¿Las pistolas láser se hacen realidad?
Este láser 30-kilovatio montado en una torre Skyshield es parte de la oferta de Rheinmetall por el concepto llamado "Below Patriot"
La forma más común de neutralizar o destruir cualquier sistema es concentrar suficiente energía en él ... Y esto se puede hacer de varias maneras. Hasta ahora, en la esfera militar, el más común era el impacto físico de un proyectil, cuya energía y propiedades mecánicas garantizaban un daño suficiente para destruir o desactivar un objetivo o reducir significativamente sus capacidades de combate.
Uno de los inconvenientes de este enfoque es que para golpear un objetivo en movimiento, es necesario estimar la cantidad de plomo necesaria para alcanzar el proyectil con un objetivo, ya que pasará un cierto tiempo desde el momento del disparo hasta el objetivo, dependiendo de la velocidad y la distancia iniciales. Pero tener un medio de destrucción, que de hecho no tiene tiempo de vuelo, es el sueño de cualquier soldado.
Lo оружиеSin embargo, el nombre LASER ya existe (abreviatura de Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación - amplificación de luz por radiación estimulada), un método de concentración de energía en un objetivo debido a un haz de luz que se dirige a él a la "velocidad de la luz". Por lo tanto, los problemas de anticipación en este caso ya no están allí inicialmente.
Dado que no existe un sistema perfecto, para poder usar un "láser" como arma, es necesario resolver varios problemas. La cantidad de energía que se mantiene en el objetivo es proporcional a la potencia de la radiación láser y el tiempo que el rayo se mantiene en el objetivo. Por lo tanto, el seguimiento de objetivos se convierte en el principal problema. Además, la potencia del sistema presenta sus propios problemas, relacionados directamente con el tamaño y el consumo de energía, porque los militares, por regla general, necesitan sistemas móviles, es decir, estas "instalaciones láser" deben integrarse en la plataforma. Las armas láser de potencia extremadamente alta con bajo consumo de energía y tamaño limitado siguen siendo un sueño, al menos por el momento.
Al mismo tiempo, en Japón, hace un par de años, se realizó un experimento LFEX (Láser para el Experimento de encendido rápido: un experimento con un láser para el encendido rápido). Una viga de dos petawatts, en pocas palabras, es un cuatrillón (1015) vatios, se activó un período de tiempo ultracorto, un picosegundo (1012 segundos). Según los científicos japoneses, la energía requerida para este encendido era equivalente a la energía necesaria para alimentar el microondas durante dos segundos. En este momento sería bueno gritar "¡Eureka!", Ya que todos los problemas parecen estar resueltos. Pero no estaba allí, el problema surgió aquí desde el lado de las dimensiones, porque para alcanzar la potencia en el petawatt 2, el sistema LFEX requiere una longitud de cuerpo de medidores 100. Por lo tanto, numerosas empresas que desarrollan sistemas láser están tratando de resolver la ecuación de "dimensiones energía-energía" de varias maneras. Como resultado, están surgiendo cada vez más sistemas de armas y, al mismo tiempo, la resistencia psicológica a esta nueva categoría de armas militares parece estar disminuyendo.
Alemania en el trabajo
En Europa, los dos grupos principales, encabezados por la compañía Rheinmetall y MBDA, se dedican a los láseres de alta energía HEL (láser de alta energía), considerándolos como armas defensivas y ofensivas. En el otoño de 2013, el grupo alemán realizó una amplia demostración en su gama de pruebas Swiss Oxenboden, en la que se instalaron láseres de alta energía en varios tipos de plataformas. El Mobile HEL Effector Track V clase 5 kW se instaló en el M113, Mobile HEL Effector Wheel XX 20 kW vehículo blindado de personal en un vehículo blindado universal GTK Boxer 8x8, y por último, en un Jefes de la Veces. En el chasis de un camión Tatra 50x8.
Para fines de demostración, Rheinmetall instaló una pistola láser 5 kW en un vehículo blindado Boxer 8x8; Más de una vez, esta unidad demostró su capacidad para destruir micro-UAVs.
