Armas de energía dirigida hoy. Tendencias de energía, calor, tamaño y aplicación

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El contraalmirante Matthew Clander, director de investigación de la Marina de los EE. UU., En una de sus entrevistas se refirió a un láser de estado sólido y al anuncio del almirante Jonathan Greenert de que dicho láser se instalará a bordo de un buque de guerra en 2014. “Nuestras iniciativas de energía dirigida y especialmente el láser de estado sólido son programas de ciencia y tecnología de máxima prioridad, dijo Klander. "El programa de láser de estado sólido es la columna vertebral de nuestro compromiso de ofrecer rápidamente capacidades avanzadas a las fuerzas de primera línea".

En las últimas décadas del siglo XX, los defensores de las armas de energía dirigida (DEW) prometieron que los láseres y las armas de alta energía revolucionarían la guerra. En muchos sentidos, esta promesa se ha hecho realidad en una forma diferente, ya que miles de pequeños láseres han llenado los arsenales de las fuerzas militares modernas. Sin embargo, estos láseres son principalmente dispositivos de telémetro que aumentan las capacidades y la efectividad de las armas cinéticas, o dispositivos cegadores que desactivan la óptica enemiga. Sin embargo, desarrollos recientes indican que las posibilidades del ONE son cada vez más reales

Láseres, phasers, blásters y cañones electromagnéticos se han convertido en parte del armamento canónico de la ciencia ficción, pero los problemas reales de potencia, capacidad térmica, tamaño y "la propensión a usar armas de energía dirigida contra conciudadanos" son difíciles de resolver. implementar. Hoy en día, las tecnologías ONE se dividen principalmente en: láseres de alta energía HEL (láser de alta energía), armas de microondas de alta potencia HPM (microondas de alta potencia) y haces de partículas cargadas. La verdad es que nos acercamos cada vez más al día en que los sistemas ONE se convertirán en algo común en el espacio de combate. Este artículo proporciona una descripción general de varios sistemas láser y de radiofrecuencia prometedores actualmente disponibles y examina las tendencias más probables en la aplicación militar de los sistemas GNE en los próximos diez años.

Sistema de contención activa (SAS)

El Active Denial System (ADS) es un sistema ONE asequible, implementado y listo para el combate. SAS, a veces denominado rayo de calor o rayo de dolor, fue creado por Raytheon, líder mundial en el desarrollo y la investigación de la radiación de microondas. Es uno de los primeros sistemas antipersonal dirigidos y no letales desplegados en el ejército de los EE. UU. SAS fue creado como un sistema de exclusión y control de multitudes no letal. El sistema montado en el vehículo se ha probado en un rango de aproximadamente un kilómetro. SAS envía un haz enfocado de una frecuencia extremadamente alta de 95 GHz hacia un individuo o grupo de personas, causando un dolor severo. Esta energía provoca un aumento de la temperatura superficial de la piel humana, después de unos segundos se vuelve tan incómoda que las personas se ven obligadas a abandonar el área controlada. Se han llevado a cabo cientos de pruebas en humanos, después de lo cual el SAS fue certificado como un arma no letal. Dicho esto, persisten las dudas sobre los efectos a largo plazo en la salud o lo que sucede si una persona ha estado expuesta durante mucho tiempo. SAS se desplegó en Afganistán en 2010, pero nunca se desplegó y fue devuelto por comandantes de campo escépticos. El SAS fue demostrado por el Cuerpo de Marines en Quantico en marzo de 2012 y los Marines lo recibieron con entusiasmo. "No lo oirá, no lo olerá, pero lo sentirá", dijo el coronel Tracy Tafolla, director de la división conjunta de armas no letales, "y eso nos da algunas ventajas que podemos utilizar".

