حمى الليزر
يتغير الدور السلبي للليزر أمام أعيننا. الليزر سلاح تصبح وسيلة عدوانية ليس فقط للدفاع ، ولكن أيضًا للهجوم ، والشعور بثقة أكبر على الأرض والبحر والجو.
حتى وقت قريب ، كان دور الليزر مقصورًا إلى حد كبير على توفير بيانات المدى والإضاءة ، ووضع علامات على الأهداف وتعيينها لإطلاق صاروخ موجه شبه نشط ، أو تصحيح مسار الصواريخ الموجهة على طول الحزمة. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام الليزر بنجاح كأجهزة تعمية ، في عدد من التطبيقات مع الصمامات البعيدة ، وكذلك في أنظمة مكافحة أسلحة الأشعة تحت الحمراء المضبوطة ضد الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء.
يمكن توفير الحماية من الليزر بواسطة أجهزة استشعار قادرة على اكتشاف المصدر وتحديده وتحديد موقعه ، عن طريق إعاقة المراقبة ، وبالتالي منع جمع المعلومات ، وأخيراً عن طريق المرشحات التي تمنع تلف الأنظمة البصرية ، بما في ذلك العين البشرية. حاليًا ، أنظمة الليزر عالية الطاقة أو الليزر عالي الطاقة (الإنجليزية ، HEL - ليزر عالي الطاقة) ، قادرة على تدمير أهداف مثل الصغيرة طائرات بدون طيار كل من المقذوفات والأضرار التي لحقت بالأنظمة الأكبر على وشك الانتشار التشغيلي الشامل ، ويجب على المطورين والمخططين بالفعل التفكير بعناية في كيفية مواجهتها.
بلا شك ، تنفذ الولايات المتحدة معظم البرامج على الليزر ، لكن روسيا والصين وألمانيا وإسرائيل والمملكة المتحدة تعمل أيضًا على أنظمة مماثلة ، ووفقًا لجهاز استخبارات الكونجرس ، من غير المرجح أن يكون للولايات المتحدة ميزة واضحة هنا.
في المراحل المبكرة ، من المرجح أن يتم تقليص معظم الاستخدام العملي لليزر على متن السفن الحربية إلى القتال ضد الطائرات بدون طيار والقوارب غير المأهولة وقوارب القتال السريعة ، الأمر الذي سيتطلب أنظمة منخفضة الطاقة نسبيًا. سيتطلب إسقاط الصواريخ المضادة للسفن وحتى الطائرات أسلحة أقوى من فئة 150 كيلو واط.
تقوم البحرية الأمريكية ، الداعم الأكثر حماسة للتكنولوجيا ، بتمويل العديد من أنظمة أسلحة الليزر في إطار برنامج SNLWS (نظام سلاح الليزر البحري السطحي). في مارس 2018 ، مُنحت شركة لوكهيد مارتن عقدًا للنظام الأول ، أو المرحلة الأولى. بموجب هذا العقد الذي تبلغ قيمته 150 مليون دولار ، ستقوم بتطوير وتصنيع وتوريد جهازي ليزر عالي الطاقة مع مدمج ضوئي مدمج هيليوس (ليزر عالي الطاقة ومبهر بصري متكامل مع مراقبة) ، أحدهما للتركيب على مدمرة آرلي بورك والثاني للاختبار على الشاطئ. يوفر العقد أيضًا خيارًا لـ 14 نظامًا إضافيًا من أنظمة هيليوس. عند الانتهاء بنجاح من الاختبار ، ستؤدي هذه الخيارات إلى زيادة قيمة العقود إلى ما يقرب من 943 مليونًا.
"برنامج هيليوس هو الأول من نوعه ، حيث يجمع بين أسلحة الليزر والاستطلاع طويل المدى والمراقبة والقدرات المضادة للطائرات بدون طيار في كل واحد ، مما سيزيد بشكل كبير من مستوى الوعي بالحالة ويزيد من خيارات الدفاع المتعمق المتاحة إلى البحرية الأمريكية "، قال متحدث باسم مكتب أنظمة الأسلحة وأجهزة الاستشعار.
يشتمل برنامج هيليوس على ليزر ألياف بصرية بقدرة 60 كيلو وات لمكافحة الطائرات بدون طيار والقوارب الصغيرة ، ونظام استخبارات ومراقبة بعيد المدى مدمج مع نظام إدارة معركة إيجيس للسفينة ، وليزر منخفض الطاقة يعمل على إعاقة أنظمة مراقبة طائرات العدو بدون طيار. يقال إن الليزر الرئيسي لديه القدرة على النمو حتى 150 كيلو واط.
كجزء من المرحلة الأولى ، ستقوم شركة لوكهيد مارتن بتسليم نظامي هيليوس للاختبار بحلول عام 2020 ، أحدهما للتثبيت على مدمرة آرلي بورك ، والثاني للاختبار على الشاطئ في موقع اختبار وايت ساندز.
النظام الثاني هو نظام ليزر منخفض الطاقة ODIN (Optical Dazzling Interdictor ، Navy - جهاز تعمية ضوئي لـ سريع) ، مصممة لتعمي وتعطيل أجهزة استشعار الطائرات بدون طيار. وفقًا للبحرية الأمريكية ، تشتمل المكونات الرئيسية لنظام ODIN على جهاز توجيه شعاع ، والذي يتضمن بدوره نظامًا فرعيًا تلسكوبيًا ومرايا منخفضة القصور الذاتي ، واثنين من بواعث الليزر ومجموعة من أجهزة الاستشعار للاستهداف الدقيق والدقيق ، كما هو الحال في هيليوس. للاستطلاع والمراقبة.
