تا همین اواخر ، نقش لیزر تا حد زیادی به ارائه اطلاعات برد و روشنایی ، علامت گذاری و علامت گذاری اهداف برای خانه های نیمه فعال یا تصحیح دوره موشک های هدایت شونده پرتو محدود می شد. علاوه بر این ، لیزرها با موفقیت به عنوان دستگاه های کور کننده ، در تعدادی از برنامه های کاربردی با فیوزهای از راه دور و همچنین در سیستم های کنترل اقدامات متقابل سلاح های مادون قرمز در برابر موشک های هدایت شونده مادون قرمز استفاده می شوند.
حفاظت در برابر لیزرها را می توان با حسگرهایی که می توانند مکان منبع را شناسایی ، شناسایی و تعیین کنند ، بدین معنی که مانع مشاهده شده و در نتیجه از جمع آوری اطلاعات جلوگیری می کند و در نهایت فیلترهایی که از آسیب به سیستم های نوری از جمله چشم انسان جلوگیری می کند ، جلوگیری کرد. در حال حاضر ، سیستم های لیزری پرقدرت یا لیزرهای پرانرژی (انگلیسی ، HEL-High Energy Laser) که قادر به نابودی اهدافی مانند هواپیماهای بدون سرنشین کوچک و پرتابه و آسیب رساندن به سیستم های بزرگتر هستند ، در آستانه استقرار وسیع عملیاتی هستند و توسعه دهندگان و در حال برنامه ریزی ساختارها ، در حال حاضر ارزش بررسی دقیق نحوه مقابله با آنها را دارد.
بدون شک ، ایالات متحده اکثر برنامه های لیزری را اجرا می کند ، اما روسیه ، چین ، آلمان ، اسرائیل و انگلستان نیز روی سیستم های مشابه کار می کنند و به گفته سرویس اطلاعاتی کنگره ، بعید است که ایالات متحده در اینجا مزیت روشنی داشته باشد.
سیستم های دریایی
در مراحل اولیه ، بیشتر استفاده عملیاتی از لیزر در کشتی های جنگی به احتمال زیاد به مبارزه با هواپیماهای بدون سرنشین ، قایق های بدون سرنشین و قایق های رزمی سریع تقلیل می یابد ، که به سیستم های قدرت نسبتاً کمی نیاز دارد. سرنگونی موشک های ضد کشتی و حتی هواپیماها به سلاح های قوی تر از کلاس 150 کیلووات نیاز دارد.
نیروی دریایی ایالات متحده ، مشتاق ترین طرفدار این فناوری ، چندین سیستم تسلیحاتی لیزری را تحت یک برنامه بزرگ SNLWS (سیستم سلاح لیزری نیروی دریایی سطح) تأمین می کند. در مارس 2018 ، قرارداد لاکهید مارتین برای سیستم اول یا مرحله یک به او اعطا شد. بر اساس این قرارداد 150 میلیون دلاری ، دو لیزر High Energy و Integrated Optical-dazzler with Surveillance (HELIOS) طراحی ، تولید و عرضه می شود ، یکی برای نصب بر روی ناوشکن کلاس Arleigh Burke و دیگری برای آزمایش در ساحل. این قرارداد همچنین شامل گزینه ای برای 14 سیستم اضافی HELIOS است. با اتمام موفقیت آمیز آزمایشات ، این گزینه ها ارزش قرارداد را تقریباً به 943 میلیون دلار افزایش می دهند.
