أسلحة الليزر: البحرية. الجزء الرابع
تجارب على تركيب الليزر أسلحة على السفن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية منذ السبعينيات من القرن العشرين.
في عام 1976 ، تمت الموافقة على الشروط المرجعية (TOR) لتحويل سفينة الإنزال Project 770 SDK-20 إلى سفينة Foros التجريبية (المشروع 10030) مع مجمع الليزر Akvilon. في عام 1984 ، أصبحت السفينة التي تحمل الاسم OS-90 "Foros" جزءًا من البحر الأسود سريع اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وفي ملعب التدريب فيودوسيا ، لأول مرة في قصص نفذت البحرية السوفيتية تجربة إطلاق من مسدس ليزر أكفيلون. كان إطلاق النار ناجحًا ، وتم اكتشاف الصاروخ الذي يحلق على ارتفاع منخفض في الوقت المناسب وتدميره بواسطة شعاع الليزر.
بعد ذلك ، تم تثبيت مجمع Akvilon على سفينة مدفعية صغيرة تم بناؤها وفقًا لمشروع معدل 12081. تم تقليل قوة المجمع ، وكان الغرض منه هو تعطيل الوسائل الإلكترونية الضوئية وإلحاق الضرر بأعضاء الرؤية الخاصة بأفراد العدو المضاد للحماية. دفاع.
في الوقت نفسه ، كان يجري العمل على مشروع Aidar لإنشاء أقوى تركيب ليزر محمول على متن السفن في الاتحاد السوفياتي. في عام 1978 ، تم تحويل حاملة الأخشاب "Vostok-3" إلى ناقلة أسلحة ليزر - السفينة "Dikson" (المشروع 05961). كمصدر للطاقة لنظام الليزر Aidar ، تم تركيب ثلاثة محركات نفاثة من طراز Tu-154 على متن السفينة.
خلال الاختبارات في عام 1980 ، تم إطلاق وابل ليزر على هدف يقع على مسافة 4 كيلومترات. تم إصابة الهدف في المرة الأولى ، لكن لم ير أي من الحاضرين الشعاع نفسه وتدميرًا مرئيًا للهدف. تم تسجيل الضربة بواسطة جهاز استشعار حراري مثبت على الهدف ، وكانت كفاءة الحزمة 5٪ ، ويفترض أن جزءًا كبيرًا من طاقة الحزمة قد تم امتصاصه عن طريق تبخر الرطوبة من سطح البحر.
في الولايات المتحدة ، أجريت أيضًا أبحاث تهدف إلى صنع أسلحة ليزر قتالية منذ سبعينيات القرن الماضي ، عندما بدأ برنامج ASMD (الدفاع الصاروخي المضاد للسفن). في البداية ، تم تنفيذ العمل على الليزر الديناميكي للغاز ، ولكن بعد ذلك تحول التركيز إلى الليزر الكيميائي.
في عام 1973 ، بدأت TRW العمل في عرض تجريبي لليزر فلوريد الديوتيريوم المستمر الموجة NACL (Navy ARPA Chemical Laser) ، بقوة حوالي 100 كيلو وات. تم تنفيذ أعمال البحث والتطوير (R & D) في مجمع NACL حتى عام 1976.
في عام 1977 ، افتتحت وزارة الدفاع الأمريكية برنامج Sea Light ، الذي يهدف إلى تطوير نظام ليزر عالي الطاقة بقوة تصل إلى 2 ميجاوات. نتيجة لذلك ، تم إنشاء تركيب مضلع لليزر كيميائي فلوريد الديوتيريوم "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser) ، يعمل في وضع مستمر لتوليد الإشعاع ، بطاقة خرج قصوى تبلغ 2,2 ميجاوات بطول موجة 3,8 μm ، تم إجراء اختباراته الأولى في سبتمبر 1980.
في عام 1989 ، في مركز اختبار وايت ساندز ، أجريت تجارب باستخدام مجمع الليزر MIRACL لاعتراض الأهداف التي يتم التحكم فيها لاسلكيًا من نوع BQM-34 ، ومحاكاة تحليق الصواريخ المضادة للسفن (ASM) بسرعات دون سرعة الصوت. بعد ذلك ، تم اعتراض صواريخ فاندال الأسرع من الصوت (M = 2) ، لتقليد هجوم صاروخي مضاد للسفن على ارتفاعات منخفضة. خلال الاختبارات التي أجريت في الفترة من 1991 إلى 1993 ، حدد المطورون معايير ضرب الصواريخ من مختلف الفئات ، كما قاموا باعتراض عملي لمركبات جوية بدون طيار (UAVs) تحاكي استخدام العدو للصواريخ المضادة للسفن.
في أواخر التسعينيات ، تم التخلي عن استخدام الليزر الكيميائي كسلاح محمول على متن السفن بسبب الحاجة إلى تخزين واستخدام المكونات السامة. (على الأرجح أيضًا بسبب التعقيد الكلي لتشغيل وصيانة أسلحة من هذا النوع).
بعد ذلك ، ركزت البحرية الأمريكية ودول الناتو الأخرى على الليزر ، الذي يعمل بالطاقة الكهربائية.
كجزء من برنامج SSL-TM ، أنشأت Raytheon مجمعًا تجريبيًا لليزر LaWS (نظام سلاح الليزر) بقوة 33 كيلو واط. خلال الاختبارات في عام 2012 ، أصاب مجمع LaWS ، من المدمرة (EM) Dewey (من نوع Arleigh Burke) ، 12 هدفًا من طراز BQM-I74A.
