Až donedávna byla role laseru do značné míry omezena na poskytování údajů o dosahu a osvětlení, značení a značení cílů pro poloaktivní navádění nebo korekci kurzu paprskem naváděných střel. Kromě toho se lasery úspěšně používají jako oslepující zařízení, v řadě aplikací se vzdálenými pojistkami, stejně jako v systémech pro řízená protiopatření infračervených zbraní proti infračerveně naváděným střelám.
Ochranu před lasery mohou poskytovat senzory, které dokážou detekovat, identifikovat a určit polohu zdroje, prostředky, které brání pozorování, čímž zabraňují shromažďování informací, a nakonec filtry, které zabraňují poškození optických systémů, včetně lidského oka. V současné době jsou vysoce výkonné laserové systémy nebo vysokoenergetické lasery (anglicky, HEL-High Energy Laser), schopné ničit cíle, jako jsou malé drony a projektily, a poškozovat větší systémy, na pokraji masivního operačního nasazení a vývojáři a plánování struktur již stojí za to pečlivě přemýšlet o tom, jak jim čelit.
Spojené státy nepochybně implementují většinu laserových programů, ale Rusko, Čína, Německo, Izrael a Spojené království také pracují na podobných systémech a podle Kongresové zpravodajské služby zde Spojené státy pravděpodobně nebudou mít jasnou výhodu.
Mořské systémy
V raných fázích bude většina provozního používání laserů na palubách válečných lodí pravděpodobně omezena na boj s drony, bezpilotními čluny a rychlými bojovými čluny, což bude vyžadovat relativně nízké energetické systémy. Sestřelení protilodních raket a dokonce letadel bude vyžadovat výkonnější zbraně třídy 150 kW.
Americké námořnictvo, nejvíce nadšený zastánce této technologie, financuje několik laserových zbraňových systémů v rámci jednoho velkého programu SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). V březnu 2018 získala společnost Lockheed Martin zakázku na první systém nebo první fázi. V rámci této smlouvy na 150 milionů dolarů navrhne, vyrobí a dodá dva vysoce energetické laserové a integrované optické oslňovače s lasery Surveillance (HELIOS), jeden pro instalaci na torpédoborec třídy Arleigh Burke a jeden pro testování. Na břehu. Součástí smlouvy je také opce na dalších 14 systémů HELIOS. Po úspěšném dokončení zkoušek tyto možnosti zvýší hodnotu smlouvy na přibližně 943 milionů USD.
„Program HELIOS je první svého druhu, který integruje laserové zbraně, průzkum a sledování na dálku a schopnosti bezpilotních letadel, čímž dramaticky zvyšuje situační povědomí a vrstvené možnosti obrany, které má americké námořnictvo k dispozici,“řekl mluvčí Úřadu Zbraňové systémy. A senzory.
Program HELIOS obsahuje 60 kW laser s optickými vlákny pro boj s UAV a malými čluny, průzkumný a sledovací senzorový systém dlouhého dosahu integrovaný se systémem řízení boje lodi Aegis a oslepovací laser s nízkým výkonem, který narušuje sledovací systémy nepřátelských dronů. Hlavní laser má údajně růstový potenciál až 150 kW.
V rámci první fáze má společnost Lockheed Martin dodat dva systémy HELIOS pro testování do roku 2020, jeden pro instalaci na torpédoborec třídy Arleigh Burke a jeden pro pozemní testování na White Sands.
Oslňující ODIN
Druhým systémem je laserová instalace ODIN s nízkým výkonem (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optické oslepující zařízení pro námořnictvo), určená k zaslepení a deaktivaci UAV senzorů. Podle amerického námořnictva patří mezi hlavní součásti systému ODIN paprskové zaměřovací zařízení, které na oplátku obsahuje teleskopický subsystém a zrcátka s nízkou odezvou, dva laserové vysílače a sadu senzorů pro hrubé a přesné zaměření a podobně jako u HELIOSu, pro průzkum a pozorování.
Třetí systém, známý jako SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), je výkonnějším vývojem programu Laser Weapon System (LaWS), podle kterého byl nainstalován laser 30 kW pro vyhodnocení na přistávací lodi San Antiono. V roce 2015 byl Northrop Grumman vybrán jako součást programu SSL-TM na vývoj 150 kW zbraně, která bude instalována na plavidlo třídy San Antonio v průběhu roku 2019.
