حتى وقت قريب ، كان دور الليزر مقصورًا إلى حد كبير على توفير بيانات المدى والإضاءة ، ووضع علامات ووضع علامات على الأهداف لإطلاق صاروخ موجه شبه نشط ، أو تصحيح مسار الصواريخ الموجهة بالشعاع. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الليزر بنجاح كأجهزة تعمية ، في عدد من التطبيقات ذات الصمامات البعيدة ، وكذلك في أنظمة التدابير المضادة التي يتم التحكم فيها للأسلحة تحت الحمراء ضد الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء.
يمكن توفير الحماية من الليزر بواسطة أجهزة استشعار يمكنها اكتشاف وتحديد موقع المصدر وتحديده ، ويعني ذلك إعاقة المراقبة ، وبالتالي منع جمع المعلومات ، وأخيرًا ، 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) ، القادرة على تدمير أهداف مثل الطائرات الصغيرة بدون طيار والمقذوفات ، وإتلاف الأنظمة الأكبر حجمًا ، هي على وشك الانتشار التشغيلي الهائل ، والمطورين و هياكل التخطيط من الجدير بالفعل التفكير بعناية حول كيفية مواجهتها.
لا شك أن الولايات المتحدة تنفذ معظم برامج الليزر ، لكن روسيا والصين وألمانيا وإسرائيل والمملكة المتحدة تعمل أيضًا على أنظمة مماثلة ، ووفقًا لجهاز استخبارات الكونجرس ، فمن غير المرجح أن يكون للولايات المتحدة ميزة واضحة هنا.
الأنظمة البحرية
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 يتطلب أنظمة طاقة منخفضة نسبيًا. سيتطلب إسقاط الصواريخ المضادة للسفن وحتى الطائرات أسلحة أقوى من فئة 150 كيلو واط.
تقوم البحرية الأمريكية ، المؤيد الأكثر حماسة لهذه التقنية ، بتمويل العديد من أنظمة أسلحة الليزر في إطار برنامج SNLWS (نظام سلاح الليزر السطحي). في مارس 2018 ، مُنحت شركة لوكهيد مارتن عقدًا للنظام الأول أو المرحلة الأولى. بموجب هذا العقد الذي تبلغ قيمته 150 مليون دولار ، ستقوم بتصميم وتصنيع وتوريد اثنين من أجهزة الليزر عالية الطاقة وجهاز الليزر المبهر للمراقبة (هيليوس) ، أحدهما للتركيب على مدمرة من طراز Arleigh Burke والآخر للاختبار على الشاطئ. يتضمن العقد أيضًا خيارًا لـ 14 نظامًا إضافيًا هيليوس. عند الانتهاء بنجاح من التجارب ، ستؤدي هذه الخيارات إلى زيادة قيمة العقد إلى حوالي 943 مليون دولار.
قال متحدث باسم مكتب هيليوس: "برنامج هيليوس هو الأول من نوعه الذي يدمج أسلحة الليزر والاستطلاع طويل المدى والمراقبة والقدرات المضادة للطائرات بدون طيار لزيادة الوعي بالموقف وخيارات الدفاع متعددة الطبقات المتاحة للبحرية الأمريكية". أنظمة الأسلحة وأجهزة الاستشعار.
يشتمل برنامج هيليوس على ليزر ألياف بصرية بقدرة 60 كيلو وات لمكافحة الطائرات بدون طيار والقوارب الصغيرة ، ونظام استشعار للمراقبة والاستطلاع بعيد المدى مدمج مع نظام التحكم القتالي إيجيس في السفينة ، وليزر منخفض الطاقة لتعمية أنظمة المراقبة لطائرات العدو بدون طيار.. يقال إن الليزر الرئيسي لديه إمكانات نمو تصل إلى 150 كيلو واط.
كجزء من المرحلة الأولى ، ستقوم شركة لوكهيد مارتن بتسليم نظامي هيليوس للاختبار بحلول عام 2020 ، أحدهما للتثبيت على مدمرة من طراز Arleigh Burke والآخر للاختبار الأرضي في White Sands.