مجمع LaWS معياري ، ويتم الحصول على الطاقة من خلال جمع حزم أشعة ليزر الأشعة تحت الحمراء ذات الحالة الصلبة منخفضة الطاقة. توجد أشعة الليزر في مسكن واحد ضخم. منذ عام 2014 ، تم تثبيت نظام الليزر LaWS على USS Ponce (LPD-15) لتقييم تأثير ظروف التشغيل الحقيقية على أداء وفعالية السلاح. بحلول عام 2017 ، كان من المقرر زيادة قدرة المجمع إلى 100 كيلوواط.
مظاهرة ليزر LaWS
في الوقت الحالي ، تقوم العديد من الشركات الأمريكية ، بما في ذلك شركة نورثروب جرومان وبوينج ولوكهيد مارتن ، بتطوير أنظمة دفاع عن النفس للسفن بالليزر تعتمد على ليزر الحالة الصلبة والليزر الليفي. لتقليل المخاطر ، تنفذ البحرية الأمريكية في نفس الوقت عدة برامج تهدف إلى الحصول على أسلحة الليزر. بسبب تغيير الأسماء كجزء من نقل المشاريع من شركة إلى أخرى ، أو دمج المشاريع ، قد يكون هناك تداخل في الأسماء.
تعمل شركة Northrop Grumman Corporation على ليزر قتالي معياري ، MLD (عرض ليزر بحري). تبلغ طاقة الليزر الأولية 15 كيلو واط ، ويسمح لك التصميم المعياري بالحصول على طاقة إجمالية تصل إلى 105 كيلو واط. في المستقبل ، يمكن زيادة الطاقة الناتجة من المحطة إلى 300-600 كيلو واط.
حصلت شركة Boeing على عقد بقيمة 29,5 مليون دولار لتطوير نظام توجيه شعاع الليزر الذي يمكن أن يوفر استهدافًا دقيقًا لأسلحة الليزر التابعة للبحرية الأمريكية.
في عام 2019 ، تم تخصيص برنامج SNLWS لتثبيت ليزر الحالة الصلبة بقوة 60 كيلوواط أو أكثر على مدمرات URO من فئة Arleigh Burke بقيمة 190 مليون دولار من الميزانية. ومن المتصور أن يتم تجهيز ثلاث مدمرات ، وتتوقع البحرية أن تكون أول مدمرة مجهزة بأسلحة الليزر في نهاية عام 2020.
حصلت شركة Locheed Martin على عقد بقيمة 150 مليون دولار (قابل للترقية إلى 942,8 مليون دولار) لتزويد البحرية الأمريكية بسلاح هيليوس الليزري عالي الطاقة. تتضمن الخطط اختبارًا على متن مدمرات من فئة Arleigh Burke في 2019-2020 (ربما يكون هذا فقط في إطار برنامج SNLWS).
هناك أيضًا معلومات حول برنامج تركيب أسلحة ليزر بقدرة 150 كيلو وات على UDC من نوع San Antonio وبرنامج سلاح الليزر RHEL (Ruggedized High Energy Laser) بقوة 150 كيلو وات أو أكثر.
وفقًا لوسائل الإعلام الأمريكية ، فإن مشروع الفرقاطة البحرية الأمريكية الواعدة FFG (X) يتضمن متطلبات تثبيت ليزر قتالي بقدرة 150 كيلو وات (أو حجز مكان للتثبيت) ، يتحكم فيه نظام القتال COMBATSS-21.
بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، أظهرت "عشيقة البحار" السابقة - بريطانيا العظمى ، أكبر اهتمام بأشعة الليزر البحرية. عدم وجود صناعة ليزر لا يسمح بتنفيذ المشروع من تلقاء نفسه ، حيث أعلنت وزارة الدفاع البريطانية في عام 2016 عن مناقصة لتطوير تقنية LDEW (سلاح الطاقة الموجهة بالليزر) ، والتي فازت بها شركة MBDA Deutschland الألمانية. في عام 2017 ، قدم الاتحاد نموذجًا أوليًا بالحجم الكامل لليزر LDEW.
في وقت سابق من عام 2016 ، قدمت MBDA Deutschland مجمع الليزر المستجيب لليزر ، والذي يمكن تثبيته على حاملات الطائرات البرية والبحرية وهو مصمم لتدمير الطائرات بدون طيار والصواريخ وقذائف الهاون. يوفر المجمع دفاعًا في قطاع 360 درجة ، ولديه حد أدنى من وقت رد الفعل وقادر على صد الهجمات القادمة من اتجاهات مختلفة. ذكرت الشركة أن الليزر لديها إمكانات تطوير هائلة.
يقول بيتر هيلماير ، رئيس المبيعات وتطوير الأعمال.
الشركات الألمانية على قدم المساواة ، وربما تتفوق على الشركات الأمريكية في سباق التسلح بالليزر ، وهي قادرة تمامًا على أن تكون الأولى في تقديم ليس فقط أنظمة الليزر أرضي، ولكن أيضًا من البحر.
في فرنسا ، يجري النظر في مشروع Advansea الواعد لشركة DCNS باستخدام تقنيات الدفع الكهربائي الكاملة. من المخطط أن يتم تجهيز مشروع Advansea بمولد كهربائي بقوة 20 ميغاواط قادر على تلبية احتياجات أسلحة الليزر المتقدمة.
في روسيا ، وفقًا لتقارير وسائل الإعلام ، يمكن وضع أسلحة الليزر على مدمرة نووية واعدة "القائد". من ناحية ، تشير محطة للطاقة النووية إلى وجود طاقة كافية لتوفير الطاقة لأسلحة الليزر ، ومن ناحية أخرى ، فإن هذا المشروع في مرحلة التصميم الأولي ، ومن الواضح أنه من السابق لأوانه الحديث عن أي شيء محدد.
