Ředitel výzkumu amerického námořnictva kontradmirál Matthew Clander se v jednom ze svých rozhovorů dotýkal laseru v pevné fázi a oznámení admirála Jonathana Greenerta, že takový laser bude nainstalován na palubu válečné lodi v roce 2014. „Naše cílené energetické iniciativy a zejména laser v pevné fázi jsou vědecké a technologické programy nejvyšší priority, řekl Klander. „Solid-state laserový program je páteří našeho závazku rychle poskytovat pokročilé schopnosti silám první linie.“
V posledních desetiletích 20. století příznivci směrovaných energetických zbraní (DEW) slíbili, že lasery a energetické zbraně s vysokou energií způsobí revoluci ve válce. V mnoha ohledech se tento slib stal skutečností v jiné podobě, protože tisíce malých laserů naplnily arzenál moderních vojenských sil. Tyto lasery jsou však hlavně buď dálkoměry, které zvyšují schopnosti a účinnost kinetických zbraní, nebo oslepující zařízení, která deaktivují nepřátelskou optiku. Nedávný vývoj však naznačuje, že možnosti JEDNOTY se stávají skutečnějšími
Lasery, phasery, blastery a elektromagnetická děla se staly součástí kanonické výzbroje sci -fi, ale skutečné problémy s energií, tepelnou kapacitou, velikostí a „sklonem používat proti spoluobčanům cílené energetické zbraně“je obtížné nářadí. V současné době se JEDEN technologie dělí hlavně na: vysokoenergetické lasery HEL (vysokoenergetický laser), vysoce výkonné mikrovlnné zbraně HPM (vysoce výkonné mikrovlnné trouby) a paprsky nabitých částic. Pravdou je, že se stále více přibližujeme ke dni, kdy se JEDEN systém stane běžným v bojovém prostoru. Tento článek přináší přehled několika slibných radiofrekvenčních a laserových systémů, které jsou v současné době k dispozici, a zkoumá nejpravděpodobnější trendy ve vojenské aplikaci systémů GNE v příštích deseti letech.
Aktivní zadržovací systém (SAS)
Active Denial System (ADS) je cenově dostupný, nasazený a na boj připravený JEDEN systém. SAS, někdy označovaný jako tepelný paprsek nebo paprsek bolesti, vytvořil Raytheon, světový lídr ve vývoji a výzkumu mikrovlnného záření. Je to jeden z prvních nesmrtících, cílených, protipěchotních systémů rozmístěných v americké armádě. SAS byl vytvořen jako nesmrtící systém kontroly a vyloučení davu. Systém namontovaný na vozidle byl testován na vzdálenost přibližně jednoho kilometru. SAS vysílá zaostřený paprsek extrémně vysoké frekvence 95 GHz směrem k jednotlivci nebo skupině lidí, což způsobuje silnou bolest. Tato energie způsobuje vzestup povrchové teploty lidské kůže, po několika sekundách se stane tak nepohodlným, že jsou lidé nuceni opustit kontrolovanou oblast. Na lidech byly provedeny stovky testů, poté byla SAS certifikována jako nesmrtící zbraň. To znamená, že přetrvávají pochybnosti o dlouhodobých účincích na zdraví nebo o tom, co se stane, pokud je osoba vystavena delší dobu. SAS byl nasazen do Afghánistánu v roce 2010, ale nikdy nebyl nasazen a byl poslán zpět skeptickými veliteli polí. SAS byla předvedena námořní pěchotou v Quanticu v březnu 2012 a námořní pěchota ji přivítala s nadšením. „Neslyšíte to, neucítíte to, ale ucítíte to,“řekl plukovník Tracy Tafolla, ředitel společné divize nesmrtících zbraní, „a to nám dává několik výhod, které můžeme použít.“
Mobilní vysoce výkonný laserový demonstrátor HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)
V polovině roku 2007 byly podepsány dvě smlouvy fáze I se společnostmi Boeing a Northrop Grumman na vývoj pozemního mobilního laserového systému. V roce 2009 bylo společnosti Boeing umožněno pokračovat ve své práci a vyrobit předváděcí model namontovaný na podvozku těžkého vojenského terénního vozidla HEMTT. Systém byl testován se sníženou kapacitou v roce 2011 na testovacím místě White Sands. Ukázalo to schopnost systému zachytávat, doprovázet a ničit létající střelivo. Další smlouva od americké armádní raketové a kosmické agentury, vydaná v říjnu 2012, umožnila tento vývoj pokračovat. Tato smlouva je známá jako smlouva o testování vysokého výkonu fáze II; zajišťuje instalaci 10 kW polovodičového laseru Boeing do mobilní předváděcí instalace vysokoenergetického laseru HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Dalším volitelným krokem by mohla být integrace výkonnějšího laseru, jehož cílem je snížit riziko používání laserů s vysokým výkonem. Vylepšená instalace HEL MD během provozních testů provede zachycení, sledování, poškození a zničení cílů.
