آزمایشات مربوط به نصب سلاح های لیزری بر روی کشتی ها در اتحاد جماهیر شوروی از دهه 70 قرن بیستم انجام شده است.
در سال 1976 ، شرایط مرجع (TOR) برای تبدیل هواپیمای فرود پروژه 770 SDK-20 به کشتی آزمایشی Foros (پروژه 10030) با مجتمع لیزری Aquilon تأیید شد. در سال 1984 ، کشتی تحت عنوان OS-90 "Foros" به ناوگان دریای سیاه اتحاد جماهیر شوروی و در زمین آموزش Feodosiya پیوست. برای اولین بار در تاریخ نیروی دریایی شوروی ، شلیک آزمایشی از توپ لیزری "Akvilon" انجام شد. شلیک موفقیت آمیز بود ، موشک کم پرواز به موقع شناسایی و توسط یک پرتو لیزر منهدم شد.
متعاقباً ، مجموعه "Aquilon" بر روی یک کشتی توپخانه کوچک نصب شد که طبق پروژه اصلاح شده 12081 ساخته شده بود. قدرت مجموعه کاهش یافت ، هدف آن غیرفعال کردن وسایل الکترونیکی نوری و آسیب رساندن به چشم پرسنل دفاعی ضد دوزیستان دشمن بود.
در همان زمان ، پروژه Aydar برای ایجاد قوی ترین نصب لیزر شناور در اتحاد جماهیر شوروی در حال کار بود. در سال 1978 ، حامل چوب Vostok -3 به یک حامل سلاح لیزری تبدیل شد - کشتی دیکسون (پروژه 05961). سه موتور جت از یک هواپیمای Tu-154 به عنوان منبع انرژی برای نصب لیزر Aydar روی کشتی نصب شد.
طی آزمایشات در سال 1980 ، یک لیزر لیزری به هدفی واقع در فاصله 4 کیلومتری شلیک شد. هدف برای اولین بار مورد اصابت قرار گرفت ، اما هیچکس از حاضران خود پرتو و تخریب قابل مشاهده هدف را ندید. ضربه توسط یک حسگر حرارتی نصب شده بر روی هدف ثبت شد ، بازده پرتو 5 بود ، احتمالاً بخش قابل توجهی از انرژی پرتو با تبخیر رطوبت از سطح دریا جذب شد.
در ایالات متحده ، تحقیقات با هدف ایجاد سلاح های لیزری رزمی نیز از دهه 70 قرن گذشته ، زمانی که برنامه ASMD (دفاع موشکی ضد کشتی) آغاز شد ، انجام می شود. در ابتدا ، کار بر روی لیزرهای گاز پویا انجام شد ، اما سپس تأکید بر لیزرهای شیمیایی شد.
در سال 1973 ، TRW کار بر روی یک مدل آزمایشی آزمایشی از لیزر دوتریوم فلوراید مداوم NACL (Navy ARPA Chemical Laser) ، با قدرت حدود 100 کیلو وات را آغاز کرد. کار تحقیق و توسعه (تحقیق و توسعه) در مجموعه NACL تا سال 1976 انجام شد.
در سال 1977 ، وزارت دفاع ایالات متحده برنامه Sea Light را با هدف توسعه تاسیسات لیزری با انرژی بالا تا ظرفیت 2 مگاوات راه اندازی کرد. در نتیجه ، یک نصب چند ضلعی برای لیزر شیمیایی فلوراید دوتریوم "MIRACL" (لیزر شیمیایی پیشرفته Mid-IniaRed) ایجاد شد که در حالت مداوم تولید تابش ، با حداکثر توان خروجی 2.2 مگاوات در طول موج 3.8 کار می کرد. μm ، اولین آزمایشات آن در سپتامبر 1980 انجام شد.