بشكل منفصل ، من الضروري تسليط الضوء على المشروع الأمريكي لليزر الإلكترون الحر - ليزر الإلكترون الحر (FEL) ، الذي تم تطويره لصالح البحرية الأمريكية. أسلحة الليزر من هذا النوع لها اختلافات كبيرة مقارنة بأنواع الليزر الأخرى.
يتم إنشاء الإشعاع في ليزر الإلكترون الحر بواسطة شعاع أحادي الطاقة من الإلكترونات تتحرك في نظام دوري لانحراف المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. من خلال تغيير طاقة شعاع الإلكترون ، وكذلك قوة المجال المغناطيسي والمسافة بين المغناطيسات ، من الممكن تغيير تردد إشعاع الليزر على نطاق واسع ، والحصول على إشعاع في النطاق من الأشعة السينية إلى الميكروويف في الإخراج.
ليزر الإلكترون الحر كبير ، مما يجعل من الصعب وضعه على ناقلات صغيرة الحجم. وبهذا المعنى ، فإن السفن السطحية الكبيرة هي الناقل الأمثل لليزر من هذا النوع.
تقوم شركة Boeing بتطوير ليزر FEL للبحرية الأمريكية. تم عرض نموذج أولي من ليزر FEL بقدرة 14 كيلو وات في عام 2011. في الوقت الحالي ، حالة العمل على هذا الليزر غير معروفة ، فقد تم التخطيط لزيادة طاقة الإشعاع تدريجياً حتى 1 ميجاوات. تكمن الصعوبة الرئيسية في إنشاء حاقن إلكتروني للطاقة المطلوبة.
على الرغم من حقيقة أن أبعاد ليزر FEL ستتجاوز أبعاد الليزر ذات الطاقة المماثلة بناءً على التقنيات الأخرى (الحالة الصلبة ، الألياف) ، فإن قدرتها على تغيير تردد الإشعاع على نطاق واسع ستسمح لك باختيار الطول الموجي ، وفقًا لظروف الطقس ونوع الهدف الذي يتم ضربه. من الصعب توقع ظهور ليزر FEL بطاقة كافية في المستقبل القريب ، ولكن بعد عام 2030.
بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من القوات المسلحة ، فإن نشر أسلحة الليزر على السفن الحربية له إيجابيات وسلبيات.
في السفن الحالية ، فإن قوة أسلحة الليزر التي يمكن تثبيتها أثناء الترقية محدودة بقدرات مولدات الطاقة. يتم تطوير أحدث السفن الواعدة على أساس تقنيات الدفع الكهربائي ، والتي ستزود أسلحة الليزر بالكهرباء الكافية.
توجد مساحة أكبر على السفن مقارنةً بالناقلات الأرضية والجوية ، على التوالي ، لا توجد مشاكل في وضع المعدات كبيرة الحجم. وأخيرًا ، هناك فرص لتوفير تبريد فعال لمعدات الليزر.
من ناحية أخرى ، السفن في بيئة عدوانية - مياه البحر ، ضباب الملح. الرطوبة العالية فوق سطح البحر ستقلل بشكل كبير من قوة إشعاع الليزر عند ضرب أهداف فوق سطح الماء ، وبالتالي فإن الحد الأدنى من قوة أسلحة الليزر المناسبة لوضعها على متن السفن يمكن تقديرها بـ 100 كيلو وات.
بالنسبة للسفن ، فإن الحاجة إلى إصابة أهداف "رخيصة" ، مثل الألغام والصواريخ غير الموجهة ، ليست بالغة الأهمية ، فهذه الأسلحة يمكن أن تشكل تهديدًا محدودًا في قواعدها فقط. أيضًا ، لا يمكن اعتبار التهديد الذي تشكله السفن الصغيرة كمبرر لنشر أسلحة الليزر ، على الرغم من أنها يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة في بعض الحالات.
تشكل الطائرات بدون طيار صغيرة الحجم تهديدًا معينًا للسفن ، كوسيلة للاستطلاع وكوسيلة لتدمير النقاط المعرضة للخطر في السفينة ، على سبيل المثال ، الرادار. قد يكون من الصعب هزيمة مثل هذه الطائرات بدون طيار بأسلحة الصواريخ والمدافع ، وفي هذه الحالة ، فإن وجود أسلحة دفاعية بالليزر على متن السفينة سيحل هذه المشكلة تمامًا.
يمكن تقسيم الصواريخ المضادة للسفن (ASMs) ، التي يمكن استخدام أسلحة الليزر ضدها ، إلى مجموعتين فرعيتين:
- الصواريخ المضادة للسفن التي تحلق على ارتفاع منخفض دون سرعة الصوت والأسرع من الصوت ؛
- الصواريخ المضادة للسفن الأسرع من الصوت والتي تفوق سرعة الصوت التي تهاجم من أعلى ، بما في ذلك على طول مسار هوائي.
فيما يتعلق بالصواريخ المضادة للسفن منخفضة التحليق ، فإن أحد عوائق أسلحة الليزر سيكون انحناء سطح الأرض ، مما يحد من مدى إطلاق النار المباشر ، وتشبع الغلاف الجوي السفلي ببخار الماء ، مما يقلل من قوة شعاع.
لزيادة المنطقة المصابة ، يتم النظر في خيارات وضع العناصر المنبعثة من أسلحة الليزر على البنية الفوقية. من المرجح أن تكون قوة الليزر المناسبة لتدمير الصواريخ الحديثة المضادة للسفن منخفضة التحليق من 300 كيلو واط.