أودين المبهر
النظام الثاني هو تركيب ليزر منخفض الطاقة ODIN (جهاز التعمية البصري البصري ، Navy - جهاز التعمية البصري للبحرية) ، مصمم لتعمية 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 الاستجابة ، 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) ، هو تطوير أقوى لبرنامج نظام سلاح الليزر (LaWS) ، والذي بموجبه تم تركيب ليزر بقدرة 30 كيلو وات للتقييم في سفينة الإنزال San أنتيونو. في عام 2015 ، تم اختيار شركة Northrop Grumman كجزء من برنامج SSL-TM لتطوير سلاح بقدرة 150 كيلو وات سيتم تثبيته على سفينة من فئة سان أنطونيو 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 أسلحة الليزر.
نظام رابع يسمى RHEL (الليزر 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 300 مليون دولار في عام 2019 على أنظمة الأسلحة هذه.
أنظمة المركبات التجريبية
أثبت النموذج الأولي لجهاز الليزر الأرضي المحمول لشركة Lockheed Martin Athena قدرته على إسقاط الطائرات الصغيرة بدون طيار. نشرت الشركة مقطع فيديو يسقط فيه الليزر خمس طائرات بدون طيار على التوالي ، ويهدف في كل مرة إلى الذيل العمودي للمركبات.
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 النسخة المحصنة ستكون مناسبة للاستخدام القتالي.
يستخدم النظام ليزر ليفي ALADIN (مبادرة عرض الليزر المتسارع) بقدرة 30 كيلو وات طورته شركة لوكهيد مارتن. في نظام ALADIN ، تعمل العديد من وحدات الليزر معًا ، وهذا التكوين يجعل من السهل نسبيًا توسيع قوة السلاح إلى قيم أعلى.
نظام آخر ، يجري تطويره هذه المرة للجيش الأمريكي ، كان أداؤه جيدًا في مناورة حرائق التجارب المتكاملة (MFIX) الذي عقد في أوائل عام 2018. حصل نظام السلاح هذا على تسمية MEHEL (ليزر تجريبي متنقل عالي الطاقة). إنه نظام ليزر بوينج بقدرة 5 كيلو وات مثبت على مركبة مصفحة من طراز Stryker 8x8. أثبت نظام MEHEL قدرته على إسقاط طائرات هليكوبتر صغيرة وطائرات بدون طيار فوق وتحت الأفق أثناء تمرين MFIX ، بالإضافة إلى إشراك الأهداف الأرضية بنجاح.
تم تصميم نظام أسلحة الليزر MEHEL التابع للجيش الأمريكي ليتم تثبيته على منصة قتالية. يستخدم ليزر الألياف التجارية مع القدرة على توليد 10 كيلو واط 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 الحصول على الهدف والتتبع بواسطة كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء مع مجالات رؤية واسعة وضيقة ورادار Ku band.
في أغسطس 2014 ، بدأ Raytheon و US Marine Corps (ILC) اختبار نظام HEL للتثبيت على المركبات التكتيكية الصغيرة للفيلق لمكافحة الطائرات بدون طيار التي تحلق على ارتفاع منخفض والأهداف المماثلة كجزء من برنامج Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. في عام 2010 ، نجح نموذج أولي للنظام في الاختبارات التجريبية في إسقاط أربع طائرات بدون طيار.
وفقًا لشركة Raytheon ، فإن التكنولوجيا الرئيسية في مثل هذا السلاح المضغوط هي دليل الموجة المستوية (PWG). "باستخدام PWG واحد ، يشبه في الحجم والشكل مسطرة 50 سم ، يولد الليزر عالي الطاقة طاقة كافية لإشراك الطائرات الصغيرة بشكل فعال."
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 من قبل ILC. يمكن للليزر الموجه بالرادار المثبت على المركبة المدرعة JLTV (المركبة التكتيكية الخفيفة المشتركة) أن يكمل نظام الحرب الإلكترونية وصواريخ ستينغر.
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 ، وتحييد المتفجرات والقابلة للتطوير. تأثيرات غير مميتة على عدد من التهديدات من نطاقات العمليات باستخدام أشعة الليزر بسعة 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 ستكمل المدافع والصواريخ بدلاً من استبدالها ، على الأقل على المدى القصير والمتوسط. أحد التطورات الرئيسية في Rheinmetall هو محاذاة الحزمة. تسمح هذه التقنية بتركيز طاقة العديد من أجهزة الليزر على هدف واحد ، مما يجعل من الممكن للنظام بأكمله التركيز على مدافع الهاون أو الصاروخ أو صاروخ كروز أو الطائرات الهجومية الأكثر تهديدًا ، ثم 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 بقدرة 10 كيلو وات ولكنه قابل للتوسيع إلى "مئات كيلووات" لمحاربة الطائرات بدون طيار والصواريخ قصيرة المدى والألغام. وبحسب الشركة ، فإن نظام Iron Beam يتكون من مركبتين ليزر على شاحنتين مختلفتين لاعتراض صاروخ واحد ، ويلاحظ أنه يمكن استخدام حزم متعددة على أهداف أكبر. تشير الرسالة إلى أن النظام قد يكون جاهزًا بحلول عام 2020.