Demostrador móvil de láser de alta potencia HEL MD (Demostrador móvil de láser de alta energía)

A mediados de 2007, se firmaron dos contratos de Fase I con Boeing y Northrop Grumman para desarrollar un sistema láser móvil terrestre. En 2009, a Boeing se le permitió continuar su trabajo y hacer un modelo de demostración montado en el chasis del vehículo todoterreno militar pesado HEMTT. El sistema se probó con capacidad reducida en 2011 en el sitio de prueba de White Sands. Demostró la capacidad del sistema para capturar, acompañar y destruir municiones voladoras. El próximo contrato de la Agencia Espacial y de Cohetes del Ejército de EE. UU., Emitido en octubre de 2012, permitió que estos desarrollos continuaran. Este contrato se conoce como el contrato de prueba de alta potencia de fase II; prevé la instalación por parte de Boeing de un láser de estado sólido de 10 kW en una instalación de demostración móvil de un láser de alta energía HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). El siguiente paso opcional podría ser la integración de un láser más potente, cuyo objetivo es reducir el riesgo de utilizar láseres de alta potencia. La instalación mejorada de HEL MD durante las pruebas operativas realizará la captura, seguimiento, daño y destrucción de objetivos.

"El programa Boeing HEL MD utiliza la mejor tecnología láser de estado sólido para proporcionar al ejército capacidades a la velocidad de la luz para defenderse de misiles, artillería, morteros y drones, tanto hoy como en el futuro", dijo el vicepresidente y director de programas. dirigió los sistemas de energía Mike Wrynn. Boeing espera que el sistema esté terminado y listo para la producción en 2018, con un aumento de la potencia del láser de 10 kW a 100 kW.

Instalación de láser experimental YAL-1 (antiguo Airborne Laser)

El Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, anteriormente ABL (Airborne Laser), es un sistema de armas basado en un láser químico de oxígeno y yodo de clase megavatio montado dentro de un avión Boeing 747-400F modificado. Fue creado principalmente como un sistema de defensa antimisiles para la destrucción de misiles balísticos tácticos durante la fase de aceleración. La Agencia de Defensa de Misiles de los Estados Unidos (MDA) disparó con éxito un láser de alta energía (HEL) a bordo de un avión volador por primera vez en agosto de 2009. En enero de 2010, durante el vuelo, se utilizó el HEL para interceptar en lugar de destruir un misil de prueba durante la fase de aceleración. En febrero de 2010, durante las pruebas en la costa de California, el sistema destruyó con éxito un misil de propulsor líquido en la fase de aceleración de la trayectoria. Como se indica en la MDA, menos de una hora después de que se destruyó el primer misil, el segundo misil, que ya era de combustible sólido, fue interceptado con éxito (pero no destruido) y todos los criterios de prueba cumplieron con los especificados. La declaración de la MDA también señaló que ABL había destruido un misil de propulsor sólido idéntico en vuelo ocho días antes. Por primera vez durante las pruebas, un sistema de energía dirigida destruyó misiles balísticos tácticos en cualquier etapa del vuelo. Más tarde se publicó un informe que decía que el primer bombardeo de febrero tomó un 50% menos de tiempo de irradiación de lo esperado para destruir el misil; el segundo bombardeo del misil de propulsor sólido se desactivó una hora más tarde antes de que el misil fuera destruido debido a problemas de "desalineación del haz". La financiación del programa se recortó en 2010 y luego se canceló por completo en diciembre de 2011. En 2013, la investigación continuó con el objetivo de utilizar la experiencia adquirida con el sistema láser YAL-1 e intentar instalar un sistema láser antimisiles en drones que pudieran volar por encima del límite de altitud de un avión de pasajeros Boeing 747-400F convertido.

Anti-Municiones de Defensa de Área (ADAM)

Lockheed Martin también ha sido uno de los líderes en el desarrollo de sistemas de armas basados en HEL. En los últimos años, Lockheed Martin ha desarrollado un sistema Anti-Municiones de Defensa de Área (ADAM) para proteger objetivos críticos de amenazas de corto alcance como UAVs o misiles de artillería caseros como QASSAM. El sistema de control de incendios y láser del complejo ADAM está alojado en un contenedor en un remolque grande que puede remolcar un camión. Una vez colocado y encendido, ADAM puede recibir información de una red de radares cercanos o, con la sincronización adecuada, funcionar como un sistema separado. Después de recibir una señal, ADAM puede rastrear objetivos a una distancia de 5 km y destruirlos con su láser de 10 kW a una distancia de hasta 2 km. Durante una demostración de 2012, el sistema capturó, rastreó y destruyó un objetivo en tres segundos, según Lockheed Martin. En noviembre de 2012, Lockheed Martin informó que ADAM "destruyó con éxito cuatro misiles en vuelo simulado desde 2 km e interceptó el UAV a 1,5 km, provocando que se estrellara de manera controlada". Durante las pruebas posteriores en marzo y abril de 2013, el sistema ADAM destruyó ocho misiles de ataque de pequeño calibre como el QASSAM. Lockheed Martin continúa mejorando ADAM y, según Tony Bruno, presidente de Lockheed Martin Space Systems, ADAM "es un sistema de energía dirigida práctico y asequible que puede resolver el problema real de lidiar con amenazas cercanas".