منطقة قتل الصواريخ المضادة للسفن التي تهاجم على طول مسار عالي الارتفاع ستكون محدودة فقط بقوة إشعاع الليزر وقدرات أنظمة التوجيه.
سيكون الهدف الأكثر صعوبة هو الصواريخ المضادة للسفن التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، وذلك بسبب الحد الأدنى من الوقت الذي تقضيه في المنطقة المصابة ، وبسبب وجود حماية حرارية منتظمة. ومع ذلك ، تم تحسين الحماية الحرارية لتسخين هيكل الصاروخ المضاد للسفن أثناء الرحلة ، ومن الواضح أن الكيلوات الإضافية لن تعود بفوائد على الصاروخ.
ستتطلب الحاجة إلى التدمير المضمون للصواريخ المضادة للسفن التي تفوق سرعتها سرعة الصوت وضع ليزر بقوة تزيد عن 1 ميغاواط على متن السفينة ، وأفضل حل هو ليزر إلكترون مجاني. أيضًا ، يمكن استخدام أسلحة الليزر بهذه القوة ضد المركبات الفضائية ذات المدار المنخفض.
من وقت لآخر ، تناقش المنشورات العسكرية ، بما في ذلك Military Review ، معلومات حول ضعف أمن الصواريخ المضادة للسفن المزودة برأس صاروخ موجه بالرادار (RL GOS) ، ضد التداخل الإلكتروني والستائر الخفية المستخدمة من على متن السفينة. يتمثل حل هذه المشكلة في استخدام باحث متعدد الأطياف ، بما في ذلك قنوات التصوير التلفزيوني والحراري. إن وجود أسلحة الليزر على متن السفينة ، حتى مع قوة لا تقل عن 100 كيلوواط ، يمكن أن يبطل مزايا الصواريخ المضادة للسفن مع طالب متعدد الأطياف ، بسبب التعمية الدائم أو المؤقت للمصفوفات الحساسة.
في الولايات المتحدة ، يتم تطوير أنواع مختلفة من مسدسات الليزر الصوتية التي تجعل من الممكن إعادة إنتاج اهتزازات صوتية شديدة على مسافة كبيرة من مصدر الإشعاع. ربما ، بناءً على هذه التقنيات ، يمكن استخدام الليزر المحمول على متن السفن لإنشاء تداخل صوتي أو خدع لسونار العدو وطوربيداته.
النموذج الأولي لبندقية الليزر الصوتية
وبالتالي ، يمكن الافتراض أن ظهور أسلحة الليزر على السفن الحربية سيجعل من الممكن زيادة مقاومتها لجميع أنواع وسائل الهجوم.
العقبة الرئيسية أمام وضع أسلحة الليزر على السفن هو نقص الطاقة الكهربائية اللازمة. في هذا الصدد ، من المرجح أن يبدأ ظهور أسلحة الليزر الفعالة حقًا فقط بتكليف السفن الواعدة بتكنولوجيا الدفع الكهربائي الكاملة.
يمكن تجهيز السفن الحديثة بعدد محدود من أشعة الليزر بقوة 100-300 كيلو واط.
في الغواصات ، فإن وضع أسلحة الليزر بقوة 300 كيلوواط أو أكثر مع خرج الإشعاع من خلال جهاز طرفي موجود على المنظار سيسمح للغواصة بتنفيذ التدمير من عمق المنظار. طيران وسائل مضادة للغواصات للعدو - طائرات وطائرات هليكوبتر للدفاع المضاد للغواصات (ASD).
زيادة أخرى في قوة الليزر ، من 1 ميجاوات وما فوق ، ستجعل من الممكن إتلاف أو تدمير مركبة فضائية ذات مدار منخفض تمامًا ، وفقًا لتعيين الهدف الخارجي. مزايا وضع مثل هذه الأسلحة على الغواصات هي التخفي العالي والوصول العالمي للحاملة. ستسمح القدرة على التحرك في المحيط العالمي إلى مدى غير محدود للغواصة التي تحمل أسلحة الليزر بالوصول إلى نقطة مثالية لتدمير قمر فضائي ، مع مراعاة مسار رحلته. وستجعل السرية من الصعب على العدو تقديم ادعاءات (حسنًا ، المركبة الفضائية معطلة ، كيف يمكن إثبات من أسقطها ، إذا كان من الواضح أنه لا توجد قوات مسلحة في هذه المنطقة).
بشكل عام ، في المرحلة الأولية ، ستستفيد البحرية بشكل أقل من إدخال أسلحة الليزر مقارنة بالفروع الأخرى للقوات المسلحة. ومع ذلك ، في المستقبل ، مع استمرار تطوير الصواريخ المضادة للسفن ، ستصبح أنظمة الليزر جزءًا لا يتجزأ من الدفاع الجوي / الدفاع الصاروخي للسفن السطحية ، وربما الغواصات.
في عام 1976 ، تمت الموافقة على الشروط المرجعية (TOR) لتحويل سفينة الإنزال Project 770 SDK-20 إلى سفينة Foros التجريبية (المشروع 10030) مع مجمع الليزر Akvilon. في عام 1984 ، أصبحت السفينة التي تحمل الاسم OS-90 "Foros" جزءًا من البحر الأسود سريع اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وفي ملعب التدريب فيودوسيا ، لأول مرة في قصص نفذت البحرية السوفيتية تجربة إطلاق من مسدس ليزر أكفيلون. كان إطلاق النار ناجحًا ، وتم اكتشاف الصاروخ الذي يحلق على ارتفاع منخفض في الوقت المناسب وتدميره بواسطة شعاع الليزر.