سخنگوی دفتر نیروی هوایی ایالات متحده گفت: "برنامه HELIOS اولین نوع در نوع خود است که سلاح های لیزری ، شناسایی و نظارت دوربرد و قابلیت های ضد پهپاد را برای افزایش چشمگیر آگاهی از موقعیت و گزینه های لایه ای دفاع در اختیار نیروی دریایی ایالات متحده افزایش می دهد." سیستم های تسلیحاتی و حسگرها
برنامه HELIOS شامل یک لیزر فیبر نوری 60 کیلوواتی برای مقابله با پهپادها و قایق های کوچک ، یک سیستم حسگر شناسایی و نظارت برد بلند با سیستم کنترل رزمی Aegis کشتی و یک لیزر کور کننده کم قدرت برای اختلال در سیستم های نظارتی هواپیماهای بدون سرنشین دشمن است. به طبق گزارشات ، لیزر اصلی دارای پتانسیل رشد تا 150 کیلو وات است.
به عنوان بخشی از مرحله اول ، لاکهید مارتین دو سیستم HELIOS را برای آزمایش تا سال 2020 تحویل می دهد ، یکی برای نصب بر روی ناوشکن کلاس Arleigh Burke و دیگری برای آزمایش زمین در White Sands.
ODIN خیره کننده
سیستم دوم یک دستگاه لیزری کم مصرف ODIN (Optical Dazzling Interdictor، Navy - optical blinding blinding for the Navy) است که برای کور و غیرفعال کردن سنسورهای پهپاد طراحی شده است. به گفته نیروی دریایی ایالات متحده ، اجزای اصلی سیستم ODIN شامل یک دستگاه هدف پرتو است که به نوبه خود شامل یک زیر سیستم تلسکوپی و آینه های کم پاسخ ، دو ساطع کننده لیزری و مجموعه ای از حسگرها برای هدف گیری درشت و دقیق و مانند HELIOS است. ، برای شناسایی و مشاهده.
سیستم سوم ، معروف به SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation) ، توسعه قوی تری از برنامه سیستم سلاح لیزری (LaWS) است که بر اساس آن یک لیزر 30 کیلوواتی برای ارزیابی در کشتی فرود San نصب شده است. آنتیونو در سال 2015 ، نورثروپ گرومن به عنوان بخشی از برنامه SSL-TM برای توسعه یک سلاح 150 کیلوواتی انتخاب شد که در سال 2019 بر روی شناور کلاس سان آنتونیو نصب می شود.
برنامه های فعلی شامل توسعه فناوری برای پشتیبانی از مرحله دوم SNLWS و توسعه بیشتر زیر برنامه HELIOS است. مرحله سوم پروژه SNLWS نیز با افزایش قدرت سلاح های لیزری برنامه ریزی شده است.
سیستم چهارم ، با نام RHEL (Ruggedised High Energy Laser) نیز در حال آماده سازی است. قدرت اولیه نیز 150 کیلووات است ، اما معماری متفاوتی را اجرا می کند که می تواند در آینده قدرت بیشتری را تحمل کند. نیروی دریایی آمریکا قصد دارد در سال 2019 حدود 300 میلیون دلار برای خرید این سیستم های تسلیحاتی هزینه کند.
سیستم های وسایل نقلیه تجربی
نمونه اولیه لیزر زمینی قابل حمل لاکهید مارتین آتنا توانایی خود را در سرنگونی پهپادهای کوچک ثابت کرده است. این شرکت ویدئویی را منتشر کرد که در آن لیزر پنج هواپیمای بدون سرنشین را پشت سر هم سرنگون می کند و هر بار دم عمودی وسایل نقلیه را هدف قرار می دهد.
هنگام گرفتن یک پهپاد یا یک قایق کوچک ، اپراتور بصری از دشمن بودن شیء اطمینان حاصل می کند و با استفاده از سنسور مادون قرمز دقیق ، نقطه هدف را انتخاب می کند. به گفته این شرکت ، برای اهداف سریع در حال حرکت ، به عنوان مثال موشک ها و مین ها ، سیستم آتنا بدون وجود اپراتوری در حلقه کنترل به طور مستقل کار می کند. اگرچه آتنا هنوز نمونه اولیه است ، اما این شرکت ادعا می کند که نسخه سخت شده برای استفاده در جنگ مناسب خواهد بود.
