Lazer silah sistemleri yeni bir kavram olmaktan çok uzaktır, ancak günlük gelişimlerinde bazı önemli sorunlar devam etmektedir.
Cranfield Üniversitesi'nden (İngiltere) David James'e göre, bu tür sistemler iki geniş kategoriye ayrılıyor. İlki, dürbünleri ve diğer optik sensörleri devreye sokmak için tasarlanmış silahları içerirken, ikincisi güdümsüz füzeler ve insansız hava araçlarına karşı mücadeleye odaklanır. İkinci kategorideki sistemler, lazer silahlarının daha etkili hale gelmesi ve enerji kaynaklarının boyutlarının azalmasıyla birlikte ordunun giderek daha fazla ilgisini çekiyor. James şunları kaydetti:
“Bu sistemlerin bir takım avantajları var. Neredeyse sonsuz mühimmat sunuyorlar … güç kaynağı çalışıyorsa, lazer sistemi çalışmaya devam edecektir. Kullanımları nispeten kolaydır, bu da personel eğitimi sürecinin çok karmaşık olmadığı anlamına gelir."
denizden karaya
James'in belirttiği gibi, geçtiğimiz on yıllarda bu alanda, özellikle denizcilik sektöründe, deniz İHA'ları veya küçük tekneler gibi tehditlerle mücadele için lazer kullanmanın fizibilitesini değerlendiren bir dizi programda önemli miktarda çalışma yapılmıştır.
Gemi tabanlı sistemler, yüksek güçlü bir güç kaynağına kolay erişime sahip oldukları için ilk ortaya çıkanlardı ve lazer silahlarının etkinliğinin artması, onları kara kuvvetleri için giderek daha erişilebilir hale getiriyor. Bu, Amerikan ordusunun bir prototip oluşturma ve ilk savaş lazer sistemini yerleştirme projesi ile en açık şekilde gösterilmiştir. Muharebe tugaylarının korunması için M-SHORAD (Manevra - Kısa Menzilli Hava Savunması) olarak adlandırılan mobil kısa menzilli hava savunma görevlerini desteklemek için 2022 yılında dört Stryker zırhlı araca 50 kW kapasiteli sistemler kurulacak. İHA'lardan, güdümsüz füzelerden, topçu ve havan ateşinden ve havacılık helikopter tipinden.
ABD Ordusu Hipersonik, Yönlendirilmiş Enerji ve Uzay Silahları Ofisi direktörü Neil Thurgood, sözleşmenin imzalanması sırasında “Şimdi yönlendirilmiş enerji silahlarını savaş alanına getirme zamanı” dedi. - Ordu, ordunun modernizasyon planında sağlanan yönlendirilmiş enerji lazerlerine olan ihtiyacı kabul ediyor. Bu artık araştırma veya gösteri faaliyeti değildir. Bu stratejik bir muharebe kabiliyetidir ve onu askerlerin eline verecek doğru yoldayız."
James tarafından belirtildiği gibi, bu tür gelişmeler, özellikle İHA'larla ilgili olarak, potansiyel savaş yeteneklerindeki boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir. Savaş alanında çok sayıda insansız hava aracı göründüğünde, kara birlikleri tehditle başa çıkabilmelidir. Şu anda, bu görev, küçük silahlar ve makineli tüfeklerin çok yakın mesafeden ateşlenmesiyle çözülüyor, ancak burada hedeflenen ateşi gerçekleştirmenin çok zor olduğu açık. Kinetik bir alternatif, karadan havaya füzeler olabilir. Bununla birlikte, roketlerin aksine, dronların üretimi ve işletilmesi çok daha ucuzdur.
“Ekonomik artıları, füzeler çok hızlı tükeneceğinden, bir insansız hava aracı sürüsüne karşı füze kullanmanın sizin için karlı olmamasıdır. Uçak veya helikopter gibi daha önemli hedefler için roket cephaneliğinizi korumanız gerekiyor."
Lazerlerin bir diğer avantajı da hızlarıdır.
“Mühimmat” ışık hızında hareket ettiğinden, aslında, ışını bir an için hedefe yerleştirseniz bile, o zaman drone'yu vurursunuz … görüş hattınızı korkunç bir hızla geçse bile, sadece lazeri düşman platformuna hedefleyin - ve hedef sizindir.
Tehdit ne olursa olsun
ABD Ordusu'nun Yönlendirilmiş Enerji Proje Ofisi başkanı Craig Robin, lazer silah sistemlerinin de tehditlere karşı duyarsız olduğunu ekleyerek aynı fikirde.
