Des dels anys 70 del segle XX s’han dut a terme experiments sobre la instal·lació d’armes làser en vaixells a l’URSS.
El 1976 es va aprovar el mandat (TOR) per a la conversió de la nau d’aterratge Project 770 SDK-20 en el vaixell experimental Foros (Projecte 10030) amb el complex làser Aquilon. El 1984, el vaixell sota la designació OS-90 "Foros" es va unir a la Flota del Mar Negre de la URSS i al camp de proves de Feodosiya; per primera vegada en la història de la Marina soviètica, es va disparar a prova des del canó làser "Aquilon". es va dur a terme. El tir va tenir èxit, el míssil de baix vol va ser detectat i destruït per un feix làser.
Posteriorment, el complex "Aquilon" es va instal·lar en un petit vaixell d'artilleria, construït segons el projecte modificat 12081. La potència del complex es va reduir, el seu propòsit era desactivar els mitjans optoelectrònics i danyar els ulls del personal de defensa antiamfibi enemic.
Al mateix temps, s’estava elaborant el projecte Aydar per crear la instal·lació làser a bord més potent de l’URSS. El 1978, el porta-fustes Vostok-3 es va convertir en un porta-armes làser: el vaixell Dixon (projecte 05961). Tres motors de reacció d'un avió Tu-154 es van instal·lar al vaixell com a font d'energia per a la instal·lació làser Aydar.
Durant les proves del 1980, es va disparar una salvació làser contra un objectiu situat a una distància de 4 quilòmetres. L'objectiu va ser colpejat la primera vegada, però ningú dels presents va veure la pròpia feixa i la destrucció visible de l'objectiu. L'impacte es va registrar mitjançant un sensor tèrmic instal·lat a l'objectiu, l'eficiència del feix va ser del 5%, presumiblement una part important de l'energia del feix va ser absorbida per l'evaporació de la humitat de la superfície del mar.
Als Estats Units, també s’han dut a terme investigacions destinades a crear armes làser de combat des dels anys 70 del segle passat, quan es va iniciar el programa ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Inicialment, es va treballar en làsers dinàmics de gas, però després es va posar èmfasi en els làsers químics.
El 1973, TRW va començar a treballar en un model experimental de demostració d’un làser continu de fluor de deuteri NACL (Navy ARPA Chemical Laser), amb una potència d’uns 100 kW. Els treballs de recerca i desenvolupament (R&D) del complex NACL es van dur a terme fins al 1976.
El 1977, el Departament de Defensa dels Estats Units va llançar el programa Sea Light, destinat a desenvolupar una instal·lació làser d'alta energia amb una capacitat de fins a 2 MW. Com a resultat, es va crear una instal·lació de polígons per a un làser químic fluor-deuteri "MIRACL" (Làser Químic Avançat Mid-IniaRed), que funciona en un mode continu de generació de radiació, amb una potència de sortida màxima de 2,2 MW a una longitud d'ona de 3,8 μm, les seves primeres proves es van realitzar el setembre de 1980.
El 1989, al centre de proves White Sands, es van dur a terme experiments amb el complex làser MIRACL per interceptar objectius radiocontrolats del tipus BQM-34, simulant el vol de míssils anti-vaixells (ASM) a velocitats subsòniques. Posteriorment, es van realitzar interceptacions de míssils vàndals supersònics (M = 2), simulant un atac de míssils anti-vaixell a baixa altitud. Durant les proves realitzades del 1991 al 1993, els desenvolupadors van aclarir els criteris per a la destrucció de míssils de diverses classes i també van realitzar una intercepció pràctica de vehicles aeris no tripulats (UAV), simulant l’ús de míssils anti-vaixells per part de l’enemic.
A finals dels anys noranta, es va abandonar l'ús d'un làser químic com a arma de vaixell a causa de la necessitat d'emmagatzemar i utilitzar components tòxics.
En el futur, la Marina dels EUA i altres països de l’OTAN es van centrar en els làsers, que funcionen amb energia elèctrica.