تم تصميم نظام قبة الطائرات بدون طيار الأصغر حجمًا لاكتشاف وتعطيل الطائرات الصغيرة بدون طيار من خلال تشويش الترددات الراديوية ؛ يمكن أن يشتمل أيضًا على ليزر بقدرة 5 كيلو وات قادر على إسقاط أهداف مماثلة في نطاقات تصل إلى 2 كم.
الليزر الصيني والروسي
تعمل الصين بنشاط على تطوير أنظمة متنقلة على الشاحنات والمنصات التكتيكية. تحرص الشركات الصينية ، بما في ذلك Poly Technologies مع Silent Hunter و Guorong-I ، على عرضها في المعارض التجارية ونشر مقاطع الفيديو التجريبية على الشبكة. على سبيل المثال ، تم عرض مقطع فيديو يقوم فيه نظام Guorong-I بحرق لوحة اختبار محمولة بواسطة كوادكوبتر صغير ، ربما من خط DJI Phantom ، ثم يقرع تلك الطائرة نفسها.
يُعتقد أن الصين تعمل أيضًا على أنظمة سفن أكبر ، ربما يتم تثبيتها على الطراد الجديد Tour 055.
يقول الجيش الروسي إن لديه بالفعل أسلحة ليزر في الخدمة. أعلن يوري بوريسوف ، نائب رئيس وزراء الاتحاد الروسي حاليًا ، في عام 2016 أن هذه لم تكن نماذج تجريبية ، بل أسلحة عسكرية.
من المفترض أن تقوم روسيا بتطوير عدد من أنظمة الليزر وغيرها من أسلحة الطاقة الموجهة وأنظمة الليزر للدفاع ضد الطائرات. وفقًا للتقارير ، من المخطط تركيب ليزر ذو طاقة أعلى على الطائرات المقاتلة 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 المطلوبة من الكهرباء ، فإن عملية الاختراق العملي لأنظمة الليزر في مجال بدأ الطيران التكتيكي الآن.
في صيف عام 2017 ، تم إجراء الاختبارات الأولى لليزر عالي الطاقة متكامل تمامًا ، حيث تم حرق هدف أرضي بواسطة مروحية أباتشي بواسطة وحدة من تصميم شركة Raytheon. في سلسلة من عمليات الاختطاف التجريبية التي أجرتها Raytheon والجيش الأمريكي بالتعاون مع قيادة العمليات الخاصة White Sands ، ورد أن المروحية ضربت أهدافًا من مجموعة متنوعة من الارتفاعات بسرعات مختلفة ، في أوضاع طيران مختلفة وعلى مدى مائل يبلغ 1.4 كم.
من أجل توفير المعلومات المستهدفة ، وتحسين الوعي بالموقف والتحكم في الحزمة ، قامت Raytheon بتكييف نسخة من محطتها الإلكترونية الضوئية MTS (نظام الاستهداف متعدد الأطياف).
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
يستكشف سلاح الجو الأمريكي إمكانية استخدام تقنية HEL لحماية الطائرات التكتيكية من صواريخ جو-جو أو سطح-جو كجزء من برنامج Shield (الحماية الذاتية لليزر عالي الطاقة) ، فيما يتعلق بـ في نوفمبر 2017 ، منح مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية عقدًا لشركة لوكهيد مارتن لنظام الحاويات الذي سيتم اختباره على طائرة مقاتلة بحلول عام 2021. يتمثل أحد أهداف التصميم في تجميع ليزر ليفي متعدد الكيلوواط في مساحة محدودة متاحة. يركز العمل على ثلاثة أنظمة فرعية. الأول حصل على تسمية STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) وهو نظام توجيه شعاعي ؛ النظام الفرعي الثاني LPRD (Laser Pod Research & Development) هو حاوية تحتوي على أنظمة الليزر وإمدادات الطاقة والتبريد ؛ والثالث هو تركيب الليزر LANCE (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 تم تطويره لحكومة المملكة المتحدة بواسطة كونسورتيوم بقيادة MBDA يضم Oinetiq و Leonardo-Finmeccanica والعديد من الشركات البريطانية بما في ذلك GKN و Arke و BAE Systems. ومارشال AOG. يجب أن يتضمن العرض التوضيحي المخطط دورة كاملة من الاختبارات في نطاقات الأرض والبحر ، من الاستحواذ على الهدف إلى التدمير.