مشروع 10030 "Foros" بمجمع الليزر "Akvilon".
بعد ذلك ، تم تثبيت مجمع Akvilon على سفينة مدفعية صغيرة تم بناؤها وفقًا لمشروع معدل 12081. تم تقليل قوة المجمع ، وكان الغرض منه هو تعطيل الوسائل الإلكترونية الضوئية وإلحاق الضرر بأعضاء الرؤية الخاصة بأفراد العدو المضاد للحماية. دفاع.
سفينة مدفعية صغيرة 12081 مزودة بنظام ليزر أكفيلون
في الوقت نفسه ، كان يجري العمل على مشروع Aidar لإنشاء أقوى تركيب ليزر محمول على متن السفن في الاتحاد السوفياتي. في عام 1978 ، تم تحويل حاملة الأخشاب "Vostok-3" إلى ناقلة أسلحة ليزر - السفينة "Dikson" (المشروع 05961). كمصدر للطاقة لنظام الليزر Aidar ، تم تركيب ثلاثة محركات نفاثة من طراز Tu-154 على متن السفينة.
خلال الاختبارات في عام 1980 ، تم إطلاق وابل ليزر على هدف يقع على مسافة 4 كيلومترات. تم إصابة الهدف في المرة الأولى ، لكن لم ير أي من الحاضرين الشعاع نفسه وتدميرًا مرئيًا للهدف. تم تسجيل الضربة بواسطة جهاز استشعار حراري مثبت على الهدف ، وكانت كفاءة الحزمة 5٪ ، ويفترض أن جزءًا كبيرًا من طاقة الحزمة قد تم امتصاصه عن طريق تبخر الرطوبة من سطح البحر.
في الولايات المتحدة ، أجريت أيضًا أبحاث تهدف إلى صنع أسلحة ليزر قتالية منذ سبعينيات القرن الماضي ، عندما بدأ برنامج ASMD (الدفاع الصاروخي المضاد للسفن). في البداية ، تم تنفيذ العمل على الليزر الديناميكي للغاز ، ولكن بعد ذلك تحول التركيز إلى الليزر الكيميائي.
في عام 1973 ، بدأت TRW العمل في عرض تجريبي لليزر فلوريد الديوتيريوم المستمر الموجة NACL (Navy ARPA Chemical Laser) ، بقوة حوالي 100 كيلو وات. تم تنفيذ أعمال البحث والتطوير (R & D) في مجمع NACL حتى عام 1976.
في عام 1977 ، افتتحت وزارة الدفاع الأمريكية برنامج Sea Light ، الذي يهدف إلى تطوير نظام ليزر عالي الطاقة بقوة تصل إلى 2 ميجاوات. نتيجة لذلك ، تم إنشاء تركيب مضلع لليزر كيميائي فلوريد الديوتيريوم "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser) ، يعمل في وضع مستمر لتوليد الإشعاع ، بطاقة خرج قصوى تبلغ 2,2 ميجاوات بطول موجة 3,8 μm ، تم إجراء اختباراته الأولى في سبتمبر 1980.
في عام 1989 ، في مركز اختبار وايت ساندز ، أجريت تجارب باستخدام مجمع الليزر MIRACL لاعتراض الأهداف التي يتم التحكم فيها لاسلكيًا من نوع BQM-34 ، ومحاكاة تحليق الصواريخ المضادة للسفن (ASM) بسرعات دون سرعة الصوت. بعد ذلك ، تم اعتراض صواريخ فاندال الأسرع من الصوت (M = 2) ، لتقليد هجوم صاروخي مضاد للسفن على ارتفاعات منخفضة. خلال الاختبارات التي أجريت في الفترة من 1991 إلى 1993 ، حدد المطورون معايير ضرب الصواريخ من مختلف الفئات ، كما قاموا باعتراض عملي لمركبات جوية بدون طيار (UAVs) تحاكي استخدام العدو للصواريخ المضادة للسفن.
مجمع الليزر «MIRACL»
في أواخر التسعينيات ، تم التخلي عن استخدام الليزر الكيميائي كسلاح محمول على متن السفن بسبب الحاجة إلى تخزين واستخدام المكونات السامة. (على الأرجح أيضًا بسبب التعقيد الكلي لتشغيل وصيانة أسلحة من هذا النوع).
بعد ذلك ، ركزت البحرية الأمريكية ودول الناتو الأخرى على الليزر ، الذي يعمل بالطاقة الكهربائية.
كجزء من برنامج SSL-TM ، أنشأت Raytheon مجمعًا تجريبيًا لليزر LaWS (نظام سلاح الليزر) بقوة 33 كيلو واط. خلال الاختبارات في عام 2012 ، أصاب مجمع LaWS ، من المدمرة (EM) Dewey (من نوع Arleigh Burke) ، 12 هدفًا من طراز BQM-I74A.
مجمع LaWS معياري ، ويتم الحصول على الطاقة من خلال جمع حزم أشعة ليزر الأشعة تحت الحمراء ذات الحالة الصلبة منخفضة الطاقة. توجد أشعة الليزر في مسكن واحد ضخم. منذ عام 2014 ، تم تثبيت نظام الليزر LaWS على USS Ponce (LPD-15) لتقييم تأثير ظروف التشغيل الحقيقية على أداء وفعالية السلاح. بحلول عام 2017 ، كان من المقرر زيادة قدرة المجمع إلى 100 كيلوواط.