De particular interés es la instalación fija del Demostrador de armas láser de 30 kW montada en la torreta Skyshield y que demuestra la capacidad de repeler múltiples ataques de objetos tipo RAM (cohetes no guiados, artillería y proyectiles de mortero) y droneless. La plataforma con ruedas mostró su capacidad para neutralizar vehículos aéreos no tripulados a una distancia de hasta 1500 metros, y también se utilizó para detonar un cartucho en una cartuchera para bloquear "técnicamente" una ametralladora pesada. Si hablamos del sistema de oruga, entonces se usó para neutralizar los IED y eliminar obstáculos, por ejemplo, quemar alambre de púas desde una gran distancia. Se utilizó un sistema más potente en un contenedor para interrumpir el funcionamiento de los sistemas optoelectrónicos a una distancia de hasta 2 km.
Al mismo tiempo, la instalación de la torre estacionaria podría quemar el mortero de 82-mm a una distancia de un kilómetro, manteniendo la viga en el objetivo durante 4 segundos. A continuación, la instalación golpeó con explosivos el 90% de bolas de acero, imitando los disparos de mortero de 82-mm, que se dispararon uno tras otro. Además, la instalación llevó a la escolta y destruyó tres UAVs a reacción. Rheinmetall continuó el desarrollo de sistemas de energía direccionales e introdujo varios sistemas y dispositivos nuevos en IDEX 2017. Según los expertos de Rheinmetall, en los últimos cinco años, un número significativo de sistemas de armas láser ha entrado en el mercado. Dependiendo de la plataforma, la metodología para probar el cumplimiento de los requisitos de la especificación militar se acerca mucho a los métodos utilizados para los sistemas optoópticos. "En cuanto a los sistemas terrestres, creemos que estamos en la etapa de TRL 5-6 (muestra de demostración de tecnología)", señalaron los expertos, destacando que los esfuerzos adicionales deberían centrarse en el peso y la potencia y las características del consumidor, y el mayor trabajo está relacionado con la seguridad sistemas Pero la situación está cambiando muy rápidamente y "en los últimos ocho años hemos hecho lo que se ha hecho en el campo de los rifles en los últimos años de 600", cree la compañía. Además de las aplicaciones terrestres, Rheinmetall también trabaja en sistemas marinos. En 2015, las armas láser se probaron a bordo de un barco retirado; Estas son las primeras pruebas de un láser en Europa en el marco de tareas de barco a tierra.
Para neutralizar el VCA, Rheinmetall ofrece un sistema láser de 3 kW para tanque Leopard 2, que se instala en un módulo de arma controlado a distancia
El primer plano de la pistola láser instalada por Rheinmetall Defense en el transporte blindado de personal Boxer
En su concepto de "Below Patriot" ("Below the Patriot", una solución para neutralizar los activos militares que no pueden ser detenidos por sistemas de defensa aérea más grandes basados en sistemas de misiles), Rheinmetall incorpora un láser instalado en la torre Skyshield además de misiles y armas. Este láser 30-kW personalizable se usa para combatir los UAV y es particularmente efectivo contra ataques masivos. Se cree que para su uso en tales aeronaves, especialmente las ligeras, que pueden representar la mayor amenaza en el marco del concepto "Below Patriot", un haz de 20 kW es suficiente. Hay un proceso de fusión a distancia, mientras que los circuitos electrónicos del avión no tripulado están desactivados o se produce un daño catastrófico en la parte material. La precisión requerida es 3 cm a una distancia de un kilómetro, que, según la compañía Rheinmetall, es alcanzable; ella predice la adopción de la instalación Clase 1 por dos o tres años.
Las fuerzas navales contribuyen al desarrollo de armas láser; Rheinmetall ha instalado un láser de 10-kW para una pistola de barco Sea Snake 27 estabilizada armada con una pistola de 27-mm.
