La forma més habitual de neutralitzar o destruir qualsevol sistema és concentrar-hi prou energia … I això es pot fer de diverses maneres. Fins ara, en l’àmbit militar, el més comú era l’impacte físic d’un projectil, l’energia i les propietats mecàniques de la qual garantien la infligència de danys suficients per destruir o incapacitar l’objectiu o reduir significativament les seves capacitats de combat
Un dels desavantatges d’aquest enfocament és que, per colpejar un objectiu en moviment, cal estimar la quantitat de plom necessària per complir el projectil amb l’objectiu, ja que passarà un cert temps des del moment del tret fins a l’objectiu. colpejar, en funció de la velocitat i la distància inicial. Però tenir una arma que en realitat no tingui temps de vol és el somni de qualsevol soldat.
Aquesta arma, però, ja existeix i el seu nom és LASER (abreviatura de Amplificació de la llum per emissió de radiació estimulada): un mètode de concentració d’energia en un objectiu a causa d’un feix de llum que recorre una distància a la mateixa a la "velocitat de la llum". ". Per tant, el problema de l’anticipació en aquest cas ja no és present inicialment.
Com que no hi ha un sistema perfecte, hi ha diversos problemes que cal abordar per utilitzar el "làser" com a arma. La quantitat d'energia retinguda a l'objectiu és proporcional a la potència de la radiació làser i el temps que es manté el feix a l'objectiu. Per tant, el seguiment dels objectius es converteix en el principal problema. A més, la potència del sistema comporta els seus propis problemes, directament relacionats amb la mida i el consum d'energia, perquè els militars, per regla general, necessiten sistemes mòbils, és a dir, aquestes "instal·lacions làser" s'han d'integrar a la plataforma. Les armes làser de producció extremadament alta amb baix consum d'energia i mida limitada continuen sent un somni, almenys per ara.
Al mateix temps, l'experiment LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) es va dur a terme al Japó fa un parell d'anys. Un feix amb una potència de dos petawatts, és a dir, un quadrilló (10,5%)15) watt, es va activar un període de temps ultracurt, un picosegon (1012 segons). Segons científics japonesos, l'energia necessària per a aquesta activació era l'equivalent a l'energia necessària per alimentar el microones durant dos segons. En aquest punt, seria bo cridar "Eureka!", Ja que sembla que tots els problemes estan resolts. Però no hi era, la molèstia es va colar aquí des del costat de la mida, perquè per aconseguir una potència de 2 petawatts, el sistema LFEX necessita una caixa de 100 metres de llarg. Per tant, nombroses empreses de sistemes làser intenten resoldre l’equació de la potència-energia-mida de diferents maneres. Com a resultat, cada vegada apareixen més sistemes d'armes, mentre que la resistència psicològica a aquesta nova categoria d'armes militars sembla disminuir.
Alemanya a la feina
A Europa, dos grups principals, liderats per Rheinmetall i MBDA, treballen en làsers HEL (High Energy Laser) d'alta energia, considerant-los com a armes defensives i ofensives. A la tardor del 2013, l’equip alemany va fer una extensa demostració al seu lloc de proves suïsses d’Ochsenboden, en què es van instal·lar làsers d’alta energia en diversos tipus de plataformes. Es va instal·lar el mòbil HEL Effector Track V classe 5 kW al transportista blindat M113, el mòbil HEL Effector Wheel XX classe 20 kW al vehicle blindat universal GTK Boxer 8x8 i, finalment, el contenidor mòbil HEL Effector L classe 50 kW contenidor Drehtainer reforçat al xassís del camió Tatra 8x8.
Cal destacar el demostrador d’armes làser estacionari de 30 kW instal·lat a la torreta Skyshield i que ha demostrat la capacitat de repel·lir múltiples atacs d’objectes tipus RAM (míssils no guiats, artilleria i obus de morter) i drons. La plataforma de rodes ha demostrat la seva capacitat per neutralitzar els UAV a una distància de fins a 1.500 metres i també es va utilitzar per detonar un cartutx en una cinta de cartutxos amb l'objectiu de bloquejar "tècnicament" una metralladora de gran calibre. Si parlem del sistema rastrejat, s’utilitzava per neutralitzar els IED i eliminar obstacles, per exemple, cremant filferro de pues des d’una llarga distància. Es va utilitzar un sistema més potent en un contenidor per interrompre el funcionament dels sistemes optoelectrònics a una distància de fins a 2 km.