النظام الثالث ، المعروف باسم SSL-TM (نضج تكنولوجيا الليزر في الحالة الصلبة - ليزر الحالة الصلبة - تطوير التكنولوجيا) ، هو تطوير أقوى لبرنامج نظام سلاح الليزر (LaWS) ، والذي بموجبه ليزر بقوة 30 كيلو واط تم تركيبه للتقييم في سفينة الإنزال San Antiono. في عام 2015 ، في إطار برنامج SSL-TM ، تم اختيار شركة Northrop Grumman لتطوير سلاح بقدرة 150 كيلوواط سيتم تثبيته على السفينة من فئة San Antonio خلال عام 2019.
تشمل الخطط الحالية تطوير التكنولوجيا لدعم المرحلة الثانية من SNLWS ومواصلة تطوير برنامج هيليوس الفرعي. تم التخطيط أيضًا للمرحلة الثالثة من مشروع SNLWS ، مع زيادة قوة سلاح الليزر.
نظام رابع يسمى RHEL (ليزر عالي الطاقة Ruggedised) ، قيد الإعداد أيضًا. تبلغ الطاقة الأولية أيضًا 150 كيلوواط ، ولكنها ستنفذ بنية مختلفة يمكنها التعامل مع المزيد من الطاقة في المستقبل. تخطط البحرية الأمريكية لإنفاق حوالي 2019 مليون دولار على أنظمة الأسلحة هذه في عام 300.
أكد النموذج الأولي لليزر الأرضي المحمول Lockheed Martin Athena قدرته على الإسقاط الصغيرة أزيز. نشرت الشركة مقطع فيديو يسقط فيه الليزر خمس طائرات بدون طيار على التوالي ، ويهدف في كل مرة إلى الذيل العمودي للأجهزة.
عند التقاط طائرة بدون طيار أو قارب صغير ، يتأكد المشغل بصريًا من أن الكائن هو العدو ، وباستخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء الدقيق ، يحدد نقطة الهدف. وفقًا للشركة ، بالنسبة للأهداف سريعة الحركة ، مثل الصواريخ والألغام ، يعمل نظام أثينا بشكل مستقل دون وجود مشغل في حلقة التحكم. على الرغم من أن أثينا لا تزال نموذجًا أوليًا ، إلا أن الشركة تدعي أن الإصدار المقوى سيكون مناسبًا للاستخدام القتالي.
يستخدم النظام ليزر الألياف ALADIN (مبادرة عرض الليزر المتسارع) بقدرة 30 كيلو وات الذي طورته شركة لوكهيد مارتن. في نظام ALADIN ، تعمل العديد من وحدات الليزر معًا ، وهذا التكوين يجعل من السهل نسبيًا توسيع نطاق قوة السلاح إلى قيم أعلى.
نظام آخر ، يجري تطويره هذه المرة للجيش الأمريكي ، كان أداؤه جيدًا في مناورات حرائق المناورة المتكاملة (MFIX) التي أجريت في أوائل عام 2018. تم تسمية نظام السلاح هذا بـ MEHEL (ليزر تجريبي متنقل عالي الطاقة). هو عبارة عن ليزر بوينج 5 كيلو واط مركب على عربة مدرعة من طراز سترايكر 8x8. أثبت نظام MEHEL قدرته خلال تمرين MFIX على إسقاط طائرات هليكوبتر صغيرة وطائرات بدون طيار فوق وتحت الأفق ، وكذلك ضرب أهداف أرضية بنجاح.
تم تصميم نظام سلاح الليزر MEHEL للجيش الأمريكي ليتم تثبيته على منصة قتالية. إنها تستخدم ليزر ألياف تجاري ، يحتمل أن يكون قادرًا على توليد 10 كيلو وات من الطاقة. يتم توجيهه باستخدام أنظمة التحكم في الحزمة ، التي تتكون من نظام بصري تلسكوبي بفتحة 10 سم ونظام توجيه وتتبع ثابت عالي الدقة. يتم توفير الاستحواذ والتتبع المستهدف بواسطة كاميرات الأشعة تحت الحمراء مع مجالات رؤية واسعة وضيقة ورادار Ku-band.
في أغسطس 2014 ، بدأت Raytheon و US Marine Corps (MCC) باختبار نظام HEL للتثبيت على مركبات تكتيكية صغيرة لمكافحة الطائرات بدون طيار التي تحلق على ارتفاع منخفض وأهداف مماثلة كجزء من برنامج Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. في عام 2010 ، نجح نموذج أولي للنظام في إسقاط أربع طائرات بدون طيار في اختبارات توضيحية.
وفقًا لشركة Raytheon ، فإن التكنولوجيا الرئيسية في مثل هذا السلاح المضغوط هي الدليل الموجي المسطح PWG (دليل الموجة المستوية). "باستخدام PWG واحد ، مشابه في الحجم والشكل لمسطرة 50 سم ، تولد أشعة الليزر عالية الطاقة طاقة كافية لتدمير طيران".
على المدى القصير ، من الممكن نشر مثل هذه المنصة في شكل نظام دفاع جوي أرضي واعد GBADS FWS (دفاع جوي أرضي ، نظام سلاح مستقبلي) ، والذي يتم تطويره بواسطة KMP. يمكن للليزر الموجه بالرادار المثبت على سيارة مصفحة JLTV (مركبة تكتيكية خفيفة مشتركة) أن يكمل نظام EW وصواريخ Stinger.
قامت شركة Rheinmetall الألمانية بالكثير من العمل على تطوير عدد من أنظمة أسلحة الليزر والمفاهيم التشغيلية للدفاع الجوي الأرضي ، والأهداف التي تحلق بطيئًا ومنخفضًا ، واعتراض الصواريخ غير الموجهة ، وقذائف المدفعية والألغام ، والتخلص من الذخائر المتفجرة والقابلة للتطوير. تأثير غير مميت على عدد من التهديدات من النطاقات المناسبة للعمليات باستخدام الليزر.قوة 10 و 20 و 20 و 50 كيلوواط ، مثبتة لأغراض توضيحية على المركبات ، بما في ذلك المركبات المدرعة ذات العجلات والشاحنة.
