cơn sốt laser
Vai trò thụ động của tia laser đang thay đổi trước mắt chúng ta. Tia laze vũ khí trở thành một phương tiện tích cực không chỉ phòng thủ mà còn tấn công, ngày càng tự tin hơn trên bộ, trên biển và trên không.
Cho đến gần đây, vai trò của laser phần lớn chỉ giới hạn ở việc cung cấp dữ liệu tầm xa và chiếu sáng, đánh dấu và chỉ định mục tiêu để dẫn đường bán chủ động hoặc điều chỉnh hướng đi cho tên lửa dẫn đường bằng chùm tia. Ngoài ra, tia laser đã được sử dụng thành công làm thiết bị làm chói mắt, trong một số ứng dụng ngòi nổ từ xa và trong các hệ thống biện pháp đối phó hồng ngoại có kiểm soát chống lại tên lửa dẫn đường bằng hồng ngoại.
Việc bảo vệ chống lại tia laser có thể được cung cấp bởi các cảm biến có thể phát hiện, xác định và định vị nguồn, bằng cách cản trở việc giám sát, do đó ngăn chặn việc thu thập thông tin và cuối cùng là bằng các bộ lọc ngăn ngừa hư hỏng hệ thống quang học, bao gồm cả mắt người. Hiện nay, các hệ thống laser công suất cao hay laser năng lượng cao (HEL - High Energy Laser), có khả năng tiêu diệt các mục tiêu nhỏ như máy bay không người lái cả vỏ và phá hủy các hệ thống lớn hơn đều sắp được triển khai hoạt động hàng loạt, và các nhà phát triển cũng như cơ cấu quy hoạch nên suy nghĩ cẩn thận về cách chống lại chúng.
Chắc chắn, Hoa Kỳ có phần lớn các chương trình laser, nhưng Nga, Trung Quốc, Đức, Israel và Vương quốc Anh cũng đang nghiên cứu các hệ thống tương tự, và Hoa Kỳ khó có thể có lợi thế rõ ràng ở đây, theo Nhà phân tích Quốc hội. Văn phòng.
Trong giai đoạn đầu, hầu hết việc sử dụng tia laser trên tàu chiến có thể sẽ chỉ giới hạn ở việc chống lại máy bay không người lái, tàu không người lái và tàu tấn công nhanh, vốn đòi hỏi hệ thống năng lượng tương đối thấp. Việc bắn hạ tên lửa chống hạm và thậm chí cả máy bay sẽ cần đến loại vũ khí mạnh hơn thuộc loại 150 kW.
Hải quân Hoa Kỳ, người đề xuất nhiệt tình nhất về công nghệ, đang tài trợ cho một số hệ thống vũ khí laser theo một chương trình lớn SNLWS (Hệ thống vũ khí laser của hải quân bề mặt). Vào tháng 2018 năm 150, Lockheed Martin đã được trao hợp đồng cung cấp hệ thống đầu tiên hoặc giai đoạn một. Theo hợp đồng trị giá 14 triệu USD này, công ty sẽ phát triển, sản xuất và cung cấp hai chiếc HELIOS (Laser năng lượng cao và đèn chiếu sáng quang học tích hợp có giám sát), một chiếc để lắp đặt trên tàu khu trục lớp Arleigh Burke và một chiếc để thử nghiệm trên bờ. Hợp đồng cũng cung cấp tùy chọn cho 943 hệ thống HELIOS bổ sung. Nếu thử nghiệm thành công, các phương án này sẽ nâng giá trị hợp đồng lên xấp xỉ XNUMX triệu đồng.
Người phát ngôn của HELIOS cho biết: “Chương trình HELIOS là chương trình đầu tiên tích hợp vũ khí laser, tình báo và giám sát tầm xa cũng như khả năng chống máy bay không người lái giúp tăng cường đáng kể nhận thức tình huống và khả năng phòng thủ trong các lựa chọn chuyên sâu có sẵn cho Hải quân Hoa Kỳ”. Văn phòng Hệ thống Vũ khí và cảm biến.
Chương trình HELIOS bao gồm tia laser sợi quang 60 kW để chống lại UAV và thuyền nhỏ, hệ thống cảm biến trinh sát và giám sát tầm xa được tích hợp với hệ thống quản lý chiến đấu Aegis của tàu và tia laser gây mù công suất thấp để phá vỡ hệ thống giám sát của máy bay không người lái của đối phương. Laser chính được cho là có tiềm năng tăng lên 150 kW.
Là một phần của giai đoạn đầu tiên, Lockheed Martin phải cung cấp hai hệ thống HELIOS để thử nghiệm vào năm 2020, một hệ thống để lắp đặt trên tàu khu trục lớp Arleigh Burke và hệ thống thứ hai để thử nghiệm trên đất liền tại White Sands Proving Ground.
Hệ thống thứ hai là thiết bị laser công suất thấp ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - một thiết bị làm mù quang học dành cho hạm đội), được thiết kế để làm mù và vô hiệu hóa cảm biến UAV. Theo Hải quân Hoa Kỳ, các thành phần chính của hệ thống ODIN bao gồm thiết bị dẫn chùm tia, thiết bị này bao gồm hệ thống phụ kính thiên văn và gương quán tính thấp, hai bộ phát laser và một bộ cảm biến để nhắm mục tiêu thô và tinh, như trong HELIOS. , để trinh sát và giám sát.
Hệ thống thứ ba, được gọi là SSL-TM (Trưởng thành công nghệ laser trạng thái rắn), là sự phát triển mạnh mẽ hơn của chương trình Hệ thống vũ khí laser (LaWS), trong đó tia laser 30 kW được lắp đặt để đánh giá tại tàu đổ bộ San Antiono. Vào năm 2015, Northrop Grumman đã được chương trình SSL-TM chọn để phát triển vũ khí 150 kW sẽ được lắp đặt trên tàu lớp San Antonio trong năm 2019.