این سیستم از لیزر الیافی 30 کیلوواتی ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) استفاده می کند که توسط لاکهید مارتین توسعه یافته است. در سیستم ALADIN ، چندین ماژول لیزری با هم کار می کنند ، این پیکربندی نسبت قدرت آسان سلاح را به مقادیر بالاتر آسان می کند.
سیستم دیگری که این بار برای ارتش ایالات متحده در حال توسعه است ، در تمرین Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) که در اوایل سال 2018 برگزار شد ، عملکرد خوبی داشت. این سیستم تسلیحاتی نام MEHEL (لیزر تجربی موبایل با انرژی بالا) را دریافت کرد. این یک سیستم لیزری بوئینگ 5 کیلوواتی است که بر روی یک خودروی زرهی Stryker 8x8 نصب شده است. سیستم MEHEL توانایی خود را برای سرنگون کردن هلیکوپترهای کوچک و هواپیماهای بدون سرنشین در بالا و پایین افق در طول تمرین MFIX و همچنین درگیری موفقیت آمیز اهداف زمینی ثابت کرده است.
سیستم تسلیحاتی لیزری MEHEL ارتش آمریکا برای نصب بر روی سکوی رزمی طراحی شده است. این دستگاه از لیزر فیبر تجاری با توان تولید 10 کیلووات برق استفاده می کند. این دستگاه با استفاده از سیستم های کنترل پرتو ، شامل یک سیستم نوری تلسکوپی با دهانه 10 سانتی متر و یک سیستم هدایت و ردیابی با دقت بالا تثبیت شده است. دستیابی و ردیابی هدف توسط دوربین های مادون قرمز با میدان دید وسیع و باریک و رادار باند Ku ارائه می شود.
در آگوست 2014 ، Raytheon و تفنگداران دریایی ایالات متحده (ILC) آزمایش سیستم HEL را برای نصب بر روی خودروهای تاکتیکی کوچک Corps برای مقابله با هواپیماهای بدون سرنشین کم پرواز و اهداف مشابه به عنوان بخشی از برنامه قابلیت های نیروی دریایی آینده در جهت حرکت ، آغاز کردند. در سال 2010 ، نمونه اولیه این سیستم در آزمایش های نمایشی توانست چهار هواپیمای بدون سرنشین را سرنگون کند.
به گفته Raytheon ، فناوری اصلی چنین سلاح جمع و جور یک راهنمای موج مسطح (PWG) است. با استفاده از یک PWG ، اندازه و شکل مشابه خط کش 50 سانتی متری ، لیزرهای پرانرژی توان کافی برای برخورد موثر هواپیماهای کوچک را تولید می کنند."
در کوتاه مدت ، می توان چنین بستری را در قالب یک سیستم پدافند هوایی امیدوارکننده زمینی GBADS FWS (پدافند هوایی زمینی ، سیستم سلاح های آینده) ، که توسط ILC در حال توسعه است ، مستقر کرد. لیزر هدایت شده توسط رادار که بر روی خودروی زرهی JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) نصب شده است می تواند سیستم جنگ الکترونیکی و موشک های Stinger را تکمیل کند.
شرکت آلمانی Rheinmetall کارهای زیادی در زمینه توسعه تعدادی از سیستم های تسلیحاتی لیزری و مفاهیم عملیاتی پدافند هوایی زمینی ، اهداف آهسته و کم پرواز ، رهگیری موشک های بدون هدایت ، گلوله های توپخانه و مین ها ، خنثی سازی مواد منفجره و مقیاس پذیر انجام داده است. اثرات غیر کشنده بر تعدادی از تهدیدهای محدوده عملیاتی با لیزرهای با ظرفیت 10 ، 20 ، 20 و 50 کیلو وات که برای اهداف نمایشی بر روی وسایل نقلیه نصب شده اند ، از جمله وسایل نقلیه زرهی ردیابی و چرخ دار و یک کامیون.