بذلت الشركة الكثير من الجهد لدمج الليزر في أنظمة الدفاع الجوي المعروفة ، مع التأكيد على أنها ، على الأقل في المدى القصير والمتوسط ، ستكمل المدافع والصواريخ بدلاً من استبدالها. أحد التطورات الرئيسية في Rheinmetall هو محاذاة الحزمة. تسمح هذه التقنية بتركيز طاقة أشعة الليزر المتعددة على هدف واحد ، مما يسمح للنظام بأكمله بالتركيز على مدافع الهاون أو الصاروخ أو صاروخ كروز أو الطائرات الهجومية الأكثر تهديدًا قبل الانتقال إلى الهدف التالي ؛ تم عرض هذه القدرات للجمهور في عام 2013. يمكن تطوير نظام HEL يعمل بشكل كامل في السنوات العشر القادمة.
تستثمر إسرائيل أيضًا بشكل كبير في هذه التكنولوجيا. طورت Rafael Advanced Defense Systems نموذجًا أوليًا يسمى HEL باسم Iron beam ، والذي يستخدم ليزر ليفي بقوة 10 كيلو وات ولكنه قابل للتوسيع إلى "مئات كيلووات" لمحاربة الطائرات بدون طيار وكذلك الصواريخ قصيرة المدى والألغام. وبحسب الشركة ، فإن نظام Iron Beam يتكون من نظامي ليزر على شاحنتين مختلفتين لاعتراض صاروخ واحد ، وتشير إلى أنه يمكن استخدام عدة حزم على أهداف أكبر. ويشير التقرير إلى أن النظام قد يكون جاهزًا بحلول عام 2020.
تم تصميم نظام القبة بدون طيار الأصغر حجمًا لاكتشاف وتعطيل المروحيات الرباعية الصغيرة من خلال تشويش التردد اللاسلكي ؛ يمكن أن يشتمل أيضًا على ليزر بقدرة 5 كيلو وات قادر على إسقاط مثل هذه الأهداف على مسافات تصل إلى 2 كم.
تعمل الصين بنشاط على تطوير أنظمة متنقلة على الشاحنات والمنصات التكتيكية. الشركات الصينية ، بما في ذلك Poly Technologies مع Silent Hunter و Guorong-I ، على استعداد لعرضها في المعارض التجارية ونشر مقاطع الفيديو التجريبية عبر الإنترنت. على سبيل المثال ، تم عرض مقطع فيديو لنظام Guorong-I وهو يحترق من خلال لوحة اختبار محمولة بواسطة كوادكوبتر صغير ، ربما من خط DJI Phantom ، ثم إسقاط الطائرة بدون طيار نفسها.
من المفترض أن الصين تعمل أيضًا على أنظمة سفن أكبر ، ربما يتم تثبيتها على طراد Tour 055 الجديد.
يقول الجيش الروسي إنهم مسلحون بالفعل بأسلحة الليزر. صرح يوري بوريسوف ، نائب رئيس وزراء الاتحاد الروسي حاليًا ، في عام 2016 أن هذه ليست عينات تجريبية ، بل أسلحة عسكرية.
من المفترض أن تقوم روسيا بتطوير عدد من أنظمة الليزر وغيرها من أسلحة الطاقة الموجهة وأنظمة الليزر للحماية من الطائرات. وفقًا للتقارير ، من المخطط تركيب ليزر عالي الطاقة على طائرات مقاتلة من الجيل السادس ، والتي ، وفقًا للخبراء ، لن يتم تشغيلها حتى عام 2030.
على الرغم من أن السفن ، بطبيعتها ، أصبحت أول منصات متحركة لتركيب أسلحة الليزر عالية الطاقة ، نظرًا لأنها يمكن أن تأخذ كتلة كبيرة وتوفر الكمية اللازمة من الكهرباء ، فإن عملية الاختراق العملي لأنظمة الليزر في المجال التكتيكي بدأ الطيران الآن.
في صيف عام 2017 ، تم إجراء الاختبارات الأولى لليزر عالي الطاقة متكامل تمامًا ، حيث تم حرق هدف أرضي من منشأة Raytheon من طائرة هليكوبتر من طراز Apache. في سلسلة من عمليات الاستحواذ التجريبية التي أجرتها Raytheon والجيش الأمريكي بالتعاون مع قيادة العمليات الخاصة في White Sands ، ورد أن المروحية ضربت أهدافًا من مجموعة متنوعة من الارتفاعات والسرعات وأنماط الطيران ونطاق مائل يبلغ 1,4 كم.
من أجل توفير معلومات حول الهدف ، وتحسين الوعي بالموقف والتحكم في الحزمة ، قامت Raytheon بتكييف نسخة من محطة MTS (نظام الاستهداف متعدد الأطياف) الإلكترونية الضوئية.
كان جزء مهم من الاختبارات هو تحديد مدى قدرة التكنولوجيا على تحمل التأثيرات الخارجية ، بما في ذلك الاهتزازات والنفاثات والغبار من الدوار الرئيسي ، من أجل أخذ ذلك في الاعتبار عند تطوير أسلحة متطورة.
يدرس سلاح الجو الأمريكي إمكانية استخدام تقنية HEL لحماية الطائرات التكتيكية من صواريخ جو-جو أو سطح-جو كجزء من الدرع (نموذج عرض ليزر عالي الطاقة للحماية الذاتية - نموذج تجريبي لـ HEL للدفاع عن النفس ) ، فيما يتعلق بمنح مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية في نوفمبر 2017 عقدًا لشركة Lockheed Martin لنظام حاويات ليتم اختباره على مقاتلة نفاثة بحلول عام 2021. تتمثل إحدى مهام التطوير في تصميم ليزر ليفي متعدد كيلووات بحجم محدود متاح. يركز العمل على ثلاثة أنظمة فرعية. الأول حصل على تسمية STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) وهو نظام للتحكم في الحزمة ؛ النظام الفرعي الثاني LPRD (Laser Pod Research & Development) هو حاوية تحتوي على أنظمة الليزر وإمدادات الطاقة والتبريد ؛ والثالث هو تركيب ليزر LANCE نفسه (تطورات الليزر للبيئات المدمجة من الجيل التالي).
