרובות מאובייקטים מסוג RAM (טילים לא מונחים, תותחים ופצצות מרגמה) ומזל"טים. פלטפורמת הגלגלים הראתה את יכולתה לנטרל מל"טים למרחק של עד 1500 מטרים, ושימשה גם לפוצץ מחסנית בחגורת מחסניות לצורך חסימה "טכנית" של מקלע בעל קליבר גדול. אם אנחנו מדברים על מערכת המעקב, היא שימשה לנטרול מטעני חבלה ומנקה מכשולים, למשל שריפת תיל ממרחק רב. מערכת עוצמתית יותר במיכל שימשה לשיבוש פעולתן של מערכות אופטואלקטריות במרחק של עד 2 ק"מ.
במקביל הצליח מתקן הצריח הנייח לשרוף סיבוב מרגמה בגודל 82 מ"מ במרחק של קילומטר אחד, תוך שמירה על הקורה על המטרה למשך 4 שניות. יתר על כן, המתקן פגע ב -90% מכדורי הפלדה בחומרי נפץ, וחיקו סיבובי מרגמה בגודל 82 מ"מ, שנורו בהתפרצות בזה אחר זה. כמו כן, המתקן קיבל ליווי והרס שלושה מל"טים של מטוסים. Rheinmetall המשיך לפתח מערכות אנרגיה מכוונות והציג מספר מערכות והתקנים חדשים ב- IDEX 2017. לדברי מומחים מריינמטאל, מספר לא מבוטל של מערכות נשק לייזר נכנסו לשוק בחמש השנים האחרונות. בהתאם לפלטפורמה, מתודולוגיית בדיקת המפרט הצבאי דומה מאוד לזו המשמשת למערכות אופטוקופלר. "ביחס למערכות קרקע, אנו מאמינים כי אנו נמצאים בשלב של TRL 5-6 (מדגם הדגמה טכנולוגית)", ציינו המומחים, והדגישו כי יש להפנות מאמצים נוספים למשקל וגודל ולמאפייני צריכת האנרגיה, והגדולים ביותר העבודה קשורה למערכות בטיחות. עם זאת, המצב משתנה די מהר ו"בשמונה השנים האחרונות עשינו את מה שנעשה בתחום הרובים במהלך 600 השנים האחרונות ", סבורים החברה. בנוסף ליישומי קרקע, Rheinmetall עובדת גם על מערכות ימיות. בשנת 2015 נבדקו כלי נשק בלייזר על סיפון כלי שיט; אלו הם הבדיקות הראשונות של לייזר באירופה במסגרת משימות ספינה לחוף.
בקונספט שלה "מתחת לפטריוט" ("מתחת למתחם הפטריוט", פתרון לנטרול נכסים צבאיים שלא ניתן לעצור אותם על ידי מערכות הגנה אוויריות גדולות יותר המבוססות על מערכות טילים), Rheinmetall משלב בנוסף לטילים ותותחים לייזר מותקן במגדל סקיישילד. הלייזר הניתן להתאמה אישית של 30 כ"ס משמש להתמודדות עם מל"טים והוא יעיל במיוחד נגד התקפות מאסיביות. הוא האמין כי קרן 20 קילוואט מספיקה לשימוש בכלי טיס מסוג זה, במיוחד בהירים, העלולים להוות את האיום הגדול ביותר על פי תפיסת "מתחת לפטריוט". תהליך ההיתוך מתרחש במרחק, בעוד המעגלים האלקטרוניים של המזל"ט מושבתים או שנוצרת נזק קטסטרופלי לחומר. הדיוק הנדרש הוא 3 ס"מ במרחק של קילומטר אחד, שלפי Rheinmetall ניתן להשיג; הוא צופה התקנה של התקנה מסוג 1 בתוך שנתיים עד שלוש שנים.