این شرکت تلاش زیادی برای ادغام لیزرها در سیستم های پدافند هوایی مشهور خود انجام داده است ، در حالی که تاکید می کند ، حداقل در کوتاه مدت و میان مدت ، آنها ترجیح می دهند اسلحه و موشک را تکمیل کنند تا جایگزین آنها. یکی از پیشرفت های کلیدی در Rheinmetall تراز تیرها است. این فناوری اجازه می دهد تا انرژی چندین لیزر بر روی یک هدف متمرکز شود ، که این امکان را برای کل سیستم فراهم می کند تا بر تهدید کننده ترین خمپاره ، موشک ، موشک کروز یا هواپیماهای تهاجمی تمرکز کرده و سپس به سمت هدف بعدی حرکت کند. این قابلیت ها در سال 2013 به عموم نشان داده شد. در ده سال آینده می توان یک سیستم HEL کاملاً کار کرد.
اسرائیل نیز سرمایه گذاری زیادی بر روی این فناوری انجام داده است. Rafael Advanced Defense Systems نمونه اولیه HEL به نام Iron Beam را توسعه داده است که از لیزر فیبر 10 کیلووات استفاده می کند اما برای مقابله با پهپادها و موشک های کوتاه برد و مین ها به "صدها کیلو وات" قابل افزایش است. به گفته این شرکت ، سیستم Iron Beam شامل دو تاسیسات لیزری بر روی دو کامیون مختلف برای رهگیری یک موشک است و اشاره می شود که می توان از تیرهای متعدد در اهداف بزرگتر استفاده کرد. این پیام نشان می دهد که سیستم ممکن است تا سال 2020 آماده باشد.
سیستم کوچکتر Drone Dome برای تشخیص و غیرفعال کردن هواپیماهای بدون سرنشین کوچک از طریق راه اندازی RF طراحی شده است. همچنین می تواند شامل یک لیزر 5 کیلوواتی باشد که قادر است اهداف مشابهی را در بردهای تا 2 کیلومتر شلیک کند.
لیزرهای چینی و روسی
چین در حال توسعه سیستم های تلفن همراه در کامیون ها و سیستم عامل های تاکتیکی است. شرکت های چینی ، از جمله Poly Technologies با Silent Hunter و Guorong-I ، مشتاق هستند که آنها را در نمایشگاه های تجاری نشان دهند و فیلم های آزمایشی را در شبکه ارسال کنند. به عنوان مثال ، ویدئویی نشان داده شد که در آن سیستم Guorong-I یک صفحه آزمایش حمل شده توسط یک کوادکوپتر کوچک ، احتمالاً از خط DJI Phantom را می سوزاند و سپس خود پهپاد را سرنگون می کند.
اعتقاد بر این است که چین همچنین در حال کار بر روی سیستم های کشتی بزرگتر است که احتمالاً در رزمناو جدید تور 055 نصب شده است.
ارتش روسیه می گوید در حال حاضر سلاح های لیزری در خدمت است. یوری بوریسوف ، معاون نخست وزیر فدراسیون روسیه ، در سال 2016 اعلام کرد که اینها مدل های آزمایشی نیستند ، بلکه سلاح های نظامی هستند.
فرض بر این است که روسیه در حال توسعه تعدادی سیستم لیزری و دیگر سلاح های انرژی جهت دار ، سیستم های لیزری برای دفاع در برابر هواپیما است. بر اساس گزارشات ، برنامه ریزی شده است که لیزری با قدرت بالاتر بر روی هواپیماهای رزمی نسل ششم نصب شود که به گفته کارشناسان ، تا سال 2030 به بهره برداری نمی رسد.
برنامه های هوایی
اگرچه کشتی ها ، به دلیل ماهیت خود ، اولین سکوی متحرک برای نصب سلاح های لیزری با قدرت بالا شدند ، زیرا می توانند جرم زیادی را برداشته و برق مورد نیاز را تأمین کنند ، اما روند نفوذ عملی سیستم های لیزری به حوزه هوانوردی تاکتیکی اکنون آغاز شده است.
