الطريقة الأكثر شيوعًا لتحييد أو تدمير أي نظام هي تركيز طاقة كافية عليه … ويمكن القيام بذلك بطرق مختلفة. حتى الآن ، في المجال العسكري ، كان الأكثر شيوعًا هو التأثير المادي للقذيفة ، التي ضمنت خواصها الميكانيكية والميكانيكية إلحاق الضرر الكافي لتدمير الهدف أو تعطيله أو تقليل قدراته القتالية بشكل كبير
من عيوب هذا الأسلوب أنه من أجل الوصول إلى هدف متحرك ، من الضروري تقدير مقدار الرصاص المطلوب لمقابلة القذيفة مع الهدف ، حيث سيمر وقت معين من لحظة اللقطة إلى الهدف. الضرب ، اعتمادًا على السرعة والمسافة الأولية. لكن امتلاك سلاح ليس له وقت طيران هو حلم أي جندي.
ومع ذلك ، فإن هذا السلاح موجود بالفعل واسمه LASER (اختصار لتضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع) - طريقة لتركيز الطاقة على هدف بسبب شعاع من الضوء ينتقل إليه بمسافة "سرعة الضوء ". وبالتالي ، فإن مشكلة الترقب في هذه الحالة لم تعد موجودة في البداية.
نظرًا لعدم وجود نظام مثالي ، فهناك العديد من المشكلات التي يجب معالجتها من أجل استخدام "الليزر" كسلاح. تتناسب كمية الطاقة المحتجزة على الهدف مع قوة إشعاع الليزر ووقت الاحتفاظ بالشعاع على الهدف. وبالتالي ، يصبح تتبع الهدف هو المشكلة الرئيسية. أيضًا ، تجلب قوة النظام مشاكله الخاصة ، المرتبطة مباشرة بالحجم واستهلاك الطاقة ، لأن الجيش ، كقاعدة عامة ، يحتاج إلى أنظمة متنقلة ، أي أنه يجب دمج "تركيبات الليزر" في النظام الأساسي. تظل أسلحة الليزر عالية الإنتاج للغاية ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة والحجم المحدود حلمًا ، على الأقل في الوقت الحالي.
في الوقت نفسه ، تم إجراء تجربة LFEX (الليزر لتجربة الإشعال السريع) في اليابان منذ عامين. شعاع بقوة اثنين بيتاوات ، أي كوادريليون (1015) واط ، تم تنشيط فترة زمنية قصيرة للغاية ، بيكو ثانية واحدة (1012 ثواني). وفقًا للعلماء اليابانيين ، كانت الطاقة المطلوبة لهذا التنشيط تعادل الطاقة المطلوبة لتشغيل الميكروويف لمدة ثانيتين. في هذه المرحلة ، سيكون من الجيد أن تصرخ "يوريكا!" حيث يبدو أن جميع المشاكل قد تم حلها. ولكن لم يكن هناك ، فقد تسلل الإزعاج هنا من جانب الحجم ، لأنه من أجل تحقيق قوة تبلغ 2 بيتاوات ، يحتاج نظام LFEX إلى علبة بطول 100 متر. وبالتالي ، تحاول العديد من شركات أنظمة الليزر حل معادلة حجم الطاقة والطاقة بطرق مختلفة. نتيجة لذلك ، يظهر المزيد والمزيد من أنظمة الأسلحة ، بينما يبدو أن المقاومة النفسية لهذه الفئة الجديدة من الأسلحة العسكرية آخذة في التناقص.