سيعتمد نظام السلاح على بنية ليزر ليفي قابلة للتطوير مع تقنية شعاع متماسكة ونظام التحكم في الطور المقابل. وفقًا لشركة QinetiQ ، تتيح لك هذه التقنية إنشاء مصدر لإشعاع الليزر عالي الدقة الذي يمكن توجيهه إلى هدف متحرك وتوليد كثافة طاقة عالية عليه على الرغم من الاضطرابات الجوية ، مما يسمح بتقليل وقت الضرب وزيادة نطاق. تسمح بنية Dragonfre القابلة للتطوير بزيادة عدد قنوات الليزر بحيث يمكن تخصيص المتغيرات الناتجة للتعامل مع مجموعة متنوعة من الدوائر ودمجها في مجموعة متنوعة من المنصات البحرية والبرية والجوية.
حماية التكنولوجيا الخفيفة
الليزر كأسلحة له جوانب إيجابية وسلبية. ينتقل الشعاع بسرعة الضوء ، لذلك لا توجد مضاعفات كبيرة في زمن 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 ، حيث قد يستغرق النظام في كثير من الحالات بعض الوقت لتسخين الهدف وممارسة التأثير المطلوب. في هذه الحالة ، يحصل الهدف على فرصة "للشعور" بالهجوم واستخدام الإجراءات المضادة المناسبة. تنشأ المشكلات أيضًا من الغلاف الجوي نفسه ، نظرًا 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 بأطوال موجية مختلفة ، مما يؤثر سلبًا على مدى فعالية الليزر وقدرته على تركيز الطاقة على الهدف.
بطبيعة الحال ، يبحث الجيش الأمريكي عن طرق لحماية أصوله من الليزر وأسلحة الطاقة الموجهة الأخرى.تقوم مديرية البحوث البحرية بتنفيذ برنامج رئيسي لمواجهة أسلحة الطاقة الموجهة. يدرس 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 الحجاب.
يمكن أن تشتمل المواد الواقية ، على سبيل المثال ، على طلاءات عاكسة أو كاشطة أو مدمرة. عادة ما تستخدم الطلاءات القابلة للتحلل ، التي تعتمد عادة على البوليمرات والمعادن ، في الوقود الصلب القائم على الفضاء ومركبات إعادة الدخول. عادةً ما تستخدم الستائر أو العوائق الماء أو الدخان لتشتت شعاع الليزر وتقليل كمية الطاقة التي تصل إلى الهدف.
بدأت الإجراءات المضادة الأخرى في الظهور ، والتي ، وفقًا لمبدأ التشويش النشط ، تعطل تشغيل نظام الليزر وتمنعه من إبقاء الشعاع على الهدف ، على سبيل المثال ، استخدام الليزر على متن المنصة المحمية. هذا الاتجاه ، وفقًا لبعض المعلومات ، تم التعامل معه بواسطة Adsys Controls. ومع ذلك ، تصف الشركة حاليًا نظام Helios الخاص بها على أنه "نظام سلاح طاقة سلبي موجه" ، ولكن دون ذكر الليزر صراحة. وفقًا لـ Adsys. توفر Helios ، وهي مجموعة أدوات استشعار مثبتة على طائرات بدون طيار كبيرة ، تحليلًا كاملاً للحزمة الواردة ، بما في ذلك موقعها وشدتها. "بهذه المعلومات ، تقوم بتشويش العدو بشكل سلبي وحماية السيارة وحمولتها".
المعلومات حول وسائل مكافحة أسلحة الليزر محمية بعناية ، ولكن هناك شيء واحد واضح: بدأت معركة تكنولوجية جديدة بين وسائل التأثير والرد.