در تابستان 2017 ، اولین آزمایشات یک لیزر کاملاً یکپارچه با انرژی بالا انجام شد ، که طی آن یک هدف زمینی توسط هلیکوپتر آپاچی توسط یک واحد طراحی شده توسط Raytheon سوزانده شد. گزارش شده است که در یک سری هواپیمای ربوده شده توسط Raytheon و ارتش ایالات متحده با همکاری فرماندهی عملیات ویژه ماسه های سفید ، هلیکوپتر به اهداف مختلف از ارتفاعات با سرعت های مختلف ، در حالت های مختلف پرواز و در برد شیب دار 1.4 کیلومتر برخورد کرد.
به منظور ارائه اطلاعات هدف ، بهبود آگاهی از موقعیت و کنترل پرتو ، Raytheon نسخه ای از ایستگاه اپتوالکترونیکی خود MTS (سیستم هدف گیری چند طیفی) را اقتباس کرده است.
بخش مهمی از آزمایشات تعیین میزان مقاومت این فناوری در برابر تأثیرات خارجی ، از جمله ارتعاش ، جت و گرد و غبار از روتور اصلی بود ، تا در هنگام توسعه سلاح های پیشرفته به این امر توجه شود.
لیزرهای جت
نیروی هوایی ایالات متحده در حال بررسی امکان استفاده از فناوری HEL برای محافظت از هواپیماهای تاکتیکی در برابر موشک های هوا به هوا یا زمین به هوا به عنوان بخشی از برنامه شیلد (خود محافظ لیزری با انرژی بالا) است که در ارتباط با آن در در نوامبر 2017 ، آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده قرارداد لاکهید مارتین را برای سیستم کانتینری که قرار است تا سال 2021 بر روی جنگنده جت آزمایش شود ، اعطا کرد. یکی از اهداف طراحی مونتاژ لیزر فیبر چند کیلوواتی در فضای محدود محدود است. این کار بر روی سه زیر سیستم متمرکز شده است. اولین مورد STRAFE (SHIELD Turret Research in Aero Effects) را دریافت کرد و یک سیستم فرمان پرتو است. دومین زیر سیستم LPRD (Laser Pod Research & Development) محفظه ای است که لیزر ، منبع تغذیه و سیستم های خنک کننده را در خود جای می دهد. و سوم نصب خود لیزر LANCE (پیشرفت های لیزری برای محیط های فشرده نسل بعدی) است.
Dragonfire انگلیسی
اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود ، در سال 2019 شاهد اولین آزمایش Dragonfre خواهیم بود ، نمونه اولیه HEL که توسط کنسرسیومی به رهبری MBDA برای دولت انگلستان توسعه یافته است که شامل Oinetiq ، Leonardo-Finmeccanica و چندین شرکت انگلیسی از جمله GKN ، Arke ، BAE Systems است. و Marshall AOG. تظاهرات برنامه ریزی شده باید شامل یک چرخه کامل از آزمایشات در محدوده خشکی و دریا ، از دستیابی به هدف تا تخریب باشد.
سیستم سلاح بر اساس معماری لیزری فیبر مقیاس پذیر با فناوری پرتو منسجم و سیستم کنترل فاز مربوطه خواهد بود. به گفته شرکت QinetiQ ، این فناوری به شما این امکان را می دهد که یک منبع تابش لیزر با دقت بالا ایجاد کنید که می تواند به یک هدف متحرک هدایت شود و با وجود تلاطم جوی ، چگالی انرژی بالایی بر روی آن ایجاد می کند ، که باعث کاهش زمان ضربه و افزایش دامنه. معماری مقیاس پذیر Dragonfre اجازه می دهد تا تعداد کانال های لیزری افزایش یابد تا انواع حاصله به گونه ای سفارشی شود که با انواع مختلف مدارها برخورد کرده و در انواع سکوهای دریایی ، زمینی و هوایی ادغام شود.