ألمانيا في العمل
في أوروبا ، تعمل مجموعتان رئيسيتان ، بقيادة Rheinmetall و MBDA ، على ليزر HEL عالي الطاقة (ليزر عالي الطاقة) ، معتبرين إياها أسلحة دفاعية وهجومية. في خريف عام 2013 ، أقام الفريق الألماني عرضًا مكثفًا في موقع اختبار Ochsenboden السويسري ، حيث تم تركيب ليزر عالي الطاقة على أنواع مختلفة من المنصات.تم تثبيت Mobile HEL Effector Track V class 5 kW على حاملة أفراد مدرعة M113 ، وعجلة مستحضر M113 Mobile HEL Effector Wheel XX فئة 20 kW على مركبة مدرعة عالمية GTK Boxer 8x8 ، وأخيراً ، تم تثبيت Mobile HEL Effector Container L class 50 kW في حاوية Drehtainer معززة على هيكل شاحنة Tatra 8x8.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى جهاز عرض سلاح الليزر الثابت بقدرة 30 كيلو وات المثبت على برج بندقية Skyshield وقد أظهر القدرة على صد هجمات متعددة من كائنات من نوع RAM (الصواريخ غير الموجهة وقذائف المدفعية وقذائف الهاون) والطائرات بدون طيار. أظهرت المنصة ذات العجلات قدرتها على تحييد الطائرات بدون طيار على مسافة تصل إلى 1500 متر ، كما تم استخدامها لتفجير خرطوشة في حزام خرطوشة لغرض التشويش "التقني" لمدفع رشاش من العيار الكبير. إذا تحدثنا عن نظام التعقب ، فقد تم استخدامه لتحييد العبوات الناسفة وإزالة العوائق ، على سبيل المثال ، حرق الأسلاك الشائكة من مسافة بعيدة. تم استخدام نظام أكثر قوة في حاوية لتعطيل تشغيل الأنظمة الإلكترونية الضوئية على مسافة تصل إلى 2 كم.
في الوقت نفسه ، كان تركيب البرج الثابت قادرًا على حرق قذيفة هاون عيار 82 ملم على مسافة كيلومتر واحد ، مع الحفاظ على الشعاع على الهدف لمدة 4 ثوانٍ. إضافة إلى ذلك ، أصابت المنشأة 90٪ من الكرات الفولاذية بالمتفجرات ، مقلدة بقذائف هاون 82 ملم ، والتي تم إطلاقها دفعة واحدة تلو الأخرى. أيضا ، أخذ التثبيت في الحراسة ودمر ثلاث طائرات بدون طيار نفاثة. واصلت Rheinmetall تطوير أنظمة الطاقة الموجهة وقدمت العديد من الأنظمة والأجهزة الجديدة في معرض IDEX 2017. وفقًا لخبراء Rheinmetall ، دخل عدد كبير من أنظمة أسلحة الليزر إلى السوق في السنوات الخمس الماضية. اعتمادًا على النظام الأساسي ، فإن منهجية اختبار المواصفات العسكرية تشبه إلى حد كبير تلك المستخدمة في أنظمة optocoupler. "فيما يتعلق بالأنظمة الأرضية ، نعتقد أننا في مرحلة TRL 5-6 (عينة عرض التكنولوجيا) ،" لاحظ الخبراء ، مشددًا على ضرورة توجيه المزيد من الجهود إلى الوزن والحجم وخصائص استهلاك الطاقة ، وأكبر يرتبط العمل بأنظمة السلامة. ومع ذلك ، فإن الوضع يتغير بسرعة كبيرة "وعلى مدى السنوات الثماني الماضية قمنا بما تم إنجازه في مجال البنادق على مدى 600 عام الماضية" ، كما تعتقد الشركة. بالإضافة إلى التطبيقات الأرضية ، تعمل Rheinmetall أيضًا على الأنظمة البحرية. في عام 2015 ، تم اختبار أسلحة الليزر على متن سفينة خرجت من الخدمة ؛ هذه هي الاختبارات الأولى لليزر في أوروبا كجزء من المهمات من سفينة إلى الشاطئ.