La máquina láser 10-kW se instaló en la parte superior de la nueva artillería naval estabilizada Sea Ship-27. La compañía Rheinmetall propuso la aplicación práctica de un mástil de radar de corte por láser o un oponente de antena de radio, algo así como un láser equivalente a un disparo de advertencia de un cañón. Un láser de este tipo también se presentó en un prototipo de una torre ultraligera controlada a distancia hecha completamente de carbono, que pesa solo 80 kg con actuadores y optrónicos y tiene una capacidad de carga de 150 kg. Por último, pero no menos importante, el sistema láser más pequeño en este programa con 3 de potencia kW se representó en un módulo de combate controlado a distancia instalado en la torre del tanque Leopard 2 modernizado. En este caso, la pistola láser podría utilizarse en su mayor parte para destruir dispositivos explosivos improvisados (IED). Según Rheinmetall, el mercado está actualmente a la espera de los sistemas láser de clase 1. La potencia máxima no es un problema aquí, los sistemas adicionales se pueden combinar de acuerdo con el concepto modular, por ejemplo, para alcanzar niveles de potencia altos, es posible instalar dos radiadores 50-kW o tres 30-kW.
La compañía también está trabajando en tecnologías que pueden compensar parcialmente el efecto de las condiciones climáticas en el haz. El alto poder de 100 kW se considera para las tareas de combate de misiles, proyectiles de artillería y proyectiles de mortero, así como para el cegamiento de sistemas óptico-electrónicos a distancias significativas. Se cree que una potencia de salida regulada es deseable para la segunda tarea, lo que ahorrará energía para volver a encenderla. Rheinmetall está trabajando estrechamente con la Bundeswehr alemana en el desarrollo de un nuevo sistema láser de alta energía.
Dirección para el futuro: la empresa alemana Rheinmetall presentó en la exposición IDEX 2017 un láser 10-kW montado en un módulo de fibra de carbono ultraligero
Reino Unido intenta también
En enero, 2017, el Ministerio de Defensa británico anunció la firma de un acuerdo para desarrollar un modelo de demostración de armas láser con un grupo industrial creado especialmente conocido como Dragonfire. El grupo Dragonfire, liderado por MBDA, se formó debido al entendimiento de que ninguna compañía puede llevar a cabo de manera independiente el programa del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL). Por lo tanto, esta solución reúne la mejor experiencia de la industria británica: MBDA proporcionará su experiencia en el sistema principal de armas, el sistema avanzado de control de armas, los sistemas de procesamiento de imágenes y coordinará sus esfuerzos con QinetiQ (investigación de fuentes láser y demostración de tecnología), Selex / Leonardo (moderno óptica, sistemas de designación de objetivos y seguimiento de objetivos), GKN (innovadoras tecnologías de almacenamiento de energía), BAE Systems y Marshall Land Systems (integración de plataformas marinas y terrestres) y Arke (provisión para todos e servicios). Las pruebas de demostración programadas para el año 2019 mostrarán que las armas láser son capaces de combatir objetivos típicos a distancia, tanto en tierra como en el mar.
Rheinmetall ha elegido la costa báltica para probar su nuevo sistema láser. Durante las primeras pruebas solo se verificó el sistema de seguimiento.
El contrato de 35 por un valor de millones de euros permitirá a este grupo industrial utilizar diversas tecnologías y probar las capacidades del sistema para detectar, rastrear y neutralizar objetivos a diferentes distancias, en diferentes condiciones climáticas, en el agua y la tierra. El objetivo es proporcionar al Reino Unido capacidades significativas en sistemas de armas láser de alta energía. Esto sentará las bases para el beneficio operacional proporcionado por la tecnología, así como la exportación gratuita de dichos sistemas en apoyo del programa de Prosperidad descrito en la Revisión de Seguridad y Defensa Estratégica del Reino Unido 2015. El programa Dragonfire está dirigido a mejorar tecnologías clave para el sistema de defensa HEL e incluye una serie de pruebas programadas para el año 2019, con la derrota de objetivos típicos en tierra y mar. Las demostraciones incluirán la planificación inicial de la misión de combate y la detección del objetivo, la transferencia de un rayo láser al dispositivo de control, su guía y seguimiento, la evaluación del grado de daño en el combate y la demostración de la posibilidad de transición al siguiente ciclo. El proyecto no solo ayudará a decidir el futuro del programa, sino que también ayudará al Laboratorio de DSTL a establecer un plan de puesta en servicio, que, si se prueba con éxito, se predice a mediados del 2020-s. Además del programa Dragonfire, el British Laboratory DSTL implementa un programa adicional para probar el efecto de las armas láser en objetivos probables de varios tipos; Las primeras pruebas se llevaron a cabo en una carcasa de mortero 82-mm.