مجمع الليزر LaWS
مظاهرة ليزر LaWS
في الوقت الحالي ، تقوم العديد من الشركات الأمريكية ، بما في ذلك شركة نورثروب جرومان وبوينج ولوكهيد مارتن ، بتطوير أنظمة دفاع عن النفس للسفن بالليزر تعتمد على ليزر الحالة الصلبة والليزر الليفي. لتقليل المخاطر ، تنفذ البحرية الأمريكية في نفس الوقت عدة برامج تهدف إلى الحصول على أسلحة الليزر. بسبب تغيير الأسماء كجزء من نقل المشاريع من شركة إلى أخرى ، أو دمج المشاريع ، قد يكون هناك تداخل في الأسماء.
تعمل شركة Northrop Grumman Corporation على ليزر قتالي معياري ، MLD (عرض ليزر بحري). تبلغ طاقة الليزر الأولية 15 كيلو واط ، ويسمح لك التصميم المعياري بالحصول على طاقة إجمالية تصل إلى 105 كيلو واط. في المستقبل ، يمكن زيادة الطاقة الناتجة من المحطة إلى 300-600 كيلو واط.
حصلت شركة Boeing على عقد بقيمة 29,5 مليون دولار لتطوير نظام توجيه شعاع الليزر الذي يمكن أن يوفر استهدافًا دقيقًا لأسلحة الليزر التابعة للبحرية الأمريكية.
في عام 2019 ، تم تخصيص برنامج SNLWS لتثبيت ليزر الحالة الصلبة بقوة 60 كيلوواط أو أكثر على مدمرات URO من فئة Arleigh Burke بقيمة 190 مليون دولار من الميزانية. ومن المتصور أن يتم تجهيز ثلاث مدمرات ، وتتوقع البحرية أن تكون أول مدمرة مجهزة بأسلحة الليزر في نهاية عام 2020.
حصلت شركة Locheed Martin على عقد بقيمة 150 مليون دولار (قابل للترقية إلى 942,8 مليون دولار) لتزويد البحرية الأمريكية بسلاح هيليوس الليزري عالي الطاقة. تتضمن الخطط اختبارًا على متن مدمرات من فئة Arleigh Burke في 2019-2020 (ربما يكون هذا فقط في إطار برنامج SNLWS).
هناك أيضًا معلومات حول برنامج تركيب أسلحة ليزر بقدرة 150 كيلو وات على UDC من نوع San Antonio وبرنامج سلاح الليزر RHEL (Ruggedized High Energy Laser) بقوة 150 كيلو وات أو أكثر.
من المتوقع ظهور ليزر قتالي تجريبي على متن مدمرة Arleigh Burke URO في عام 2020
وفقًا لوسائل الإعلام الأمريكية ، فإن مشروع الفرقاطة البحرية الأمريكية الواعدة FFG (X) يتضمن متطلبات تثبيت ليزر قتالي بقدرة 150 كيلو وات (أو حجز مكان للتثبيت) ، يتحكم فيه نظام القتال COMBATSS-21.
مجمع الليزر LaWS في مشروع فرقاطة واعدة FFG (X) من شركة لوكهيد مارتن
بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، أظهرت "عشيقة البحار" السابقة - بريطانيا العظمى ، أكبر اهتمام بأشعة الليزر البحرية. عدم وجود صناعة ليزر لا يسمح بتنفيذ المشروع من تلقاء نفسه ، حيث أعلنت وزارة الدفاع البريطانية في عام 2016 عن مناقصة لتطوير تقنية LDEW (سلاح الطاقة الموجهة بالليزر) ، والتي فازت بها شركة MBDA Deutschland الألمانية. في عام 2017 ، قدم الاتحاد نموذجًا أوليًا بالحجم الكامل لليزر LDEW.
نموذج ليزر LDEW
في وقت سابق من عام 2016 ، قدمت MBDA Deutschland مجمع الليزر المستجيب لليزر ، والذي يمكن تثبيته على حاملات الطائرات البرية والبحرية وهو مصمم لتدمير الطائرات بدون طيار والصواريخ وقذائف الهاون. يوفر المجمع دفاعًا في قطاع 360 درجة ، ولديه حد أدنى من وقت رد الفعل وقادر على صد الهجمات القادمة من اتجاهات مختلفة. ذكرت الشركة أن الليزر لديها إمكانات تطوير هائلة.
في الآونة الأخيرة ، استثمرت MBDA Deutschland بشكل كبير من ميزانيتها في إنشاء تقنية الليزر. لقد حققنا نتائج ملحوظة مقارنة بالشركات الأخرى "،
يقول بيتر هيلماير ، رئيس المبيعات وتطوير الأعمال.
مجمع الليزر المحمول على السفن "Laser Effector" شركة MBDA Deutschland
الشركات الألمانية على قدم المساواة ، وربما تتفوق على الشركات الأمريكية في سباق التسلح بالليزر ، وهي قادرة تمامًا على أن تكون الأولى في تقديم ليس فقط أنظمة الليزر أرضي، ولكن أيضًا من البحر.
في فرنسا ، يجري النظر في مشروع Advansea الواعد لشركة DCNS باستخدام تقنيات الدفع الكهربائي الكاملة. من المخطط أن يتم تجهيز مشروع Advansea بمولد كهربائي بقوة 20 ميغاواط قادر على تلبية احتياجات أسلحة الليزر المتقدمة.
مشروع فرنسي لسفينة حربية بأسلحة الليزر "Advansea"
في روسيا ، وفقًا لتقارير وسائل الإعلام ، يمكن وضع أسلحة الليزر على مدمرة نووية واعدة "القائد". من ناحية ، تشير محطة للطاقة النووية إلى وجود طاقة كافية لتوفير الطاقة لأسلحة الليزر ، ومن ناحية أخرى ، فإن هذا المشروع في مرحلة التصميم الأولي ، ومن الواضح أنه من السابق لأوانه الحديث عن أي شيء محدد.