في مفهومها "بيلو باتريوت" ("تحت مجمع باتريوت" ، وهو حل لتحييد الأصول العسكرية التي لا يمكن أن توقفها أنظمة دفاع جوي أكبر تعتمد على أنظمة الصواريخ) ، تدمج راينميتال ، بالإضافة إلى الصواريخ والمدافع ، جهاز ليزر مثبت في برج سكاي شيلد. يُستخدم هذا الليزر القابل للتخصيص بقدرة 30 كيلو وات لمواجهة الطائرات بدون طيار وهو فعال بشكل خاص ضد الهجمات الضخمة. ويعتقد أن حزمة 20 كيلوواط كافية للاستخدام في مثل هذه الطائرات ، وخاصة الخفيفة منها ، والتي قد تشكل أكبر تهديد بموجب مفهوم "Under Patriot". تحدث عملية الذوبان عن بعد ، بينما يتم تعطيل الدوائر الإلكترونية للطائرة بدون طيار أو يحدث تلف كارثي للمادة. الدقة المطلوبة هي 3 سم على مسافة كيلومتر واحد ، والتي يمكن تحقيقها وفقًا لـ Rheinmetall ؛ تتوقع اعتماد تثبيت من الفئة 1 في غضون سنتين إلى ثلاث سنوات.
تم تثبيت حامل ليزر بقدرة 10 كيلو واط أعلى حامل المدفع المثبت على متن السفينة Sea Snake-27. اقترح Rheinmetall تطبيقًا عمليًا لمثل هذا الليزر - قطع صواري الرادار أو هوائيات راديو العدو - شيء يشبه الليزر المكافئ لطلقة تحذيرية من مدفع.تم تقديم ليزر مشابه أيضًا على نموذج أولي لبرج فائق الخفة يتم التحكم فيه عن بعد مصنوع بالكامل من ألياف الكربون ، والذي يزن 80 كجم فقط مع المشغلات والإلكترونيات الضوئية وله قدرة تحميل تصل إلى 150 كجم. أخيرًا وليس آخرًا ، تم تقديم أصغر نظام ليزر في هذا العرض بقوة 3 كيلوواط في محطة أسلحة يتم التحكم فيها عن بُعد مثبتة على برج دبابة Leopard 2. محدثة. IED). وفقًا لـ Rheinmetall ، ينتظر السوق حاليًا أنظمة ليزر من الفئة 1. لا يمثل الحد الأقصى من الطاقة مشكلة هنا ، ويمكن دمج أنظمة إضافية في مفهوم معياري ، على سبيل المثال ، يمكن تركيب اثنين من بواعث 50 كيلو واط أو ثلاث بواعث 30 كيلو واط لتحقيق مستويات طاقة أعلى ….
تعمل الشركة أيضًا على تقنيات يمكنها التعويض جزئيًا عن تأثيرات الطقس على الشعاع. تعتبر قوة عالية تبلغ حوالي 100 كيلوواط لمهام مكافحة الصواريخ وقذائف المدفعية وقذائف الهاون ، وكذلك لتعمية الأنظمة الإلكترونية الضوئية في نطاقات كبيرة. بالنسبة للمهمة الثانية ، يُعتقد أن خرج الطاقة القابل للتعديل أمر مرغوب فيه ، وبالتالي توفير الطاقة من أجل "إطلاق النار" المتكرر. تعمل Rheinmetall عن كثب مع Bundeswehr الألماني في برنامج لتطوير منشأة ليزر جديدة عالية الطاقة.
بريطانيا العظمى تحاول أيضًا
في يناير 2017 ، أعلنت وزارة الدفاع البريطانية أنها وقعت اتفاقية لتطوير سلاح ليزر تجريبي مع مجموعة صناعية تم إنشاؤها خصيصًا تعرف باسم Dragonfire. تم تشكيل مجموعة Dragonfire ، بقيادة MBDA ، على أساس أنه لا يمكن لأي شركة تنفيذ برنامج مختبر علوم وتكنولوجيا الدفاع (DSTL) بشكل مستقل. وبالتالي ، فإن هذا الحل يجمع بين أفضل ممارسات الصناعة البريطانية: ستوفر MBDA خبرتها في نظام الأسلحة الرئيسي ، ونظام التحكم في الأسلحة المتقدم ، وأنظمة التصوير وتنسيق جهودها مع QinetiQ (بحث مصدر الليزر وعرض التكنولوجيا) ، Selex / Leonardo (البصريات الحديثة ، تعيين الهدف وأنظمة تتبع الهدف) ، GKN (تقنيات تخزين الطاقة المبتكرة) ، BAE Systems و Marshall Land Systems (تكامل المنصات البحرية والبرية) و Arke (الصيانة طوال فترة الخدمة بأكملها). ستُظهر الاختبارات التوضيحية المقرر إجراؤها في عام 2019 أن أسلحة الليزر قادرة على التعامل مع أهداف نموذجية على مسافة ، سواء في البر أو البحر.