"Çoğu malzeme yüksek sıcaklık tutmaz, lazeri bir mayına veya drone'a odaklarsanız, çarpmanız ölümcül olur."
Bütün bunlar elbette finansal açıdan avantajlar sağlıyor ancak aynı zamanda lazer sistemleri ordu için malzeme ve teknik tedarik miktarını da azaltabilir.
“Kinetik araçlara gelince, roketler yapmalısınız, roketlere sahip olmalısınız, onları silmelisiniz. Bu açıkça güçle sağlanan silah sistemleri için geçerli değil, yani lojistik yükü önemli ölçüde azaltıyorlar."
Robin'in ofisi, Ordunun Hızlı Yetenekler ve Kritik Teknolojiler Ofisi'nin (RCCTO) bir parçasıdır. Thurgood'un liderliğindeki organizasyon, yeni teknolojileri askerlere ulaşabilecek deneysel gelişmelere dahil etmek için çalışıyor. Yönlendirilmiş enerji bu aktivitenin ana odak noktasıdır.
M-SHORAD lazer üzerindeki çalışmada, Stryker makinesine 50 kW'lık bir lazerin kurulmasını ve bir prototipin üretilmesini sağlayan önceki MHHEL projesinin (Multi-Mission High-Energy Laser) gelişmeleri kullanıldı. 2021'de. Ancak, RCCTO projenin kapsamını genişletmeye karar verdi, bu nedenle şu anda dört lazerin konuşlandırılması planlanıyor. Ana yüklenici Kord Technologies ile birlikte çalışan Raytheon ve Northrop Grumman, M-SHORAD prototipleriyle bu projede rekabet ediyor.
RCCTO, diğer yönlendirilmiş enerji projelerinde yer almaktadır. Ana vurgu, Stryker aracına kurulan silah sistemi tarafından sağlanacak olan dolaylı ateşe karşı korumadır. Dolaylı Yangından Korunma Yeteneği - Yüksek Enerjili Lazer olarak bilinen bu proje, 100 kW'lık bir sistemden 300 kW'lık bir lazere geçmek ve 2024 yılına kadar birliklere teslim etmek için Yüksek Enerjili Lazer Taktik Araç Gösterici programının daha da geliştirilmesidir.
Ordu daha önce M-SHORAD üzerinde çalışmanın temelini oluşturan MEHEL (Mobil Deneysel Yüksek Enerjili Lazer) projesinin bir parçası olarak Stryker makinesine 10 kW'lık bir lazer kurdu.
Silahların gücünü artırma kararı, başarılı geliştirme sürecine dayanıyordu. Robin'in açıkladığı gibi, "Teknoloji olgunluğu açısından, endüstri yatırımları tüm süreci hızlandırmaya ve iyi sonuçlar elde etmeye yardımcı oldu."
Fiber optik
Kord Technologies'den Scott Schnorrenberg, katı hal lazerlerinden "önemli ölçüde daha verimli ve küçültülmüş boyuta sahip" spektral olarak birleştirilmiş fiber cihazlara geçiş olduğunu söyledi. Yüksek kapasiteli piller, güç üretimi ve termal yönetim sistemlerindeki bariz ilerlemelerin büyük bir rol oynadığını ve çok güçlü lazer sistemlerinin nispeten küçük savaş araçlarına kurulmasına izin verdiğini ekledi.
Kord şu anda teknolojinin Ar-Ge aşamasında geliştirilmesine ve prototip geliştirme ve sonraki üretim ürünlerinde kullanılmasına odaklanıyor. Schnorrenberg, lazerlerin lojistik avantajlarına da işaret ederek, "savaş alanında ek bilgi toplama ve hedefleme yetenekleri sağlamak için güçlü sensörlerle de donatıldıklarına" dikkat çekti. M-SHORAD projesi ve diğer programlar için sistemlerin devreye alınmasından sonra lazerlerin kapsamının önümüzdeki yıllarda genişlemesi gerektiğine inanıyor.
“Lazerlerin hızla geliştiğini, diğer platformlara yayıldığını ve patlayıcı mühimmat imhası, keşif varlıklarına karşı önlemler, hassas hedefleme, konsantre ışıma gücü ve yüksek hızlı veri iletimi gibi gerçekleştirebilecekleri görevlerin yelpazesini genişlettiğini görüyorsunuz. Genişleyen potansiyel hedef yelpazesi, kuşkusuz lazer sistemlerinin kurulacağı temel platformların çeşitliliğinin artmasına katkıda bulunacaktır.
