Donedavno je uloga lasera uglavnom bila ograničena na pružanje podataka o dosegu i osvjetljenju, označavanje i označavanje ciljeva za poluaktivno navođenje ili ispravljanje kursa projektila vođenih snopom. Osim toga, laseri se uspješno koriste kao zasljepljujući uređaji, u brojnim aplikacijama s daljinskim osiguračima, kao i u sustavima za kontrolirane protumjere infracrvenog oružja prema projektilima s infracrvenim navođenjem.
Zaštitu od lasera mogu osigurati senzori koji mogu otkriti, identificirati i odrediti mjesto izvora, znači da ometaju promatranje, čime se sprječava prikupljanje informacija, i na kraju, filtri koji sprječavaju oštećenja optičkih sustava, uključujući ljudsko oko. Trenutno su laserski sustavi velike snage ili laseri velike energije (engleski, HEL-High Energy Laser), sposobni uništiti ciljeve poput malih bespilotnih letjelica i projektila, te oštetiti veće sustave, na rubu su masovnog operativnog raspoređivanja, a programeri i planiranje struktura već vrijedi dobro razmisliti kako im se suprotstaviti.
Bez sumnje, Sjedinjene Države provode većinu laserskih programa, ali Rusija, Kina, Njemačka, Izrael i Velika Britanija također rade na sličnim sustavima, a prema podacima obavještajne službe Kongresa, Sjedinjene Države vjerojatno neće ovdje imati jasnu prednost.
Morski sustavi
U ranim fazama većina operativne uporabe lasera na borbenim brodovima vjerojatno će se svesti na borbu protiv bespilotnih letjelica, brodova bez posade i brzih borbenih brodova, koji će zahtijevati sustave relativno niske snage. Za obaranje protubrodskih projektila pa čak i zrakoplova bit će potrebno snažnije oružje klase 150 kW.
Američka mornarica, najveći entuzijast zagovornik ove tehnologije, financira nekoliko sustava laserskog naoružanja u okviru jednog velikog programa SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). U ožujku 2018. Lockheed Martin je dobio ugovor za prvi sustav, odnosno prvu fazu. Prema ovom ugovoru u iznosu od 150 milijuna dolara, projektirat će, proizvesti i isporučiti dva lasera visoke energije i integrirano optičko zasljepljivanje sa nadzornim (HELIOS) laserima, jedan za ugradnju na razarač klase Arleigh Burke i jedan za testiranje na obali. Ugovor također uključuje opciju za dodatnih 14 HELIOS sustava. Nakon uspješnog završetka pokusa, ove će opcije povećati vrijednost ugovora na približno 943 milijuna dolara.
"Program HELIOS prvi je takve vrste koji integrira lasersko naoružanje, izviđanje i nadzor na velike udaljenosti i mogućnosti protu dronova za dramatično povećanje svjesnosti o situaciji i slojevite obrambene mogućnosti dostupne američkoj mornarici", rekao je glasnogovornik Ureda Sustavi naoružanja i senzori.
Program HELIOS uključuje optički laser od 60 kW za borbu protiv bespilotnih letjelica i malih čamaca, senzorski sustav za izviđanje i nadzor dugog dometa integriran s brodskim sustavom borbenog upravljanja Aegis, te zasljepljujući laser male snage za ometanje sustava nadzora neprijateljskih bespilotnih letjelica. Glavni laser navodno ima potencijal rasta do 150 kW.
Kao dio prve faze, Lockheed Martin će do 2020. isporučiti dva HELIOS sustava za testiranje, jedan za ugradnju na razarač klase Arleigh Burke i jedan za ispitivanje kopna na White Sandsu.
Blistavi ODIN
Drugi sustav je laserska instalacija male snage ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optički zasljepljujući uređaj za mornaricu), namijenjena zasljepljivanju i onemogućavanju UAV senzora. Prema američkoj mornarici, glavne komponente ODIN sustava uključuju uređaj za usmjeravanje snopa, koji pak uključuje teleskopski podsustav i zrcala s niskim odzivom, dva laserska odašiljača i skup senzora za grubo i precizno ciljanje i, poput u HELIOS-u, za izviđanje i promatranje.
Treći sustav, poznat kao SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), snažniji je razvoj programa Laser Weapon System (LaWS) prema kojem je instaliran laser od 30 kW za ocjenjivanje na desantnom brodu San Antiono. 2015. godine Northrop Grumman odabran je u sklopu programa SSL-TM za razvoj oružja snage 150 kW koje će se instalirati na plovilo klase San Antonio tijekom 2019. godine.