در سال 1989 ، در مرکز آزمایش ماسه های سفید ، آزمایشات با استفاده از مجتمع لیزری MIRACL برای رهگیری اهداف تحت کنترل رادیویی از نوع BQM-34 انجام شد و پرواز موشک های ضد کشتی (ASM) را با سرعت های زیر صوت شبیه سازی کرد. پس از آن ، رهگیری موشک های مافوق صوت (M = 2) وندال ، با تقلید از حمله موشکی ضد کشتی در ارتفاعات پایین ، انجام شد. طی آزمایشاتی که از سال 1991 تا 1993 انجام شد ، توسعه دهندگان معیارهای نابودی موشک های کلاس های مختلف را مشخص کردند و همچنین رهگیری عملی هواپیماهای بدون سرنشین (پهپادها) را انجام دادند و استفاده از موشک های ضد کشتی توسط دشمن را شبیه سازی کردند.
در اواخر دهه 1990 ، استفاده از لیزر شیمیایی به عنوان سلاح کشتی به دلیل نیاز به ذخیره و استفاده از اجزای سمی کنار گذاشته شد.
در آینده نیروی دریایی ایالات متحده و دیگر کشورهای ناتو بر لیزرهایی متمرکز شده اند که از انرژی الکتریکی استفاده می کنند.
به عنوان بخشی از برنامه SSL-TM ، Raytheon یک مجتمع لیزری دمو LaWS (سیستم سلاح لیزری) 33 کیلوواتی ایجاد کرده است. در آزمایشات سال 2012 ، مجتمع LaWS ، از ناوشکن Dewey (EM) (از کلاس Arleigh Burke) ، 12 هدف BQM-I74A را مورد اصابت قرار داد.
مجموعه LaWS مدولار است ، قدرت با جمع آوری پرتوهای لیزر مادون قرمز حالت جامد با قدرت کمتر به دست می آید. لیزرها در یک بدنه بزرگ قرار گرفته اند. از سال 2014 ، مجتمع لیزری LaWS بر روی کشتی جنگی USS Ponce (LPD-15) نصب شده است تا تأثیر شرایط عملیاتی واقعی را بر عملکرد و کارآیی سلاح ارزیابی کند. تا سال 2017 ، ظرفیت مجتمع به 100 کیلووات افزایش یافت.
نمایش لیزر LaWS
در حال حاضر ، چندین شرکت آمریکایی ، از جمله نورثروپ گرومن ، بوئینگ و لاکهید مارتین ، در حال توسعه سیستم های دفاع شخصی لیزری برای کشتی ها بر اساس لیزرهای حالت جامد و فیبر هستند. برای کاهش خطرات ، نیروی دریایی ایالات متحده همزمان چندین برنامه را با هدف دستیابی به سلاح های لیزری اجرا می کند. به دلیل تغییر نامها به عنوان بخشی از انتقال پروژه ها از یک شرکت یا شرکت دیگر ، یا ادغام پروژه ها ، ممکن است در نام ها همپوشانی وجود داشته باشد.
بر اساس گزارش رسانه های آمریکایی ، پروژه ناوچه امیدوارکننده نیروی دریایی آمریکا FFG (X) شامل الزام نصب لیزر رزمی 150 کیلوواتی (یا ذخیره مکانی برای نصب) ، تحت کنترل سیستم رزمی COMBATSS-21 است.
علاوه بر ایالات متحده ، بیشترین علاقه به لیزرهای مبتنی بر دریا توسط "حاکم دریاها" سابق - بریتانیا ، نشان داده می شود. عدم وجود صنعت لیزر اجازه نمی دهد این پروژه به تنهایی اجرا شود ، در ارتباط با آن ، در سال 2016 ، وزارت دفاع بریتانیا مناقصه ای را برای توسعه یک نمایشگر فناوری LDEW (لیزر جهت دار سلاح انرژی) اعلام کرد ، که توسط شرکت آلمانی MBDA Deutschland برنده شد. در سال 2017 ، کنسرسیوم از نمونه اولیه لیزر LDEW در اندازه کامل رونمایی کرد.
در اوایل سال 2016 ، MBDA Deutschland افکتور لیزری را معرفی کرد که می تواند بر روی حامل های زمینی و دریایی نصب شود و برای نابودی پهپادها ، موشک ها و گلوله های خمپاره طراحی شده است. این مجتمع در بخش 360 درجه دفاع می کند ، حداقل زمان واکنش را دارد و می تواند حملات از جهات مختلف را دفع کند. این شرکت می گوید لیزر آن دارای پتانسیل توسعه عظیمی است.