إذا سارت الأمور وفقًا للخطة ، سيشهد عام 2019 التجارب الأولى لـ Dragonfre ، وهو نموذج أولي لـ HEL يتم تطويره للحكومة البريطانية من قبل كونسورتيوم بقيادة MBDA يضم Oinetiq و Leonardo-Finmeccanica والعديد من الشركات البريطانية بما في ذلك GKN و Arke و BAE Systems ومارشال أ. يجب أن يتضمن العرض الإيضاحي المخطط دورة كاملة من الاختبارات على النطاقات الأرضية والبحرية ، من الاستحواذ على الهدف إلى تدميره.
سيعتمد نظام السلاح على بنية ليزر ليفي قابلة للتطوير مع تقنية شعاع متماسكة ونظام التحكم في الطور المقابل. وفقًا لـ QinetiQ ، فإن هذه التقنية تخلق مصدر ليزر عالي الدقة يمكن توجيهه نحو هدف متحرك وتوليد كثافة طاقة عالية عليه على الرغم من الاضطرابات الجوية ، مما يسمح بتقليل وقت التدمير وزيادة النطاق. تسمح بنية Dragonfre القابلة للتطوير بزيادة عدد قنوات الليزر بحيث يمكن تكوين المتغيرات الناتجة للتعامل مع مجموعة متنوعة من الدوائر والاندماج في مختلف المنصات البحرية والبرية والجوية.
الليزر كأسلحة له جوانب إيجابية وسلبية. يتحرك الشعاع بسرعة الضوء ، لذلك لا توجد مشكلات كبيرة تتعلق بوقت الرحلة تؤثر سلبًا على عملية التصويب. إذا كان من الممكن تثبيت نظام التتبع الفرعي لمجمع الأسلحة على الهدف ، فيمكنه توجيه شعاع الليزر إليه والاحتفاظ به للوقت المطلوب. يعد الحفاظ على الشعاع على الهدف أمرًا مهمًا للغاية لأنه في كثير من الحالات قد يستغرق النظام بعض الوقت لتسخين الهدف وإحداث التأثير المطلوب. في هذه الحالة ، يحصل الهدف على فرصة "للشعور" بالهجوم واستخدام الإجراءات المضادة المناسبة. يخلق الغلاف الجوي نفسه أيضًا مشاكل ، لأن الظواهر التي تعيق مرور الحزمة ، بما في ذلك بخار الماء ، والتساقط ، والغبار ، وكذلك الهواء نفسه (على سبيل المثال ، ظاهرة مثل الضباب) ، لها تأثيرات امتصاص وانكسار مختلفة في مختلف الأطوال الموجية ، تؤثر سلبًا على مدى فعالية الليزر وقدرته على تركيز الطاقة على الهدف.
بطبيعة الحال ، يبحث الجيش الأمريكي عن طرق لحماية أصوله من أشعة الليزر وأسلحة الطاقة الموجهة الأخرى. تقوم إدارة البحث والتطوير البحري بتنفيذ برنامج كبير لمواجهة أسلحة الطاقة الموجهة. يستكشف الإجراءات المضادة المحتملة القائمة على التكنولوجيا التي قد تصبح متاحة لمكافحة مثل هذه التهديدات بين عامي 2020 و 2025 ، بما في ذلك المواد وأنواع مختلفة من الستائر.
قد تشتمل مواد الحماية ، على سبيل المثال ، على طلاءات عاكسة وقابلة للتحلل أو قابلة للتحلل. عادة ما تستخدم الطلاءات القابلة للتحلل ، التي تعتمد عادة على البوليمرات والمعادن ، في محركات الوقود الصلب في الفضاء ومركبات إعادة الدخول. عادةً ما تستخدم الستائر أو العوائق الماء أو الدخان لتشتت شعاع الليزر وتقليل كمية الطاقة التي تصل إلى الهدف.
بدأت أيضًا إجراءات مضادة أخرى في الظهور ، والتي ، وفقًا لمبدأ التشويش النشط ، تعطل تشغيل نظام الليزر ولا تسمح له بالحفاظ على الشعاع على الهدف ، على سبيل المثال ، استخدام الليزر على متن المنصة المحمية . هذه المنطقة ، وفقًا لبعض التقارير ، كانت تعمل في شركة Adsys Controls. ومع ذلك ، تصف الشركة حاليًا نظام Helios الخاص بها بأنه "نظام التدابير المضادة لسلاح الطاقة الموجهة السلبي" ، ولكن دون ذكر الليزر صراحة. وفقًا لـ Adsys. يوفر نظام Helios ، وهو عبارة عن مجموعة أدوات استشعار مثبتة على طائرات بدون طيار كبيرة ، تحليلًا كاملاً للحزمة الواردة ، بما في ذلك موقعها وشدتها. "بوجود هذه المعلومات ، فإنه يربك العدو بشكل سلبي ، ويحمي السيارة وحمولتها."
المعلومات المتعلقة بالإجراءات المضادة لأسلحة الليزر محمية بعناية ، ولكن هناك شيء واحد واضح: بدأت معركة تكنولوجية جديدة للوسائل والتدابير المضادة.
حتى وقت قريب ، كان دور الليزر مقصورًا إلى حد كبير على توفير بيانات المدى والإضاءة ، ووضع علامات على الأهداف وتعيينها لإطلاق صاروخ موجه شبه نشط ، أو تصحيح مسار الصواريخ الموجهة على طول الحزمة. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام الليزر بنجاح كأجهزة تعمية ، في عدد من التطبيقات مع الصمامات البعيدة ، وكذلك في أنظمة مكافحة أسلحة الأشعة تحت الحمراء المضبوطة ضد الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء.