سيسمح العقد بقيمة 35 مليون يورو لهذه المجموعة الصناعية باستخدام تقنيات مختلفة واختبار قدرات النظام لاكتشاف وتتبع وتحييد الأهداف على مسافات مختلفة ، في الظروف الجوية المتغيرة ، على الماء والأرض. الهدف هو تزويد المملكة المتحدة بقدرات كبيرة في أنظمة أسلحة الليزر عالية الطاقة. سيضع هذا الأساس للميزة التشغيلية التي توفرها التكنولوجيا ، فضلاً عن التصدير المجاني لمثل هذه الأنظمة لدعم برنامج الازدهار الموضح في المراجعة الاستراتيجية للدفاع والأمن في المملكة المتحدة لعام 2015. لعام 2019 ، مع هزيمة الأهداف النموذجية على الأرض وفي البحر. ستشمل العروض التوضيحية التخطيط الأولي لمهمة قتالية واكتشاف الهدف ، ونقل شعاع الليزر إلى جهاز التحكم ، وتوجيهه وتتبعه ، وتقييم درجة الضرر القتالي ، بالإضافة إلى عرض لإمكانية الانتقال إلى المرحلة التالية دورة.لن يساعد المشروع في تحديد مستقبل البرنامج فحسب ، بل سيساعد أيضًا DSTL في وضع خطة تشغيل ، إذا تم اختبارها بنجاح ، فسيتم توقعها في منتصف عام 2020 تقريبًا. بالإضافة إلى برنامج Dragonfire ، يقوم مختبر DSTL البريطاني بتنفيذ برنامج إضافي لاختبار تأثير أسلحة الليزر على أهداف محتملة من أنواع مختلفة ؛ أجريت الاختبارات الأولى على قذيفة هاون عيار 82 ملم.
ألمانيا مرة أخرى
تتعاون شركة تصنيع الصواريخ الأوروبية MBDA بنشاط مع الحكومة الألمانية والجيش بشأن أسلحة الليزر. بدءًا من عرض تقنية النموذج الأولي في عام 2010 ، ابتكرت شعاعًا فرديًا بقدرة 5 كيلوواط ثم قامت بتوصيل الاثنين ميكانيكيًا لإنتاج شعاع 10 كيلو واط. في عام 2012 ، تم تجهيز منشأة معملية جديدة بأربعة أجهزة ليزر بقوة 10 كيلو وات لإجراء تجارب لاعتراض الصواريخ وقذائف المدفعية وذخيرة الهاون. أجريت الاختبارات في نهاية عام 2012 ، وحاول المهندسون دمج هذا التثبيت في عدة حاويات في سلسلة من الاختبارات في جبال الألب ، ولكن كان من الصعب بالتأكيد استدعاء هذا النظام المحمول. وبالتالي ، كانت الخطوة التالية هي تطوير نموذج أولي يمكن نشره بسهولة في الميدان. في 2014-2016 ، عمل العلماء والمهندسون بجد على ذلك في موقع اختبار Schrobenhausen ، مما أدى إلى التجارب الأولى مع النظام الجديد ، التي أجريت في أكتوبر من العام الماضي.