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El Cuerpo de Marines demostró el Sistema de Denegación Activa (ADS) en noviembre de 2012 en Virginia. ADS es un sistema de energía dirigida de última generación en el rango de ondas milimétricas que, cuando está en contacto con multitudes potencialmente hostiles, le da a los militares algo más razonado que gritar y menos dañino que disparar.

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Teniendo en cuenta que el futuro pertenece a los láseres, Boeing ha creado un sistema de armas láser móvil en el chasis de un camión.

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HPEMcase Plus de Diehl Defense es un sistema móvil autónomo compacto con un 50% más de potencia y un alcance más largo que la versión estándar. El sistema se utiliza para combatir los dispositivos de escucha clandestina.

Arma de microondas de alta potencia Bofors HPM BLACKOUT

Algunos sistemas ONE no letales son difíciles de detectar. Pueden proporcionar una ventaja táctica única en el conflicto actual. ¿Imagina poder evitar que su oponente use dispositivos electrónicos con solo tocar un botón? Esto se puede hacer, por ejemplo, con un sistema de microondas BLACKOUT de microondas de alta potencia (HPM) de BAE Systems Bofors. El sistema es una fuente de microondas móvil que puede interrumpir el funcionamiento de dispositivos electrónicos desprotegidos. Originalmente desarrollado solo como un dispositivo para evaluación y experimentación, el Bofors HPM BLACKOUT tiene buenas perspectivas de convertirse en un sistema práctico con aplicación real. El informe del sistema afirma que el sistema "ha tenido un efecto devastador desde una distancia significativa en una amplia variedad de equipos comerciales … El sistema consta de un modulador integrado, una fuente de microondas y una antena". El sistema pesa menos de 500 kg y mide aproximadamente 2 metros de largo. Una variante operativa del Bofors HPM BLACKOUT podría deshabilitar áreas específicas, deshabilitando muchos sistemas electrónicos comerciales y algunos militares, haciendo que el oponente no pueda usar teléfonos móviles, teléfonos inteligentes, tabletas, otros dispositivos y sistemas de armas. En un informe reciente de BAE Systems, se dijo que un grupo de sus investigadores “demostró la capacidad del sistema Bofors HPM BLACKOUT para tener un efecto perjudicial en dispositivos electrónicos seleccionados en sistemas de armas y mostró que este sistema podría ser una adición importante a otras armas, en particular en el espacio asimétrico, donde las amenazas reales se mezclan con civiles inocentes ". Está claro que los sistemas ONE como el Bofors HPM BLACKOUT podrían usarse para obtener una ventaja en el espacio de la guerra electromagnética.

Armas electromagnéticas de alta potencia electromagnética (HPEM) de alta potencia

Diehl ha desarrollado una serie de fuentes de microondas basadas en osciladores de varias etapas y osciladores de microondas de Marx (el método para generar microondas a partir de pulsos de CC sigue sin estar claro). Estas fuentes van desde wearables (operando a 375 MHz y DS110B operando en el rango de 100-300 MHz) hasta instalaciones fijas (operando a 100 MHz [en aceite], 60 MHz [en glicol] y 50 MHz [en agua], todas a una frecuencia máxima de repetición de pulsos de 50 Hz). Se informa que los sistemas portátiles producen 400 kV y 700 kV, mientras que el voltaje de salida de una instalación estacionaria puede llegar a un megavoltio. Los técnicos de Diehl trabajaron en el diseño e implementación de la antena de alta ganancia con el fin de mejorar la eficiencia de los sistemas antes mencionados y utilizarlos con fines militares.

En enero de 2013, la oficina de patentes otorgó a Diehl BGT Defense una patente para su generador de microondas.

