Hasta hace poco, la función del láser se limitaba en gran medida a proporcionar datos de alcance e iluminación, marcar y marcar objetivos para la búsqueda semiactiva o corregir el rumbo de los misiles guiados por haz. Además, los láseres se utilizan con éxito como dispositivos cegadores, en una serie de aplicaciones con fusibles remotos, así como en sistemas para contramedidas controladas de armas infrarrojas contra misiles guiados por infrarrojos.
La protección contra los láseres puede ser proporcionada por sensores que pueden detectar, identificar y determinar la ubicación de la fuente, medios que obstruyen la observación, evitando así la recopilación de información y, finalmente, filtros que evitan daños en los sistemas ópticos, incluido el ojo humano. Actualmente, los sistemas láser de alta potencia o láseres de alta energía (inglés, HEL - High Energy Laser), capaces de destruir objetivos como pequeños drones y proyectiles, y dañar sistemas más grandes, están al borde de un despliegue operativo masivo, y los desarrolladores y En la planificación de las estructuras, ya vale la pena pensar detenidamente cómo contrarrestarlas.
Sin duda, Estados Unidos implementa la mayoría de los programas láser, pero Rusia, China, Alemania, Israel y el Reino Unido también están trabajando en sistemas similares y, según el Servicio de Inteligencia del Congreso, es poco probable que Estados Unidos tenga una clara ventaja aquí.
Sistemas marinos
En las primeras etapas, la mayor parte del uso operativo de láseres a bordo de buques de guerra probablemente se reducirá a la lucha contra drones, barcos no tripulados y barcos de combate rápidos, que requerirán sistemas de potencia relativamente baja. Derribar misiles antibuque e incluso aviones requerirá armas más poderosas de la clase de 150 kW.
La Marina de los EE. UU., El defensor más entusiasta de esta tecnología, está financiando varios sistemas de armas láser bajo un gran programa SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). En marzo de 2018, Lockheed Martin recibió un contrato para el primer sistema, o fase uno. Bajo este contrato de $ 150 millones, diseñará, fabricará y suministrará dos láser de alta energía y láser deslumbrador óptico integrado con vigilancia (HELIOS), uno para instalar en un destructor clase Arleigh Burke y otro para probar en la costa. El contrato también incluye una opción para 14 sistemas HELIOS adicionales. Una vez finalizadas con éxito las pruebas, estas opciones aumentarán el valor del contrato a aproximadamente $ 943 millones.
"El programa HELIOS es el primero de su tipo en integrar armas láser, reconocimiento y vigilancia de largo alcance, y capacidades anti-drones para aumentar drásticamente el conocimiento de la situación y las opciones de defensa en capas disponibles para la Marina de los EE. UU.", Dijo un portavoz de la Oficina de Sistemas de armas y sensores.
El programa HELIOS incluye un láser de fibra óptica de 60 kW para combatir vehículos aéreos no tripulados y embarcaciones pequeñas, un sistema de sensores de reconocimiento y vigilancia de largo alcance integrado con el sistema de control de combate Aegis del barco y un láser cegador de baja potencia para interrumpir los sistemas de vigilancia de los drones enemigos.. Según se informa, el láser principal tiene un potencial de crecimiento de hasta 150 kW.
Como parte de la primera fase, Lockheed Martin entregará dos sistemas HELIOS para pruebas en 2020, uno para su instalación en un destructor clase Arleigh Burke y otro para pruebas en tierra en White Sands.
ODIN deslumbrante
El segundo sistema es una instalación de láser de baja potencia ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - dispositivo de cegamiento óptico para la Marina), diseñado para cegar y desactivar los sensores UAV. Según la Marina de los EE. UU., Los componentes principales del sistema ODIN incluyen un dispositivo de puntería de rayo, que a su vez incluye un subsistema telescópico y espejos de baja respuesta, dos emisores láser y un conjunto de sensores para apuntar de forma gruesa y precisa y, como en HELIOS, para reconocimiento y observación.
El tercer sistema, conocido como SSL-TM (Maduración de tecnología láser de estado sólido), es un desarrollo más poderoso del programa Laser Weapon System (LaWS), según el cual se instaló un láser de 30 kW para su evaluación en el buque de desembarco San Antiono. En 2015, Northrop Grumman fue seleccionado como parte del programa SSL-TM para desarrollar un arma de 150 kW que se instalará en un buque de la clase San Antonio durante 2019.