Các kế hoạch hiện tại bao gồm phát triển công nghệ để hỗ trợ giai đoạn thứ hai của SNLWS và phát triển hơn nữa chương trình con HELIOS. Giai đoạn thứ ba của dự án SNLWS cũng được lên kế hoạch, với sức mạnh của vũ khí laser được tăng thêm.
Hệ thống thứ tư, được gọi là RHEL (Laser năng lượng cao bền chắc), cũng đang được chuẩn bị. Công suất khởi động cũng là 150 kW, nhưng nó sẽ có kiến trúc khác để có thể xử lý công suất cao hơn trong tương lai. Hải quân Mỹ có kế hoạch chi khoảng 2019 triệu USD cho các hệ thống vũ khí này vào năm 300.
Nguyên mẫu laser mặt đất di động của Lockheed Martin Athena đã khẳng định khả năng bắn hạ tên lửa cỡ nhỏ. máy bay không người lái. Công ty đã xuất bản một đoạn video trong đó tia laser bắn hạ 5 máy bay không người lái liên tiếp, mỗi lần đều nhắm vào phần đuôi thẳng đứng của thiết bị.
Khi bắt giữ một UAV hoặc thuyền nhỏ, người điều khiển sẽ xác định trực quan rằng đối tượng đó là kẻ thù và sử dụng cảm biến hồng ngoại chính xác để chọn điểm ngắm. Theo công ty, đối với các mục tiêu chuyển động nhanh như tên lửa và mìn, hệ thống Athena hoạt động độc lập mà không cần người điều khiển trong vòng điều khiển. Mặc dù Athena vẫn chỉ là nguyên mẫu nhưng công ty tuyên bố rằng phiên bản cứng hơn sẽ phù hợp để sử dụng trong chiến đấu.
Hệ thống này sử dụng tia laser sợi quang ALADIN (Sáng kiến trình diễn laser tăng tốc) 30 kW do Lockheed Martin phát triển. Trong hệ thống ALADIN, một số mô-đun laser hoạt động cùng nhau, cấu hình này cho phép tăng sức mạnh của vũ khí lên giá trị cao hơn một cách tương đối dễ dàng.
Một hệ thống khác, lần này được phát triển cho Quân đội Hoa Kỳ, đã hoạt động tốt trong cuộc tập trận Thử nghiệm Tích hợp Hỏa lực Cơ động (MFIX) của quân đội được tổ chức vào đầu năm 2018. Hệ thống vũ khí này được đặt tên là MEHEL (Laser năng lượng cao thử nghiệm di động). Đó là hệ thống laser 5 kW do Boeing phát triển, lắp đặt trên xe bọc thép Stryker 8x8. Hệ thống MEHEL đã chứng tỏ khả năng của mình trong cuộc tập trận MFIX trong việc bắn hạ các máy bay không người lái loại trực thăng và máy bay nhỏ ở trên và dưới đường chân trời, cũng như tấn công thành công các mục tiêu trên mặt đất.
Hệ thống vũ khí laser MEHEL của Quân đội Hoa Kỳ được thiết kế để lắp đặt trên nền tảng chiến đấu. Nó sử dụng laser sợi quang thương mại có khả năng tạo ra công suất 10 kW. Nó nhằm mục đích sử dụng các hệ thống điều khiển chùm tia bao gồm hệ thống quang học bằng kính thiên văn có khẩu độ 10 cm và hệ thống theo dõi và định vị có độ chính xác cao ổn định. Việc thu thập và theo dõi mục tiêu được cung cấp bởi camera hồng ngoại với trường nhìn rộng và hẹp và radar băng tần Ku.
Vào tháng 2014 năm 2010, Raytheon và Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ (MCC) đã bắt đầu thử nghiệm hệ thống HEL để lắp đặt trên các phương tiện chiến thuật nhỏ của Quân đoàn nhằm chống lại các máy bay không người lái bay thấp và các mục tiêu tương tự như một phần của Năng lực Hải quân Tương lai Di chuyển Năng lượng được Chỉ đạo chương trình. Trở lại năm XNUMX, nguyên mẫu của hệ thống này đã bắn hạ được XNUMX máy bay không người lái trong các cuộc thử nghiệm trình diễn.
Theo Raytheon, công nghệ chính của những loại vũ khí nhỏ gọn như vậy là PWG (dẫn sóng phẳng). “Sử dụng một PWG duy nhất có kích thước và hình dạng tương tự như thước 50cm, tia laser năng lượng cao tạo ra đủ năng lượng để tiêu diệt hiệu quả các loài nhỏ. hàng không'.
Trong ngắn hạn, có thể triển khai một nền tảng như vậy dưới dạng hệ thống phòng không trên mặt đất đầy hứa hẹn GBADS FWS (Phòng không trên mặt đất, Hệ thống vũ khí tương lai), đang được KMP phát triển. Tia laser dẫn đường bằng radar được lắp trên xe bọc thép JLTV (Xe chiến thuật hạng nhẹ chung) có thể bổ sung cho hệ thống tác chiến điện tử và tên lửa Stinger.
Công ty Rheinmetall của Đức đã thực hiện rất nhiều công việc phát triển một loạt hệ thống vũ khí laser và các khái niệm hoạt động cho phòng không trên mặt đất, các mục tiêu bay chậm và thấp, đánh chặn tên lửa không điều khiển, đạn pháo và mìn, xử lý vật liệu nổ và các thiết bị không có khả năng mở rộng. tác động gây chết người đối với một loạt các mối đe dọa ở phạm vi hoạt động phù hợp bằng tia laser có công suất 10, 20, 20 và 50 kW, được lắp đặt cho mục đích trình diễn trên các phương tiện, bao gồm cả xe bọc thép bánh xích và xe tải.