Com a part del programa SSL-TM, Raytheon ha creat un complex làser de demostració LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW. En proves realitzades el 2012, el complex LaWS, del destructor Dewey (EM) (de la classe Arleigh Burke), va assolir 12 objectius BQM-I74A.
El complex LaWS és modular, la potència s’aconsegueix sumant feixos de làsers infrarojos d’estat sòlid de menor potència. Els làsers estan allotjats en un únic cos massiu. Des del 2014, el complex làser LaWS s'ha instal·lat al vaixell de guerra USS Ponce (LPD-15) per avaluar l'efecte de les condicions operatives reals sobre l'operabilitat i l'eficàcia de l'arma. El 2017 s’havia d’augmentar la capacitat del complex fins a 100 kW.
Demostració del làser LaWS
Actualment, diverses empreses nord-americanes, incloses Northrop Grumman, Boeing i Locheed Martin, estan desenvolupant sistemes d'autodefensa làser per a vaixells basats en làsers d'estat sòlid i fibra. Per reduir els riscos, la Marina dels Estats Units està implementant simultàniament diversos programes destinats a l'obtenció d'armes làser. A causa del canvi de noms com a part de la transferència de projectes d’una empresa o d’una altra o de la fusió de projectes, pot haver-hi solapaments de noms.
Segons informes de mitjans nord-americans, el projecte de la prometedora fragata de la Marina dels Estats Units FFG (X) inclou el requisit d’instal·lar un làser de combat de 150 kW (o reservar un lloc per a la instal·lació), sota el control del sistema de combat COMBATSS-21.
A més dels Estats Units, el major interès pels làsers basats en el mar ho demostra l'antic "governant dels mars", Gran Bretanya. La manca d’una indústria làser no permet implementar el projecte tot sol, en relació amb la qual, el 2016, el Ministeri de Defensa britànic va anunciar una licitació per al desenvolupament d’un demostrador de tecnologia LDEW (Laser Directed Energy Weapon), que va ser guanyat per l'empresa alemanya MBDA Deutschland. El 2017, el consorci va presentar un prototip a mida completa del làser LDEW.
A principis de 2016, MBDA Deutschland va introduir l’efector làser, que es pot instal·lar en transportistes terrestres i marítims i està dissenyat per destruir UAV, míssils i obusos de morter. El complex proporciona defensa en el sector de 360 graus, té un temps de reacció mínim i és capaç de repel·lir vagues procedents de diferents direccions. La companyia afirma que el làser té un potencial de desenvolupament enorme.
“Recentment, MBDA Deutschland ha invertit molt del seu pressupost en tecnologia làser. Hem obtingut resultats significatius en comparació amb altres empreses , - diu el cap de l'empresa de vendes i desenvolupament de negocis Peter Heilmeyer.
Les empreses alemanyes estan a l’alçada de les carreres armamentistes làser i, possiblement, les superen, a les empreses nord-americanes i són molt capaces de ser les primeres a presentar sistemes làser no només terrestres, sinó també marítims
A França, el prometedor projecte Advansea de DCNS s’està plantejant l’ús de tecnologia de propulsió totalment elèctrica. Es preveu que el projecte Advansea estigui equipat amb un generador d’electricitat de 20 megawatts capaç de satisfer les necessitats, incloses armes làser prometedores.
Segons informes dels mitjans, a Rússia es poden desplegar armes làser al prometedor destructor nuclear Leader. D’una banda, una central nuclear permet suposar que hi ha prou energia per proporcionar energia a les armes làser; per altra banda, aquest projecte es troba en fase de disseny preliminar i és clar que és prematur parlar d’alguna cosa específica..
Per separat, cal destacar el projecte nord-americà d'un làser d'electrons lliures - Free Electron Laser (FEL), desenvolupat en interès de la Marina dels Estats Units. Les armes làser d’aquest tipus presenten diferències significatives en comparació amb altres tipus de làser.