El uso de sistemas HPEM (High-Power-Electro-Magnetics) no letales proporciona nuevas capacidades que permitirán a las fuerzas militares y civiles desactivar los sistemas de comando, información y monitoreo. Las fuentes HPEM se pueden utilizar para proteger a las personas y los convoyes, por ejemplo, para sobrecargar y desactivar permanentemente los dispositivos radioexplosivos. A diferencia de los silenciadores tradicionales, el sistema de protección de convoy HPEM también es eficaz contra nuevos tipos de sensores IED. Los vehículos enemigos con control electrónico del motor pueden ser detenidos inesperadamente por un sistema HPEM móvil o estacionario. La nueva tecnología HPEM de Diehl Defense protege los convoyes de los IED; le permite dejar de dejar automóviles y evitar el acceso no autorizado a áreas restringidas. Por lo tanto, esta tecnología hace una contribución convincente a la protección de los soldados en misiones internacionales.

Los sistemas HPEM también pueden ayudar a las fuerzas especiales y policías en el desempeño de sus tareas. Los sistemas HPEM suprimen las comunicaciones enemigas e interrumpen los sistemas de información e inteligencia, por ejemplo, al liberar rehenes. El análisis del impacto de los impulsos magnéticos de alta energía en los sistemas de armas conduce al concepto de actuadores no letales capaces de neutralizar los IED ocultos desde una distancia segura sin dañar a las personas ni al medio ambiente.

Los HPEM portátiles están disponibles como sistemas de prueba junto con sistemas anti-IED y de apagado de vehículos básicos.

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El sistema de armas láser LaWS (Laser Weapon System) es un demostrador de tecnología fabricado por Naval Systems Command a partir de láseres de fibra de estado sólido comerciales. LaWS puede apuntar a objetivos de acuerdo con los datos recibidos del complejo de corto alcance MK 15 PHALANX Close-In Weapon o de otras fuentes de guía, y destruir pequeñas embarcaciones y objetivos aéreos sin usar balas

Leyes de láser para buques

Para la protección inmediata de los barcos, Raytheon ha desarrollado un láser de estado sólido LaWs. Este sistema ONE combina haces de seis HEL en un solo haz para guiar a objetivos de movimiento lento; está conectado a una estación de radar que detecta y rastrea objetivos atacantes. Se espera que las leyes complementen los sistemas tradicionales de armas cinéticas de corto alcance; puede apuntar a objetivos de acuerdo con los datos obtenidos del complejo de corto alcance MK 15 PHALANX Close-In Weapon o de otras fuentes de orientación. Después de pruebas de campo exitosas en 2012, el Gerente del Programa de LaWs, Capitán David Keel, declaró que “el éxito de este esfuerzo justifica claramente el uso militar de armas de energía dirigida en entornos marítimos. Un mayor desarrollo e integración de un láser más potente en el sistema LaWs aumentará el alcance y ampliará el alcance de los objetivos que se pueden capturar y destruir con éxito.

La Marina de los EE. UU. Considera a LaWs como un sistema altamente funcional y preciso con bajo riesgo y alto retroceso."Incluso nuestros números subestimados nos dicen que una inyección de energía dirigida cuesta menos de un dólar", dijo el contralmirante Klander en una entrevista el 8 de abril de 2013. "Compare eso con los cientos de miles de dólares en el lanzamiento de un cohete y comenzará a ver los beneficios de estas capacidades".

Citando una serie de avances tecnológicos en el programa de desarrollo de Leyes, la Marina de los EE. UU. Anunció que desplegará Leyes a bordo del muelle de transporte PONCE clase AUSTIN en 2014.

Desarrollo de un sistema de defensa aérea de corto alcance basado en una instalación láser de alta energía

Un arma láser, o UNO, emite energía en una dirección determinada sin un medio de lanzamiento. Transfiere energía a un objetivo para lograr el impacto deseado. La exposición humana anticipada puede ser fatal o no fatal. Este impacto puede clasificarse en físico, fisiológico o psicológico. La energía puede tomar muchas formas: radiación electromagnética, que incluye radiofrecuencias, microondas, láseres y máseres, partículas con masa en armas de haz (desde un punto de vista técnico, una especie de microproyectil) y sonido en armas sónicas.

Las armas láser son especialmente adecuadas para operaciones que requieren alta precisión y un impacto escalable rápido, así como para la defensa contra amenazas de bajo costo que atacan en grandes cantidades.