"Program Boeing HEL MD využívá nejlepší polovodičovou laserovou technologii, která poskytuje armádě schopnosti rychlosti světla k obraně proti raketám, dělostřelectvu, minometům a dronům, dnes i v budoucnosti," řekl viceprezident a ředitel programů řízené energetické systémy Mike Wrynn. Boeing očekává, že systém bude dokončen a připraven k výrobě do roku 2018, přičemž výkon laseru vzroste z 10 kW na 100 kW.
Experimentální laserová instalace YAL-1 (dříve Airborne Laser)
Airborne Laser Testbed Boeing YAL-1, dříve ABL (Airborne Laser), je zbraňový systém založený na chemickém kyslíkovo-jodovém laseru třídy megawattů namontovaném uvnitř upraveného letadla Boeing 747-400F. Byl vytvořen především jako systém protiraketové obrany pro zničení taktických balistických raket během akcelerační fáze. Americká agentura pro protiraketovou obranu (MDA) úspěšně vystřelila poprvé v srpnu 2009 na palubu létajícího letadla vysokoenergetický laser (HEL). V lednu 2010 byla během letu HEL použita k zachycení, nikoli ke zničení testovací střely během akcelerační fáze. V únoru 2010 během testů u pobřeží Kalifornie systém úspěšně zničil raketu na kapalný pohon ve zrychlovací fázi trajektorie. Jak je uvedeno v MDA, necelou hodinu po zničení první rakety byla druhá raketa, ale již na tuhá paliva, úspěšně zachycena (ale nebyla zničena) a všechna testovací kritéria splnila uvedená. Prohlášení MDA také poznamenalo, že ABL zničila identickou raketu na tuhá paliva za letu o osm dní dříve. Směrovaný energetický systém poprvé během testování zničil taktické balistické střely v jakékoli fázi letu. Později byla vydána zpráva, že první bombardování v únoru trvalo o 50% kratší dobu ozáření, než se očekávalo, aby byla raketa zničena; druhé ostřelování rakety na tuhá paliva bylo vypnuto o hodinu později, než byla raketa zničena kvůli problémům s „nesouosostí paprsku“. Financování programu bylo v roce 2010 omezeno a poté v prosinci 2011 zcela zrušeno. V roce 2013 pokračoval výzkum s cílem využít zkušeností získaných s laserovým systémem YAL-1 a pokusit se nainstalovat protiraketový laserový systém na drony, které by mohly létat nad výškový limit přestavěného proudového letadla Boeing 747-400F.
Area Defense Anti-Munitions (ADAM)
Lockheed Martin byl také jedním z lídrů ve vývoji zbraňových systémů založených na HEL. V posledních letech Lockheed Martin vyvinul systém ADAM (Area Defense Anti-Munitions), který chrání kritické cíle před hrozbami krátkého dosahu, jako jsou UAV nebo domácí dělostřelecké střely, jako je QASSAM. Laserový a palebný řídicí systém komplexu ADAM je umístěn v kontejneru na velkém přívěsu, který dokáže odtáhnout kamion. Jakmile je ADAM umístěn a napájen, může přijímat informace ze sítě blízkých radarů nebo při správném načasování fungovat jako samostatný systém. Po přijetí signálu může ADAM sledovat cíle na vzdálenost 5 km a ničit je svým 10 kW laserem na vzdálenost až 2 km. Podle demonstrace v roce 2012 systém zajal, sledoval a zničil cíl do tří sekund, uvedl Lockheed Martin. V listopadu 2012 společnost Lockheed Martin uvedla, že ADAM „úspěšně zničil čtyři střely simulovaným letem ze 2 km a zachytil UAV na 1,5 km, což způsobilo, že kontrolovaně havaroval“. Během následných testů v březnu a dubnu 2013 zničil systém ADAM osm útočných raket malého kalibru jako QASSAM. Lockheed Martin pokračuje ve zlepšování ADAM a podle prezidenta Lockheed Martin Space Systems Tonyho Bruna je ADAM „praktický a cenově dostupný energetický systém, který dokáže vyřešit skutečný problém řešení blízkých hrozeb“.