Công ty đã nỗ lực rất nhiều trong việc tích hợp tia laser vào các hệ thống phòng không nổi tiếng của mình, đồng thời nhấn mạnh rằng, ít nhất trong ngắn hạn và trung hạn, chúng sẽ bổ sung cho súng và tên lửa hơn là thay thế chúng. Một trong những bước phát triển quan trọng của Rheinmetall là căn chỉnh chùm tia. Công nghệ này cho phép tập trung năng lượng của nhiều tia laser vào một mục tiêu duy nhất, cho phép toàn bộ hệ thống tập trung vào súng cối, tên lửa, tên lửa hành trình hoặc máy bay tấn công đe dọa nhất, sau đó chuyển sang mục tiêu tiếp theo; những khả năng này đã được chứng minh trước công chúng vào năm 2013. Một hệ thống HEL hoạt động đầy đủ có thể được phát triển trong mười năm tới.
Israel cũng đang đầu tư mạnh vào công nghệ này. Rafael Advanced Defense Systems đã phát triển một nguyên mẫu HEL có tên là Iron Beam, sử dụng tia laser sợi quang 10 kW nhưng mở rộng lên "hàng trăm kW" để chống lại UAV, cũng như tên lửa và mìn tầm ngắn. Theo công ty, hệ thống Iron Beam sử dụng hai tia laser trên hai xe tải khác nhau để đánh chặn một tên lửa, đồng thời lưu ý rằng nhiều chùm tia có thể được sử dụng để chống lại các mục tiêu lớn hơn. Báo cáo chỉ ra rằng hệ thống có thể sẵn sàng vào năm 2020.
Hệ thống Drone Dome nhỏ hơn được thiết kế để phát hiện và vô hiệu hóa các máy bay trực thăng nhỏ thông qua việc gây nhiễu tần số vô tuyến; nó cũng có thể bao gồm một tia laser 5 kW có khả năng bắn hạ những mục tiêu như vậy ở phạm vi lên tới 2 km.
Trung Quốc đang tích cực phát triển hệ thống di động trên xe tải và nền tảng chiến thuật. Các công ty Trung Quốc, bao gồm Poly Technologies với Silent Hunter và Guorong-I, sẵn sàng trưng bày chúng tại các cuộc triển lãm và đăng video thử nghiệm lên mạng. Ví dụ: một đoạn video được chiếu trong đó hệ thống Guorong-I đốt cháy một tấm thử nghiệm được mang bởi một chiếc máy bay bốn cánh nhỏ, có thể là từ dòng DJI Phantom, sau đó bắn hạ chính chiếc máy bay không người lái đó.
Người ta tin rằng Trung Quốc cũng đang nghiên cứu các hệ thống tàu lớn hơn, có thể được lắp đặt trên tàu tuần dương Toure 055 mới.
Quân đội Nga cho biết họ đã có vũ khí laser. Yury Borisov, hiện là Phó Thủ tướng Liên bang Nga, đã tuyên bố vào năm 2016 rằng đây không phải là những mẫu thử nghiệm mà là vũ khí quân sự.
Nga được cho là đang phát triển một loạt hệ thống laser và các loại vũ khí năng lượng định hướng khác, hệ thống laser để phòng thủ chống lại máy bay. Được biết, có kế hoạch lắp đặt tia laser công suất cao hơn trên máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu, theo các chuyên gia, loại máy bay này sẽ không được đưa vào sử dụng cho đến những năm 2030.
Mặc dù về bản chất, tàu đã trở thành nền tảng di động đầu tiên để lắp đặt vũ khí laser công suất cao, vì chúng có thể mang khối lượng lớn và cung cấp lượng điện cần thiết, quá trình thâm nhập thực tế của hệ thống laser vào lĩnh vực chiến thuật hàng không bây giờ đã bắt đầu.
Vào mùa hè năm 2017, các thử nghiệm đầu tiên về tia laser năng lượng cao tích hợp đầy đủ đã được thực hiện, trong đó mục tiêu mặt đất bị đốt cháy từ máy bay trực thăng Apache sử dụng hệ thống do Raytheon phát triển. Trong một loạt vụ mua thử nghiệm do Raytheon và Quân đội Hoa Kỳ phối hợp với Bộ chỉ huy tác chiến đặc biệt tại White Sands thực hiện, chiếc trực thăng này được cho là đã tấn công các mục tiêu từ nhiều độ cao khác nhau, ở tốc độ khác nhau, ở các chế độ bay khác nhau và ở phạm vi nghiêng 1,4 km.
Để cung cấp thông tin mục tiêu, cải thiện khả năng nhận biết tình huống và kiểm soát chùm tia, Raytheon đã điều chỉnh một phiên bản của trạm quang-điện tử MTS (Hệ thống nhắm mục tiêu đa phổ).
Một phần quan trọng của thử nghiệm là xác định xem công nghệ này có thể chịu được các tác động bên ngoài tốt như thế nào, bao gồm độ rung, tia phản lực và bụi từ cánh quạt, để tính đến điều này khi phát triển vũ khí tiên tiến.
Lực lượng Không quân Hoa Kỳ đang khám phá khả năng sử dụng công nghệ HEL để bảo vệ máy bay chiến thuật khỏi tên lửa không đối không hoặc đất đối không như một phần của chương trình Lá chắn (Trình diễn Laser năng lượng cao tự bảo vệ), và do đó vào tháng 2017 năm 2021 , Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ đã trao cho Lockheed Martin một hợp đồng cung cấp hệ thống container, hệ thống này sẽ được thử nghiệm trên máy bay chiến đấu vào năm XNUMX. Một trong những nhiệm vụ phát triển là bố trí laser sợi quang nhiều kilowatt với khối lượng có sẵn hạn chế. Công việc tập trung vào ba hệ thống con. Đầu tiên là STRAFE (Nghiên cứu tháp pháo SHiELD trong hiệu ứng hàng không) và là hệ thống điều khiển chùm tia; hệ thống con thứ hai LPRD (Nghiên cứu & Phát triển Laser Pod) là một thùng chứa chứa các hệ thống laser, nguồn điện và làm mát; và thứ ba là bản thân việc cài đặt laser LANCE (Những tiến bộ về laser cho môi trường nhỏ gọn thế hệ tiếp theo).
Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, năm 2019 sẽ chứng kiến những cuộc thử nghiệm đầu tiên của Dragonfre, nguyên mẫu HEL đang được phát triển cho chính phủ Anh bởi một tập đoàn do MBDA đứng đầu, bao gồm Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica và một số công ty của Anh, bao gồm GKN, Arke, BAE Hệ thống và Marshall AOG. Cuộc biểu tình theo kế hoạch sẽ bao gồm một chu trình thử nghiệm đầy đủ trên đất liền và trên biển, từ việc thu thập mục tiêu cho đến phá hủy nó.
Hệ thống vũ khí sẽ dựa trên kiến trúc laser sợi quang có thể mở rộng với công nghệ chùm tia kết hợp và hệ thống điều khiển pha liên quan. Theo QinetiQ, công nghệ này cho phép tạo ra nguồn bức xạ laser có độ chính xác cao, có thể hướng vào mục tiêu đang chuyển động và tạo ra mật độ năng lượng cao trên mục tiêu đó bất chấp sự hỗn loạn của khí quyển, có thể giảm thời gian hủy diệt và tăng phạm vi hoạt động. . Kiến trúc có thể mở rộng của Dragonfre cho phép tăng số lượng kênh laser để các biến thể được tạo ra có thể được cấu hình để chống lại nhiều loại mạch khác nhau và được tích hợp vào nhiều nền tảng trên biển, trên bộ và trên không.
Laser là vũ khí có mặt tích cực và tiêu cực. Chùm tia truyền đi với tốc độ ánh sáng, do đó không có vấn đề đáng kể nào về thời gian bay có thể tác động tiêu cực đến quá trình ngắm bắn. Nếu hệ thống con theo dõi của hệ thống vũ khí có thể bám sát mục tiêu thì nó có thể hướng chùm tia laze vào mục tiêu và giữ mục tiêu đó trong thời gian cần thiết. Giữ chùm tia hướng vào mục tiêu là rất quan trọng vì trong nhiều trường hợp, có thể mất một thời gian để hệ thống làm nóng mục tiêu và tạo ra hiệu ứng mong muốn. Trong trường hợp này, mục tiêu có cơ hội “cảm nhận” được cuộc tấn công và sử dụng các biện pháp đối phó thích hợp. Bản thân bầu khí quyển cũng tạo ra các vấn đề, vì các hiện tượng cản trở sự truyền qua của chùm tia, bao gồm hơi nước, lượng mưa, bụi, cũng như bản thân không khí (ví dụ, hiện tượng như sương mù), có các hiệu ứng hấp thụ và khúc xạ khác nhau ở các mức độ khác nhau. bước sóng, ảnh hưởng tiêu cực đến phạm vi hiệu quả của tia laser và khả năng tập trung năng lượng vào mục tiêu.
Đương nhiên, quân đội Mỹ đang tìm cách bảo vệ tài sản của mình khỏi tia laser và các loại vũ khí năng lượng định hướng khác. Văn phòng Nghiên cứu Hải quân có một chương trình lớn để chống lại vũ khí năng lượng định hướng. Nó xem xét các biện pháp đối phó khả thi dựa trên các công nghệ có thể sẵn có để chống lại các mối đe dọa như vậy trong khoảng thời gian từ 2020 đến 2025, bao gồm các vật liệu và các loại rèm khác nhau.
Ví dụ, vật liệu bảo vệ có thể bao gồm lớp phủ phản chiếu và mài mòn hoặc phân hủy. Lớp phủ chống gãy xương, thường dựa trên polymer và kim loại, thường được sử dụng trong động cơ tên lửa rắn không gian và các phương tiện quay trở lại khí quyển. Rèm hoặc vật cản thường sử dụng nước hoặc khói để phân tán chùm tia laze và giảm lượng năng lượng tiếp cận mục tiêu.
Các biện pháp đối phó khác đang bắt đầu xuất hiện, dựa trên nguyên tắc gây nhiễu chủ động, làm gián đoạn hoạt động của hệ thống laser và không cho phép nó giữ chùm tia trên mục tiêu, chẳng hạn như việc sử dụng tia laser trên nền tảng được bảo vệ. Theo một số thông tin, Adsys Controls có liên quan đến lĩnh vực này. Tuy nhiên, công ty hiện mô tả hệ thống Helios của mình là “hệ thống đối phó vũ khí năng lượng định hướng thụ động” nhưng không đề cập rõ ràng đến tia laser. Theo Adsys. Hệ thống Helios, một bộ cảm biến gắn trên máy bay không người lái lớn, cung cấp phân tích đầy đủ về chùm tia tới, bao gồm cả vị trí và cường độ của nó. “Với thông tin này, nó sẽ gây nhiễu thụ động cho kẻ thù, bảo vệ phương tiện và trọng tải của nó.”
Thông tin về các biện pháp đối phó với vũ khí laser được bảo vệ chặt chẽ, nhưng có một điều rõ ràng: một cuộc chiến công nghệ mới giữa biện pháp đối phó và biện pháp đối phó đã bắt đầu.
Cho đến gần đây, vai trò của laser phần lớn chỉ giới hạn ở việc cung cấp dữ liệu tầm xa và chiếu sáng, đánh dấu và chỉ định mục tiêu để dẫn đường bán chủ động hoặc điều chỉnh hướng đi cho tên lửa dẫn đường bằng chùm tia. Ngoài ra, tia laser đã được sử dụng thành công làm thiết bị làm chói mắt, trong một số ứng dụng ngòi nổ từ xa và trong các hệ thống biện pháp đối phó hồng ngoại có kiểm soát chống lại tên lửa dẫn đường bằng hồng ngoại.