Los planes actuales incluyen el desarrollo de tecnología para apoyar la segunda fase de SNLWS y el desarrollo adicional del subprograma HELIOS. También está prevista la tercera fase del proyecto SNLWS, aumentando aún más la potencia de las armas láser.
También se está preparando un cuarto sistema, denominado RHEL (láser reforzado de alta energía). La potencia inicial también es de 150 kW, pero implementará una arquitectura diferente que podrá manejar más potencia en el futuro. La Marina de los EE. UU. Planea gastar alrededor de $ 300 millones en 2019 en estos sistemas de armas.
Sistemas de vehículos experimentales
El prototipo del láser terrestre portátil de Lockheed Martin Athena ha demostrado su capacidad para derribar pequeños drones. La compañía publicó un video en el que el láser dispara cinco drones seguidos, cada vez apuntando a la cola vertical de los vehículos.
Al capturar un UAV o un bote pequeño, el operador se asegura visualmente de que el objeto es enemigo y, utilizando un sensor infrarrojo preciso, selecciona el punto de mira. Según la compañía, para objetivos de rápido movimiento, por ejemplo, misiles y minas, el sistema Athena funciona de forma independiente sin un operador en el circuito de control. Aunque Athena todavía es un prototipo, la compañía afirma que la versión reforzada será adecuada para uso en combate.
El sistema utiliza un láser de fibra ALADIN (Iniciativa de demostración de láser acelerado) de 30 kW desarrollado por Lockheed Martin. En el sistema ALADIN, varios módulos láser funcionan juntos, esta configuración hace que sea relativamente fácil escalar la potencia del arma a valores más altos.
Otro sistema, esta vez desarrollado para el Ejército de los EE. UU., Se desempeñó bien en el ejercicio Experimentos integrados de maniobras de fuego (MFIX) que se llevó a cabo a principios de 2018. Este sistema de armas recibió la designación MEHEL (Láser Experimental Móvil de Alta Energía). Es un sistema láser Boeing de 5 kW instalado en un vehículo blindado Stryker 8x8. El sistema MEHEL ha demostrado su capacidad para derribar pequeños helicópteros y aviones no tripulados por encima y por debajo del horizonte durante el ejercicio MFIX, así como para atacar con éxito objetivos terrestres.
El sistema de armas láser MEHEL del Ejército de EE. UU. Está diseñado para montarse en una plataforma de combate. Utiliza un láser de fibra comercial con el potencial de generar 10 kW de potencia. Se guía mediante sistemas de control de haz, que consta de un sistema óptico telescópico con una apertura de 10 cm y un sistema de guía y seguimiento estabilizado de alta precisión. La adquisición y el seguimiento del objetivo son proporcionados por cámaras infrarrojas con campos de visión amplios y estrechos y un radar de banda Ku.
En agosto de 2014, Raytheon y el Cuerpo de Marines de los EE. UU. (ILC) comenzaron a probar el sistema HEL para su instalación en pequeños vehículos tácticos del Cuerpo para combatir drones de vuelo bajo y objetivos similares como parte del programa de Capacidades navales futuras en movimiento de energía dirigida. En 2010, un prototipo del sistema en pruebas de demostración logró derribar cuatro drones.
Según Raytheon, la tecnología principal en un arma tan compacta es una guía de ondas planar (PWG). "Utilizando un solo PWG, similar en tamaño y forma a una regla de 50 cm, los láseres de alta energía generan suficiente potencia para atacar eficazmente aviones pequeños".
A corto plazo, es posible desplegar dicha plataforma en forma de un prometedor sistema de defensa aérea terrestre GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), que está siendo desarrollado por la ILC. El láser guiado por radar montado en el vehículo blindado JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) puede complementar el sistema de guerra electrónica y los misiles Stinger.
La empresa alemana Rheinmetall ha trabajado mucho en el desarrollo de una serie de sistemas de armas láser y conceptos operativos para defensa aérea terrestre, objetivos de vuelo lento y bajo, interceptación de misiles no guiados, proyectiles de artillería y minas, neutralización de explosivos y escalables. efectos no letales en una serie de amenazas de rangos operativos con láseres con una capacidad de 10, 20, 20 y 50 kW instalados con fines de demostración en vehículos, incluidos vehículos blindados de orugas y ruedas y un camión.