Marine Corps demonstrovala Active Denial System (ADS) v listopadu 2012 ve Virginii. ADS je nejmodernější směrovaný energetický systém v rozsahu milimetrových vln, který při kontaktu s potenciálně nepřátelskými davy dává armádě něco rozumnějšího než křik a méně škodlivé než střelba.
Vzhledem k tomu, že budoucnost patří laserům, vytvořil Boeing mobilní laserový zbraňový systém na podvozku nákladního vozu.
HPEMcase Plus společnosti Diehl Defense je kompaktní autonomní mobilní systém s 50% vyšším výkonem a delším dosahem než standardní verze. Systém se používá k boji proti odposlechovým zařízením
Vysoce výkonná mikrovlnná zbraň Bofors HPM BLACKOUT
Některé nesmrtící systémy ONE je obtížné detekovat. V dnešním konfliktu mohou poskytnout jedinečnou taktickou výhodu. Představte si, že byste mohli svému soupeři zabránit v používání elektronických zařízení pouhým stisknutím tlačítka? To lze provést například pomocí mikrovlnného systému BLACKOUT s vysokým výkonem mikrovln (HPM) od společnosti BAE Systems Bofors. Systém je mobilní mikrovlnný zdroj, který může narušit provoz nechráněných elektronických zařízení. Bofors HPM BLACKOUT, původně vyvinutý pouze jako zařízení pro hodnocení a experimentování, má dobré vyhlídky na to, že se stane praktickým systémem se skutečnou aplikací. Informační systém uvádí, že systém „měl z velké vzdálenosti zničující účinek na širokou škálu komerčních zařízení … Systém se skládá z integrovaného modulátoru, mikrovlnného zdroje a antény“. Systém váží méně než 500 kg a je přibližně 2 metry dlouhý. Provozní varianta Bofors HPM BLACKOUT by mohla deaktivovat cílené oblasti, což by znemožnilo mnoho komerčních a některých vojenských elektronických systémů, takže by soupeř nemohl používat mobilní telefony, smartphony, tablety, další zařízení a zbraňové systémy. V nedávné zprávě společnosti BAE Systems bylo řečeno, že skupina jejích výzkumníků „prokázala schopnost systému Bofors HPM BLACKOUT mít škodlivý účinek na vybraná elektronická zařízení ve zbraňových systémech a ukázala, že tento systém by mohl být důležitým doplňkem jiné zbraně, zejména v asymetrickém prostoru, kde se skutečné hrozby mísí s nevinnými civilisty. “Je jasné, že systémy ONE, jako je Bofors HPM BLACKOUT, by mohly být použity k získání výhody v prostoru elektromagnetického boje.
Vysoce výkonné elektromagnetické zbraně (HPEM) s vysokým výkonem
Společnost Diehl vyvinula řadu mikrovlnných zdrojů založených na vícestupňových oscilátorech Marx a mikrovlnných oscilátorech (metoda generování mikrovln z DC impulsů zůstává nejasná). Tyto zdroje se pohybují od nositelných (pracujících na 375 MHz a DS110B pracujících v rozsahu 100-300 MHz) až po pevná zařízení (pracující na 100 MHz [v oleji], 60 MHz [v glykolu] a 50 MHz [ve vodě], vše na maximální frekvence opakování pulzů 50 Hz). Přenosné systémy údajně produkují 400 kV a 700 kV, zatímco výstupní napětí stacionárního zařízení může dosahovat až jednoho megavoltu. Technici společnosti Diehl pracovali na návrhu a implementaci antény s vysokým ziskem s cílem zlepšit účinnost výše uvedených systémů a použít je pro vojenské účely.
V lednu 2013 patentový úřad udělil společnosti Diehl BGT Defense patent na její mikrovlnný generátor.