Demostración de instalación en el desarrollo del sistema láser de la nave MBDA. Flota alemana participa activamente en el desarrollo de armas láser.
Alemania de nuevo
El fabricante europeo de misiles, MBDA, colabora activamente con el gobierno alemán y los militares en el campo de las armas láser. Comenzando con un prototipo de demostración de tecnología en el año 2010, primero usó un haz único con una potencia de 5 kW, y luego conectó mecánicamente dos haces de este tipo para obtener un haz con una potencia de 10 kW. En 2012, la nueva instalación de laboratorio estaba equipada con cuatro láseres 10-kW para realizar experimentos para interceptar misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero. Las pruebas se llevaron a cabo al final de 2012, los ingenieros intentaron integrar esta instalación en varios contenedores en una serie de pruebas en los Alpes, pero este sistema definitivamente no era móvil para llamar. Por lo tanto, el siguiente paso fue desarrollar un prototipo que pudiera implementarse fácilmente en el campo. En los años 2014-2016 en el sitio de prueba de Schrobenhausen, los científicos e ingenieros trabajaron arduamente en él, cuyo resultado fueron los primeros experimentos con el nuevo sistema, realizados en octubre del año pasado.
Las pruebas se llevaron a cabo en la base de entrenamiento de Putlos en el Mar Báltico y, sobre todo, tenían como objetivo probar el sistema de guía y la corrección de haz con la destrucción simulada de blancos a varias distancias; para este propósito, un quadrocopter fue utilizado como un objetivo aéreo. La elección de este relleno sanitario se asoció principalmente con consideraciones de seguridad, así como con el hecho de que las flotas son actualmente las más activas en el desarrollo de sistemas de armas láser. Se instaló una nueva demostración en un contenedor ISO de 20-foot; La razón de esto es reducir los costos, ya que en este caso no se requirieron grandes trabajos de integración, a diferencia de la instalación del sistema en una plataforma militar. En este caso, el sistema láser no ocupa todo el volumen dentro del contenedor. Otra medida para reducir costos fue la decisión de no integrar el suministro de energía eléctrica en la planta piloto, aunque el volumen disponible permitiría que se hiciera si fuera necesario. El exceso de volumen también podría permitir la adición de un mecanismo para bajar la parte superior de la guía láser al interior del contenedor de transporte. Todas estas soluciones se pueden implementar ya en el sistema en servicio. En este momento, MBDA Alemania está a la espera de la siguiente etapa de prueba, en la que se probará todo el sistema, incluida la generación de un potente rayo láser. Esto debería suceder al final del inicio de 2017 de 2018 del año.
Al final de 2017, se planifican las siguientes pruebas para el desarrollo más reciente de MBDA, esta vez se verificará la eficiencia de un rayo láser de alta potencia
La nueva planta de demostración se basa en el sistema de generación de haz y el dispositivo de guía, los dos dispositivos están separados mecánicamente entre sí. La fuente en este momento es un único láser de fibra de 10 kW kW integrado en el contenedor, junto con todos los equipos, computadoras y sistema de disipación de calor, etc. El rayo láser de la fibra se proyecta en el dispositivo guía. Aquí se utiliza la experiencia ya utilizada por MBDA. Sin embargo, algunas partes se desarrollaron específicamente para este sistema láser, que mejoró significativamente la precisión, la velocidad angular y la aceleración en comparación con los sistemas estándar. La separación de los dos elementos también permite una cobertura continua en acimut 360 °, mientras que los ángulos de elevación van desde + 90 ° a -90 °, cerrando así el sector sobre 180 °. Para optimizar la unidad de puntería del haz, también se integra un sistema óptico telescópico. La aceleración y la velocidad angular se convierten en un factor clave cuando se trata de objetivos tan maniobrables, como los micro y mini-UAV, y cuando es necesario repeler los ataques masivos. Otro factor clave es el poder, porque cuanto más alto es el poder, menos tiempo se necesita para destruir / neutralizar el objetivo. En este sentido, los desarrolladores lo han intentado, de modo que la nueva instalación experimental podría aceptar varias fuentes de láser que, cuando se combinan, pueden aumentar la potencia de salida. Además, la separación del generador de láser y el dispositivo de guía permitirá en el futuro adoptar nuevos tipos de generadores de láser con mayor densidad de energía, lo que hace posible empaquetar más energía en un módulo más pequeño. MBDA Alemania está siguiendo de cerca el desarrollo de las fuentes de suministro de energía, porque la calidad del haz sigue siendo un factor clave. Al igual que en el caso de la configuración de laboratorio anterior, solo se utilizaron espejos, que pueden soportar fácilmente más potencia que las lentes, estas últimas se retiraron del sistema debido a problemas con los efectos térmicos. Por lo tanto, la guía puede soportar más de 50 kW de potencia. Aunque el límite teórico en 120-150 kW parece bastante realista.