La compañía se ha esforzado mucho en integrar láseres en sus conocidos sistemas de defensa aérea, al tiempo que enfatiza que, al menos a corto y mediano plazo, preferirán complementar las armas y misiles que reemplazarlos. Uno de los desarrollos clave en Rheinmetall es la alineación del haz. Esta tecnología permite que la energía de varios láseres se concentre en un objetivo, lo que hace posible que todo el sistema se concentre en el mortero, misil, misil de crucero o avión de ataque más amenazante, y luego pase al siguiente objetivo; estas capacidades se demostraron al público en 2013. Se puede desarrollar un sistema HEL en pleno funcionamiento en los próximos diez años.
Israel también está invirtiendo fuertemente en esta tecnología. Rafael Advanced Defense Systems ha desarrollado un prototipo HEL llamado Iron Beam, que utiliza un láser de fibra de 10 kW pero que se puede expandir a “cientos de kW” para combatir vehículos aéreos no tripulados y misiles y minas de corto alcance. Según la compañía, el sistema Iron Beam consiste en dos instalaciones láser en dos camiones diferentes para interceptar un misil, y se observa que se pueden usar múltiples haces en objetivos más grandes. El mensaje indica que el sistema puede estar listo para 2020.
El sistema Drone Dome más pequeño está diseñado para detectar y desactivar drones pequeños mediante interferencias de RF; también puede incluir un láser de 5 kW capaz de derribar objetivos similares a distancias de hasta 2 km.
Láseres chinos y rusos
China está desarrollando activamente sistemas móviles en camiones y plataformas tácticas. Las empresas chinas, incluidas Poly Technologies con Silent Hunter y Guorong-I, están ansiosas por mostrarlos en ferias comerciales y publicar videos de prueba en la red. Por ejemplo, se mostró un video en el que el sistema Guorong-I quema una placa de prueba transportada por un pequeño quadcopter, posiblemente de la línea DJI Phantom, y luego derriba ese dron.
Se cree que China también está trabajando en sistemas de barcos más grandes, posiblemente instalados en el nuevo crucero Tour 055.
Los militares rusos dicen que ya tienen armas láser en servicio. Yuri Borisov, actual viceprimer ministro de la Federación de Rusia, declaró en 2016 que estos no eran modelos experimentales, sino armas militares.
Se supone que Rusia está desarrollando una serie de sistemas láser y otras armas de energía dirigida, sistemas láser para la defensa contra aviones. Según los informes, está previsto instalar un láser de mayor potencia en aviones de combate de sexta generación, que, según los expertos, no se pondrá en servicio hasta la década de 2030.
Aplicaciones de aire
Aunque los barcos, por su propia naturaleza, se convirtieron en las primeras plataformas móviles para la instalación de armas láser de alta potencia, ya que podían tomar una gran masa y proporcionar la cantidad necesaria de electricidad, el proceso de penetración práctica de los sistemas láser en el campo de La aviación táctica ya ha comenzado.
En el verano de 2017, se llevaron a cabo las primeras pruebas de un láser de alta energía totalmente integrado, durante las cuales un helicóptero Apache incineró un objetivo terrestre mediante una unidad diseñada por Raytheon. En una serie de secuestros de prueba realizados por Raytheon y el Ejército de los EE. UU. En colaboración con el Comando de Operaciones Especiales de White Sands, el helicóptero golpeó objetivos desde una variedad de altitudes a diferentes velocidades, en diferentes modos de vuelo y en un rango inclinado de 1,4 km.
Para proporcionar información sobre el objetivo, mejorar el conocimiento de la situación y el control del haz, Raytheon ha adaptado una versión de su estación optoelectrónica MTS (Multiespectral Targeting System).
Una parte importante de las pruebas fue determinar qué tan bien la tecnología soporta las influencias externas, incluidas las vibraciones, los chorros y el polvo del rotor principal, para tener esto en cuenta al desarrollar armas avanzadas.
Láseres de chorro
La Fuerza Aérea de EE. UU. Está explorando la posibilidad de utilizar la tecnología HEL para proteger aviones tácticos de misiles aire-aire o tierra-aire como parte del programa Shield (Demostrador láser de alta energía de autoprotección), en relación con el cual en En noviembre de 2017, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. Otorgó a Lockheed Martin un contrato para un sistema de contenedores que se probará en un avión de combate para 2021. Uno de los objetivos del diseño es montar un láser de fibra de varios kilovatios en un espacio disponible limitado. El trabajo se centra en tres subsistemas. El primero recibió la designación STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) y es un sistema de dirección de haz; el segundo subsistema LPRD (Laser Pod Research & Development) es un contenedor que albergará el láser, la fuente de alimentación y los sistemas de enfriamiento; y el tercero es la propia instalación láser LANCE (Avances láser para entornos compactos de próxima generación).
