В бойните полета на местните войни в днешния свят, от войници до силно бронирани основни бойни танкове, от бункери до клъстерни цели, най -страшните оръжия са всякакви дронове и круизни ракети. По-специално, така наречената „перспектива от първо лице“, тоест FPV микро-дронове, с по-бързата им скорост на полета, изключително гъвкавите възможности за управление и сравнително ниската цена, могат да използват тактики на „рояк“, за да извършат атаки за насищане върху различни Целите от своя страна, докато целта не бъде напълно унищожена. В този случай военните и военните техници на различни страни активно разработват нови анти-дронове, за да се справят с почти повсеместните заплахи за дронове. Сред тях най-обещаващата и рентабилна анти-дронова система е високоенергийното лазерно оръжие.
Технология, която започна в Студената война
От 1960 г., когато американският учен Майман успешно разработи първия в света рубинен лазер и получи първия лазерен лъч в човешката история, световните военни сили са измислили идеята за прилагане на този изкуствен лъч със силна насоченост, добра монохроматичност и съгласуваност и изключително висока яркост и енергийна плътност към военните. Като първата страна в света, която измисля лазери, Съединените щати естествено поеха водещата роля в развитието на лазерните оръжия, а неговият съперник на Студената война - Съветският съюз, последва отблизо.
Въпреки това, по време на напрегнатия период на конфронтация между Изтока и Запада, и Съединените щати, и Съветският съюз се съсредоточиха върху мащабни лазерни оръжия с висока мощност на стратегическо ниво за анти-ракетни и антисателитни. По-специално, администрацията на Рейгън на Съединените щати предложи изключително мащабен план „Междузвездни войни“, основното съдържание на което беше да се разгърне високоенергийните лазерни оръжия в космоса, на сушата и на военните кораби, за да прихващат различни видове средни-средни- и дългосрочен и междуконтинентален балистични ракети на Съветския съюз.
По-късно, с края на Студената война, особено поради нарастващата зрялост на противозащитната ракетна технология, Съединените щати основно се отказаха от развитието на високоенергийните лазерни оръжия на стратегическо ниво с високи технически затруднения и изключително висока цена, и Обърна се към разработването на високоенергийни лазерни оръжия с много по-малък размер и тегло, ниска техническа трудност и сравнително евтини разходи. Сред тях американският флот е най -активен. Заедно с научните изследователски институции съгласно Министерството на отбраната на САЩ и големите вътрешни военни предприятия, той стартира редица тактически високоенергийни лазерни проекти за изследване и развитие на оръжия с различни технически маршрути, като например лазерната оръжейна система на ВМС (закони), Морският лазерен демонстратор (MLD) и тактическата лазерна система (TLS).
В началото на 21 век тези проекти за изследване и развитие на лазерни оръжия и развитие на тактическите високоенергийни оръжия са влезли в действителния етап на машинно тестване един след друг. Например, законосъобразното лазерно оръжие, разработено от Raytheon Company от Съединените щати, се комбинира с близката отбранителна система „Phalanx“ и е монтирана от едната страна на 6- барел 20 мм пистолет. Максималната мощност на изхода е 33 киловата. Той успешно е свалял дронове много пъти в множество морски тестове от 2008 до 2010 г.. По -специално, в теста през май 2010 г., законите бързо свалят 7 малки дрона на разстояние 3 километра за много кратко време, напълно демонстрирайки огромните огромни Потенциал на лазерни оръжия в анти-дрон.
Може ефективно да се справи с дронове
От гледна точка на принципа на работа, формите на щетите на лазерните оръжия до дронове са разделени главно на ефект на термична аблация, ефект на увреждане на удара и повреда на радиация. Сред тях най -важното разрушително средство за лазерни оръжия е ефектът на топлинната аблация. Когато лазерният лъч действа върху дрона, електроните вътре в кожния му материал получават лазерна енергия, която след това произвежда насилствени сблъсъци и се превръща в топлинна енергия. Тъй като температурата на областта на лазерното облъчване се повишава бързо, когато температурата е по -голяма от точката на топене, кожният материал на дрона ще се разтопи или дори се изпари.