La radiació en un làser d’electrons lliures es genera mitjançant un feix monoenergètic d’electrons que es mouen en un sistema periòdic de camps desviadors elèctrics o magnètics. Canviant l’energia del feix d’electrons, així com la força del camp magnètic i la distància entre els imants, és possible variar la freqüència de la radiació làser en un ampli rang, rebent radiació a la sortida en el rang de X -Rar a microones.
Els làsers d’electrons lliures són grans, cosa que dificulta la seva col·locació en portadors petits. En aquest sentit, els vaixells de gran superfície són els transportistes òptims d’aquest tipus de làser.
Boeing està desenvolupant el làser FEL per a la Marina dels Estats Units. El 2011 es va demostrar un prototip làser FEL de 14 kW. De moment, es desconeix l’estat de treball d’aquest làser; estava previst augmentar gradualment la potència de radiació fins a 1 MW. La principal dificultat és la creació d’un injector d’electrons de la potència necessària.
Tot i que les dimensions del làser FEL superaran les dimensions dels làsers de potència comparable basats en altres tecnologies (estat sòlid, fibra), la seva capacitat per canviar la freqüència de radiació en un ampli rang us permetrà escollir la longitud d’ona en d’acord amb les condicions meteorològiques i el tipus d’objectiu a assolir. L’aparició de làsers FEL de potència suficient és difícil d’esperar en un futur pròxim, sinó que passarà després del 2030.
En comparació amb altres tipus de forces armades, la col·locació d’armes làser en vaixells de guerra té avantatges i desavantatges.
En els vaixells existents, la potència de les armes làser que es poden instal·lar durant la modernització està limitada per les capacitats dels generadors elèctrics. Els vaixells més nous i prometedors s’estan desenvolupant sobre la base de tecnologies de propulsió elèctrica, que proporcionaran armes làser amb electricitat suficient.
Hi ha molt més espai als vaixells que als transportistes terrestres i aeris, per tant no hi ha problemes amb la col·locació d’equips de grans dimensions. Finalment, hi ha oportunitats per proporcionar un refredament eficaç dels equips làser.
D’altra banda, els vaixells es troben en un entorn agressiu: aigua de mar, boira salada. Una elevada humitat sobre la superfície del mar reduirà significativament la potència de la radiació làser quan els objectius es colpegin per sobre de la superfície de l'aigua i, per tant, la potència mínima d'una arma làser adequada per al seu desplegament en vaixells es pot estimar en 100 kW.
Per als vaixells, la necessitat de derrotar objectius "barats", com ara mines i míssils no guiats, no és tan crítica, ja que aquestes armes poden representar una amenaça limitada només a les seves zones de base. A més, l'amenaça que representen els vaixells petits no es pot considerar com una justificació per al desplegament d'armes làser, tot i que en alguns casos poden causar greus danys.
Els UAV de petites dimensions representen una certa amenaça per als vaixells, tant com a mitjà de reconeixement com com a mitjà per destruir els punts vulnerables del vaixell, per exemple, un radar. La derrota d’aquests UAV amb armes de míssils i canons pot ser difícil i, en aquest cas, la presència d’armes de defensa làser a bord del vaixell solucionarà completament aquest problema.
Els míssils anti-vaixells (ASM), contra els quals es poden utilitzar armes làser, es poden dividir en dos subgrups:
- míssils anti-vaixell subsònics i supersònics de baix vol;
- míssils anti-vaixell supersònics i hipersònics, que ataquen des de dalt, fins i tot al llarg d’una trajectòria aerobalística.
Pel que fa als míssils anti-vaixell de baix vol, un obstacle per a les armes làser serà la curvatura de la superfície terrestre, que limita l’abast d’un tret directe, i la saturació de l’atmosfera inferior amb vapor d’aigua, que redueix la potència de la biga.
Per augmentar l'àrea afectada, s'estan plantejant opcions per col·locar els elements emissors d'armes làser a la superestructura. La potència d’un làser adequat per destruir míssils anti-vaixell moderns de baix vol serà molt probable que sigui de 300 kW o més.