يمكن توفير الحماية من الليزر بواسطة أجهزة استشعار قادرة على اكتشاف المصدر وتحديده وتحديد موقعه ، عن طريق إعاقة المراقبة ، وبالتالي منع جمع المعلومات ، وأخيراً عن طريق المرشحات التي تمنع تلف الأنظمة البصرية ، بما في ذلك العين البشرية. حاليًا ، أنظمة الليزر عالية الطاقة أو الليزر عالي الطاقة (الإنجليزية ، HEL - ليزر عالي الطاقة) ، قادرة على تدمير أهداف مثل الصغيرة طائرات بدون طيار كل من المقذوفات والأضرار التي لحقت بالأنظمة الأكبر على وشك الانتشار التشغيلي الشامل ، ويجب على المطورين والمخططين بالفعل التفكير بعناية في كيفية مواجهتها.
بلا شك ، تنفذ الولايات المتحدة معظم البرامج على الليزر ، لكن روسيا والصين وألمانيا وإسرائيل والمملكة المتحدة تعمل أيضًا على أنظمة مماثلة ، ووفقًا لجهاز استخبارات الكونجرس ، من غير المرجح أن يكون للولايات المتحدة ميزة واضحة هنا.
أنظمة بحرية
في المراحل المبكرة ، من المرجح أن يتم تقليص معظم الاستخدام العملي لليزر على متن السفن الحربية إلى القتال ضد الطائرات بدون طيار والقوارب غير المأهولة وقوارب القتال السريعة ، الأمر الذي سيتطلب أنظمة منخفضة الطاقة نسبيًا. سيتطلب إسقاط الصواريخ المضادة للسفن وحتى الطائرات أسلحة أقوى من فئة 150 كيلو واط.
تقوم البحرية الأمريكية ، الداعم الأكثر حماسة للتكنولوجيا ، بتمويل العديد من أنظمة أسلحة الليزر في إطار برنامج SNLWS (نظام سلاح الليزر البحري السطحي). في مارس 2018 ، مُنحت شركة لوكهيد مارتن عقدًا للنظام الأول ، أو المرحلة الأولى. بموجب هذا العقد الذي تبلغ قيمته 150 مليون دولار ، ستقوم بتطوير وتصنيع وتوريد جهازي ليزر عالي الطاقة مع مدمج ضوئي مدمج هيليوس (ليزر عالي الطاقة ومبهر بصري متكامل مع مراقبة) ، أحدهما للتركيب على مدمرة آرلي بورك والثاني للاختبار على الشاطئ. يوفر العقد أيضًا خيارًا لـ 14 نظامًا إضافيًا من أنظمة هيليوس. عند الانتهاء بنجاح من الاختبار ، ستؤدي هذه الخيارات إلى زيادة قيمة العقود إلى ما يقرب من 943 مليونًا.
"برنامج هيليوس هو الأول من نوعه ، حيث يجمع بين أسلحة الليزر والاستطلاع طويل المدى والمراقبة والقدرات المضادة للطائرات بدون طيار في كل واحد ، مما سيزيد بشكل كبير من مستوى الوعي بالحالة ويزيد من خيارات الدفاع المتعمق المتاحة إلى البحرية الأمريكية "، قال متحدث باسم مكتب أنظمة الأسلحة وأجهزة الاستشعار.
يشتمل برنامج هيليوس على ليزر ألياف بصرية بقدرة 60 كيلو وات لمكافحة الطائرات بدون طيار والقوارب الصغيرة ، ونظام استخبارات ومراقبة بعيد المدى مدمج مع نظام إدارة معركة إيجيس للسفينة ، وليزر منخفض الطاقة يعمل على إعاقة أنظمة مراقبة طائرات العدو بدون طيار. يقال إن الليزر الرئيسي لديه القدرة على النمو حتى 150 كيلو واط.
كجزء من المرحلة الأولى ، ستقوم شركة لوكهيد مارتن بتسليم نظامي هيليوس للاختبار بحلول عام 2020 ، أحدهما للتثبيت على مدمرة آرلي بورك ، والثاني للاختبار على الشاطئ في موقع اختبار وايت ساندز.
بطارية مجمع Iron Beam متحركة وتتكون من محطة رادار ومحطة قيادة وتحكم ومنصتين مع الليزر.
أودين المبهر
النظام الثاني هو نظام ليزر منخفض الطاقة ODIN (Optical Dazzling Interdictor ، Navy - جهاز تعمية ضوئي لـ سريع) ، مصممة لتعمي وتعطيل أجهزة استشعار الطائرات بدون طيار. وفقًا للبحرية الأمريكية ، تشتمل المكونات الرئيسية لنظام ODIN على جهاز توجيه شعاع ، والذي يتضمن بدوره نظامًا فرعيًا تلسكوبيًا ومرايا منخفضة القصور الذاتي ، واثنين من بواعث الليزر ومجموعة من أجهزة الاستشعار للاستهداف الدقيق والدقيق ، كما هو الحال في هيليوس. للاستطلاع والمراقبة.
النظام الثالث ، المعروف باسم SSL-TM (نضج تكنولوجيا الليزر في الحالة الصلبة - ليزر الحالة الصلبة - تطوير التكنولوجيا) ، هو تطوير أقوى لبرنامج نظام سلاح الليزر (LaWS) ، والذي بموجبه ليزر بقوة 30 كيلو واط تم تركيبه للتقييم في سفينة الإنزال San Antiono. في عام 2015 ، في إطار برنامج SSL-TM ، تم اختيار شركة Northrop Grumman لتطوير سلاح بقدرة 150 كيلوواط سيتم تثبيته على السفينة من فئة San Antonio خلال عام 2019.