Trenutni planovi uključuju razvoj tehnologije za podršku drugoj fazi SNLWS -a i daljnji razvoj potprograma HELIOS. Planirana je i treća faza projekta SNLWS, pri čemu će se snaga laserskog oružja dodatno povećati.
Četvrti sustav, nazvan RHEL (Ruggedized High Energy Laser), također je u pripremi. Početna snaga je također 150 kW, ali će implementirati drugačiju arhitekturu koja će u budućnosti moći podnijeti više snage. Američka mornarica planira u 2019. potrošiti oko 300 milijuna dolara na ove sustave naoružanja.
Eksperimentalni sustavi vozila
Prototip prijenosnog zemaljskog lasera Lockheed Martin Athena dokazao je svoju sposobnost obaranja malih bespilotnih letjelica. Tvrtka je objavila video u kojem laser obara pet bespilotnih letjelica zaredom, svaki put ciljajući u okomiti rep vozila.
Prilikom hvatanja bespilotne letjelice ili malog čamca, operater se vizualno uvjerava da je objekt neprijatelj i pomoću preciznog infracrvenog senzora odabire ciljnu točku. Prema tvrtki, za brzo pokretne ciljeve, na primjer, projektile i mine, sustav Athena radi neovisno bez operatera u upravljačkoj petlji. Iako je Athena još uvijek prototip, tvrtka tvrdi da će kaljena verzija biti prikladna za borbenu uporabu.
Sustav koristi vlaknasti laser ALADIN od 30 kW (Inicijativa za ubrzanu demonstraciju lasera) koji je razvio Lockheed Martin. U sustavu ALADIN nekoliko laserskih modula radi zajedno, ova konfiguracija omogućuje relativno jednostavno povećanje snage oružja na veće vrijednosti.
Drugi sustav, ovog puta razvijen za američku vojsku, dobro se pokazao u vježbi Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) održanoj početkom 2018. Ovaj sustav naoružanja dobio je oznaku MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Riječ je o laserskom sustavu Boeing snage 5 kW instaliranom na oklopnom vozilu Stryker 8x8. Sustav MEHEL dokazao je svoju sposobnost obaranja malih helikoptera i bespilotnih letjelica tipa zrakoplova iznad i ispod horizonta tijekom vježbe MFIX, kao i uspješno gađanje kopnenih ciljeva.
Sustav laserskog oružja MEHEL američke vojske dizajniran je za postavljanje na borbenu platformu. Koristi komercijalni optički laser s potencijalom za generiranje 10 kW energije. Vodi se pomoću sustava za upravljanje snopom, koji se sastoji od teleskopskog optičkog sustava s otvorom od 10 cm i stabiliziranog visoko preciznog sustava za navođenje i praćenje. Dobivanje i praćenje cilja omogućuju infracrvene kamere sa širokim i uskim vidnim poljima i radar Ku opsega.
U kolovozu 2014. Raytheon i američki marinski korpus (ILC) započeli su testiranje HEL sustava za ugradnju na mala taktička vozila korpusa za borbu protiv bespilotnih letjelica i sličnih ciljeva u sklopu programa Usmjerena energija u pokretu za buduće pomorske sposobnosti. Još 2010. prototip sustava u pokaznim testovima uspio je oboriti četiri bespilotne letjelice.
Prema Raytheonu, glavna tehnologija u tako kompaktnom oružju je planarni valovod (PWG). "Koristeći jedan PWG, veličine i oblika sličan ravnalu od 50 cm, laseri visoke energije stvaraju dovoljno energije za učinkovito angažiranje malih zrakoplova."
Kratkoročno je moguće postaviti takvu platformu u obliku obećavajućeg zemaljskog sustava protuzračne obrane GBADS FWS (zemaljska protuzračna obrana, budući sustav oružja), koji razvija ILC. Laser s radarskim navođenjem postavljen na oklopno vozilo JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) može nadopuniti sustav elektroničkog ratovanja i rakete Stinger.
Njemačka tvrtka Rheinmetall dosta je radila na razvoju niza sustava laserskog naoružanja i operativnih koncepata za protuzračnu obranu na zemlji, sporih i niskoletećih ciljeva, presretanja nevođenih projektila, topničkih granata i mina, neutraliziranja eksploziva i skalabilnosti nesmrtonosni učinci na brojne prijetnje iz dometa s laserima snage 10, 20, 20 i 50 kW instaliranim u demonstracijske svrhe na vozilima, uključujući oklopna vozila na gusjenicama i kotačima i kamion.