تم إجراء الاختبارات في قاعدة تدريب Putlos في بحر البلطيق ، وقبل كل شيء ، كانت تهدف إلى اختبار نظام التوجيه وتصحيح الحزمة مع أهداف ضرب محاكاة على مسافات مختلفة ؛ لهذا الغرض ، تم استخدام كوادكوبتر كهدف جوي. ارتبط اختيار موقع الاختبار هذا ، أولاً وقبل كل شيء ، باعتبارات أمنية ، فضلاً عن حقيقة أن الأساطيل تعمل حاليًا بنشاط أكبر في تطوير منشآت أسلحة الليزر. تم تثبيت العرض التوضيحي الجديد في حاوية ISO 20 قدمًا ؛ والسبب في ذلك هو خفض التكاليف ، لأنه في هذه الحالة لم يتطلب الكثير من أعمال التكامل ، بدلاً من تثبيت النظام على منصة عسكرية. في هذه الحالة ، لا يشغل نظام الليزر الحجم الكامل داخل الحاوية. كان الإجراء الآخر لتوفير التكاليف هو قرار عدم دمج مصدر الطاقة في المحطة التجريبية نفسها ، على الرغم من أن الحجم الزائد المتاح سيسمح بذلك إذا لزم الأمر. يمكن أن يسمح الحجم الإضافي أيضًا بإضافة آلية لخفض الجزء العلوي من جهاز توجيه الليزر إلى داخل حاوية الشحن. يمكن تنفيذ كل هذه الحلول في النظام الموجود بالفعل في الخدمة. تنتظر MBDA Germany حاليًا المرحلة التالية من الاختبار ، والتي ستختبر النظام بأكمله ، بما في ذلك توليد شعاع ليزر قوي. يجب أن يحدث هذا في أواخر عام 2017 - أوائل عام 2018.
تعتمد وحدة العرض الجديدة على نظام توليد شعاع وجهاز توجيه ، ويتم فصل الجهازين ميكانيكياً عن بعضهما البعض. المصدر الحالي عبارة عن ليزر ليفي واحد بقدرة 10 كيلو وات مدمج في الحاوية مع جميع المعدات وأجهزة الكمبيوتر ونظام إزالة الحرارة ، إلخ. يُسقط شعاع الليزر من خلال ألياف بصرية إلى جهاز توجيه. تم هنا استخدام الخبرة التي اكتسبتها MBDA بالفعل. ومع ذلك ، فقد تم تطوير بعض الأجزاء خصيصًا لنظام الليزر هذا ، مما يحسن بشكل كبير الدقة والسرعة الزاوية والتسارع مقارنة بالأنظمة القياسية. يسمح فصل العنصرين أيضًا بتغطية سمت مستمرة بزاوية 360 درجة ، بينما تتراوح زوايا الارتفاع من + 90 درجة إلى -90 درجة ، وبالتالي تغطي قطاعًا يزيد عن 180 درجة. من أجل تحسين وحدة تصويب الشعاع ، تم أيضًا دمج نظام بصري تلسكوبي فيها.يعد التسارع ومعدل الانعراج أمرًا أساسيًا عند التعامل مع أهداف عالية المناورة مثل الطائرات بدون طيار الصغيرة والصغيرة ، وعندما يتعلق الأمر بصد الهجمات الضخمة. عامل رئيسي آخر هو القوة ، لأنه كلما زادت القوة ، قل الوقت الذي يستغرقه تدمير / تحييد الهدف. في هذا الصدد ، حاول المطورون التأكد من أن الإعداد التجريبي الجديد يمكن أن يقبل مصادر الليزر المختلفة ، والتي ، عند دمجها ، يمكن أن تزيد من طاقة الإخراج. بالإضافة إلى ذلك ، سيسمح فصل مولد الليزر وجهاز التوجيه في المستقبل بقبول أنواع جديدة من مولدات الليزر ذات كثافة طاقة أعلى ، مما يجعل من الممكن تعبئة المزيد من الطاقة في وحدة أصغر. تراقب MBDA Germany عن كثب تطور إمدادات الطاقة ، حيث تظل جودة الشعاع عاملاً رئيسيًا. كما هو الحال مع الإعداد المختبر السابق ، تم استخدام المرايا التي يمكنها بسهولة التعامل مع قوة أكبر من العدسات ، وتمت إزالة الأخيرة من النظام بسبب مشاكل حرارية. يمكن لجهاز التوجيه بالتالي أن يتحمل قوة تزيد عن 50 كيلو واط. على الرغم من أن الحد النظري 120-150 كيلوواط يبدو واقعيًا تمامًا.