Việc bảo vệ chống lại tia laser có thể được cung cấp bởi các cảm biến có thể phát hiện, xác định và định vị nguồn, bằng cách cản trở việc giám sát, do đó ngăn chặn việc thu thập thông tin và cuối cùng là bằng các bộ lọc ngăn ngừa hư hỏng hệ thống quang học, bao gồm cả mắt người. Hiện nay, các hệ thống laser công suất cao hay laser năng lượng cao (HEL - High Energy Laser), có khả năng tiêu diệt các mục tiêu nhỏ như máy bay không người lái cả vỏ và phá hủy các hệ thống lớn hơn đều sắp được triển khai hoạt động hàng loạt, và các nhà phát triển cũng như cơ cấu quy hoạch nên suy nghĩ cẩn thận về cách chống lại chúng.
Chắc chắn, Hoa Kỳ có phần lớn các chương trình laser, nhưng Nga, Trung Quốc, Đức, Israel và Vương quốc Anh cũng đang nghiên cứu các hệ thống tương tự, và Hoa Kỳ khó có thể có lợi thế rõ ràng ở đây, theo Nhà phân tích Quốc hội. Văn phòng.
Hệ thống hàng hải
Trong giai đoạn đầu, hầu hết việc sử dụng tia laser trên tàu chiến có thể sẽ chỉ giới hạn ở việc chống lại máy bay không người lái, tàu không người lái và tàu tấn công nhanh, vốn đòi hỏi hệ thống năng lượng tương đối thấp. Việc bắn hạ tên lửa chống hạm và thậm chí cả máy bay sẽ cần đến loại vũ khí mạnh hơn thuộc loại 150 kW.
Hải quân Hoa Kỳ, người đề xuất nhiệt tình nhất về công nghệ, đang tài trợ cho một số hệ thống vũ khí laser theo một chương trình lớn SNLWS (Hệ thống vũ khí laser của hải quân bề mặt). Vào tháng 2018 năm 150, Lockheed Martin đã được trao hợp đồng cung cấp hệ thống đầu tiên hoặc giai đoạn một. Theo hợp đồng trị giá 14 triệu USD này, công ty sẽ phát triển, sản xuất và cung cấp hai chiếc HELIOS (Laser năng lượng cao và đèn chiếu sáng quang học tích hợp có giám sát), một chiếc để lắp đặt trên tàu khu trục lớp Arleigh Burke và một chiếc để thử nghiệm trên bờ. Hợp đồng cũng cung cấp tùy chọn cho 943 hệ thống HELIOS bổ sung. Nếu thử nghiệm thành công, các phương án này sẽ nâng giá trị hợp đồng lên xấp xỉ XNUMX triệu đồng.
Người phát ngôn của HELIOS cho biết: “Chương trình HELIOS là chương trình đầu tiên tích hợp vũ khí laser, tình báo và giám sát tầm xa cũng như khả năng chống máy bay không người lái giúp tăng cường đáng kể nhận thức tình huống và khả năng phòng thủ trong các lựa chọn chuyên sâu có sẵn cho Hải quân Hoa Kỳ”. Văn phòng Hệ thống Vũ khí và cảm biến.
Chương trình HELIOS bao gồm tia laser sợi quang 60 kW để chống lại UAV và thuyền nhỏ, hệ thống cảm biến trinh sát và giám sát tầm xa được tích hợp với hệ thống quản lý chiến đấu Aegis của tàu và tia laser gây mù công suất thấp để phá vỡ hệ thống giám sát của máy bay không người lái của đối phương. Laser chính được cho là có tiềm năng tăng lên 150 kW.
Là một phần của giai đoạn đầu tiên, Lockheed Martin phải cung cấp hai hệ thống HELIOS để thử nghiệm vào năm 2020, một hệ thống để lắp đặt trên tàu khu trục lớp Arleigh Burke và hệ thống thứ hai để thử nghiệm trên đất liền tại White Sands Proving Ground.
Hệ thống pin của tổ hợp Iron Beam là loại di động, bao gồm một trạm radar, trạm chỉ huy và điều khiển và hai bệ phóng tia laser.
ODIN rực rỡ
Hệ thống thứ hai là thiết bị laser công suất thấp ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - một thiết bị làm mù quang học dành cho hạm đội), được thiết kế để làm mù và vô hiệu hóa cảm biến UAV. Theo Hải quân Hoa Kỳ, các thành phần chính của hệ thống ODIN bao gồm thiết bị dẫn chùm tia, thiết bị này bao gồm hệ thống phụ kính thiên văn và gương quán tính thấp, hai bộ phát laser và một bộ cảm biến để nhắm mục tiêu thô và tinh, như trong HELIOS. , để trinh sát và giám sát.
Hệ thống thứ ba, được gọi là SSL-TM (Trưởng thành công nghệ laser trạng thái rắn), là sự phát triển mạnh mẽ hơn của chương trình Hệ thống vũ khí laser (LaWS), trong đó tia laser 30 kW được lắp đặt để đánh giá tại tàu đổ bộ San Antiono. Vào năm 2015, Northrop Grumman đã được chương trình SSL-TM chọn để phát triển vũ khí 150 kW sẽ được lắp đặt trên tàu lớp San Antonio trong năm 2019.
Các kế hoạch hiện tại bao gồm phát triển công nghệ để hỗ trợ giai đoạn thứ hai của SNLWS và phát triển hơn nữa chương trình con HELIOS. Giai đoạn thứ ba của dự án SNLWS cũng được lên kế hoạch, với sức mạnh của vũ khí laser được tăng thêm.