Tvrtka je uložila mnogo napora u integraciju lasera u svoje poznate sustave protuzračne obrane, naglašavajući pritom da će, barem kratkoročno i srednjoročno, radije nadopuniti oružje i projektile nego ih zamijeniti. Jedan od ključnih razvoja u Rheinmetallu je poravnanje greda. Ova tehnologija omogućuje da se energija nekoliko lasera koncentrira na jednu metu, što omogućuje cijelom sustavu da se usredotoči na minobacač, projektil, krstareću raketu ili jurišni zrakoplov, a zatim pređe na sljedeću metu; te su sposobnosti javnosti pokazane 2013. Potpuno ispravan HEL sustav može se razviti u sljedećih deset godina.
Izrael također ulaže velika sredstva u ovu tehnologiju. Rafael Advanced Defense Systems razvio je prototip HEL-a nazvan Iron Beam, koji koristi laser od 10 kW, ali je proširiv na "stotine kW" za borbu protiv bespilotnih letjelica i raketa i mina kratkog dometa. Prema tvrtki, sustav Iron Beam sastoji se od dvije laserske instalacije na dva različita kamiona za presretanje jedne rakete, a napominje se da se više zraka može koristiti na većim ciljevima. Poruka pokazuje da bi sustav mogao biti spreman do 2020. godine.
Manji sustav Drone Dome dizajniran je za otkrivanje i onemogućavanje malih bespilotnih letjelica putem RF ometanja; također može uključivati laser snage 5 kW sposoban za obaranje sličnih ciljeva na dometima do 2 km.
Kineski i ruski laser
Kina aktivno razvija mobilne sustave na kamionima i taktičkim platformama. Kineske tvrtke, uključujući Poly Technologies sa svojim Silent Hunterom i Guorong-I, željne su ih pokazati na sajmovima i objaviti testne videozapise na mreži. Na primjer, prikazan je video zapis u kojem sustav Guorong-I spaljuje testnu ploču koju nosi mali četverokopter, vjerojatno s DJI Phantom linije, a zatim sruši sam taj dron.
Vjeruje se da Kina također radi na većim brodskim sustavima, moguće instaliranim na novoj krstarici Tour 055.
Ruska vojska kaže da već imaju lasersko oružje u službi. Yuri Borisov, trenutačno potpredsjednik Vlade Ruske Federacije, izjavio je još 2016. godine da se ne radi o eksperimentalnim modelima, već o vojnom oružju.
Pretpostavlja se da Rusija razvija niz laserskih sustava i drugog oružja usmjerene energije, laserskih sustava za obranu od zrakoplova. Prema izvješćima, planira se ugradnja lasera veće snage na borbene zrakoplove šeste generacije, koji će, prema riječima stručnjaka, biti stavljeni u uporabu tek 2030 -ih godina.
Zračne aplikacije
Iako su brodovi po svojoj prirodi postali prve mobilne platforme za ugradnju laserskog oružja velike snage, budući da su mogli uzeti veliku masu i osigurati potrebnu količinu električne energije, proces praktičnog prodora laserskih sustava u područje taktičko zrakoplovstvo je sada počelo.
U ljeto 2017. provedena su prva ispitivanja potpuno integriranog lasera visoke energije, tijekom kojih je zemaljska meta spaljena helikopterom Apache od strane jedinice koju je projektirao Raytheon. U nizu probnih otmica koje su proveli Raytheon i američka vojska u suradnji sa Zapovjedništvom za posebne operacije White Sands, helikopter je navodno pogađao ciljeve s različitih visina različitim brzinama, u različitim načinima leta i na nagnutom rasponu od 1,4 km.
Kako bi pružio informacije o cilju, poboljšao svjesnost o situaciji i kontrolu snopa, Raytheon je prilagodio verziju svoje optoelektroničke stanice MTS (Multispectral Targeting System).
Važan dio testova bio je utvrditi koliko tehnologija podnosi vanjske utjecaje, uključujući vibracije, mlazove i prašinu s glavnog rotora, kako bi se to uzelo u obzir pri razvoju naprednog naoružanja.
