Do nedavnega je bila vloga laserja v veliki meri omejena na zagotavljanje podatkov o dosegu in osvetlitvi, označevanje in označevanje ciljev za polaktivno namestitev ali korekcijo smeri raket, vodenih po snopu. Poleg tega se laserji uspešno uporabljajo kot zaslepljujoče naprave, v številnih aplikacijah z varovalkami na daljavo, pa tudi v sistemih za nadzorovane protiukrepe infrardečega orožja proti raketam z infrardečim vodenjem.
Zaščito pred laserji lahko zagotovijo senzorji, ki lahko zaznajo, identificirajo in določijo lokacijo vira, kar ovira opazovanje in s tem prepreči zbiranje informacij ter na koncu filtri, ki preprečujejo poškodbe optičnih sistemov, vključno s človeškim očesom. Trenutno so laserski sistemi z visoko močjo ali visokoenergetski laserji (angleščina, HEL-High Energy Laser), ki lahko uničijo cilje, kot so majhni brezpilotni letalniki in projektili, ter poškodujejo večje sisteme, na robu množične operativne uporabe, razvijalci in pri načrtovanju struktur je že vredno dobro premisliti, kako se jim zoperstaviti.
Nedvomno ZDA izvajajo večino laserskih programov, vendar Rusija, Kitajska, Nemčija, Izrael in Združeno kraljestvo delajo tudi na podobnih sistemih, po podatkih obveščevalne službe Kongresa pa ZDA verjetno ne bodo imele očitne prednosti..
Morski sistemi
V zgodnjih fazah se bo večina operativne uporabe laserjev na vojaških ladjah verjetno zmanjšala na boj proti brezpilotnim letalom, čolnom brez posadke in hitrim bojnim čolnom, za katere bodo potrebni sistemi z relativno nizko porabo energije. Za sestrelitev ladijskih izstrelkov in celo letal bo potrebno močnejše orožje razreda 150 kW.
Ameriška mornarica, najbolj navdušen zagovornik te tehnologije, financira več sistemov laserskega orožja v okviru enega velikega programa SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). Marca 2018 je Lockheed Martin prejel pogodbo za prvi sistem ali prvo fazo. V skladu s to pogodbo v višini 150 milijonov dolarjev bo oblikovala, izdelala in dobavila dva visokoenergetska laserska in integrirana optično-bleščeča laserja za nadzor (HELIOS), enega za namestitev na uničevalnik razreda Arleigh Burke in enega za testiranje na obali. Pogodba vključuje tudi možnost za dodatnih 14 sistemov HELIOS. Po uspešnem zaključku preskusov bodo te možnosti povečale vrednost pogodbe na približno 943 milijonov dolarjev.
"Program HELIOS je prvi te vrste, ki vključuje lasersko orožje, izvidništvo in nadzor na velike razdalje ter zmogljivosti proti brezpilotnim letalom za dramatično povečanje ozaveščenosti o razmerah in razširitev večplastnih obrambnih možnosti, ki so na voljo ameriški mornarici," je dejal tiskovni predstavnik Urad za orožni sistem in senzorje.
Program HELIOS vključuje optični laser z močjo 60 kW za boj proti brezpilotnim letalom in majhnim čolnom, senzorski sistem za izvidovanje in nadzor na dolge razdalje, integriran z ladijskim sistemom za boj proti krmarjenju Aegis, ter zaslepljujoči laser z nizko močjo, ki moti nadzorne sisteme sovražnih brezpilotnih letal. Glavni laser naj bi imel potencial rasti do 150 kW.
Kot del prve faze bo Lockheed Martin do leta 2020 dostavil dva sistema HELIOS za testiranje, enega za namestitev na uničevalnik razreda Arleigh Burke in drugega za preskušanje kopnega na White Sandsu.
Osupljiv ODIN
Drugi sistem je laserska namestitev z nizko porabo energije ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - optična zaslepljevalna naprava za mornarico), namenjena zaslepitvi in onemogočanju senzorjev UAV. Po navedbah ameriške mornarice glavne komponente sistema ODIN vključujejo napravo za usmerjanje žarka, ki pa vključuje teleskopski podsistem in ogledala z nizkim odzivom, dva laserska oddajnika in niz senzorjev za grobo in natančno ciljanje ter, kot v HELIOS-u, za izvidovanje in opazovanje.
Tretji sistem, znan kot SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), je močnejši razvoj programa Laser Weapon System (LaWS), po katerem je bil za vrednotenje na pristajalni ladji San nameščen 30-kW laser. Antiono. Leta 2015 je bil Northrop Grumman izbran kot del programa SSL-TM za razvoj orožja 150 kW, ki bo v letu 2019 nameščeno na plovilo razreda San Antonio.