L’àrea afectada de míssils anti-vaixells que ataquen al llarg d’una trajectòria a gran altitud només estarà limitada per la potència de la radiació làser i les capacitats dels sistemes de guiatge.
L’objectiu més difícil seran els míssils anti-vaixell hipersonics, tant pel temps mínim que es passa a la zona afectada com per la presència de protecció tèrmica estàndard. Tanmateix, la protecció tèrmica està optimitzada per escalfar el cos dels míssils antivaques durant el vol i, evidentment, els quilowatts addicionals no beneficiaran el coet.
La necessitat de garantir la destrucció dels míssils anti-vaixell hipersònics requerirà la col·locació de làsers a bord del vaixell amb una potència superior a 1 MW, la millor solució seria un làser electrònic gratuït. A més, es poden utilitzar armes làser d'aquesta potència contra naus espacials amb òrbita baixa.
De tant en tant, en publicacions sobre temes militars, inclosa la Revista Militar, es discuteix informació sobre la deficient protecció dels míssils anti-vaixell amb cap de radar (buscador RL), contra interferències electròniques i enmascarar cortines que s’utilitzen des del vaixell. Es considera que la solució a aquest problema és l’ús d’un cercador multiespectral, inclosos els canals de televisió i d’imatges tèrmiques. La presència d'armes làser a bord del vaixell, fins i tot amb una potència mínima d'uns 100 kW, pot neutralitzar els avantatges d'un sistema de míssils anti-vaixell amb un cercador multiespectral, a causa del cegament constant o temporal de matrius sensibles.
Als Estats Units s’estan desenvolupant variants de les pistoles làser acústiques que permeten reproduir vibracions sonores intenses a una distància considerable de la font de radiació. Potser, basant-se en aquestes tecnologies, els làsers de vaixells es poden utilitzar per crear interferències acústiques o objectius falsos per als sonars i torpedes enemics.
Per tant, es pot suposar que l'aparició d'armes làser en vaixells de guerra augmentarà la seva resistència a tot tipus d'armes d'atac
El principal obstacle per col·locar armes làser als vaixells és la manca de la potència elèctrica necessària. En aquest sentit, l'aparició d'una arma làser realment eficaç començarà probablement només amb la posada en servei de vaixells prometedors amb tecnologia de propulsió totalment elèctrica.
Es pot instal·lar un nombre limitat de làsers amb una potència d’entre 100 i 300 kW als vaixells modernitzats.
Als submarins, la col·locació d’armes làser amb una potència de 300 kW o més amb la sortida de radiació a través d’un dispositiu terminal situat al periscopi permetrà al submarí atacar armes antisubmarines enemigues des de la profunditat del periscopi - defensa antisubmarina (ASW) avions i helicòpters.
Un nou augment de la potència del làser, a partir d'1 MW i més, permetrà danyar o destruir completament les naus espacials amb òrbita baixa, segons la designació de l'objectiu extern. Els avantatges de col·locar aquestes armes en submarins: elevat sigil i abast global del transportista. La possibilitat de desplaçar-se a l’Oceà Mundial fins a un abast il·limitat permetrà a un submarí, portador d’una arma làser, arribar al punt òptim per destruir un satèl·lit espacial, tenint en compte la seva trajectòria de vol. I el secret farà que l’enemic pugui presentar reclamacions (bé, la nau espacial va quedar fora de funcionament, com demostrar qui l’havia abatut, si evidentment les forces armades no estaven presents en aquesta regió).
En general, en la fase inicial, la marina notarà els beneficis de la introducció d’armes làser en menor mesura en comparació amb altres tipus de forces armades. No obstant això, en el futur, a mesura que els míssils anti-vaixells continuïn millorant, els sistemes làser passaran a ser una part integral de la defensa antiaèria / antimíssils dels vaixells de superfície i, possiblement, dels submarins.