"اخیراً MBDA Deutschland از بودجه خود سرمایه گذاری زیادی در زمینه فناوری لیزر کرده است. ما در مقایسه با سایر شرکتها به نتایج قابل توجهی دست یافته ایم "،
- می گوید رئیس شرکت فروش و توسعه کسب و کار پیتر هایلمایر.
شرکت های آلمانی در رقابت تسلیحاتی لیزری با شرکت های آمریکایی همتراز هستند و احتمالاً از آنها پیشی می گیرند و می توانند اولین کسانی باشند که نه تنها سیستم های لیزری زمینی ، بلکه دریایی را نیز ارائه کرده اند
در فرانسه ، پروژه امیدوار کننده Advansea DCNS با استفاده از فناوری پیشرانه کامل الکتریکی در حال بررسی است. پروژه Advansea برنامه ریزی شده است که به یک ژنراتور برق 20 مگاواتی مجهز شود که می تواند نیازها ، از جمله سلاح های لیزری امیدوار کننده را برآورده کند.
بر اساس گزارش رسانه ها ، در روسیه می توان سلاح های لیزری را بر روی ناوشکن امیدوار کننده هسته ای رهبر مستقر کرد. از یک سو ، یک نیروگاه هسته ای به ما اجازه می دهد فرض کنیم که قدرت کافی برای تأمین قدرت سلاح های لیزری وجود دارد ، از سوی دیگر ، این پروژه در مرحله طراحی اولیه است و به طور واضح صحبت در مورد چیز خاصی زودهنگام است. به
به طور جداگانه ، لازم است پروژه آمریکایی لیزر الکترون آزاد - لیزر الکترون آزاد (FEL) ، که به نفع نیروی دریایی ایالات متحده توسعه یافته است ، برجسته شود. سلاح های لیزری از این نوع تفاوت های قابل توجهی با سایر انواع لیزرها دارند.
تشعشع در لیزر الکترون آزاد توسط یک پرتوی تک انرژی از الکترونها حرکت می کند که در یک سیستم دوره ای از انحراف میدانهای الکتریکی یا مغناطیسی حرکت می کند.با تغییر انرژی پرتو الکترون ، و همچنین قدرت میدان مغناطیسی و فاصله بین آهن ربا ، می توان فرکانس تابش لیزر را در طیف وسیعی تغییر داد ، در تابش خروجی در محدوده X -ارائه مایکروویو
لیزرهای الکترونی رایگان بزرگ هستند ، که قرار دادن آنها بر روی حامل های کوچک را دشوار می کند. از این نظر ، کشتی های سطحی بزرگ حامل مطلوب این نوع لیزر هستند.
بوئینگ در حال توسعه لیزر FEL برای نیروی دریایی ایالات متحده است. نمونه اولیه لیزر 14 کیلووات FEL در سال 2011 نشان داده شد. در حال حاضر ، وضعیت کار بر روی این لیزر مشخص نیست ؛ برنامه ریزی شده بود که به تدریج قدرت تابش را تا 1 مگاوات افزایش دهد. مشکل اصلی ایجاد یک تزریق کننده الکترون با قدرت مورد نیاز است.
علیرغم این واقعیت که ابعاد لیزر FEL از ابعاد لیزرهای قابل مقایسه بر اساس سایر فناوریها (حالت جامد ، فیبر) فراتر می رود ، اما توانایی تغییر فرکانس تابش در طیف وسیعی به شما امکان می دهد طول موج را در مطابق با شرایط آب و هوایی و نوع هدفی که مورد اصابت قرار می گیرد. ظهور لیزرهای FEL با قدرت کافی در آینده نزدیک دشوار است ، اما بیشتر از 2030 اتفاق می افتد.
در مقایسه با انواع دیگر نیروهای مسلح ، قرار دادن سلاح های لیزری در کشتی های جنگی دارای مزایا و معایبی است.