Trenutni načrti vključujejo razvoj tehnologije za podporo druge faze SNLWS in nadaljnji razvoj podprograma HELIOS. Predvidena je tudi tretja faza projekta SNLWS, pri čemer se moč laserskega orožja še poveča.
V pripravi je tudi četrti sistem, imenovan RHEL (Roggedized High Energy Laser). Začetna moč je prav tako 150 kW, vendar bo uvedla drugačno arhitekturo, ki bo v prihodnosti zmogla več energije. Ameriška mornarica namerava v letu 2019 za te orožne sisteme porabiti približno 300 milijonov dolarjev.
Eksperimentalni sistemi vozil
Prototip prenosnega zemeljskega laserja Lockheed Martin Athena je dokazal svojo sposobnost sestreljenja majhnih brezpilotnih letal. Družba je objavila videoposnetek, v katerem laser sestreli pet brezpilotnih letal zaporedoma, pri čemer vsakič cilja na navpični rep vozil.
Ko zajame UAV ali manjši čoln, upravljavec vizualno preveri, ali je predmet sovražnik, in z natančnim infrardečim senzorjem izbere ciljno točko. Po navedbah podjetja za hitro premikajoče se cilje, na primer rakete in mine, sistem Athena deluje neodvisno brez operaterja v krmilni zanki. Čeprav je Athena še vedno prototip, podjetje trdi, da bo kaljena različica primerna za bojno uporabo.
Sistem uporablja 30 kW vlakneni laser ALADIN (pospešena laserska demonstracija), ki ga je razvil Lockheed Martin. V sistemu ALADIN deluje več laserskih modulov, kar omogoča relativno enostavno povečanje moči orožja na višje vrednosti.
Drugi sistem, ki je bil tokrat razvit za ameriško vojsko, se je dobro izkazal na vaji Manevre Fires Integrated Experiments (MFIX), ki je potekala v začetku leta 2018. Ta orožni sistem je prejel oznako MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Gre za laserski sistem Boeing z močjo 5 kW, nameščen na oklepnem vozilu Stryker 8x8. Sistem MEHEL je med vajo MFIX dokazal svojo sposobnost sestreljevanja majhnih helikopterjev in brezpilotnih letal letalskih letal nad in pod obzorjem ter uspešno zadel kopenske cilje.
Laserski orožni sistem ameriške vojske MEHEL je zasnovan za namestitev na bojno platformo. Uporablja komercialni optični laser s potencialom za ustvarjanje 10 kW energije. Vodi se z uporabo sistemov za nadzor žarkov, sestavljenih iz teleskopskega optičnega sistema z odprtino 10 cm in stabiliziranega visoko natančnega sistema za vodenje in sledenje. Za pridobivanje in sledenje cilju skrbijo infrardeče kamere s širokimi in ozkimi vidnimi polji ter radar Ku pasu.
Avgusta 2014 sta Raytheon in ameriški marinski korpus (ILC) začela preizkušati sistem HEL za namestitev na majhna taktična vozila korpusa za boj proti nizko letečim brezpilotnim letalom in podobnim ciljem v okviru programa Usmerjena energija v gibanju za prihodnje pomorske zmogljivosti. Leta 2010 je prototip sistema v demonstracijskih testih uspel sestreliti štiri brezpilotne letalnike.
Po Raytheonu je glavna tehnologija v tako kompaktnem orožju ravninski valovod (PWG). "Z enim samim PWG-jem, ki je po velikosti in obliki podoben 50-centimetrskemu ravnilu, visokoenergetski laserji ustvarijo dovolj energije za učinkovito vključitev majhnih letal."
Kratkoročno je možno uvesti takšno platformo v obliki obetavnega zemeljskega protiletalskega obrambnega sistema GBADS FWS (zemeljska zračna obramba, sistem prihodnjega orožja), ki ga razvija ILC. Radarsko vodeni laser, nameščen na oklepnem vozilu JLTV (Joint Light Tactical Vehicle), lahko dopolnjuje sistem elektronskega bojevanja in rakete Stinger.
Nemško podjetje Rheinmetall je veliko delalo pri razvoju številnih sistemov laserskega orožja in operativnih konceptov za kopensko zračno obrambo, počasne in nizko leteče cilje, prestrezanja nevoženih izstrelkov, topniških granat in min, odstranjevanja eksplozivov in razširljivih ne- smrtonosni učinki na številne grožnje z operacijskih dosegov z laserji z močjo 10, 20, 20 in 50 kW, nameščenimi za predstavitvene namene na vozilih, vključno z oklepnimi vozili na gosenicah in kolesih ter tovornjakom.