הר לייזר בגודל 10 קילוואט הותקן על גבי הר האקדח החדש המייצב של Sea Snake-27. Rheinmetall הציע יישום מעשי עבור לייזר כזה - חיתוך באמצעות תרני מכ"ם או אנטנות רדיו של האויב - משהו כמו מקבילה בלייזר של יריית אזהרה מתותח.לייזר דומה הוצג גם על אב-טיפוס של מגדל אולטרה-שלט רחוק העשוי כולו מסיבי פחמן, שמשקלו 80 ק"ג בלבד עם מפעילים ואופטרוניקה ובעל כושר העמסה של 150 ק"ג. אחרון חביב, מערכת הלייזר הקטנה ביותר בתערוכה זו עם הספק של 3 קילוואט הוצגה בתחנת נשק נשלטת מרחוק על צריח של טנק מודרני מסוג Leopard 2. IED). לפי Rheinmetall, השוק ממתין כיום למערכות לייזר מסוג Class 1. הספק מרבי אינו מהווה בעיה כאן, ניתן לשלב מערכות נוספות בקונספט מודולרי, לדוגמה ניתן להתקין שני פולטים של 50 קילוואט או שלושה 30 קילוואטים להשגת רמות הספק גבוהות יותר.. …
החברה עובדת גם על טכנולוגיות שיכולות לפצות באופן חלקי על השפעות מזג האוויר על הקורה. הספק גבוה של כ -100 קילוואט נחשב למשימות של לחימה בטילים, פגזי ארטילריה וסיבובי מרגמה, כמו גם למערכות אופטואלקטרוניות מסנוורות בטווחים משמעותיים. עבור המשימה השנייה, הוא האמין כי רצוי הספק מתכוונן, ובכך חוסך אנרגיה ל"ירי "חוזר. Rheinmetall עובדת בשיתוף פעולה הדוק עם הבונדסווהר הגרמני על תוכנית לפיתוח מתקן לייזר חדש באנרגיה גבוהה.
גם בריטניה הגדולה מנסה
בינואר 2017 הודיע משרד ההגנה הבריטי כי חתם על הסכם לפיתוח נשק לייזר להפגנה עם קבוצה תעשייתית שנוצרה במיוחד המכונה Dragonfire. קבוצת Dragonfire, בראשות MBDA, הוקמה מתוך ההבנה כי אף חברה אינה יכולה לבצע באופן עצמאי את תוכנית המעבדה למדעי הטכנולוגיה והטכנולוגיה (DSTL). לפיכך, פתרון זה מאגד את שיטות העבודה הטובות ביותר של התעשייה הבריטית: MBDA תספק את מומחיותו במערכת הנשק העיקרית, מערכת בקרת נשק מתקדמת, מערכות הדמיה ותאם את מאמציה עם QinetiQ (מחקר מקורות לייזר והדגמה טכנולוגית), סלקס / לאונרדו (אופטיקה מודרנית, ייעוד מטרות ומערכות מעקב מטרות), GKN (טכנולוגיות אחסון אנרגיה חדשניות), מערכות BAE ומערכות מרשל היבשה (שילוב של פלטפורמות ים ויבשה) ו- Arke (תחזוקה לאורך כל חיי השירות). בדיקות ההפגנה המתוכננות לשנת 2019 יראו כי נשק לייזר מסוגל להתמודד עם מטרות טיפוסיות מרחוק, הן ביבשה והן בים.
החוזה בשווי 35 מיליון יורו יאפשר לקבוצה תעשייתית זו להשתמש בטכנולוגיות שונות ולבדוק את יכולות המערכת לאתר, לעקוב ולנטרל מטרות במרחקים שונים, בתנאי מזג אוויר משתנים, על מים ויבשה. המטרה היא לספק לבריטניה יכולות משמעותיות במערכות נשק לייזר בעלות אנרגיה גבוהה. זה יניח את היסוד ליתרון המבצעי שמספקת הטכנולוגיה, כמו גם לייצוא חינם של מערכות כאלה לתמיכה בתוכנית השגשוג המתוארת בבדיקת האסטרטגיה הביטחונית והביטחונית של בריטניה לשנת 2015. לשנת 2019, עם תבוסה של מטרות טיפוסיות על היבשה. ובים. ההפגנות יכללו תכנון ראשוני של משימת לחימה וגילוי מטרות, העברת קרן לייזר למכשיר בקרה, הדרכה ומעקב, הערכה של מידת הנזק הקרבי, כמו גם הדגמה של אפשרות לעבור לשלב הבא מחזור.הפרויקט לא רק יעזור בהחלטה על עתידה של התוכנית, אלא גם יסייע ל- DSTL לבנות תכנית הזמנה שאם תיבדק בהצלחה היא צפויה באמצע שנות ה -20. בנוסף לתוכנית Dragonfire, מעבדת DSTL הבריטית מיישמת תוכנית נוספת לבדיקת השפעת נשק הלייזר על מטרות אפשריות מסוגים שונים; הבדיקות הראשונות בוצעו על מעטפת מרגמה בגודל 82 מ מ.