Al mateix temps, la instal·lació de la torreta estacionària va ser capaç de cremar un morter de 82 mm a una distància d’un quilòmetre, mantenint el feix al blanc durant 4 segons. A més, la instal·lació va colpejar amb explosius el 90% de les boles d'acer, imitant rodes de morter de 82 mm, que es van disparar una a una després de l'altra. A més, la instal·lació va fer escorta i va destruir tres UAV a reacció. Rheinmetall va continuar desenvolupant sistemes d’energia dirigida i va presentar diversos sistemes i dispositius nous a IDEX 2017. Segons experts de Rheinmetall, un nombre important de sistemes d'armes làser han entrat al mercat en els darrers cinc anys. Depenent de la plataforma, la metodologia de proves d’especificacions militars s’assembla molt a la que s’utilitza per als sistemes d’optocopladors. "Pel que fa als sistemes de terra, creiem que ens trobem en l'etapa de TRL 5-6 (mostra de demostració de tecnologia)", van assenyalar els experts, que van subratllar que s'haurien de dirigir més esforços cap al pes, la mida i les característiques del consum d'energia, i el màxim el treball està relacionat amb els sistemes de seguretat. No obstant això, la situació canvia bastant ràpidament i "en els darrers vuit anys hem fet el que s'ha fet en el camp dels rifles en els darrers 600 anys", creu la companyia. A més d’aplicacions terrestres, Rheinmetall també treballa en sistemes marins. El 2015, es van provar armes làser a bord d'un vaixell desactivat; aquestes són les primeres proves d’un làser a Europa com a part de les missions de vaixell a terra.
Rheinmetall integra, a més de míssils i canons, un làser instal·lat en el seu concepte "Below Patriot" ("Complex sota el patriota", una solució per neutralitzar els actius militars que no poden ser detinguts per sistemes de defensa antiaèria més grans basats en sistemes de míssils). a la torre Skyshield. Aquest làser personalitzable de 30 kW s’utilitza per contrarestar els UAV i és particularment eficaç contra atacs massius. Es creu que un feix de 20 kW és suficient per utilitzar-se en aquests avions, especialment els lleugers, que poden suposar la major amenaça sota el concepte "Below Patriot". El procés de fusió es produeix a distància, mentre els circuits electrònics del dron estan desactivats o es produeixen danys catastròfics al material. La precisió requerida és de 3 cm a una distància d’un quilòmetre, cosa que, segons Rheinmetall, és assolible; prediu l'adopció d'una instal·lació de classe 1 en un termini de dos a tres anys.
Es va instal·lar un suport làser de 10 kW a la part superior del nou suport de pistola estabilitzat Sea Snake-27. Rheinmetall ha proposat una aplicació pràctica per a aquest làser: tallar pals de radar o antenes de ràdio enemigues, com l'equivalent làser d'un llançament d'alerta des d'un canó. També es va presentar un làser similar en un prototip de torre ultralleugera controlada a distància feta completament de fibra de carboni, que només pesa 80 kg amb actuadors i optrònica i té una capacitat de càrrega de 150 kg. Finalment, però no menys important, el sistema làser més petit d’aquest espectacle amb una potència de 3 kW es va presentar en una estació d’armes controlada a distància muntada a la torreta d’un tanc modernitzat Leopard 2. IED). Segons Rheinmetall, actualment el mercat espera sistemes làser de classe 1. La potència màxima no és un problema aquí, es poden combinar sistemes addicionals en un concepte modular, per exemple, es poden instal·lar dos emissors de 50 kW o tres de 30 kW per aconseguir nivells de potència més alts. …
L’empresa també treballa en tecnologies que poden compensar parcialment els efectes del temps a la biga. Es considera una potència elevada d’uns 100 kW per a les tasques de combat de míssils, obus d’artilleria i morters, així com per a ceguesa de sistemes optoelectrònics a distàncies significatives. Per a la segona tasca, es creu que és desitjable una potència de sortida ajustable, estalviant així energia per a un "tret" repetit. Rheinmetall col·labora estretament amb la Bundeswehr alemanya en un programa per desenvolupar una nova instal·lació làser d'alta energia.