مفهوم المدمرة النووية "القائد"
بشكل منفصل ، من الضروري تسليط الضوء على المشروع الأمريكي لليزر الإلكترون الحر - ليزر الإلكترون الحر (FEL) ، الذي تم تطويره لصالح البحرية الأمريكية. أسلحة الليزر من هذا النوع لها اختلافات كبيرة مقارنة بأنواع الليزر الأخرى.
يتم إنشاء الإشعاع في ليزر الإلكترون الحر بواسطة شعاع أحادي الطاقة من الإلكترونات تتحرك في نظام دوري لانحراف المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. من خلال تغيير طاقة شعاع الإلكترون ، وكذلك قوة المجال المغناطيسي والمسافة بين المغناطيسات ، من الممكن تغيير تردد إشعاع الليزر على نطاق واسع ، والحصول على إشعاع في النطاق من الأشعة السينية إلى الميكروويف في الإخراج.
مبدأ تشغيل ليزر الإلكترون الحر
ليزر الإلكترون الحر كبير ، مما يجعل من الصعب وضعه على ناقلات صغيرة الحجم. وبهذا المعنى ، فإن السفن السطحية الكبيرة هي الناقل الأمثل لليزر من هذا النوع.
تقوم شركة Boeing بتطوير ليزر FEL للبحرية الأمريكية. تم عرض نموذج أولي من ليزر FEL بقدرة 14 كيلو وات في عام 2011. في الوقت الحالي ، حالة العمل على هذا الليزر غير معروفة ، فقد تم التخطيط لزيادة طاقة الإشعاع تدريجياً حتى 1 ميجاوات. تكمن الصعوبة الرئيسية في إنشاء حاقن إلكتروني للطاقة المطلوبة.
على الرغم من حقيقة أن أبعاد ليزر FEL ستتجاوز أبعاد الليزر ذات الطاقة المماثلة بناءً على التقنيات الأخرى (الحالة الصلبة ، الألياف) ، فإن قدرتها على تغيير تردد الإشعاع على نطاق واسع ستسمح لك باختيار الطول الموجي ، وفقًا لظروف الطقس ونوع الهدف الذي يتم ضربه. من الصعب توقع ظهور ليزر FEL بطاقة كافية في المستقبل القريب ، ولكن بعد عام 2030.
بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من القوات المسلحة ، فإن نشر أسلحة الليزر على السفن الحربية له إيجابيات وسلبيات.
في السفن الحالية ، فإن قوة أسلحة الليزر التي يمكن تثبيتها أثناء الترقية محدودة بقدرات مولدات الطاقة. يتم تطوير أحدث السفن الواعدة على أساس تقنيات الدفع الكهربائي ، والتي ستزود أسلحة الليزر بالكهرباء الكافية.
توجد مساحة أكبر على السفن مقارنةً بالناقلات الأرضية والجوية ، على التوالي ، لا توجد مشاكل في وضع المعدات كبيرة الحجم. وأخيرًا ، هناك فرص لتوفير تبريد فعال لمعدات الليزر.
من ناحية أخرى ، السفن في بيئة عدوانية - مياه البحر ، ضباب الملح. الرطوبة العالية فوق سطح البحر ستقلل بشكل كبير من قوة إشعاع الليزر عند ضرب أهداف فوق سطح الماء ، وبالتالي فإن الحد الأدنى من قوة أسلحة الليزر المناسبة لوضعها على متن السفن يمكن تقديرها بـ 100 كيلو وات.
بالنسبة للسفن ، فإن الحاجة إلى إصابة أهداف "رخيصة" ، مثل الألغام والصواريخ غير الموجهة ، ليست بالغة الأهمية ، فهذه الأسلحة يمكن أن تشكل تهديدًا محدودًا في قواعدها فقط. أيضًا ، لا يمكن اعتبار التهديد الذي تشكله السفن الصغيرة كمبرر لنشر أسلحة الليزر ، على الرغم من أنها يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة في بعض الحالات.
ادى الهجوم الارهابي على المدمرة URO "كول" التابعة للبحرية الامريكية في 12 اكتوبر 2000 في ميناء اليمن باستخدام زورق آلي الى مقتل 17 بحارا واصابة العشرات بجروح. ضرر كبير (بالمناسبة ، تصدر Google نتائج أقل بكثير من Yandex على سبيل المثال)
تشكل الطائرات بدون طيار صغيرة الحجم تهديدًا معينًا للسفن ، كوسيلة للاستطلاع وكوسيلة لتدمير النقاط المعرضة للخطر في السفينة ، على سبيل المثال ، الرادار. قد يكون من الصعب هزيمة مثل هذه الطائرات بدون طيار بأسلحة الصواريخ والمدافع ، وفي هذه الحالة ، فإن وجود أسلحة دفاعية بالليزر على متن السفينة سيحل هذه المشكلة تمامًا.
يمكن تقسيم الصواريخ المضادة للسفن (ASMs) ، التي يمكن استخدام أسلحة الليزر ضدها ، إلى مجموعتين فرعيتين:
- الصواريخ المضادة للسفن التي تحلق على ارتفاع منخفض دون سرعة الصوت والأسرع من الصوت ؛
- الصواريخ المضادة للسفن الأسرع من الصوت والتي تفوق سرعة الصوت التي تهاجم من أعلى ، بما في ذلك على طول مسار هوائي.