تشمل الخطط الحالية تطوير التكنولوجيا لدعم المرحلة الثانية من SNLWS ومواصلة تطوير برنامج هيليوس الفرعي. تم التخطيط أيضًا للمرحلة الثالثة من مشروع SNLWS ، مع زيادة قوة سلاح الليزر.
نظام رابع يسمى RHEL (ليزر عالي الطاقة Ruggedised) ، قيد الإعداد أيضًا. تبلغ الطاقة الأولية أيضًا 150 كيلوواط ، ولكنها ستنفذ بنية مختلفة يمكنها التعامل مع المزيد من الطاقة في المستقبل. تخطط البحرية الأمريكية لإنفاق حوالي 2019 مليون دولار على أنظمة الأسلحة هذه في عام 300.
أنظمة تجريبية للمركبات
أكد النموذج الأولي لليزر الأرضي المحمول Lockheed Martin Athena قدرته على الإسقاط الصغيرة أزيز. نشرت الشركة مقطع فيديو يسقط فيه الليزر خمس طائرات بدون طيار على التوالي ، ويهدف في كل مرة إلى الذيل العمودي للأجهزة.
عند التقاط طائرة بدون طيار أو قارب صغير ، يتأكد المشغل بصريًا من أن الكائن هو العدو ، وباستخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء الدقيق ، يحدد نقطة الهدف. وفقًا للشركة ، بالنسبة للأهداف سريعة الحركة ، مثل الصواريخ والألغام ، يعمل نظام أثينا بشكل مستقل دون وجود مشغل في حلقة التحكم. على الرغم من أن أثينا لا تزال نموذجًا أوليًا ، إلا أن الشركة تدعي أن الإصدار المقوى سيكون مناسبًا للاستخدام القتالي.
يستخدم النظام ليزر الألياف ALADIN (مبادرة عرض الليزر المتسارع) بقدرة 30 كيلو وات الذي طورته شركة لوكهيد مارتن. في نظام ALADIN ، تعمل العديد من وحدات الليزر معًا ، وهذا التكوين يجعل من السهل نسبيًا توسيع نطاق قوة السلاح إلى قيم أعلى.
نظام آخر ، يجري تطويره هذه المرة للجيش الأمريكي ، كان أداؤه جيدًا في مناورات حرائق المناورة المتكاملة (MFIX) التي أجريت في أوائل عام 2018. تم تسمية نظام السلاح هذا بـ MEHEL (ليزر تجريبي متنقل عالي الطاقة). هو عبارة عن ليزر بوينج 5 كيلو واط مركب على عربة مدرعة من طراز سترايكر 8x8. أثبت نظام MEHEL قدرته خلال تمرين MFIX على إسقاط طائرات هليكوبتر صغيرة وطائرات بدون طيار فوق وتحت الأفق ، وكذلك ضرب أهداف أرضية بنجاح.
تم تصميم نظام سلاح الليزر MEHEL للجيش الأمريكي ليتم تثبيته على منصة قتالية. إنها تستخدم ليزر ألياف تجاري ، يحتمل أن يكون قادرًا على توليد 10 كيلو وات من الطاقة. يتم توجيهه باستخدام أنظمة التحكم في الحزمة ، التي تتكون من نظام بصري تلسكوبي بفتحة 10 سم ونظام توجيه وتتبع ثابت عالي الدقة. يتم توفير الاستحواذ والتتبع المستهدف بواسطة كاميرات الأشعة تحت الحمراء مع مجالات رؤية واسعة وضيقة ورادار Ku-band.
في أغسطس 2014 ، بدأت Raytheon و US Marine Corps (MCC) باختبار نظام HEL للتثبيت على مركبات تكتيكية صغيرة لمكافحة الطائرات بدون طيار التي تحلق على ارتفاع منخفض وأهداف مماثلة كجزء من برنامج Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. في عام 2010 ، نجح نموذج أولي للنظام في إسقاط أربع طائرات بدون طيار في اختبارات توضيحية.
تم تركيب ليزر عالي الطاقة من طراز Raytheon على طائرة هليكوبتر هجومية من طراز Apache AH-64 تم تثبيته على هدف غير مأهول ودمره أثناء الاختبار في White Sands.
وفقًا لشركة Raytheon ، فإن التكنولوجيا الرئيسية في مثل هذا السلاح المضغوط هي الدليل الموجي المسطح PWG (دليل الموجة المستوية). "باستخدام PWG واحد ، مشابه في الحجم والشكل لمسطرة 50 سم ، تولد أشعة الليزر عالية الطاقة طاقة كافية لتدمير طيران".
على المدى القصير ، من الممكن نشر مثل هذه المنصة في شكل نظام دفاع جوي أرضي واعد GBADS FWS (دفاع جوي أرضي ، نظام سلاح مستقبلي) ، والذي يتم تطويره بواسطة KMP. يمكن للليزر الموجه بالرادار المثبت على سيارة مصفحة JLTV (مركبة تكتيكية خفيفة مشتركة) أن يكمل نظام EW وصواريخ Stinger.
قامت شركة Rheinmetall الألمانية بالكثير من العمل على تطوير عدد من أنظمة أسلحة الليزر والمفاهيم التشغيلية للدفاع الجوي الأرضي ، والأهداف التي تحلق بطيئًا ومنخفضًا ، واعتراض الصواريخ غير الموجهة ، وقذائف المدفعية والألغام ، والتخلص من الذخائر المتفجرة والقابلة للتطوير. تأثير غير مميت على عدد من التهديدات من النطاقات المناسبة للعمليات باستخدام الليزر.قوة 10 و 20 و 20 و 50 كيلوواط ، مثبتة لأغراض توضيحية على المركبات ، بما في ذلك المركبات المدرعة ذات العجلات والشاحنة.