Gran Bretanya també ho està intentant
El gener de 2017, el Departament de Defensa britànic va anunciar que havia signat un acord per desenvolupar una arma làser de demostració amb un grup industrial especialment creat conegut com Dragonfire. El grup Dragonfire, liderat per MBDA, es va formar entenent que cap empresa pot executar de manera independent el programa Laboratori de Ciències i Tecnologies de la Defensa (DSTL). Per tant, aquesta solució reuneix les millors pràctiques de la indústria britànica: MBDA proporcionarà la seva experiència en el sistema principal d’armes, el sistema avançat de control d’armes, els sistemes d’imatge i coordinarà els seus esforços amb QinetiQ (investigació de fonts de làser i demostració de tecnologia), Selex / Leonardo (òptica moderna, designació d’objectius i sistemes de seguiment d’objectius), GKN (innovadores tecnologies d’emmagatzematge d’energia), BAE Systems i Marshall Land Systems (integració de plataformes marítimes i terrestres) i Arke (manteniment durant tota la vida útil). Les proves de demostració previstes per al 2019 mostraran que les armes làser són capaces de fer front a objectius típics a distància, tant a terra com a mar.
El contracte per valor de 35 milions d’euros permetrà a aquest grup industrial utilitzar diverses tecnologies i provar les capacitats del sistema per detectar, rastrejar i neutralitzar objectius a diferents distàncies, en condicions meteorològiques canviants, a l’aigua i a la terra. L'objectiu és proporcionar al Regne Unit capacitats significatives en sistemes d'armes làser d'alta energia. Això sentarà les bases de l'avantatge operatiu que proporciona la tecnologia, així com l'exportació gratuïta d'aquests sistemes en suport del programa Prosperity descrit a la Revisió Estratègica de Defensa i Seguretat del Regne Unit per al 2015, amb la derrota dels objectius típics a terra i al mar. Les demostracions inclouran la planificació inicial d’una missió de combat i la detecció d’objectius, la transmissió d’un feix làser a un dispositiu de control, la seva guia i seguiment, una avaluació del grau de dany de combat, així com una demostració de la possibilitat de passar al següent cicle. El projecte no només ajudarà a decidir el futur del programa, sinó que també ajudarà a DSTL a establir un pla de posada en marxa que, si es prova amb èxit, es projecta a mitjans de la dècada del 2020. A més del programa Dragonfire, el laboratori britànic DSTL està implementant un programa addicional per provar l'impacte de les armes làser en objectius probables de diversos tipus; les primeres proves es van realitzar en un morter de 82 mm.
Alemanya de nou
El fabricant europeu de míssils, MBDA, col·labora activament amb el govern alemany i els militars en matèria d’armes làser. Començant amb una demostració de tecnologia de prototips el 2010, va ser pionera en un feix únic de 5 kW i després els va connectar mecànicament per produir un feix de 10 kW. El 2012, una nova instal·lació de laboratori es va equipar amb quatre làsers de 10 kW per dur a terme experiments per interceptar míssils, obus d’artilleria i municions de morter. Les proves es van dur a terme a finals del 2012, els enginyers van intentar integrar aquesta instal·lació en diversos contenidors en una sèrie de proves als Alps, però definitivament va ser difícil trucar a aquest sistema mòbil. Així, el següent pas va ser desenvolupar un prototip que es pogués implementar fàcilment al camp. El 2014-2016, científics i enginyers van treballar-hi molt al lloc de proves de Schrobenhausen, que va donar lloc als primers experiments amb el nou sistema, realitzats a l’octubre de l’any passat.
Les proves es van dur a terme a la base d’entrenament de Putlos, al mar Bàltic, i, sobretot, es van dirigir a provar el sistema de guia i correcció de feixos amb objectius de cop simulats a diverses distàncies; per a això, es va utilitzar un quadcopter com a objectiu aeri. L’elecció d’aquest lloc de proves es va associar, en primer lloc, amb consideracions de seguretat, així com amb el fet que actualment les flotes es dediquen més activament al desenvolupament d’instal·lacions d’armes làser. La nova demostració es va instal·lar en un contenidor ISO de 20 peus; la raó d'això és reduir els costos, ja que en aquest cas no requeria molta feina d'integració, a diferència de la instal·lació del sistema en una plataforma militar. En aquest cas, el sistema làser no ocupa tot el volum dins del contenidor. Una altra mesura d’estalvi de costos va ser la decisió de no integrar la font d’energia a la mateixa planta pilot, tot i que l’excés de volum disponible permetria fer-ho si cal. El volum addicional també podria permetre afegir un mecanisme per baixar la part superior del dispositiu de guiatge làser a l'interior del contenidor de transport. Totes aquestes solucions es poden implementar al sistema que ja està en servei. MBDA Alemanya espera actualment la següent fase de proves, que provarà tot el sistema, inclosa la generació d’un potent feix làser. Això hauria de passar a finals de 2017-principis de 2018.