Aktuální plány zahrnují vývoj technologie na podporu druhé fáze SNLWS a další rozvoj podprogramu HELIOS. V plánu je také třetí fáze projektu SNLWS, přičemž výkon laserových zbraní bude dále zvýšen.
Čtvrtý systém, označovaný jako RHEL (Ruggedised High Energy Laser), je také v přípravě. Počáteční výkon je také 150 kW, ale bude implementovat jinou architekturu, která v budoucnu zvládne více energie. Americké námořnictvo plánuje v roce 2019 vynaložit na tyto zbraňové systémy zhruba 300 milionů dolarů.
Experimentální systémy vozidel
Prototyp přenosného pozemního laseru Lockheed Martin Athena prokázal svou schopnost sestřelovat malé drony. Společnost zveřejnila video, na kterém laser sestřelí pět dronů za sebou, přičemž vždy míří na svislý ocas vozidel.
Při zachycení UAV nebo malého člunu se obsluha vizuálně ujistí, že je předmět nepřátelský, a pomocí přesného infračerveného senzoru zvolí zaměřovací bod. Podle společnosti pro rychle se pohybující cíle, například rakety a miny, systém Athena pracuje samostatně bez operátora v řídicí smyčce. Přestože je Athena stále prototypem, společnost tvrdí, že tvrzená verze bude vhodná pro bojové použití.
Systém využívá 30 kW vláknový laser ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) vyvinutý společností Lockheed Martin. V systému ALADIN spolupracuje několik laserových modulů, tato konfigurace umožňuje relativně snadno škálovat sílu zbraně na vyšší hodnoty.
Další systém, tentokrát vyvíjený pro americkou armádu, fungoval dobře při cvičení Manévrové požární integrované experimenty (MFIX), které se konalo na začátku roku 2018. Tento zbraňový systém dostal označení MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Jedná se o 5 kW laserový systém Boeing instalovaný na obrněném vozidle Stryker 8x8. Systém MEHEL prokázal svou schopnost sestřelovat během cvičení MFIX malé drony vrtulníků a letadel nad a pod horizontem a také úspěšně zabírat pozemní cíle.
Laserový zbraňový systém americké armády MEHEL je určen k montáži na bojovou platformu. Využívá komerční vláknový laser s potenciálem generovat 10 kW výkonu. Je veden pomocí systémů pro ovládání paprsku, skládajících se z teleskopického optického systému s clonou 10 cm a stabilizovaného vysoce přesného naváděcího a sledovacího systému. Získávání a sledování cílů zajišťují infračervené kamery se širokými a úzkými zornými poli a radar v Ku pásmu.
V srpnu 2014 Raytheon a americká námořní pěchota (ILC) začaly testovat systém HEL pro instalaci na malá taktická vozidla sboru pro boj s nízko letícími drony a podobnými cíli v rámci programu Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. Ještě v roce 2010 se prototypu systému v předváděcích testech podařilo sestřelit čtyři drony.
Podle Raytheona je hlavní technologií takové kompaktní zbraně planární vlnovod (PWG). "Pomocí jediného PWG, velikosti a tvaru podobného 50cm pravítku, generují vysokoenergetické lasery dostatek energie pro efektivní zapojení malých letadel."
V krátkodobém horizontu je možné takovou platformu nasadit v podobě slibného pozemního systému protivzdušné obrany GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), který vyvíjí ILC. Radarem naváděný laser namontovaný na obrněném vozidle JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) může doplnit systém elektronického boje a rakety Stinger.
Německá společnost Rheinmetall odvedla mnoho práce na vývoji řady laserových zbraňových systémů a operačních koncepcí pozemní protivzdušné obrany, pomalých a nízko letících cílů, zachycování neřízených střel, dělostřeleckých granátů a min, neutralizace výbušnin a škálovatelnosti nesmrtící účinky na řadu hrozeb z provozních rozsahů s lasery o výkonu 10, 20, 20 a 50 kW instalovanými pro předváděcí účely na vozidlech, včetně pásových a kolových obrněných vozidel a nákladního vozu.