بذلت الشركة الكثير من الجهد لدمج الليزر في أنظمة الدفاع الجوي المعروفة ، مع التأكيد على أنها ، على الأقل في المدى القصير والمتوسط ، ستكمل المدافع والصواريخ بدلاً من استبدالها. أحد التطورات الرئيسية في Rheinmetall هو محاذاة الحزمة. تسمح هذه التقنية بتركيز طاقة أشعة الليزر المتعددة على هدف واحد ، مما يسمح للنظام بأكمله بالتركيز على مدافع الهاون أو الصاروخ أو صاروخ كروز أو الطائرات الهجومية الأكثر تهديدًا قبل الانتقال إلى الهدف التالي ؛ تم عرض هذه القدرات للجمهور في عام 2013. يمكن تطوير نظام HEL يعمل بشكل كامل في السنوات العشر القادمة.
تستثمر إسرائيل أيضًا بشكل كبير في هذه التكنولوجيا. طورت Rafael Advanced Defense Systems نموذجًا أوليًا يسمى HEL باسم Iron beam ، والذي يستخدم ليزر ليفي بقوة 10 كيلو وات ولكنه قابل للتوسيع إلى "مئات كيلووات" لمحاربة الطائرات بدون طيار وكذلك الصواريخ قصيرة المدى والألغام. وبحسب الشركة ، فإن نظام Iron Beam يتكون من نظامي ليزر على شاحنتين مختلفتين لاعتراض صاروخ واحد ، وتشير إلى أنه يمكن استخدام عدة حزم على أهداف أكبر. ويشير التقرير إلى أن النظام قد يكون جاهزًا بحلول عام 2020.
تم تصميم نظام القبة بدون طيار الأصغر حجمًا لاكتشاف وتعطيل المروحيات الرباعية الصغيرة من خلال تشويش التردد اللاسلكي ؛ يمكن أن يشتمل أيضًا على ليزر بقدرة 5 كيلو وات قادر على إسقاط مثل هذه الأهداف على مسافات تصل إلى 2 كم.
سفينة أمريكية تستعرض عمل نظام سلاح الليزر (LaWS)
الليزر الصيني والروسي
تعمل الصين بنشاط على تطوير أنظمة متنقلة على الشاحنات والمنصات التكتيكية. الشركات الصينية ، بما في ذلك Poly Technologies مع Silent Hunter و Guorong-I ، على استعداد لعرضها في المعارض التجارية ونشر مقاطع الفيديو التجريبية عبر الإنترنت. على سبيل المثال ، تم عرض مقطع فيديو لنظام Guorong-I وهو يحترق من خلال لوحة اختبار محمولة بواسطة كوادكوبتر صغير ، ربما من خط DJI Phantom ، ثم إسقاط الطائرة بدون طيار نفسها.
من المفترض أن الصين تعمل أيضًا على أنظمة سفن أكبر ، ربما يتم تثبيتها على طراد Tour 055 الجديد.
يقول الجيش الروسي إنهم مسلحون بالفعل بأسلحة الليزر. صرح يوري بوريسوف ، نائب رئيس وزراء الاتحاد الروسي حاليًا ، في عام 2016 أن هذه ليست عينات تجريبية ، بل أسلحة عسكرية.
من المفترض أن تقوم روسيا بتطوير عدد من أنظمة الليزر وغيرها من أسلحة الطاقة الموجهة وأنظمة الليزر للحماية من الطائرات. وفقًا للتقارير ، من المخطط تركيب ليزر عالي الطاقة على طائرات مقاتلة من الجيل السادس ، والتي ، وفقًا للخبراء ، لن يتم تشغيلها حتى عام 2030.
تطبيقات الهواء
على الرغم من أن السفن ، بطبيعتها ، أصبحت أول منصات متحركة لتركيب أسلحة الليزر عالية الطاقة ، نظرًا لأنها يمكن أن تأخذ كتلة كبيرة وتوفر الكمية اللازمة من الكهرباء ، فإن عملية الاختراق العملي لأنظمة الليزر في المجال التكتيكي بدأ الطيران الآن.
في صيف عام 2017 ، تم إجراء الاختبارات الأولى لليزر عالي الطاقة متكامل تمامًا ، حيث تم حرق هدف أرضي من منشأة Raytheon من طائرة هليكوبتر من طراز Apache. في سلسلة من عمليات الاستحواذ التجريبية التي أجرتها Raytheon والجيش الأمريكي بالتعاون مع قيادة العمليات الخاصة في White Sands ، ورد أن المروحية ضربت أهدافًا من مجموعة متنوعة من الارتفاعات والسرعات وأنماط الطيران ونطاق مائل يبلغ 1,4 كم.
من أجل توفير معلومات حول الهدف ، وتحسين الوعي بالموقف والتحكم في الحزمة ، قامت Raytheon بتكييف نسخة من محطة MTS (نظام الاستهداف متعدد الأطياف) الإلكترونية الضوئية.
كان جزء مهم من الاختبارات هو تحديد مدى قدرة التكنولوجيا على تحمل التأثيرات الخارجية ، بما في ذلك الاهتزازات والنفاثات والغبار من الدوار الرئيسي ، من أجل أخذ ذلك في الاعتبار عند تطوير أسلحة متطورة.
الليزر النفاث
يدرس سلاح الجو الأمريكي إمكانية استخدام تقنية HEL لحماية الطائرات التكتيكية من صواريخ جو-جو أو سطح-جو كجزء من الدرع (نموذج عرض ليزر عالي الطاقة للحماية الذاتية - نموذج تجريبي لـ HEL للدفاع عن النفس ) ، فيما يتعلق بمنح مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية في نوفمبر 2017 عقدًا لشركة Lockheed Martin لنظام حاويات ليتم اختباره على مقاتلة نفاثة بحلول عام 2021. تتمثل إحدى مهام التطوير في تصميم ليزر ليفي متعدد كيلووات بحجم محدود متاح. يركز العمل على ثلاثة أنظمة فرعية. الأول حصل على تسمية STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) وهو نظام للتحكم في الحزمة ؛ النظام الفرعي الثاني LPRD (Laser Pod Research & Development) هو حاوية تحتوي على أنظمة الليزر وإمدادات الطاقة والتبريد ؛ والثالث هو تركيب ليزر LANCE نفسه (تطورات الليزر للبيئات المدمجة من الجيل التالي).