La nova unitat de demostració es basa en un sistema de generació de feixos i un dispositiu de guiatge, els dos dispositius estan separats mecànicament entre si. La font actual és un làser de fibra de 10 kW incorporat al contenidor juntament amb tots els equips, ordinadors i sistema d’eliminació de calor, etc. El feix làser es projecta a través d’una fibra òptica en un dispositiu de guiatge. Aquí s’utilitza l’experiència adquirida per MBDA. No obstant això, algunes parts s'han desenvolupat específicament per a aquest sistema làser, que millora significativament la precisió, la velocitat angular i l'acceleració en comparació amb els sistemes estàndard. La separació dels dos elements també permet una cobertura contínua d’azimut de 360 °, mentre que els angles d’elevació oscil·len entre + 90 ° i -90 °, cobrint així un sector de més de 180 °. Per tal d’optimitzar la unitat d’objectiu del feix, també s’hi integra un sistema òptic telescòpic. L’acceleració i la taxa de gual són claus a l’hora d’afrontar objectius molt maniobrables, com ara microavions i mini UAV, i a l’hora de repel·lir atacs massius. Un altre factor clau és la potència, perquè com més gran sigui la potència, menys temps es necessita per destruir / neutralitzar l'objectiu. En aquest sentit, els desenvolupadors han intentat assegurar-se que la nova configuració experimental pugui acceptar diverses fonts làser, que, combinades, poden augmentar la potència de sortida. A més, el desacoblament del generador làser i del dispositiu de guiatge permetrà en el futur acceptar nous tipus de generadors làser amb una densitat d’energia més elevada, cosa que permet empaquetar més potència en un mòdul més petit. MBDA Alemanya està vigilant de prop el desenvolupament dels subministraments d'energia, ja que la qualitat del feix continua sent un factor clau. Igual que amb la configuració de laboratori anterior, només es van utilitzar miralls que poden manejar fàcilment més potència que les lents, els darrers es van treure del sistema per problemes tèrmics. Així, el dispositiu de guia pot suportar una potència superior a 50 kW. Tot i que el límit teòric de 120-150 kW sembla força realista.
MBDA Alemanya creu que el sistema anti-UAV hauria de tenir una potència de sortida d'entre 20 i 50 kW; es necessita la mateixa quantitat d'energia per combatre les llanxes ràpides, l'objectiu preferit de la flota. L’empresa ha invertit molt en tecnologia de seguiment per fer front a drons amb un pes de l'enlairament inferior a 50 kg. Pel que fa a la intercepció de míssils, obus d’artilleria i municions de morter, que originalment es considerava una de les tasques principals de les instal·lacions làser, els clients es van adonar que el desenvolupament d’aquests sistemes basats en làsers continua sent força problemàtic en aquest moment. Com a resultat, les prioritats de la majoria dels militars han canviat. El nou sistema sotmès a prova es troba en el nivell de preparació del TRL-5 (demostrador de tecnologia) - "tecnologia provada en un entorn adequat". Per obtenir un prototip de ple dret, el sistema ha de ser refinat en la direcció de l’adaptabilitat a l’operació en condicions adverses, mentre que alguns components comercials disponibles han de ser qualificats per a tasques militars.
MBDA Alemanya està desenvolupant actualment un programa per a la propera sèrie de proves que es completaran a finals d’aquest any o principis de l’any vinent; aquest treball es realitza en estret contacte amb la Bundeswehr, que finança parcialment aquest programa. És hora que un contracte real desenvolupi un sistema viable i preparat per lots que no només proporcionarà finançament, sinó que també definirà requisits clars. MBDA Alemanya creu que un cop rebut aquest contracte, el sistema estarà llest a principis del 2020.
Fora d’Europa
Als Estats Units s’han desenvolupat molts sistemes làser. El 2014 es va provar el sistema làser instal·lat a l'USS Ponce, estacionat al golf Pèrsic. El sistema làser LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW desenvolupat per Kratos va disparar amb èxit contra embarcacions petites i drons. Lockheed Martin va desenvolupar el seu sistema ADAM (Area Defense Anti-Munitions) durant el mateix període, aquest prototip d'arma làser va ser dissenyat per combatre a prop amb míssils, drons i vaixells casolans. Va demostrar la seva capacitat per rastrejar objectius a distàncies de més de 5 km i destruir-los a distàncies de fins a 2 km. A finals de 2015, Lockheed va presentar la seva nova unitat Athena de 30 kW basada en la tecnologia ADAM. Poc se sap sobre els programes russos d'armes làser. El gener del 2017, el viceministre de Defensa, Yuri Borisov, va anunciar que el país es dedica al desenvolupament de làser i altres armes d'alta tecnologia i que els científics russos han fet un avanç significatiu en el camp de la tecnologia làser. I no més detalls …