Družba je vložila veliko truda v vključitev laserjev v svoje znane sisteme zračne obrambe, hkrati pa je poudarila, da bodo vsaj kratkoročno in srednjeročno bolj verjetno dopolnjevali orožje in rakete, namesto da bi jih zamenjali. Eden od ključnih dosežkov družbe Rheinmetall je poravnava žarkov. Ta tehnologija omogoča, da se energija več laserjev koncentrira na eno tarčo, kar omogoča, da se celoten sistem osredotoči na najbolj grozečo minomet, raketo, križarsko raketo ali napadalno letalo, nato pa se premakne na naslednjo tarčo; te sposobnosti so bile javnosti prikazane leta 2013. Popolnoma delujoč sistem HEL je mogoče razviti v naslednjih desetih letih.
Tudi Izrael veliko vlaga v to tehnologijo. Rafael Advanced Defense Systems je razvil prototip HEL, imenovan Iron Beam, ki uporablja laserski vlak z močjo 10 kW, vendar ga je mogoče razširiti na "stotine kW" za boj proti brezpilotnim letalnikom in raketam ter min. Po navedbah podjetja je sistem Iron Beam sestavljen iz dveh laserskih instalacij na dveh različnih tovornjakih za prestrezanje ene rakete, pri čemer je treba opozoriti, da je na večjih tarčah mogoče uporabiti več žarkov. Sporočilo označuje, da bo sistem morda pripravljen do leta 2020.
Manjši sistem Drone Dome je zasnovan za odkrivanje in onemogočanje majhnih brezpilotnih letal z RF zaviranjem; lahko vključuje tudi laser 5 kW, ki lahko sestreli podobne cilje na dosegu do 2 km.
Kitajski in ruski laser
Kitajska aktivno razvija mobilne sisteme na tovornjakih in taktičnih platformah. Kitajska podjetja, vključno s Poly Technologies s svojimi Silent Hunter in Guorong-I, si jih želijo prikazati na sejmih in v omrežje objaviti testne videoposnetke. Na primer, prikazan je bil videoposnetek, v katerem sistem Guorong-I zažge preskusno ploščo, ki jo nosi majhen štirikopter, po možnosti iz linije DJI Phantom, nato pa sam podrli ta dron.
Domneva se, da Kitajska dela tudi na večjih ladijskih sistemih, morda nameščenih na novi križarki Tour 055.
Ruska vojska pravi, da že uporablja lasersko orožje. Jurij Borisov, trenutno podpredsednik vlade Ruske federacije, je že leta 2016 izjavil, da to niso poskusni modeli, ampak vojaško orožje.
Predpostavlja se, da Rusija razvija številne laserske sisteme in drugo orožje z usmerjeno energijo, laserske sisteme za obrambo pred letali. Po poročilih naj bi na bojna letala šeste generacije namestili laser večje moči, ki bo po mnenju strokovnjakov v uporabi šele leta 2030.
Zračne aplikacije
Čeprav so ladje po svoji naravi postale prve mobilne platforme za vgradnjo laserskega orožja velike moči, saj so lahko sprejele veliko maso in zagotovile potrebno količino električne energije, je proces praktičnega prodora laserskih sistemov na področje taktično letalstvo se je zdaj začelo.
Poleti 2017 so bili izvedeni prvi preskusi popolnoma integriranega visokoenergijskega laserja, med katerim je zemeljsko tarčo sežgal helikopter Apache, ki ga je zasnovala enota Raytheon. V nizu poskusnih zadolžitev, ki sta jih izvedla Raytheon in ameriška vojska v sodelovanju s poveljstvom za posebne operacije na poligonu White Sands, je helikopter menda zadel cilje z različnih višin pri različnih hitrostih, v različnih načinih letenja in na nagnjenem območju 1,4 km.
Da bi zagotovil informacije o ciljih, izboljšal zavedanje o položaju in nadzor nad žarkom, je Raytheon prilagodil različico svoje optoelektronske postaje MTS (Multispectral Targeting System).
Pomemben del preskusov je bil ugotoviti, kako dobro tehnologija prenese zunanje vplive, vključno z vibracijami, curki in prahom iz glavnega rotorja, da bi to upoštevali pri razvoju naprednega orožja.