שוב גרמניה
יצרנית הטילים האירופית, MBDA, משתפת פעולה באופן פעיל עם ממשלת גרמניה והצבא בנושא נשק לייזר. החל מהדגמה טכנולוגית של אב טיפוס בשנת 2010, היא הייתה חלוצית קרן אחת של 5 קילוואט ואז חיברה מכנית בין השניים לייצור קרן של 10 קילוואט. בשנת 2012 הותקן מתקן מעבדה חדש בארבעה לייזרים של 10 קילוואט לביצוע ניסויים ליירוט טילים, פגזי ארטילריה ותחמושת מרגמה. הבדיקות בוצעו בסוף 2012, מהנדסים ניסו לשלב התקנה זו בכמה מכולות בסדרת בדיקות בהרי האלפים, אך בהחלט היה קשה לקרוא למערכת זו ניידת. לפיכך, השלב הבא היה לפתח אב טיפוס שניתן לפרוס אותו בקלות בשטח. בשנים 2014-2016, מדענים ומהנדסים עבדו עליו רבות באתר הבדיקות Schrobenhausen, שהביאו לניסויים הראשונים במערכת החדשה, שבוצעו באוקטובר בשנה שעברה.
הבדיקות בוצעו בבסיס האימונים של פוטלוס בים הבלטי ובעיקר, הן נועדו לבחון את מערכת ההנחיה ותיקון הקורות בעזרת מטרות פגיעה מדומות במרחקים שונים; לשם כך שימש מטוס מטוס כמטוס אוויר. הבחירה באתר מבחן זה הייתה קשורה קודם כל בשיקולי אבטחה, כמו גם לעובדה שהצי עוסקים כיום באופן הפעיל ביותר בפיתוח מתקני נשק לייזר. ההדגמה החדשה הותקנה במיכל ISO בגובה 20 רגל; הסיבה לכך היא צמצום עלויות, מכיוון שבמקרה זה לא נדרשה עבודת אינטגרציה רבה, בניגוד להתקנת המערכת על פלטפורמה צבאית. במקרה זה, מערכת הלייזר אינה תופסת את כל הנפח בתוך המיכל. אמצעי נוסף לחיסכון בעלויות היה ההחלטה לא לשלב את אספקת החשמל במפעל הפיילוט עצמו, למרות שהיקף העודף הזמין יאפשר לבצע אותו במידת הצורך. עוצמת הקול הנוספת יכולה גם לאפשר הוספת מנגנון להורדת החלק העליון של מכשיר ההנחיה בלייזר לתוך פנים מיכל המשלוח. כל הפתרונות הללו ניתנים ליישום במערכת שכבר נמצאת בשירות. MBDA גרמניה ממתינה כעת לשלב הבדיקות הבא, שיבחן את המערכת כולה, כולל ייצור קרן לייזר עוצמתית. זה אמור לקרות בסוף 2017-תחילת 2018.
יחידת ההדגמה החדשה מבוססת על מערכת לייצור קורות ומכשיר מנחה, שני המכשירים מופרדים זה מזה באופן מכני. המקור הנוכחי הוא לייזר סיב אחד בנפח 10 קילוואט המובנה בתוך המיכל יחד עם כל הציוד, המחשבים ומערכת הסרת החום וכו '. קרן הלייזר מוקרנת דרך סיב אופטי למכשיר מנחה. הניסיון שכבר צבר MBDA שימש כאן. עם זאת, חלקים מסוימים פותחו במיוחד עבור מערכת לייזר זו, המשפרת באופן משמעותי את הדיוק, המהירות הזוויתית והאצה בהשוואה למערכות סטנדרטיות. הפרדת שני האלמנטים מאפשרת גם כיסוי אזימוט רציף של 360 °, בעוד שזוויות הגבהה נעות בין 90 ° ל -90 °, ובכך מכסות סקטור של יותר מ -180 °. על מנת לייעל את יחידת מכוון הקורה, משולבת בה גם מערכת אופטית טלסקופית.האצה וקצב הפה הם מפתח כאשר מתמודדים עם מטרות בעלות תמרון גבוה כגון מיקרו ומיני מל"טים, וכאשר מדובר בהדחת התקפות מאסיביות. גורם מפתח נוסף הוא כוח, מכיוון שככל שהעוצמה גבוהה יותר, כך לוקח פחות זמן להרוס / לנטרל את המטרה. בהקשר זה, המפתחים ניסו להבטיח שההתקנה הניסיונית החדשה תוכל לקבל מקורות לייזר שונים, אשר בשילובם יכולים להגדיל את הספק הפלט. בנוסף, ניתוק מחולל הלייזר והתקן המנחה יאפשר בעתיד לקבל סוגים חדשים של מחוללי לייזר בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, מה שמאפשר לארוז יותר כוח במודול קטן יותר. MBDA גרמניה עוקבת מקרוב אחר התפתחות אספקת האנרגיה, מכיוון שאיכות הקרן נשארת גורם מפתח. בדומה להתקנת המעבדה הקודמת, נעשה שימוש רק במראות שיכולות להתמודד בקלות רבה יותר עם עוצמה מאשר עדשות, האחרונות הוסרו מהמערכת עקב בעיות תרמיות. מכשיר ההנחיה יכול לפיכך לעמוד בהספק של יותר מ -50 קילוואט. למרות שהגבול התיאורטי של 120-150 כ"ס נראה מציאותי למדי.