در کشتی های موجود ، قدرت سلاح های لیزری که می توان در طول نوسازی نصب کرد ، با قابلیت های ژنراتورهای الکتریکی محدود است. جدیدترین و امیدوارکننده ترین کشتی ها بر اساس فن آوری های پیشرانه الکتریکی در حال توسعه هستند که به سلاح های لیزری برق کافی ارائه می دهد.
فضای بسیار بیشتری در کشتی ها نسبت به هواپیماهای زمینی و هوایی وجود دارد ، بنابراین هیچ مشکلی در قرار دادن تجهیزات بزرگ وجود ندارد. در نهایت ، فرصت هایی برای ارائه خنک کننده موثر تجهیزات لیزر وجود دارد.
از سوی دیگر ، کشتی ها در یک محیط تهاجمی قرار دارند - آب دریا ، مه نمک. رطوبت زیاد در سطح دریا هنگام تابش اهداف به سطح آب ، قدرت تابش لیزر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و بنابراین حداقل توان یک سلاح لیزری مناسب برای استقرار در کشتی ها را می توان 100 کیلو وات برآورد کرد.
برای کشتی ها ، ضرورت شکست اهداف "ارزان" ، مانند مین ها و موشک های بدون هدایت ، چندان مهم نیست ؛ چنین سلاح هایی می توانند تهدید محدودی را فقط در مناطق مستقر خود ایجاد کنند. همچنین ، تهدید ناوهای کوچک را نمی توان به عنوان توجیهی برای استقرار سلاح های لیزری در نظر گرفت ، اگرچه در برخی موارد می تواند صدمات جدی ایجاد کند.
پهپادهای کوچک اندازه یک تهدید خاص برای کشتی ها هستند ، هم به عنوان وسیله شناسایی و هم به عنوان وسیله ای برای تخریب نقاط آسیب پذیر کشتی ، به عنوان مثال ، یک رادار. شکست چنین پهپادهایی با سلاح های موشکی و توپ می تواند دشوار باشد و در این صورت وجود سلاح های دفاعی لیزری در کشتی این مشکل را به طور کامل حل می کند.
موشک های ضد کشتی (ASM) ، که در برابر آنها می توان از سلاح های لیزری استفاده کرد ، به دو زیر گروه تقسیم می شوند:
-موشک های ضد کشتی مافوق صوت و مافوق صوت ؛
- موشک های ضد کشتی مافوق صوت و مافوق صوت ، از بالا حمله می کنند ، از جمله در مسیر هوازی.
با توجه به موشک های ضد کشتی کم پرواز ، مانع سلاح های لیزری انحنای سطح زمین است که برد یک شلیک مستقیم را محدود می کند و اشباع جو پایین با بخار آب ، که باعث کاهش قدرت پرتو.
برای افزایش ناحیه آسیب دیده ، گزینه هایی برای قرار دادن عناصر ساطع کننده سلاح های لیزری در روبنا در نظر گرفته می شود. قدرت یک لیزر مناسب برای از بین بردن موشک های ضد کشتی مدرن با پرواز کم ، به احتمال زیاد 300 کیلو وات یا بیشتر خواهد بود.
منطقه آسیب دیده موشک های ضد کشتی که در امتداد یک مسیر ارتفاع بالا حمله می کنند ، تنها با قدرت تابش لیزر و قابلیت های سیستم های هدایت محدود می شود.
سخت ترین هدف ، موشک های ضد صوت مافوق صوت خواهد بود ، هم به دلیل حداقل زمان سپری شده در منطقه آسیب دیده و هم به دلیل وجود حفاظت حرارتی استاندارد. با این حال ، حفاظت حرارتی برای گرم کردن بدنه موشک ضد کشتی در طول پرواز بهینه شده است و بدیهی است که کیلووات اضافی به نفع موشک نخواهد بود.