Най-общо казано, за да се намали теглото на фюзелажа, доколкото е възможно, микро и малки и средни дронове най-вече използват неметални композитни материали, за да направят кожи. Сравнително евтините материали включват стъклени влакна, епоксидна смола, PE/PP (полиетилен/полипропилен) и др., И някои от висок клас ще използват въглеродни влакна, арамидни фибри и др. Тези композитни материали имат добра здравина, леко тегло и корозия съпротива. Производството на кожи с дронове може по -добре да отчита нуждите на изпълнението на полета, намаляването на теглото и достатъчната сила. Най-високите големи и средни дронове обикновено използват високоефективни алуминиеви сплави като кожи, които по същество са същите като кожните материали, които обикновено се използват в пилотирани самолети.
Точките на топене на тези кожни материали са различни. Точката на топене на материалите с въглеродни влакна е около 300 градуса, докато точката на топене на алуминиевите сплави материали обикновено може да достигне около 600 градуса. Въпреки това, за лазерните греди с температури, достигащи хиляди или дори десетки хиляди градуси по Целзий, са достатъчни само милисекунди от времето на експозиция, за да се стопят и изпарят кожата на различни дронове. Докато кожата се топи и се изпарява, лазерният лъч ще продължи да облъчва вътрешната структура и оборудване на дрона, причинявайки допълнителни щети и унищожаване според различни ситуации. Например, когато лазерният лъч облъчва системата за управление на дрона, той ще изгори вътрешните си платки и чипове, което ще доведе до това, че напълно загуби своята автоматична способност за управление и се срива; Когато облъчва бойната глава на някои самоубийствени дронове, той може да взриви вътрешния заряд и напълно да взриви дрона; Дори и да облъчва батерията или резервоара за гориво на дрона, това може да накара той да се запали.
В допълнение, ефектът на увреждане на удара и повреда на радиация, генериран от високоенергийни лазерни греди, също може да причини големи щети на дроновете. Например, ефектът на увреждане на ударна вълна се отнася главно до високоскоростната струя на плазмата, образувана след разтопяването и изпаряването на кожната структура на дрона или тялото. Генерираната огромна сила на въздействието ще повреди допълнително вътрешната структура на дрона, причинявайки разрушаването на фюзелажа и крилата и дори се разпада във въздуха. Ефектът на радиационното увреждане означава, че когато плазмата се изхвърля и повлиява, тя също ще освободи рентгенови лъчи, като по този начин ще образува повреда, подобен на електромагнитните импулси, което ще направи чип на системата за управление на дрона да се провали.
Всъщност дори някои лазерни оръжия с по -ниска мощност, чиито лазерни греди не са достатъчни за повреди на кожната кожа на дронове, също могат да постигнат целта да накарат дрона да загуби ефективността си на бой, като облъчва най -уязвимата част на дрона, фотоелектрическия сензор. Тестовете показват, че когато лазерният лъч облъчва оптичния прозорец на фотоелектрическия сензор на дрона, лъчът е директно фокусиран върху чипа на сензора на изображението, като CCD (устройство, свързано с зареждане, IE сензор за изображение) или CMOS (сензор) през обектива. Когато температурата на повърхността, причинена от облъчването на лъча, достигне около 200 градуса, това може да причини трайно увреждане на чипа на сензора за изображение и да го направи напълно неефективен.
След като ВМС на САЩ доказаха, че високоенергийните лазерни оръжия могат ефективно да се справят с дронове, други военни служби в САЩ и още повече страни започнаха да разработват такива нови оръжия. Например, американската армия също е изправена пред заплахи от дронове и круизни ракети, така че разработи насочена енергийна мобилна система за противовъздушна отбрана с къси разстояния (M-Shorad), базирана на шасито на бронирания автомобил с размери 8 × 8, с максимална мощност на изходната мощност от 50 киловата. В допълнение, Обединеното кралство е разработило тактическо лазерно оръжие, наречено „Dragon Fire“, с максимална мощност от 50 киловатта, която може да бъде оборудвана на кораби или инсталирана на различни колесни или проследявани превозни средства.