Společnost vynaložila velké úsilí na integraci laserů do svých známých systémů protivzdušné obrany, přičemž zdůraznila, že přinejmenším v krátkodobém a střednědobém horizontu budou spíše doplňovat zbraně a rakety než je nahrazovat. Jedním z klíčových vývojů společnosti Rheinmetall je vyrovnání paprsků. Tato technologie umožňuje soustředit energii několika laserů na jeden cíl, což umožňuje celému systému soustředit se na nejnebezpečnější minomet, raketu, řízenou střelu nebo útočný letoun a poté přejít k dalšímu cíli; tyto schopnosti byly veřejnosti předvedeny v roce 2013. Plně funkční systém HEL lze vyvinout v příštích deseti letech.
Izrael také do této technologie masivně investuje. Společnost Rafael Advanced Defense Systems vyvinula prototyp HEL s názvem Iron Beam, který využívá vláknový laser o výkonu 10 kW, ale lze jej rozšířit na „stovky kW“pro boj s UAV a raketami krátkého dosahu a minami. Podle společnosti se systém Iron Beam skládá ze dvou laserových instalací na dvou různých nákladních vozidlech k zachycení jedné rakety a je třeba poznamenat, že na větší cíle lze použít více paprsků. Tato zpráva ukazuje, že systém může být připraven do roku 2020.
Menší systém Drone Dome je navržen tak, aby detekoval a deaktivoval malé drony prostřednictvím rušení RF; může také obsahovat 5 kW laser schopný sestřelit podobné cíle v dosahu až 2 km.
Čínské a ruské lasery
Čína aktivně vyvíjí mobilní systémy na nákladních automobilech a taktických platformách. Čínské společnosti, včetně společností Poly Technologies se svými Silent Hunter a Guorong-I, je touží ukázat na veletrzích a zveřejňovat testovací videa v síti. Ukázalo se například video, na kterém systém Guorong-I vypálí testovací desku nesenou malou kvadrokoptérou, možná z řady DJI Phantom, a poté ten dron sám srazí.
Předpokládá se, že Čína pracuje také na větších lodních systémech, případně nainstalovaných na novém křižníku Tour 055.
Ruská armáda tvrdí, že už má laserové zbraně v provozu. Jurij Borisov, v současné době místopředseda vlády Ruské federace, již v roce 2016 prohlásil, že se nejedná o experimentální modely, ale o vojenské zbraně.
Předpokládá se, že Rusko vyvíjí řadu laserových systémů a dalších zaměřených energetických zbraní, laserových systémů pro obranu proti letadlům. Podle zpráv se plánuje instalace laseru s vyšším výkonem na bojová letadla šesté generace, která podle odborníků budou uvedena do provozu až ve 30. letech 20. století.
Vzduchové aplikace
Ačkoli se lodě ze své podstaty staly prvními mobilními platformami pro instalaci vysoce výkonných laserových zbraní, protože mohly pojmout velkou hmotnost a poskytnout potřebné množství elektřiny, proces praktického pronikání laserových systémů do oblasti taktické letectví nyní začalo.
V létě 2017 byly provedeny první testy plně integrovaného vysokoenergetického laseru, během nichž byl pozemní cíl spálen vrtulníkem Apache jednotkou navrženou společností Raytheon. V sérii testovacích únosů provedených Raytheonem a americkou armádou ve spolupráci s velitelstvím speciálních operací White Sands údajně vrtulník zasáhl cíle z různých výšek různou rychlostí, v různých letových režimech a v nakloněném dosahu 1,4 km.
Aby poskytoval informace o cílech, zlepšoval situační povědomí a ovládání paprsku, upravil Raytheon verzi své optoelektronické stanice MTS (Multispectral Targeting System).
Důležitou součástí testů bylo zjistit, jak dobře technologie odolává vnějším vlivům, včetně vibrací, trysek a prachu z hlavního rotoru, aby se to při vývoji pokročilých zbraní zohlednilo.