MBDA גרמניה סבורה כי מערכת ההגנה נגד מל"ט צריכה להיות בעלת הספק של 20 עד 50 כ"ס; אותה כמות אנרגיה נחוצה להילחם בסירות מנוע מהירות, היעד המועדף על הצי. החברה השקיעה רבות בטכנולוגיות מעקב להתמודדות עם מל"טים במשקל המראה של פחות מ -50 ק"ג. באשר ליירוט טילים, פגזי ארטילריה ותחמושת מרגמה, שנחשבה במקור לאחת המשימות העיקריות של מתקני לייזר, הבינו הלקוחות כי פיתוח מערכות כאלה המבוססות על לייזרים נותר בעייתי למדי כרגע. כתוצאה מכך, סדרי העדיפויות של רוב הצבא השתנו. המערכת החדשה הנבדקת נמצאת ברמת המוכנות של TRL -5 (טכנולוגיה מפגינה) - "טכנולוגיה מוכחת בסביבה הנכונה". כדי לקבל אב טיפוס מן המניין, יש לשכלל את המערכת לכיוון ההתאמה לפעולה בתנאים קשים, בעוד שחלק מרכיבים מסחריים מהמדף צריכים להיות כשירים למשימות צבאיות.
MBDA גרמניה מפתחת בימים אלה תוכנית לסדרת הבדיקות הבאה שתסתיים בסוף השנה או בתחילת השנה הבאה; עבודה זו מתבצעת במגע הדוק עם הבונדסווהר, המממן חלקית את התוכנית. הגיע הזמן לחוזה ממשי לפתח מערכת ניתנת לביצוע, המוכנה לאצווה, שלא רק תספק מימון, אלא גם תגדיר דרישות ברורות. MBDA גרמניה מאמינה כי עם קבלת חוזה כזה, המערכת תהיה מוכנה בתחילת שנות ה 2020.
מחוץ לאירופה
מערכות לייזר רבות פותחו בארצות הברית. בשנת 2014 נבדקה מערכת הלייזר המותקנת על פונס USS, המוצבת במפרץ הפרסי. מערכת הלייזר LaWS (מערכת הנשק הלייזר) של 33 כ"ס שפותחה על ידי קראטוס נורתה בהצלחה לעבר סירות קטנות ומזל"טים. לוקהיד מרטין פיתחה את מערכת ה- ADAM שלה (אזור הגנה נגד תחמושת) באותו תקופה, נשק לייזר אב טיפוס זה תוכנן להילחם מטווח קרוב עם טילים, רחפנים וסירות תוצרת בית. הוא הוכיח את יכולתו לעקוב אחר מטרות במרחקים של יותר מ -5 ק"מ ולהשמיד אותן במרחקים של עד 2 ק"מ. בסוף 2015 חשפה לוקהיד את יחידת האתנה החדשה שלה 30 כ"ס המבוססת על טכנולוגיית ADAM. מעט ידוע על תוכניות נשק לייזר רוסיות. בינואר 2017 הודיע סגן שר הביטחון, יורי בוריסוב, כי המדינה עוסקת בפיתוח כלי לייזר ונשק הייטק אחר וכי מדענים רוסים עשו פריצת דרך משמעותית בתחום טכנולוגיית הלייזר.ואין עוד פרטים …