تعتقد MBDA Germany أن النظام المضاد للطائرات بدون طيار يجب أن يكون لديه طاقة خرج من 20 إلى 50 كيلو واط ؛ هناك حاجة إلى نفس القدر من الطاقة لمحاربة الزوارق السريعة ، الهدف المفضل للأسطول. استثمرت الشركة بكثافة في تكنولوجيا التتبع للتعامل مع الطائرات بدون طيار التي يقل وزن إقلاعها عن 50 كجم. أما بالنسبة لاعتراض الصواريخ وقذائف المدفعية وذخائر الهاون ، والتي كانت تعتبر في الأصل إحدى المهام الرئيسية لمنشآت الليزر ، فقد أدرك العملاء أن تطوير مثل هذه الأنظمة القائمة على الليزر لا يزال يمثل مشكلة في الوقت الحالي. نتيجة لذلك ، تغيرت أولويات معظم العسكريين. النظام الجديد قيد الاختبار هو في مستوى الجاهزية TRL-5 (تقنية مثبتة في البيئة المناسبة). للحصول على نموذج أولي كامل ، يحتاج النظام إلى تحسين في اتجاه التكيف مع التشغيل في الظروف المعاكسة ، في حين أن بعض المكونات التجارية الجاهزة تحتاج إلى أن تكون مؤهلة للمهام العسكرية.
تعمل MBDA Germany حاليًا على تطوير برنامج لسلسلة الاختبارات التالية التي سيتم الانتهاء منها في نهاية هذا العام أو أوائل العام المقبل ؛ يتم تنفيذ هذا العمل في اتصال وثيق مع البوندسوير ، الذي يمول هذا البرنامج جزئيًا. حان الوقت لعقد فعلي لتطوير نظام عملي وجاهز للدفعات لن يوفر التمويل فحسب ، بل يحدد أيضًا المتطلبات الواضحة. تعتقد MBDA Germany أنه عند استلام مثل هذا العقد ، سيكون النظام جاهزًا في أوائل عام 2020.
خارج أوروبا
تم تطوير العديد من أنظمة الليزر في الولايات المتحدة الأمريكية. في عام 2014 ، تم اختبار نظام الليزر المثبت على USS Ponce ، المتمركزة في الخليج العربي. أطلق نظام الليزر LaWS (نظام سلاح الليزر) بقدرة 33 كيلو واط الذي طوره كراتوس النار بنجاح على القوارب الصغيرة والطائرات بدون طيار. طورت شركة لوكهيد مارتن نظامها ADAM (دفاع المنطقة المضاد للذخيرة) خلال نفس الفترة ، تم تصميم هذا النموذج الأولي لسلاح الليزر للقتال من مسافة قريبة بالصواريخ والطائرات بدون طيار والقوارب محلية الصنع. أظهر قدرته على تتبع الأهداف على مسافات تزيد عن 5 كم وتدميرها على مسافات تصل إلى 2 كم. في نهاية عام 2015 ، كشفت شركة لوكهيد النقاب عن وحدتها الجديدة أثينا بقدرة 30 كيلو وات على أساس تقنية ADAM. لا يُعرف سوى القليل عن برامج أسلحة الليزر الروسية. في يناير 2017 ، أعلن نائب وزير الدفاع يوري بوريسوف أن البلاد منخرطة في تطوير أسلحة الليزر وغيرها من الأسلحة عالية التقنية وأن العلماء الروس حققوا تقدمًا كبيرًا في مجال تكنولوجيا الليزر.ولا مزيد من التفاصيل …