فيما يتعلق بالصواريخ المضادة للسفن منخفضة التحليق ، فإن أحد عوائق أسلحة الليزر سيكون انحناء سطح الأرض ، مما يحد من مدى إطلاق النار المباشر ، وتشبع الغلاف الجوي السفلي ببخار الماء ، مما يقلل من قوة شعاع.
لزيادة المنطقة المصابة ، يتم النظر في خيارات وضع العناصر المنبعثة من أسلحة الليزر على البنية الفوقية. من المرجح أن تكون قوة الليزر المناسبة لتدمير الصواريخ الحديثة المضادة للسفن منخفضة التحليق من 300 كيلو واط.
في التصميم المفاهيمي للسفينة الحربية المستقبلية Dreadnought 2050 ، من المفترض أن يتم وضع أسلحة الليزر على متن الطائرة بدون طيار ، المزودة بالكهرباء عبر كابل من السفينة الحاملة
منطقة قتل الصواريخ المضادة للسفن التي تهاجم على طول مسار عالي الارتفاع ستكون محدودة فقط بقوة إشعاع الليزر وقدرات أنظمة التوجيه.
سيكون الهدف الأكثر صعوبة هو الصواريخ المضادة للسفن التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، وذلك بسبب الحد الأدنى من الوقت الذي تقضيه في المنطقة المصابة ، وبسبب وجود حماية حرارية منتظمة. ومع ذلك ، تم تحسين الحماية الحرارية لتسخين هيكل الصاروخ المضاد للسفن أثناء الرحلة ، ومن الواضح أن الكيلوات الإضافية لن تعود بفوائد على الصاروخ.
ستتطلب الحاجة إلى التدمير المضمون للصواريخ المضادة للسفن التي تفوق سرعتها سرعة الصوت وضع ليزر بقوة تزيد عن 1 ميغاواط على متن السفينة ، وأفضل حل هو ليزر إلكترون مجاني. أيضًا ، يمكن استخدام أسلحة الليزر بهذه القوة ضد المركبات الفضائية ذات المدار المنخفض.
من وقت لآخر ، تناقش المنشورات العسكرية ، بما في ذلك Military Review ، معلومات حول ضعف أمن الصواريخ المضادة للسفن المزودة برأس صاروخ موجه بالرادار (RL GOS) ، ضد التداخل الإلكتروني والستائر الخفية المستخدمة من على متن السفينة. يتمثل حل هذه المشكلة في استخدام باحث متعدد الأطياف ، بما في ذلك قنوات التصوير التلفزيوني والحراري. إن وجود أسلحة الليزر على متن السفينة ، حتى مع قوة لا تقل عن 100 كيلوواط ، يمكن أن يبطل مزايا الصواريخ المضادة للسفن مع طالب متعدد الأطياف ، بسبب التعمية الدائم أو المؤقت للمصفوفات الحساسة.
في الولايات المتحدة ، يتم تطوير أنواع مختلفة من مسدسات الليزر الصوتية التي تجعل من الممكن إعادة إنتاج اهتزازات صوتية شديدة على مسافة كبيرة من مصدر الإشعاع. ربما ، بناءً على هذه التقنيات ، يمكن استخدام الليزر المحمول على متن السفن لإنشاء تداخل صوتي أو خدع لسونار العدو وطوربيداته.
النموذج الأولي لبندقية الليزر الصوتية
وبالتالي ، يمكن الافتراض أن ظهور أسلحة الليزر على السفن الحربية سيجعل من الممكن زيادة مقاومتها لجميع أنواع وسائل الهجوم.
العقبة الرئيسية أمام وضع أسلحة الليزر على السفن هو نقص الطاقة الكهربائية اللازمة. في هذا الصدد ، من المرجح أن يبدأ ظهور أسلحة الليزر الفعالة حقًا فقط بتكليف السفن الواعدة بتكنولوجيا الدفع الكهربائي الكاملة.
يمكن تجهيز السفن الحديثة بعدد محدود من أشعة الليزر بقوة 100-300 كيلو واط.
في الغواصات ، فإن وضع أسلحة الليزر بقوة 300 كيلوواط أو أكثر مع خرج الإشعاع من خلال جهاز طرفي موجود على المنظار سيسمح للغواصة بتنفيذ التدمير من عمق المنظار. طيران وسائل مضادة للغواصات للعدو - طائرات وطائرات هليكوبتر للدفاع المضاد للغواصات (ASD).
زيادة أخرى في قوة الليزر ، من 1 ميجاوات وما فوق ، ستجعل من الممكن إتلاف أو تدمير مركبة فضائية ذات مدار منخفض تمامًا ، وفقًا لتعيين الهدف الخارجي. مزايا وضع مثل هذه الأسلحة على الغواصات هي التخفي العالي والوصول العالمي للحاملة. ستسمح القدرة على التحرك في المحيط العالمي إلى مدى غير محدود للغواصة التي تحمل أسلحة الليزر بالوصول إلى نقطة مثالية لتدمير قمر فضائي ، مع مراعاة مسار رحلته. وستجعل السرية من الصعب على العدو تقديم ادعاءات (حسنًا ، المركبة الفضائية معطلة ، كيف يمكن إثبات من أسقطها ، إذا كان من الواضح أنه لا توجد قوات مسلحة في هذه المنطقة).
بشكل عام ، في المرحلة الأولية ، ستستفيد البحرية بشكل أقل من إدخال أسلحة الليزر مقارنة بالفروع الأخرى للقوات المسلحة. ومع ذلك ، في المستقبل ، مع استمرار تطوير الصواريخ المضادة للسفن ، ستصبح أنظمة الليزر جزءًا لا يتجزأ من الدفاع الجوي / الدفاع الصاروخي للسفن السطحية ، وربما الغواصات.
معلومات