Raytheon'daki Yüksek Güçlü Lazerler Başkanı Evan Hunt da lazer sistemleriyle hedef izleme olanağına dikkat çekti.
"Bir drone'u tehdit olarak belirledikten sonra bir düğmeye basarak anında vurabilirsiniz ve bu o kadar kısa süreli bir süreç olacak ki düğmeye basıldığı anda drone düşmeye başlayacak. Bu, ıskalayıp farklı yönlere uçabilen geleneksel mühimmatla karşılaştırıldığında hedefleri vurmanın devrim niteliğinde bir yoludur."
"Büyük bir yıkıma neden olmadan endüstriyel veya yerleşim bölgelerine nispeten yakın olsa bile potansiyel olarak kullanılabilecek bir şekilde hedefleri tamamen bağımsız olarak tespit etmeye, izlemeye, tanımlamaya ve meşgul etmeye izin veren yeni bir teknoloji türünden bahsediyoruz."
Drone'ları düşürmek
M-SHORAD projesine katılımın yanı sıra, Raytheon, özellikle "lazer kumul arabası" konseptinde küçük boyutlu dronlarla savaşmak için lazer silahlarının geliştirilmesine özel önem veriyor - multispektral görüş ile birlikte güçlü bir lazer bir arazi aracı Polaris MRZR üzerine kurulu kendi tasarımının sistemi.
Sistem ABD Hava Kuvvetleri için üretiliyor ve 2020 için üç platformun teslimatı planlanıyor. Aynı yılın sonunda, bu üç mobil birim, operasyonel değerlendirme için yurt dışında konuşlandırılacak.
Raytheon, sayısız hava kuvvetleri ve askeri gösteriler sırasında arabasından 100'den fazla drone düşürdü. Hava Kuvvetleri, sistemi bir dizi görev için kullanabilir, örneğin, hava sahasına giren istenmeyen İHA'ları engellemek veya yok etmek için araba pistin sonuna park edilebilir. Hunt kaydetti:
"Lazerler, drone'ları doğrudan vurmanın en doğru ve etkili yolu olduğunu gerçekten kanıtladı. Özelliklerin "sihirli kombinasyonu", birkaç dronu aynı anda çok doğru ve ucuz bir şekilde sessizce ve gizlice devre dışı bırakmanıza izin verir, böylece kinetik silahlar kadar yıkıcı olmazlar."
Lazer silahları önemli miktarlarda hizmete girmeden önce, bir dizi acil görevi çözmek gerekiyor. Robin, lazerin kendisinin, ışını tehdide doğru bir şekilde yönlendiren ve ona eşlik eden bir ışın kontrolörü ve enerji üretmek ve yönetmek için bir alt sistem ile birlikte silah kurulumunun üç önemli unsurundan biri olduğunu kaydetti. İkinci alt sistem, araçlara kurulum için yeterince kompakt olmalıdır, ancak bu durumda otomotiv sektöründeki gelişmelerden, özellikle elektrikli araçların hızlı gelişimine katkıda bulunan akü sistemlerinin geliştirilmesinden yararlanılabilir. Hunt, "Elektrikli arabanızı uzun süre aynı hızda sürmek istiyorsunuz, bu da bir lazerin nasıl çalışmasını istediğinize çok benziyor," diye devam etti Hunt. "Bu teknoloji ve lazerler için gereksinimler benzer ve burada örtüşüyor."
James'e göre, güç kaynağı sistemlerinin boyutundaki küçülme sınırlayıcı faktördür. ABD Ordusu ve ortaklarının bu tür ekipmanları Stryker'a yerleştirmenin zorluklarıyla yüzleşmesini bekliyor. Ayrıca M-SHORAD sistemindeki tüm hedeflerin aynı olmadığını ve farklı platform türleri için hangi seviyede hasar gerekeceği konusunda soru işaretleri olduğunu kaydetti.
“Bunlar sadece avladığınız dronlarsa, bu anlamda hedef aralığını daraltır, yapıldıkları malzeme yelpazesini azaltır. Eğer çok büyük bir insansız hava aracıysa, karadan havaya füze kullanmaya değer olabilir."