Hệ thống thứ tư, được gọi là RHEL (Laser năng lượng cao bền chắc), cũng đang được chuẩn bị. Công suất khởi động cũng là 150 kW, nhưng nó sẽ có kiến trúc khác để có thể xử lý công suất cao hơn trong tương lai. Hải quân Mỹ có kế hoạch chi khoảng 2019 triệu USD cho các hệ thống vũ khí này vào năm 300.
Hệ thống thí nghiệm trên ô tô
Nguyên mẫu laser mặt đất di động của Lockheed Martin Athena đã khẳng định khả năng bắn hạ tên lửa cỡ nhỏ. máy bay không người lái. Công ty đã xuất bản một đoạn video trong đó tia laser bắn hạ 5 máy bay không người lái liên tiếp, mỗi lần đều nhắm vào phần đuôi thẳng đứng của thiết bị.
Khi bắt giữ một UAV hoặc thuyền nhỏ, người điều khiển sẽ xác định trực quan rằng đối tượng đó là kẻ thù và sử dụng cảm biến hồng ngoại chính xác để chọn điểm ngắm. Theo công ty, đối với các mục tiêu chuyển động nhanh như tên lửa và mìn, hệ thống Athena hoạt động độc lập mà không cần người điều khiển trong vòng điều khiển. Mặc dù Athena vẫn chỉ là nguyên mẫu nhưng công ty tuyên bố rằng phiên bản cứng hơn sẽ phù hợp để sử dụng trong chiến đấu.
Hệ thống này sử dụng tia laser sợi quang ALADIN (Sáng kiến trình diễn laser tăng tốc) 30 kW do Lockheed Martin phát triển. Trong hệ thống ALADIN, một số mô-đun laser hoạt động cùng nhau, cấu hình này cho phép tăng sức mạnh của vũ khí lên giá trị cao hơn một cách tương đối dễ dàng.
Một hệ thống khác, lần này được phát triển cho Quân đội Hoa Kỳ, đã hoạt động tốt trong cuộc tập trận Thử nghiệm Tích hợp Hỏa lực Cơ động (MFIX) của quân đội được tổ chức vào đầu năm 2018. Hệ thống vũ khí này được đặt tên là MEHEL (Laser năng lượng cao thử nghiệm di động). Đó là hệ thống laser 5 kW do Boeing phát triển, lắp đặt trên xe bọc thép Stryker 8x8. Hệ thống MEHEL đã chứng tỏ khả năng của mình trong cuộc tập trận MFIX trong việc bắn hạ các máy bay không người lái loại trực thăng và máy bay nhỏ ở trên và dưới đường chân trời, cũng như tấn công thành công các mục tiêu trên mặt đất.
Hệ thống vũ khí laser MEHEL của Quân đội Hoa Kỳ được thiết kế để lắp đặt trên nền tảng chiến đấu. Nó sử dụng laser sợi quang thương mại có khả năng tạo ra công suất 10 kW. Nó nhằm mục đích sử dụng các hệ thống điều khiển chùm tia bao gồm hệ thống quang học bằng kính thiên văn có khẩu độ 10 cm và hệ thống theo dõi và định vị có độ chính xác cao ổn định. Việc thu thập và theo dõi mục tiêu được cung cấp bởi camera hồng ngoại với trường nhìn rộng và hẹp và radar băng tần Ku.
Vào tháng 2014 năm 2010, Raytheon và Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ (MCC) đã bắt đầu thử nghiệm hệ thống HEL để lắp đặt trên các phương tiện chiến thuật nhỏ của Quân đoàn nhằm chống lại các máy bay không người lái bay thấp và các mục tiêu tương tự như một phần của Năng lực Hải quân Tương lai Di chuyển Năng lượng được Chỉ đạo chương trình. Trở lại năm XNUMX, nguyên mẫu của hệ thống này đã bắn hạ được XNUMX máy bay không người lái trong các cuộc thử nghiệm trình diễn.
Một tia laser năng lượng cao Raytheon gắn trên trực thăng tấn công Apache AH-64 đã bắt và tiêu diệt mục tiêu không người lái trong quá trình thử nghiệm tại White Sands Proving Ground.
Theo Raytheon, công nghệ chính của những loại vũ khí nhỏ gọn như vậy là PWG (dẫn sóng phẳng). “Sử dụng một PWG duy nhất có kích thước và hình dạng tương tự như thước 50cm, tia laser năng lượng cao tạo ra đủ năng lượng để tiêu diệt hiệu quả các loài nhỏ. hàng không'.
Trong ngắn hạn, có thể triển khai một nền tảng như vậy dưới dạng hệ thống phòng không trên mặt đất đầy hứa hẹn GBADS FWS (Phòng không trên mặt đất, Hệ thống vũ khí tương lai), đang được KMP phát triển. Tia laser dẫn đường bằng radar được lắp trên xe bọc thép JLTV (Xe chiến thuật hạng nhẹ chung) có thể bổ sung cho hệ thống tác chiến điện tử và tên lửa Stinger.
Công ty Rheinmetall của Đức đã thực hiện rất nhiều công việc phát triển một loạt hệ thống vũ khí laser và các khái niệm hoạt động cho phòng không trên mặt đất, các mục tiêu bay chậm và thấp, đánh chặn tên lửa không điều khiển, đạn pháo và mìn, xử lý vật liệu nổ và các thiết bị không có khả năng mở rộng. tác động gây chết người đối với một loạt các mối đe dọa ở phạm vi hoạt động phù hợp bằng tia laser có công suất 10, 20, 20 và 50 kW, được lắp đặt cho mục đích trình diễn trên các phương tiện, bao gồm cả xe bọc thép bánh xích và xe tải.