Použití nesmrtících systémů HPEM (High-Power-Electro-Magnetics) poskytuje nové možnosti, které umožní vojenským a civilním silám deaktivovat systémy velení, informací a monitorování. Zdroje HPEM lze použít k ochraně osob a konvojů, například k přetížení a trvalé deaktivaci radiových výbušných zařízení. Na rozdíl od tradičních tlumičů je systém ochrany konvojů HPEM účinný i proti novým typům senzorových IED. Nepřátelská vozidla s elektronickým řízením motoru lze neočekávaně zastavit mobilním nebo stacionárním systémem HPEM. Nová technologie HPEM společnosti Diehl Defence chrání konvoje před IED; umožňuje vám přestat opouštět auta a bránit neoprávněnému přístupu do zakázaných oblastí. Tato technologie tedy představuje přesvědčivý příspěvek k ochraně vojáků na mezinárodních misích.
Systémy HPEM mohou také pomáhat speciálním silám a policejním silám při plnění jejich úkolů. Systémy HPEM potlačují nepřátelskou komunikaci a narušují zpravodajské a informační systémy, například při propouštění rukojmích. Analýza dopadu vysokoenergetických magnetických impulsů na zbraňové systémy vede ke konceptu nesmrtících pohonů schopných neutralizovat skryté IED z bezpečné vzdálenosti, aniž by došlo k poškození lidí a životního prostředí.
Nositelné HPEM jsou k dispozici jako testovací systémy spolu se základními systémy anti-IED a vypínacími systémy namontovanými na vozidle.
Laserový zbraňový systém LaWS (Laser Weapon System) je technologický demonstrátor vyrobený společností Naval Systems Command z komerčních polovodičových vláknových laserů. LaWS se může zaměřovat na cíle v souladu s daty získanými z komplexu krátkého dosahu zbraně MK 15 PHALANX Close-In Weapon nebo z jiných zdrojů navádění a ničit malé čluny a vzdušné cíle bez použití střel
Posílejte laserové laWs
Pro okamžitou ochranu lodí vyvinul Raytheon polovodičové laserové LaW. Tento systém ONE kombinuje paprsky ze šesti HEL do jednoho paprsku pro navádění na pomalu se pohybující cíle; je připojen k radarové stanici, která detekuje a sleduje útočící cíle. Očekává se, že LaW doplní tradiční kinetické zbraňové systémy krátkého dosahu; může se zaměřovat na cíle v souladu s údaji získanými z komplexu krátkého dosahu zbraně MK 15 PHALANX Close-In Weapon nebo z jiných zdrojů pokynů. Po úspěšných pokusech v terénu v roce 2012 vedoucí programu LaWs kapitán David Keel uvedl, že „úspěch tohoto úsilí jasně ospravedlňuje vojenské použití řízených energetických zbraní v námořním prostředí. Další vývoj a integrace výkonnějšího laseru do systému LaWs zvýší dosah a rozšíří rozsah cílů, které lze úspěšně zachytit a zničit. “
Americké námořnictvo považuje LaW za vysoce funkční a přesný systém s nízkým rizikem a vysokým zpětným rázem."I naše podhodnocená čísla nám říkají, že jeden výstřel směrované energie stojí méně než dolar," řekl kontradmirál Klander v rozhovoru z 8. dubna 2013. „Srovnejte to se stovkami tisíc dolarů při startu rakety a začnete vidět výhody těchto schopností.“
Americké námořnictvo s odvoláním na řadu technologických průlomů ve vývojovém programu LaWs oznámilo, že v roce 2014 nasadí LaW na palubu transportního doku PONCE třídy AUSTIN.
Vývoj systému protivzdušné obrany krátkého dosahu na základě vysokoenergetické laserové instalace
Laserová zbraň, neboli JEDNA, vyzařuje energii v daném směru bez dopravních prostředků. Přenáší energii na cíl, aby bylo dosaženo požadovaného dopadu. Předpokládaná expozice člověka může být smrtelná nebo ne smrtelná. Tento dopad lze klasifikovat jako fyzický, fyziologický nebo psychologický. Energie může mít mnoho podob: elektromagnetické záření, včetně rádiových frekvencí, mikrovln, laserů a masérů, částice s hmotností v paprskových zbraních (z technického hlediska druh mikroprojektilu) a zvuk v zvukových zbraních.
Laserové zbraně jsou zvláště vhodné pro operace, které vyžadují vysokou přesnost a rychlý škálovatelný dopad, a také pro obranu před nízkonákladovými hrozbami, které útočí ve velkém počtu.