Öte yandan, James'e göre menzil, dikkate alınması gereken en önemli faktördür: hasara neden olmak için ne kadar fazla mesafe istiyorsanız, o kadar fazla güce ihtiyaç duyulur. Atmosferin ışığı dağıtan çeşitli parçacıklarla dolu olduğunu, yani hiçbir zaman yüzde yüz ışık geçirgenliğinin olmayacağını fark etti. Bir kilometre uzaklıkta atmosfer %85 geçirgen olabilir, yani ışığın %15'i hedefe ulaşamaz. 5 km'den daha uzak bir mesafede kayıplar% 50 olabilir, "yani fotonların yarısı basitçe kaybolur, lazer ışını gücünü kaybeder ve hedefe ulaşmaz."
savaşmayı öğren
Northrop Grumman'ın yakın hava savunma direktörü Chris Frye, deneysel teknoloji gösterilerinden uzaklaştıklarını ve gerçek sömürüye geçtiklerini belirtmesine rağmen, “Askeri kullanıcılar için ana zorluk, genişleyen bir dizi hedefle başa çıkma eğitimi olacak” dedi. bir asker tarafından "Teknolojiyi benimsemeye, uyarlamaya ve geliştirmeye izin verecek." Northrop Grumman, M-SHORAD projesine ek olarak, ABD Ordusu ile bir dizi başka yönlendirilmiş enerji programlarının yanı sıra Deniz Kuvvetlerinin Ar-Ge Ofisi, DARPA, Hava Kuvvetleri Laboratuvarı ve diğer müşterilerle birlikte çalıştı.
Fry, "Odak noktası karmaşık temel sistemler oluşturmaktır" diye ekledi. “Bu sadece lazerle ilgili değil, tüm sistemle ilgili: radar, komuta ve kontrol sistemi, ağ, platform, üretim ve güç kontrolü. Tüm bu bileşenlerin maksimum verimliliği ve birlikte nasıl çalıştıkları, sistemin potansiyelini en üst düzeye çıkarmak için önemlidir.”
Northrop Grumman, sistemlerin ağırlığı, boyutu ve güç tüketimi son on yılda önemli ölçüde azaltılmış olsa da, önümüzdeki yıllarda bu süreci hızlandırmayı beklediklerini söyledi. Ayrıca, lazer sistemlerinin tehditleri takip etme ve "istenen etkiyi sağlamak için fotonları gerektiği kadar hedef üzerinde tutma" yeteneği de önemli ölçüde artmıştır.
oluşturma
Schnorrenberg, şu anda en büyük zorluğun üretim kısıtlamaları olduğunu söyledi. Bugüne kadar geliştirilen sınırlı sayıda lazer sistemi nedeniyle, üretim üssü geliştirilmemiştir, yani yüksek hacimli üretim senaryoları için en önemli bileşenlerin hala sonlandırılması gerekmektedir.
ABD hükümeti bu sorunu çözmek için üretim tesislerine yatırım yapıyor” dedi. “Nihayetinde, endüstri bu temeli geliştirmek için yürütme mekanizmalarını eninde sonunda sağlayacaktır.”
Bu, ABD Ordusunun M-SHORAD programı için hedef belirlemesinin anahtarıdır. Sözleşme duyurusunda, Northrop Grumman ve Raytheon'un seçilmesinin "rekabeti teşvik edeceği ve yönlendirilmiş enerji sistemleri için endüstriyel temeli canlandıracağı" belirtildi.
James, lazerin önümüzdeki yıllarda kendi yolunda bir savaş silahı olarak gelişeceğini umuyor. Lazerlerin tamamen ayrı sistemler olarak çalışacağından şüphe duysa da, lazerlerin kesinlikle diğer silahlara önemli bir katkı olacağına inanıyor. Örneğin hava savunma sistemlerinin yalnızca lazerlerden oluşması pek olası değil, ancak füzeleri de içerecek daha geniş bir sistemin parçası olacaklar. Ek olarak, ultra kısa mesafelerdeki hedeflerle savaşmak için ordu büyük olasılıkla ayrı bir asker bırakmak isteyecektir.
"Belki de lazerler sonsuza kadar çekirdek sistemin bir parçası olacaktır."
Robin, “Lazerleri ABD ordusu için gerçekten etkili ve daha kullanışlı hale getirmek için maliyetlerinin düşmesi gerekiyor” dedi. Bununla birlikte, bir niş pazardan ortaya çıkan herhangi bir teknoloji, zaman içinde daha belirgin bir rol oynayacaktır.
"Prototipler ve gösteri testleri sadece orduda değil, aynı zamanda diğer silahlı kuvvetlerde de sayı arttıkça, yakında bu pazarın genişlemesine ve lazer silah sistemlerinin maliyetinde bir düşüşe tanık olacağız."