Jet laserji
Letalstvo ZDA preučuje možnost uporabe tehnologije HEL za zaščito taktičnih letal pred projektili zrak-zrak ali zemlja-zrak v okviru programa Shield (samozaščitni laserski demonstrator z visoko energijo), v zvezi s katerim Novembra 2017 je raziskovalni laboratorij ameriških letalskih sil Lockheedu Martinu podelil pogodbo za kontejnerski sistem, ki naj bi ga do leta 2021 preskusili na reaktivnem lovcu. Eden od oblikovalskih ciljev je sestaviti večkilovatni optični laser v omejenem razpoložljivem prostoru. Delo je osredotočeno na tri podsisteme. Prvi je prejel oznako STRAFE (SHIELD Turret Research in Aero Effects) in je sistem za krmiljenje snopa; drugi podsistem LPRD (Laser Pod Research & Development) je vsebnik, v katerem bodo nameščeni laser, napajalni in hladilni sistemi; tretja pa je sama laserska namestitev LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Britanski zmajski ogenj
Če bo vse po načrtih, bodo v letu 2019 prvi poskusi Dragonfreja, prototipa HEL, ki ga je za britansko vlado razvil konzorcij pod vodstvom MBDA, ki vključuje Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica in več britanskih podjetij, vključno z GKN, Arke, BAE Systems in Marshall AOG. Načrtovana demonstracija bi morala vključevati celoten cikel preskusov na kopenskem in morskem območju, od pridobitve cilja do uničenja.
Orožni sistem bo temeljil na laserski arhitekturi z razširljivimi vlakni s tehnologijo koherentnega žarka in ustreznim sistemom za nadzor faze. Po navedbah podjetja QinetiQ vam ta tehnologija omogoča, da ustvarite vir visoko natančnega laserskega sevanja, ki ga lahko usmerite na premikajočo se tarčo in na njej ustvarite visoko gostoto energije kljub atmosferskim turbulencam, kar lahko skrajša čas zadetka in poveča obseg. Dragonfrejeva razširljiva arhitektura omogoča povečanje števila laserskih kanalov, tako da se nastale različice lahko prilagodijo številnim vezjem in jih vključijo v različne morske, kopenske in zračne platforme.
Zaščita lahke tehnologije
Laserji kot orožje imajo pozitivne in negativne strani. Žarek potuje s svetlobno hitrostjo, zato ni pomembnih zapletov glede časa letenja, ki bi negativno vplivali na proces ciljanja. Če je podsistem za sledenje orožnega kompleksa mogoče držati na cilju, potem lahko laserski žarek usmeri nanj in ga zadrži potreben čas. Zadrževanje žarka na tarči je zelo pomembno, saj lahko v mnogih primerih sistem traja nekaj časa, da segreje tarčo in povzroči želeni učinek. V tem primeru tarča dobi priložnost, da "začuti" napad in uporabi ustrezne protiukrepe. Težave ustvarja tudi ozračje samo, saj imajo pojavi, ki ovirajo prehod žarka, vključno z vodno paro, padavinami, prahom in samim zrakom (na primer pojav, kot je meglica), različne absorpcijske in lomne učinke pri različnih valovnih dolžinah, kar negativno vpliva na učinkovit doseg laserja in njegovo sposobnost koncentriranja energije na tarčo.
Seveda ameriška vojska išče načine za zaščito svojih sredstev pred laserji in drugim orožjem z usmerjeno energijo. Direktorat za pomorske raziskave izvaja pomemben program za boj proti usmerjenemu energetskemu orožju. Preučuje možne protiukrepe, ki temeljijo na tehnologijah, ki bi lahko bile na voljo za boj proti takšnim grožnjam v obdobju od 2020 do 2025, vključno z materiali in različnimi vrstami tančic.
Zaščitni materiali lahko na primer vključujejo odsevne in ablativne ali uničujoče premaze. Razgradljivi premazi, ki običajno temeljijo na polimerih in kovinah, se običajno uporabljajo v trdnih gorivih na vesolju in v vozilih za vstop. Zavese ali ovire običajno uporabljajo vodo ali dim, da razpršijo laserski žarek in zmanjšajo količino energije, ki doseže cilj.
Začnejo se pojavljati drugi protiukrepi, ki po načelu aktivnega zatiranja motijo delovanje laserskega sistema in mu preprečujejo zadrževanje žarka na tarči, na primer uporaba laserjev na krovu zaščitene ploščadi. S to smerjo se je po nekaterih informacijah ukvarjal Adsys Controls. Vendar podjetje trenutno opisuje svoj sistem Helios kot "orožni sistem s pasivno usmerjeno energijo", vendar brez izrecne omembe laserjev. Po podatkih Adsys. Helios, komplet senzorjev, nameščen na velikih brezpilotnih letalih, ponuja popolno analizo prihajajočega žarka, vključno z njegovo lokacijo in jakostjo. "S temi informacijami pasivno ovira sovražnika, ščiti vozilo in njegov tovor."
Podatki o sredstvih za boj proti laserskemu orožju so skrbno varovani, vendar je eno jasno: začela se je nova tehnološka bitka sredstev vpliva in odziva.