نیاز به نابودی تضمینی موشکهای ضد کشتی مافوق صوت مستلزم قرار دادن لیزرها در کشتی با قدرت بیش از 1 مگاوات است ، بهترین راه حل لیزر الکترونی رایگان است. همچنین می توان از سلاح های لیزری با این قدرت در برابر فضاپیماهای کم مدار استفاده کرد.
هر از گاهی ، در نشریاتی با موضوعات نظامی ، از جمله در بررسی نظامی ، اطلاعاتی در مورد حفاظت ضعیف موشک های ضد کشتی با هد رادار (جستجوگر RL) ، در برابر تداخل الکترونیکی و پوشاندن پرده های استفاده شده از کشتی مورد بحث قرار می گیرد. راه حل این مشکل استفاده از یک جستجوی چند طیفی ، از جمله تلویزیون و کانال های تصویربرداری حرارتی است. وجود سلاح های لیزری در کشتی ، حتی با حداقل توان حدود 100 کیلو وات ، می تواند مزایای یک سیستم موشکی ضد کشتی با یک جستجوگر چند طیفی را به دلیل کور شدن دائمی یا موقت ماتریس های حساس خنثی کند.
در ایالات متحده ، انواع اسلحه های لیزری آکوستیک در حال توسعه است که امکان تولید ارتعاشات صوتی شدید در فاصله قابل توجهی از منبع تابش را ممکن می سازد. شاید بر اساس این فناوری ها بتوان از لیزرهای کشتی برای ایجاد تداخل صوتی یا اهداف کاذب برای سونارها و اژدرهای دشمن استفاده کرد.
بنابراین ، می توان فرض کرد که ظاهر سلاح های لیزری در کشتی های جنگی باعث افزایش مقاومت آنها در برابر انواع سلاح های تهاجمی می شود
اصلی ترین مانع برای قرار دادن سلاح های لیزری بر روی کشتی ها عدم وجود نیروی الکتریکی لازم است. در این راستا ، ظهور یک سلاح لیزری م effectiveثر واقعاً به احتمال زیاد تنها با راه اندازی کشتی های امیدوار کننده با فناوری پیشرانه الکتریکی کامل آغاز می شود.
تعداد محدودی لیزر با قدرت حدود 100-300 کیلو وات را می توان بر روی کشتی های مدرن نصب کرد.
در زیردریایی ها ، قرار دادن سلاح های لیزری با قدرت 300 کیلو وات یا بیشتر با خروجی تابش از طریق دستگاه ترمینال واقع در پریسکوپ به زیردریایی اجازه می دهد تا از عمق پریسکوپ با سلاح های ضد زیردریایی دشمن برخورد کند-دفاع ضد زیردریایی (ASW) هواپیما و هلیکوپتر.
با توجه به تعیین هدف خارجی ، افزایش بیشتر قدرت لیزر ، از 1 مگاوات به بالا ، امکان آسیب رساندن یا از بین بردن کامل فضاپیماهای کم مدار را فراهم می آورد. مزایای قرار دادن چنین سلاح هایی بر روی زیردریایی ها: پنهان کاری بالا و دسترسی جهانی به حامل. توانایی حرکت در اقیانوس جهانی به محدوده نامحدود به زیردریایی - حامل سلاح لیزری اجازه می دهد تا با در نظر گرفتن مسیر پرواز آن به نقطه ای برسد که برای نابودی ماهواره فضایی مطلوب است. و پنهان کاری ، ارائه ادعاها را برای دشمن مشکل می کند (خوب ، سفینه فضایی از کار افتاده است ، چگونه می توان ثابت کرد که چه کسی آن را سرنگون کرده است ، اگر بدیهی است نیروهای مسلح در این منطقه حضور نداشتند).
به طور کلی ، در مرحله اولیه ، نیروی دریایی مزایای استفاده از سلاح های لیزری را در مقایسه با سایر انواع نیروهای مسلح به میزان کمتری احساس خواهد کرد. با این حال ، در آینده ، با پیشرفت موشک های ضد کشتی ، سیستم های لیزری به بخشی جدایی ناپذیر از پدافند هوایی / دفاع موشکی کشتی های سطحی و احتمالاً زیردریایی ها تبدیل خواهند شد.