التنين البريطاني
إذا سارت الأمور وفقًا للخطة ، سيشهد عام 2019 التجارب الأولى لـ Dragonfre ، وهو نموذج أولي لـ HEL يتم تطويره للحكومة البريطانية من قبل كونسورتيوم بقيادة MBDA يضم Oinetiq و Leonardo-Finmeccanica والعديد من الشركات البريطانية بما في ذلك GKN و Arke و BAE Systems ومارشال أ. يجب أن يتضمن العرض الإيضاحي المخطط دورة كاملة من الاختبارات على النطاقات الأرضية والبحرية ، من الاستحواذ على الهدف إلى تدميره.
سيعتمد نظام السلاح على بنية ليزر ليفي قابلة للتطوير مع تقنية شعاع متماسكة ونظام التحكم في الطور المقابل. وفقًا لـ QinetiQ ، فإن هذه التقنية تخلق مصدر ليزر عالي الدقة يمكن توجيهه نحو هدف متحرك وتوليد كثافة طاقة عالية عليه على الرغم من الاضطرابات الجوية ، مما يسمح بتقليل وقت التدمير وزيادة النطاق. تسمح بنية Dragonfre القابلة للتطوير بزيادة عدد قنوات الليزر بحيث يمكن تكوين المتغيرات الناتجة للتعامل مع مجموعة متنوعة من الدوائر والاندماج في مختلف المنصات البحرية والبرية والجوية.
تظهر الطائرة بدون طيار الهدف الضرر الذي يلحق بالذيل الناجم عن ليزر HEL-MD. أصبحت الطائرات بدون طيار مثل هذه تشكل تهديدًا سريع النمو ، وبالتالي فإن تطوير أسلحة لمكافحتها يمثل أولوية للدفاع الجوي.
حماية تقنية الضوء
الليزر كأسلحة له جوانب إيجابية وسلبية. يتحرك الشعاع بسرعة الضوء ، لذلك لا توجد مشكلات كبيرة تتعلق بوقت الرحلة تؤثر سلبًا على عملية التصويب. إذا كان من الممكن تثبيت نظام التتبع الفرعي لمجمع الأسلحة على الهدف ، فيمكنه توجيه شعاع الليزر إليه والاحتفاظ به للوقت المطلوب. يعد الحفاظ على الشعاع على الهدف أمرًا مهمًا للغاية لأنه في كثير من الحالات قد يستغرق النظام بعض الوقت لتسخين الهدف وإحداث التأثير المطلوب. في هذه الحالة ، يحصل الهدف على فرصة "للشعور" بالهجوم واستخدام الإجراءات المضادة المناسبة. يخلق الغلاف الجوي نفسه أيضًا مشاكل ، لأن الظواهر التي تعيق مرور الحزمة ، بما في ذلك بخار الماء ، والتساقط ، والغبار ، وكذلك الهواء نفسه (على سبيل المثال ، ظاهرة مثل الضباب) ، لها تأثيرات امتصاص وانكسار مختلفة في مختلف الأطوال الموجية ، تؤثر سلبًا على مدى فعالية الليزر وقدرته على تركيز الطاقة على الهدف.
بطبيعة الحال ، يبحث الجيش الأمريكي عن طرق لحماية أصوله من أشعة الليزر وأسلحة الطاقة الموجهة الأخرى. تقوم إدارة البحث والتطوير البحري بتنفيذ برنامج كبير لمواجهة أسلحة الطاقة الموجهة. يستكشف الإجراءات المضادة المحتملة القائمة على التكنولوجيا التي قد تصبح متاحة لمكافحة مثل هذه التهديدات بين عامي 2020 و 2025 ، بما في ذلك المواد وأنواع مختلفة من الستائر.
قد تشتمل مواد الحماية ، على سبيل المثال ، على طلاءات عاكسة وقابلة للتحلل أو قابلة للتحلل. عادة ما تستخدم الطلاءات القابلة للتحلل ، التي تعتمد عادة على البوليمرات والمعادن ، في محركات الوقود الصلب في الفضاء ومركبات إعادة الدخول. عادةً ما تستخدم الستائر أو العوائق الماء أو الدخان لتشتت شعاع الليزر وتقليل كمية الطاقة التي تصل إلى الهدف.
بدأت أيضًا إجراءات مضادة أخرى في الظهور ، والتي ، وفقًا لمبدأ التشويش النشط ، تعطل تشغيل نظام الليزر ولا تسمح له بالحفاظ على الشعاع على الهدف ، على سبيل المثال ، استخدام الليزر على متن المنصة المحمية . هذه المنطقة ، وفقًا لبعض التقارير ، كانت تعمل في شركة Adsys Controls. ومع ذلك ، تصف الشركة حاليًا نظام Helios الخاص بها بأنه "نظام التدابير المضادة لسلاح الطاقة الموجهة السلبي" ، ولكن دون ذكر الليزر صراحة. وفقًا لـ Adsys. يوفر نظام Helios ، وهو عبارة عن مجموعة أدوات استشعار مثبتة على طائرات بدون طيار كبيرة ، تحليلًا كاملاً للحزمة الواردة ، بما في ذلك موقعها وشدتها. "بوجود هذه المعلومات ، فإنه يربك العدو بشكل سلبي ، ويحمي السيارة وحمولتها."
المعلومات المتعلقة بالإجراءات المضادة لأسلحة الليزر محمية بعناية ، ولكن هناك شيء واحد واضح: بدأت معركة تكنولوجية جديدة للوسائل والتدابير المضادة.
معلومات