El primer prototipo, desarrollado por MBDA, se probó en los Alpes en el año 2013.
La compañía MBDA Alemania cree que el sistema anti-UAV debería tener una potencia de salida de 20 a 50 kW; se necesita la misma cantidad de energía para lidiar con lanchas rápidas: el objetivo preferido flota. La compañía ha invertido mucho en tecnología de rastreo para hacer frente a drones con pesos de despegue de menos de 50 kg. Con respecto a la intercepción de misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero, que inicialmente se consideró como una de las principales tareas de los sistemas láser, los clientes se dieron cuenta de que el desarrollo de dichos sistemas basados en láseres sigue siendo bastante problemático. En este sentido, las prioridades de la mayoría de los militares han cambiado. El nuevo sistema de prueba está en el nivel de disponibilidad TRL-5 (demostrador de tecnología): "tecnología probada en el entorno apropiado". Para obtener un prototipo completo, el sistema debe desarrollarse más en la dirección de ser adaptado para operar en condiciones adversas, mientras que algunos componentes comerciales ya preparados deben estar calificados para tareas militares.
MBDA Alemania está actualmente desarrollando un programa para la próxima serie de pruebas, que debe aprobarse al final de esta o al comienzo del próximo año; este trabajo se lleva a cabo en estrecho contacto con la Bundeswehr, que financia parcialmente este programa. Ha llegado el momento de un contrato real para el desarrollo de un sistema viable y listo para la serie que proporcione no solo financiamiento sino que también defina requisitos claros. MBDA Alemania cree que al recibir dicho contrato, el sistema estará listo al comienzo de los 2020.
El prototipo de la primera generación desarrollado por MBDA; para probar la instalación se empaquetó en un contenedor estándar 20-foot
El impacto del láser Athena de Lockheed Martin en el coche. Los trabajos sobre armas láser se llevan a cabo en la mayoría de los países de la primera fila.
Fuera de europa
Muchos sistemas láser se han desarrollado en los EE.UU. En 2014, se probó el sistema láser instalado en el barco estadounidense USS Ponce estacionado en el Golfo Pérsico. El sistema láser LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW, desarrollado por Kratos, "disparó" con éxito pequeñas embarcaciones y Drones. Lockheed Martin desarrolló su sistema ADAM (Area Defense Anti-Munitions) durante el mismo período, este prototipo de arma láser fue diseñado para luchar a corta distancia con misiles, drones y barcos improvisados. Demostró su capacidad para rastrear objetivos a distancias de más de 5 km y destruirlos a distancias de hasta 2 km. A fines de 2015, Lockheed presentó su nueva unidad Athena de 30kW basada en tecnología ADAM. Poco se sabe sobre los programas de armas láser rusas. En enero de 2017, el viceministro de Defensa, Yuri Borisov, informó que el país estaba ocupado desarrollando armas láser y otras armas de alta tecnología y que los científicos rusos habían logrado un avance significativo en la tecnología láser. Y sin más detalles...
En los materiales de los sitios:
www.nationaldefensemagazine.org
www.rheinmetall.com
www.mbda-systems.com
www.gov.uk
www.lockheedmartin.com
www.mil.ru
pinterest.com
nevskii-bastion.ru
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