Tryskové lasery
Americké vojenské letectvo zkoumá možnost využití technologie HEL k ochraně taktických letadel před raketami vzduch-vzduch nebo země-vzduch v rámci programu Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), v souvislosti s nímž V listopadu 2017 udělila výzkumná laboratoř amerického letectva společnosti Lockheed Martin smlouvu na kontejnerový systém, který má být do roku 2021 testován na proudovém stíhači. Jedním z cílů návrhu je shromáždit multikilowattový vláknový laser v omezeném dostupném prostoru. Práce je zaměřena na tři subsystémy. První dostal označení STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) a jedná se o paprskový systém řízení; druhý subsystém LPRD (Laser Pod Research & Development) je kontejner, ve kterém budou umístěny laserové, napájecí a chladicí systémy; a třetí je samotná laserová instalace LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Britský dračí oheň
Pokud vše půjde podle plánu, v roce 2019 proběhnou první zkoušky Dragonfre, prototypu HEL vyvinutého pro britskou vládu konsorciem vedeným MBDA, které zahrnuje Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica a několik britských společností včetně GKN, Arke, BAE Systems. a Marshall AOG. Plánovaná demonstrace by měla zahrnovat celý cyklus testů na pevnině i na moři, od získání cíle po zničení.
Zbraňový systém bude založen na škálovatelné vláknové laserové architektuře s technologií koherentního paprsku a odpovídajícím systémem fázového řízení. Podle společnosti QinetiQ vám tato technologie umožňuje vytvořit zdroj vysoce přesného laserového záření, které lze směrovat na pohybující se cíl a navzdory atmosférickým turbulencím na něm generovat vysokou hustotu energie, což umožňuje zkrátit dobu zasažení a zvýšit rozsah. Škálovatelná architektura Dragonfre umožňuje zvýšit počet laserových kanálů, takže výsledné varianty lze přizpůsobit tak, aby vyhovovaly široké škále obvodů, a integrovat je do různých námořních, pozemních a leteckých platforem.
Ochrana světelné technologie
Lasery jako zbraně mají pozitivní i negativní stránky. Paprsek se pohybuje rychlostí světla, takže nedochází k žádným významným komplikacím doby letu, které negativně ovlivňují proces míření. Pokud může být sledovací subsystém komplexu zbraní držen na cíli, pak na něj může nasměrovat laserový paprsek a držet ho po požadovanou dobu. Udržování paprsku na cíli je velmi důležité, protože v mnoha případech může systému chvíli trvat, než se cíl zahřeje a projeví požadovaný efekt. V tomto případě cíl dostane šanci „cítit“útok a použít vhodná protiopatření. Problémy vytváří také samotná atmosféra, protože jevy, které brání průchodu paprsku, včetně vodní páry, srážek, prachu, jakož i samotného vzduchu (například takový jev jako opar), mají různé absorpční a refrakční účinky na různých vlnových délkách, což negativně ovlivňuje efektivní dosah laseru a jeho schopnost soustředit energii na cíl.
Americká armáda přirozeně hledá způsoby, jak chránit svůj majetek před lasery a jinými cílenými energetickými zbraněmi. Námořní ředitelství pro výzkum zavádí hlavní program boje proti zaměřeným energetickým zbraním. Zkoumá možná technologická protiopatření, která mohou být k dispozici pro boj s takovými hrozbami v letech 2020 až 2025, včetně materiálů a různých typů závojů.
Ochranné materiály mohou například zahrnovat reflexní a ablativní nebo destruktivní povlaky. Rozložitelné povlaky, obvykle na bázi polymerů a kovů, se typicky používají v kosmických tuhých pohonných hmotách a reentry vozidlech. Záclony nebo překážky obvykle používají vodu nebo kouř k rozptýlení laserového paprsku a snížení množství energie dosahující cíle.
Začínají se objevovat další protiopatření, která podle principu aktivního rušení narušují provoz laserového systému a brání mu udržet paprsek na cíli, například použití laserů na palubě chráněné plošiny. Tímto směrem se podle některých informací zabývala společnost Adsys Controls. Společnost však v současné době popisuje svůj systém Helios jako „zbraňový systém s pasivní směrovanou energií“, ale bez výslovného uvedení laserů. Podle Adsys. Helios, senzorová sada instalovaná na velkých dronech, poskytuje kompletní analýzu přicházejícího paprsku včetně jeho polohy a intenzity. "S touto informací pasivně zasekává nepřítele, chrání vozidlo a jeho užitečné zatížení."
Informace o prostředcích boje proti laserovým zbraním jsou pečlivě střeženy, ale jedna věc je jasná: začala nová technologická bitva prostředků vlivu a protiopatření.