Dragonfire británico
Si todo va según lo planeado, 2019 verá las primeras pruebas del Dragonfre, un prototipo HEL desarrollado para el gobierno del Reino Unido por un consorcio liderado por MBDA que incluye a Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica y varias empresas del Reino Unido, incluidas GKN, Arke, BAE Systems. y Marshall AOG. La demostración planificada debería incluir un ciclo completo de pruebas en la tierra y en el mar, desde la adquisición del objetivo hasta la destrucción.
El sistema de armas se basará en una arquitectura de láser de fibra escalable con tecnología de haz coherente y un sistema de control de fase correspondiente. Según la empresa QinetiQ, esta tecnología permite crear una fuente de radiación láser de alta precisión que puede dirigirse a un objetivo en movimiento y generar sobre él una alta densidad de energía a pesar de la turbulencia atmosférica, lo que permite reducir el tiempo de impacto y aumentar el distancia. La arquitectura escalable de Dragonfre permite aumentar el número de canales láser para que las variantes resultantes puedan personalizarse para hacer frente a una amplia variedad de circuitos e integrarse en una variedad de plataformas marinas, terrestres y aéreas.
Protección de tecnología de luz
Los láseres como armas tienen lados positivos y negativos. El rayo viaja a la velocidad de la luz, por lo que no hay complicaciones significativas en el tiempo de vuelo que afecten negativamente el proceso de apuntar. Si el subsistema de seguimiento del complejo de armas se puede mantener en el objetivo, entonces puede dirigir el rayo láser hacia él y mantenerlo durante el tiempo requerido. Mantener el rayo en el objetivo es muy importante, ya que en muchos casos el sistema puede tardar algún tiempo en calentar el objetivo y ejercer el efecto deseado. En este caso, el objetivo tiene la oportunidad de "sentir" el ataque y utilizar las contramedidas adecuadas. Los problemas también son creados por la propia atmósfera, ya que los fenómenos que impiden el paso del rayo, incluido el vapor de agua, las precipitaciones, el polvo, así como el aire mismo (por ejemplo, un fenómeno como la neblina), tienen diferentes efectos absorbentes y refractivos. a diferentes longitudes de onda, afectando negativamente el alcance efectivo del láser y su capacidad para concentrar energía en el objetivo.
Naturalmente, el ejército estadounidense está buscando formas de proteger sus activos de los láseres y otras armas de energía dirigida. La Dirección de Investigación Naval está implementando un importante programa para contrarrestar las armas de energía dirigida. Examina posibles contramedidas basadas en tecnología que pueden estar disponibles para combatir tales amenazas entre 2020 y 2025, incluidos materiales y varios tipos de velos.
Los materiales protectores, por ejemplo, pueden incluir revestimientos reflectantes y ablativos o destructivos. Los recubrimientos degradables, generalmente basados en polímeros y metales, se usan típicamente en propulsores sólidos espaciales y vehículos de reentrada. Las cortinas u obstrucciones suelen utilizar agua o humo para dispersar el rayo láser y reducir la cantidad de energía que llega al objetivo.
Están comenzando a aparecer otras contramedidas que, de acuerdo con el principio de interferencia activa, interrumpen el funcionamiento del sistema láser e impiden que mantenga el rayo en el objetivo, por ejemplo, el uso de láseres a bordo de la plataforma protegida. Esta dirección, según alguna información, fue tratada por Adsys Controls. Sin embargo, la compañía actualmente describe su sistema Helios como un "sistema de armas de energía pasiva dirigida", pero sin mencionar explícitamente los láseres. Según Adsys. Helios, un kit de sensores instalado en drones grandes, proporciona un análisis completo del haz entrante, incluida su ubicación e intensidad. "Con esta información, bloquea pasivamente al enemigo, protegiendo el vehículo y su carga útil".
La información sobre los medios para contrarrestar las armas láser se guarda cuidadosamente, pero una cosa está clara: ha comenzado una nueva batalla tecnológica de medios de influencia y contraataque.