Công ty đã nỗ lực rất nhiều trong việc tích hợp tia laser vào các hệ thống phòng không nổi tiếng của mình, đồng thời nhấn mạnh rằng, ít nhất trong ngắn hạn và trung hạn, chúng sẽ bổ sung cho súng và tên lửa hơn là thay thế chúng. Một trong những bước phát triển quan trọng của Rheinmetall là căn chỉnh chùm tia. Công nghệ này cho phép tập trung năng lượng của nhiều tia laser vào một mục tiêu duy nhất, cho phép toàn bộ hệ thống tập trung vào súng cối, tên lửa, tên lửa hành trình hoặc máy bay tấn công đe dọa nhất, sau đó chuyển sang mục tiêu tiếp theo; những khả năng này đã được chứng minh trước công chúng vào năm 2013. Một hệ thống HEL hoạt động đầy đủ có thể được phát triển trong mười năm tới.
Israel cũng đang đầu tư mạnh vào công nghệ này. Rafael Advanced Defense Systems đã phát triển một nguyên mẫu HEL có tên là Iron Beam, sử dụng tia laser sợi quang 10 kW nhưng mở rộng lên "hàng trăm kW" để chống lại UAV, cũng như tên lửa và mìn tầm ngắn. Theo công ty, hệ thống Iron Beam sử dụng hai tia laser trên hai xe tải khác nhau để đánh chặn một tên lửa, đồng thời lưu ý rằng nhiều chùm tia có thể được sử dụng để chống lại các mục tiêu lớn hơn. Báo cáo chỉ ra rằng hệ thống có thể sẵn sàng vào năm 2020.
Hệ thống Drone Dome nhỏ hơn được thiết kế để phát hiện và vô hiệu hóa các máy bay trực thăng nhỏ thông qua việc gây nhiễu tần số vô tuyến; nó cũng có thể bao gồm một tia laser 5 kW có khả năng bắn hạ những mục tiêu như vậy ở phạm vi lên tới 2 km.
Tàu Mỹ trình diễn hoạt động của Hệ thống vũ khí Laser (LaWS)
Laser Trung Quốc và Nga
Trung Quốc đang tích cực phát triển hệ thống di động trên xe tải và nền tảng chiến thuật. Các công ty Trung Quốc, bao gồm Poly Technologies với Silent Hunter và Guorong-I, sẵn sàng trưng bày chúng tại các cuộc triển lãm và đăng video thử nghiệm lên mạng. Ví dụ: một đoạn video được chiếu trong đó hệ thống Guorong-I đốt cháy một tấm thử nghiệm được mang bởi một chiếc máy bay bốn cánh nhỏ, có thể là từ dòng DJI Phantom, sau đó bắn hạ chính chiếc máy bay không người lái đó.
Người ta tin rằng Trung Quốc cũng đang nghiên cứu các hệ thống tàu lớn hơn, có thể được lắp đặt trên tàu tuần dương Toure 055 mới.
Quân đội Nga cho biết họ đã có vũ khí laser. Yury Borisov, hiện là Phó Thủ tướng Liên bang Nga, đã tuyên bố vào năm 2016 rằng đây không phải là những mẫu thử nghiệm mà là vũ khí quân sự.
Nga được cho là đang phát triển một loạt hệ thống laser và các loại vũ khí năng lượng định hướng khác, hệ thống laser để phòng thủ chống lại máy bay. Được biết, có kế hoạch lắp đặt tia laser công suất cao hơn trên máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu, theo các chuyên gia, loại máy bay này sẽ không được đưa vào sử dụng cho đến những năm 2030.
Ứng dụng không khí
Mặc dù về bản chất, tàu đã trở thành nền tảng di động đầu tiên để lắp đặt vũ khí laser công suất cao, vì chúng có thể mang khối lượng lớn và cung cấp lượng điện cần thiết, quá trình thâm nhập thực tế của hệ thống laser vào lĩnh vực chiến thuật hàng không bây giờ đã bắt đầu.
Vào mùa hè năm 2017, các thử nghiệm đầu tiên về tia laser năng lượng cao tích hợp đầy đủ đã được thực hiện, trong đó mục tiêu mặt đất bị đốt cháy từ máy bay trực thăng Apache sử dụng hệ thống do Raytheon phát triển. Trong một loạt vụ mua thử nghiệm do Raytheon và Quân đội Hoa Kỳ phối hợp với Bộ chỉ huy tác chiến đặc biệt tại White Sands thực hiện, chiếc trực thăng này được cho là đã tấn công các mục tiêu từ nhiều độ cao khác nhau, ở tốc độ khác nhau, ở các chế độ bay khác nhau và ở phạm vi nghiêng 1,4 km.
Để cung cấp thông tin mục tiêu, cải thiện khả năng nhận biết tình huống và kiểm soát chùm tia, Raytheon đã điều chỉnh một phiên bản của trạm quang-điện tử MTS (Hệ thống nhắm mục tiêu đa phổ).
Một phần quan trọng của thử nghiệm là xác định xem công nghệ này có thể chịu được các tác động bên ngoài tốt như thế nào, bao gồm độ rung, tia phản lực và bụi từ cánh quạt, để tính đến điều này khi phát triển vũ khí tiên tiến.
Laser cho máy bay phản lực
Lực lượng Không quân Hoa Kỳ đang khám phá khả năng sử dụng công nghệ HEL để bảo vệ máy bay chiến thuật khỏi tên lửa không đối không hoặc đất đối không như một phần của chương trình Lá chắn (Trình diễn Laser năng lượng cao tự bảo vệ), và do đó vào tháng 2017 năm 2021 , Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ đã trao cho Lockheed Martin một hợp đồng cung cấp hệ thống container, hệ thống này sẽ được thử nghiệm trên máy bay chiến đấu vào năm XNUMX. Một trong những nhiệm vụ phát triển là bố trí laser sợi quang nhiều kilowatt với khối lượng có sẵn hạn chế. Công việc tập trung vào ba hệ thống con. Đầu tiên là STRAFE (Nghiên cứu tháp pháo SHiELD trong hiệu ứng hàng không) và là hệ thống điều khiển chùm tia; hệ thống con thứ hai LPRD (Nghiên cứu & Phát triển Laser Pod) là một thùng chứa chứa các hệ thống laser, nguồn điện và làm mát; và thứ ba là bản thân việc cài đặt laser LANCE (Những tiến bộ về laser cho môi trường nhỏ gọn thế hệ tiếp theo).