حفاظت از فناوری نور
لیزرها به عنوان سلاح ها دارای جنبه های مثبت و منفی هستند. پرتو با سرعت نور حرکت می کند ، بنابراین هیچ عارضه قابل توجهی در زمان پرواز وجود ندارد که بر روند هدف گیری تأثیر منفی بگذارد. اگر زیر سیستم ردیابی مجتمع تسلیحاتی بتواند روی هدف نگه داشته شود ، می تواند پرتو لیزر را به سمت آن هدایت کرده و آن را برای زمان مورد نیاز نگه دارد. نگه داشتن تیر بر روی هدف بسیار مهم است ، زیرا در بسیاری از موارد سیستم می تواند مدتی طول بکشد تا هدف را گرم کرده و اثر مورد نظر را اعمال کند. در این حالت ، هدف فرصتی برای "احساس" حمله و استفاده از اقدامات متقابل مناسب پیدا می کند. مشکلات نیز توسط خود جو ایجاد می شوند ، زیرا پدیده هایی که مانع عبور پرتو می شوند ، از جمله بخار آب ، بارش ، گرد و غبار و همچنین خود هوا (به عنوان مثال ، پدیده ای مانند مه) ، دارای اثرات جاذب و انکساری متفاوتی هستند. در طول موج های مختلف ، بر طیف وسیعی از لیزر و توانایی آن برای تمرکز انرژی بر روی هدف تأثیر منفی می گذارد.
به طور طبیعی ، ارتش ایالات متحده به دنبال راه هایی برای محافظت از دارایی های خود در برابر لیزر و سایر سلاح های انرژی هدایت شده است.اداره تحقیقات نیروی دریایی برنامه بزرگی را برای مقابله با سلاح های انرژی هدایت شده اجرا می کند. این برنامه اقدامات متقابل مبتنی بر فناوری را بررسی می کند که ممکن است برای مقابله با چنین تهدیدهایی بین سالهای 2020 تا 2025 در دسترس قرار گیرد ، از جمله مواد و انواع حجاب.
به عنوان مثال ، مواد محافظتی می توانند شامل پوشش های بازتابنده و ساینده یا مخرب باشند. پوششهای تجزیه پذیر ، معمولاً بر اساس پلیمرها و فلزات ، معمولاً در پیشرانهای جامد فضایی و وسایل نقلیه مجدد استفاده می شوند. پرده ها یا موانع معمولاً از آب یا دود برای پراکندگی اشعه لیزر و کاهش میزان رسیدن انرژی به هدف استفاده می کنند.
اقدامات متقابل دیگری شروع به ظهور می کند ، که طبق اصل گرفتگی فعال ، عملکرد سیستم لیزر را مختل می کند و مانع از نگه داشتن پرتو بر روی هدف می شود ، به عنوان مثال ، استفاده از لیزر بر روی سکوی محافظت شده. بر اساس برخی اطلاعات ، این مسیر توسط Adsys Controls انجام شده است. با این حال ، این شرکت در حال حاضر سیستم Helios خود را به عنوان "سیستم سلاح های انرژی با هدایت منفعل" توصیف می کند ، اما بدون ذکر صریح لیزر. به گفته Adsys. Helios ، یک کیت حسگر نصب شده بر روی هواپیماهای بدون سرنشین بزرگ ، تجزیه و تحلیل کاملی از پرتو ورودی ، از جمله محل و شدت آن را ارائه می دهد. با این اطلاعات ، دشمن را بطور منفعل درگیر کرده و از خودرو و بار آن محافظت می کند."
اطلاعات مربوط به ابزارهای مقابله با سلاح های لیزری با دقت محافظت می شود ، اما یک چیز واضح است: یک نبرد تکنولوژیکی جدید در زمینه ابزارهای نفوذ و مقابله با آن آغاز شده است.