Předváděcí laserový systém od německé společnosti MBDA
MBDA propaguje vysoce výkonné lasery ve vývoji integrovaných laserových zbraňových systémů. Mezi výhody aplikace patří: okamžitý dopad na cíl, nízká optická detekovatelnost, nízké náklady na logistiku a údržbu a velmi nízké náklady na práci, škálovatelný dopad na cíl a možnost jeho zvýšení, vysoká přesnost, vysoká selektivita, žádné nepřímé ztráty a nakonec není potřeba pořizování, skladování nebo přeprava munice.
Potenciální aplikace pro systémy laserových zbraní zahrnují ochranu kritických prostředků, jako jsou operační základny vpřed, vojáci a vozidla (země, vzduch, moře); zvýšení nebo omezení taktické mobility; a ochrana před terorismem. Jsou schopni plnit úkoly boje s raketami, dělostřeleckými granáty a minometnou municí, UAV, IED a přenosnými systémy protivzdušné obrany.
Zaměření MBDA na vysoce výkonné lasery je dnes založeno na takzvaném přístupu integrovaných systémů. MBDA pracuje na laserových zbraních pro boj s raketami, dělostřeleckými granáty a minometnou municí. Práce na základě smlouvy s Evropskou obrannou agenturou a německým úřadem pro zadávání zakázek v oblasti obrany postupují dobře. Pro urychlení vývoje investovala MBDA do tohoto programu značnou část vlastních prostředků.
Předváděcí laserová instalace s výkonem laseru 40 kW úspěšně pracovala na vzdušných cílech nacházejících se ve vzdálenosti přes 2000 metrů a výšce 1000 metrů.
Potřebná infrastruktura je již k dispozici na testovacím místě MBDA ve Schrobenhausenu. Skládá se ze tří testovacích rozsahů střelby a sledování, testovací laboratoře a střešní laboratoře s laserovým demonstrátorem, které dohromady nabízejí vynikající příležitosti pro současný i budoucí vývoj.
Dalších deset let
Systémy GNE nám ukazují, jak by mohla vypadat budoucnost. Než ONE nahradí střelný prach a stane se kvalitativně novou válečnou technologií, musí být vyřešeny problémy spojené s mocí, tepelnou kapacitou, velikostí a „predispozicí k použití řízených energetických zbraní proti spoluobčanům“."Užitečným pravidlem je, že TNT obsahuje asi megajoule chemické energie a toto množství je často potřeba k zničení vojenského cíle," uvádí zpráva o systémech UNE zveřejněná Střediskem pro vývoj povrchových zbraní amerického námořnictva v Dahlgrenu v červnu 2013.. Aby se mohl stát slibnou vojenskou zbraní, musí jakýkoli slibný laser, phaser nebo blaster neustále generovat ničivou energii o velikosti přibližně jednoho megajoulu. Většina systémů DRE ještě nedosáhla této úrovně, ale některé z nich mohou takových schopností dosáhnout počátkem roku 2016.
V tuto chvíli lze na základě informací o systémech ONE publikovaných v otevřených zdrojích vyvodit následující přechodný závěr. Hlavní perspektivou využití směrované energie pro vojenské úkoly je schopnost kontrolovat nepokoje (ADS), deaktivovat nestíněnou elektroniku (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) a chránit kritické oblasti a vybavení (ADAM, LaWs a HEL MD). Tyto schopnosti samy o sobě nám umožňují zvýšit bojový potenciál natolik, že nás to nutí provádět neustálý výzkum a vývoj na systémech ONE. Na velkých lodích, velkých letadlech a pozemních cílech bodové obrany s velkými zdroji energie jsou instalovány systémy s větší smrtí a podle toho s vyššími energetickými požadavky. Ačkoli první smrtící pozemní mobilní laserový systém, HEL MD, již byl nasazen na velkém vozidle, ještě není tak mobilní, funkčně flexibilní nebo smrtící jako stávající kinetické systémy. V příštím desetiletí je po překonání významných technologických obtíží možné, že se objeví tank vybavený novou verzí laserového systému „podobného HEL MD“. Programový manažer pro vývoj polovodičových laserových technologií v Úřadu pro námořní výzkum ve své zprávě z dubna 2013 napsal: „Budoucnost je tady. Solid-state laser je velkým krokem vpřed směrem k zásadní transformaci moderní války, která je charakterizována vznikem systémů řízené energie; přesně to samé se stalo v pravý čas se střelným prachem, který nahradil nože a meče. “