Lửa rồng Anh
Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, năm 2019 sẽ chứng kiến những cuộc thử nghiệm đầu tiên của Dragonfre, nguyên mẫu HEL đang được phát triển cho chính phủ Anh bởi một tập đoàn do MBDA đứng đầu, bao gồm Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica và một số công ty của Anh, bao gồm GKN, Arke, BAE Hệ thống và Marshall AOG. Cuộc biểu tình theo kế hoạch sẽ bao gồm một chu trình thử nghiệm đầy đủ trên đất liền và trên biển, từ việc thu thập mục tiêu cho đến phá hủy nó.
Hệ thống vũ khí sẽ dựa trên kiến trúc laser sợi quang có thể mở rộng với công nghệ chùm tia kết hợp và hệ thống điều khiển pha liên quan. Theo QinetiQ, công nghệ này cho phép tạo ra nguồn bức xạ laser có độ chính xác cao, có thể hướng vào mục tiêu đang chuyển động và tạo ra mật độ năng lượng cao trên mục tiêu đó bất chấp sự hỗn loạn của khí quyển, có thể giảm thời gian hủy diệt và tăng phạm vi hoạt động. . Kiến trúc có thể mở rộng của Dragonfre cho phép tăng số lượng kênh laser để các biến thể được tạo ra có thể được cấu hình để chống lại nhiều loại mạch khác nhau và được tích hợp vào nhiều nền tảng trên biển, trên bộ và trên không.
Thiệt hại ở phần đuôi do tia laser HEL-MD gây ra có thể nhìn thấy trên máy bay không người lái mục tiêu. Những máy bay không người lái như chiếc máy bay không người lái này đang trở thành mối đe dọa ngày càng tăng nhanh chóng và do đó việc phát triển vũ khí để chống lại chúng là ưu tiên hàng đầu của lực lượng phòng không.
Bảo vệ khỏi công nghệ ánh sáng
Laser là vũ khí có mặt tích cực và tiêu cực. Chùm tia truyền đi với tốc độ ánh sáng, do đó không có vấn đề đáng kể nào về thời gian bay có thể tác động tiêu cực đến quá trình ngắm bắn. Nếu hệ thống con theo dõi của hệ thống vũ khí có thể bám sát mục tiêu thì nó có thể hướng chùm tia laze vào mục tiêu và giữ mục tiêu đó trong thời gian cần thiết. Giữ chùm tia hướng vào mục tiêu là rất quan trọng vì trong nhiều trường hợp, có thể mất một thời gian để hệ thống làm nóng mục tiêu và tạo ra hiệu ứng mong muốn. Trong trường hợp này, mục tiêu có cơ hội “cảm nhận” được cuộc tấn công và sử dụng các biện pháp đối phó thích hợp. Bản thân bầu khí quyển cũng tạo ra các vấn đề, vì các hiện tượng cản trở sự truyền qua của chùm tia, bao gồm hơi nước, lượng mưa, bụi, cũng như bản thân không khí (ví dụ, hiện tượng như sương mù), có các hiệu ứng hấp thụ và khúc xạ khác nhau ở các mức độ khác nhau. bước sóng, ảnh hưởng tiêu cực đến phạm vi hiệu quả của tia laser và khả năng tập trung năng lượng vào mục tiêu.
Đương nhiên, quân đội Mỹ đang tìm cách bảo vệ tài sản của mình khỏi tia laser và các loại vũ khí năng lượng định hướng khác. Văn phòng Nghiên cứu Hải quân có một chương trình lớn để chống lại vũ khí năng lượng định hướng. Nó xem xét các biện pháp đối phó khả thi dựa trên các công nghệ có thể sẵn có để chống lại các mối đe dọa như vậy trong khoảng thời gian từ 2020 đến 2025, bao gồm các vật liệu và các loại rèm khác nhau.
Ví dụ, vật liệu bảo vệ có thể bao gồm lớp phủ phản chiếu và mài mòn hoặc phân hủy. Lớp phủ chống gãy xương, thường dựa trên polymer và kim loại, thường được sử dụng trong động cơ tên lửa rắn không gian và các phương tiện quay trở lại khí quyển. Rèm hoặc vật cản thường sử dụng nước hoặc khói để phân tán chùm tia laze và giảm lượng năng lượng tiếp cận mục tiêu.
Các biện pháp đối phó khác đang bắt đầu xuất hiện, dựa trên nguyên tắc gây nhiễu chủ động, làm gián đoạn hoạt động của hệ thống laser và không cho phép nó giữ chùm tia trên mục tiêu, chẳng hạn như việc sử dụng tia laser trên nền tảng được bảo vệ. Theo một số thông tin, Adsys Controls có liên quan đến lĩnh vực này. Tuy nhiên, công ty hiện mô tả hệ thống Helios của mình là “hệ thống đối phó vũ khí năng lượng định hướng thụ động” nhưng không đề cập rõ ràng đến tia laser. Theo Adsys. Hệ thống Helios, một bộ cảm biến gắn trên máy bay không người lái lớn, cung cấp phân tích đầy đủ về chùm tia tới, bao gồm cả vị trí và cường độ của nó. “Với thông tin này, nó sẽ gây nhiễu thụ động cho kẻ thù, bảo vệ phương tiện và trọng tải của nó.”
Thông tin về các biện pháp đối phó với vũ khí laser được bảo vệ chặt chẽ, nhưng có một điều rõ ràng: một cuộc chiến công nghệ mới giữa biện pháp đối phó và biện pháp đối phó đã bắt đầu.
tin tức