Mlazni laseri
Zračne snage SAD-a istražuju mogućnost korištenja HEL tehnologije za zaštitu taktičkih zrakoplova od projektila zrak-zrak ili zemlja-zrak u sklopu programa Shield (Samozaštitni laserski demonstrator visoke energije), u vezi s kojim je u U studenom 2017. Istraživački laboratorij američkih zračnih snaga dodijelio je Lockheed Martinu ugovor za kontejnerski sustav koji će se testirati na mlaznom lovcu do 2021. godine. Jedan od ciljeva dizajna je sastaviti laser s više kilovata od vlakana u ograničenom raspoloživom prostoru. Rad je fokusiran na tri podsustava. Prvi je dobio oznaku STRAFE (SHIELD Turret Research in Aero Effects) i radi se o sustavu za upravljanje gredom; drugi podsustav LPRD (Laser Pod Research & Development) je spremnik u koji će se smjestiti laser, sustavi za napajanje i hlađenje; a treći je sama laserska instalacija LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Britanska zmajeva vatra
Ako sve bude išlo po planu, u 2019. bit će prikazana prva ispitivanja Dragonfre-a, HEL prototipa koji je za britansku vladu razvio konzorcij predvođen MBDA-om koji uključuje Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica i nekoliko britanskih tvrtki, uključujući GKN, Arke, BAE Systems. i Marshall AOG. Planirane demonstracije trebale bi uključivati cijeli ciklus ispitivanja na kopnu i moru, od stjecanja cilja do uništenja.
Sustav naoružanja temeljit će se na skalabilnoj laserskoj arhitekturi s koherentnom tehnologijom snopa i odgovarajućim sustavom upravljanja fazama. Prema tvrtki QinetiQ, ova tehnologija omogućuje vam stvaranje izvora visokopreciznog laserskog zračenja koje se može usmjeriti na pokretni cilj i generirati na njemu veliku gustoću energije unatoč atmosferskim turbulencijama, što omogućuje smanjenje vremena udara i povećanje domet. Dragonfreova skalabilna arhitektura omogućuje povećanje broja laserskih kanala tako da se rezultirajuće varijante mogu prilagoditi za rad sa širokim spektrom krugova i integrirati u razne pomorske, kopnene i zračne platforme.
Zaštita svjetlosne tehnologije
Laseri kao oružje imaju pozitivne i negativne strane. Snop putuje brzinom svjetlosti, tako da nema značajnih komplikacija u vremenu leta koje negativno utječu na proces nišanja. Ako se podsustav za praćenje kompleksa naoružanja može držati na cilju, tada može usmjeriti laserski snop prema njemu i držati ga potrebno vrijeme. Zadržavanje snopa na meti vrlo je važno, jer u mnogim slučajevima sustavu može trebati neko vrijeme da zagrije metu i izvrši željeni učinak. U tom slučaju meta ima priliku "osjetiti" napad i upotrijebiti odgovarajuće protumjere. Probleme stvara i sama atmosfera, budući da fenomeni koji ometaju prolaz zraka, uključujući vodenu paru, oborine, prašinu, kao i sam zrak (na primjer, fenomen poput izmaglice), imaju različite učinke upijanja i loma na različitim valnim duljinama, što negativno utječe na učinkovit raspon lasera i njegovu sposobnost koncentriranja energije na metu.
Naravno, američka vojska traži načine da zaštiti svoju imovinu od lasera i drugog oružja usmjerene energije. Uprava za pomorska istraživanja provodi veliki program za borbu protiv usmjerenog energetskog oružja. Ispituje moguće protumjere temeljene na tehnologiji koje bi mogle postati dostupne za borbu protiv takvih prijetnji između 2020. i 2025. godine, uključujući materijale i razne vrste velova.
Zaštitni materijali, na primjer, mogu uključivati reflektirajuće, ablativne ili destruktivne premaze. Razgradivi premazi, obično na bazi polimera i metala, obično se koriste u krutim gorivima za svemir i vozilima za ponovni ulazak. Zavjese ili prepreke obično koriste vodu ili dim za raspršivanje laserske zrake i smanjenje količine energije koja doseže cilj.
Počinju se pojavljivati i druge protumjere koje prema principu aktivnog ometanja ometaju rad laserskog sustava i sprječavaju ga da zadrži snop na meti, na primjer, upotreba lasera na zaštićenoj platformi. Ovim se smjerom, prema nekim informacijama, bavila tvrtka Adsys Controls. Međutim, tvrtka trenutno opisuje svoj Helios sustav kao "sustav oružja s pasivnom usmjerenom energijom", ali bez izričitog spominjanja lasera. Prema Adsysu. Helios, senzorski komplet instaliran na velikim bespilotnim letjelicama, pruža potpunu analizu dolaznog snopa, uključujući njegovo mjesto i intenzitet. "S ovim podacima pasivno ometa neprijatelja, štiteći vozilo i njegov teret."
Podaci o sredstvima za suzbijanje laserskog oružja pomno se čuvaju, ali jedno je jasno: započela je nova tehnološka bitka sredstava utjecaja i protudjelovanja.