Sistema láser de demostración de la empresa alemana MBDA

MBDA promueve los láseres de alta potencia en el desarrollo de sistemas de armas láser integrados. Las ventajas de la aplicación incluyen: impacto instantáneo en el objetivo, baja detectabilidad óptica, bajo costo de logística y mantenimiento y muy bajo costo de trabajo, impacto escalable en el objetivo y la posibilidad de su aumento, alta precisión, alta selectividad, sin pérdidas indirectas. y, finalmente, no es necesario adquirir, almacenar o transportar municiones.

Las aplicaciones potenciales de los sistemas de armas láser incluyen la protección de activos críticos como bases de operaciones avanzadas, soldados y vehículos (terrestres, aéreos, marítimos); aumentar u obstaculizar la movilidad táctica; y protección contra el terrorismo. Son capaces de realizar las tareas de combate de misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero, UAV, IED y sistemas portátiles de defensa aérea.

En la actualidad, el enfoque de MBDA en los láseres de alta potencia se basa en el llamado enfoque de sistemas integrados. MBDA está trabajando en armas láser para combatir misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero. El trabajo bajo contrato con la Agencia Europea de Defensa y la Autoridad de Adquisiciones de Defensa de Alemania avanza bien. Para acelerar el desarrollo, MBDA ha invertido una cantidad significativa de sus propios fondos en este programa.

La instalación de láser de demostración con una potencia de láser de 40 kW funcionó con éxito en objetivos aéreos ubicados a una distancia de más de 2000 metros y una altitud de 1000 metros.

La infraestructura necesaria ya está instalada en el sitio de prueba de MBDA en Schrobenhausen. Consta de tres campos de prueba de tiro y seguimiento, un laboratorio de pruebas y un laboratorio en la azotea con un demostrador láser, que en conjunto ofrecen excelentes oportunidades para el desarrollo actual y futuro.

Los próximos diez años

Los sistemas GNE nos muestran cómo será el futuro. Antes de que el ONE reemplace la pólvora y se convierta en una tecnología de guerra cualitativamente nueva, deben resolverse los problemas asociados con la potencia, la capacidad calorífica, el tamaño y "la predisposición a usar armas de energía dirigida contra conciudadanos"."Una regla práctica útil es que TNT contiene aproximadamente un megajulio de energía química, y esta cantidad a menudo se necesita para destruir un objetivo militar", dice un informe sobre los sistemas UNE publicado por el Centro de Desarrollo de Armas de Superficie de la Marina de los EE. UU. En Dahlgren en junio de 2013. Para convertirse en un arma militar convencional, cualquier láser, phaser o bláster prometedor necesitará generar constantemente una energía destructiva de aproximadamente un megajulio. La mayoría de los sistemas DRE aún no han alcanzado este nivel, pero algunos de ellos pueden lograr tales capacidades a principios de 2016.

Por el momento, a partir de la información sobre los sistemas ONE publicada en fuentes abiertas, se puede extraer la siguiente conclusión intermedia. La principal perspectiva del uso de energía dirigida para tareas militares es la capacidad de controlar disturbios (ADS), desactivar la electrónica sin blindaje (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) y proteger áreas y equipos críticos (ADAM, LaWs y HEL MD). Estas capacidades por sí solas nos permiten aumentar tanto el potencial de combate que nos obliga a realizar una I + D constante en los sistemas ONE. Se instalan sistemas con mayor letalidad y, en consecuencia, mayores requerimientos energéticos en grandes barcos, grandes aviones y objetivos terrestres de defensa puntual con grandes fuentes de energía. Aunque el primer sistema láser móvil letal basado en tierra, el HEL MD, ya se ha instalado en un vehículo grande, todavía no es tan móvil, funcionalmente flexible o letal como los sistemas cinéticos existentes. En la próxima década, tras superar importantes dificultades tecnológicas, es posible que aparezca un tanque equipado con una nueva versión del sistema láser "similar al HEL MD". El director del programa para el desarrollo de tecnología láser de estado sólido en la Oficina de Investigación Naval escribió en su informe de abril de 2013: “El futuro está aquí. El láser de estado sólido es un gran paso hacia una transformación fundamental de la guerra moderna, que se caracteriza por la aparición de sistemas de energía dirigida; exactamente lo mismo sucedió a su debido tiempo con la pólvora, que reemplazó a los cuchillos y espadas ".

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