За да се справи с ракети, минохвъргачки и дронове, изстреляни от Хамас и Хизбула в Ливан, Израел е разработил тактическо лазерно оръжие, наречено „Железен лъч“, което си сътрудничи на системата за противовъздушна отбрана „Железният купол“, която използва ракети за прехващане. Тъй като Израел има по -високи оперативни изисквания за "желязния лъч" и трябва да може да прихваща целите на боеприпасите, максималната му мощност на изхода е увеличена до 100 киловатта. През май 2023 г. тактическото лазерно оръжие „Железният лъч“ пресече множество ракети, изстреляни от Хамас в действителната битка за първи път.
Въпреки това, по отношение на прихващането на дронове, първият действителен боен рекорд е постигнат от тактическото лазерно оръжие „Silent Hunter“, оборудвано от саудитската армия. През 2022 г. Саудитска Арабия проведе първата международна отбранителна изложба и обяви за първи път, че най -новото му тактическо лазерно оръжие „Silent Hunter“ е свалила 13 дронове за самоубийство, изстреляни от въоръжените сили на Хути в действителната битка, и показа останките на дроновете Това се запали и изгори. Максималната изходна мощност на този тип тактическо лазерно оръжие е 30 киловата, а максималният диапазон на убиване е 4, 000 метра. Непрекъснатото облъчване на разстояние 1, 000 метра е достатъчно, за да изгори през стоманена плоча с дебелина 5 мм. Като се има предвид, че самоубийствените дронове, произведени и използвани от въоръжените сили на Хути, са по-груби в дизайна, техните кожи могат да използват само PE/PP или от фибростъкло от най-ниския клас, а тактическото лазерно оръжие може да се каже, че „Silent Hunter“ е почти да се каже Лесен за справяне с такива дронове.
Бъдеща посока на развитие
От гледна точка на бъдещото развитие има две посоки за тактически лазерни оръжия, използвани за прихващане на дронове:
Единият е да се комбинират с други оръжия, като автоматични оръдия с малки калибър, картечници, ракети за противовъздушна отбрана и др., За да се образува цялостна система за убийство на борба с дрона.
Because laser beams have a fatal defect of being heavily dependent on weather conditions, in adverse environments such as rain, snow, fog and dust, the energy emitted by them will be absorbed and scattered by particles, water vapor and aerosols in the air, greatly reducing the power and range. In this case, the task of intercepting drones will be handed over to other weapons such as small-caliber automatic cannons, machine guns, and air defense missiles. At present, foreign countries have developed a number of so-called "light-cannon combined" weapon systems. The range of laser weapons is generally 1.5 kilometers to 7 kilometers, while the range of small-caliber automatic cannons is 3 kilometers to 4.5 kilometers. The two have overlapping killing zones and can complement each other at a distance, achieving the effect of 1+1>2.
Второ, анти-UAV тактическите лазерни оръжия са допълнително миниатюризирани или дори миниатюризирани. Понастоящем двете тактически лазерни оръжия, американският M-Shorad и британският „Dragon Fire“, могат да бъдат инсталирани на шасито на бронирани превозни средства, което наистина е огромно подобрение. Ако тактическите лазерни оръжия могат допълнително да намалят теглото и обема, те могат да бъдат популяризирани на по-малки и средни превозни средства, комбинирани с отдалечени оръжия и да защитят повече пехота. Отивайки крачка напред, ако отделните войници могат да бъдат оборудвани с анти-дронове лазерни пушки, които са с размерите и теглото на автоматичните пушки, безопасността на пехотата може да бъде изведена на следващото ниво.
