La forma más común de neutralizar o destruir cualquier sistema es concentrar suficiente energía en él … Y esto se puede hacer de varias formas. Hasta ahora, en el ámbito militar, el más común era el impacto físico de un proyectil, cuya energía y propiedades mecánicas garantizaban infligir un daño suficiente para destruir o incapacitar al objetivo o reducir significativamente sus capacidades de combate
Una de las desventajas de este enfoque es que para impactar en un objetivo en movimiento, es necesario estimar la cantidad de plomo necesaria para encontrar el proyectil con el objetivo, ya que pasará un cierto tiempo desde el momento del disparo hasta el objetivo. golpear, dependiendo de la velocidad y distancia iniciales. Pero tener un arma que realmente tenga tiempo de vuelo cero es el sueño de cualquier soldado.
Sin embargo, esta arma ya existe y su nombre es LASER (abreviatura de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación), un método para concentrar energía en un objetivo debido a un haz de luz que viaja una distancia hacia él a la "velocidad de la luz". ". Por tanto, el problema de la anticipación en este caso ya no está inicialmente presente.
Dado que no existe un sistema perfecto, hay varios problemas que deben abordarse para poder utilizar el "láser" como arma. La cantidad de energía retenida en el objetivo es proporcional a la potencia de la radiación láser y al tiempo que el rayo se retiene en el objetivo. Por lo tanto, el seguimiento de objetivos se convierte en el principal problema. Además, la potencia del sistema trae sus propios problemas, directamente relacionados con el tamaño y el consumo de energía, porque los militares, por regla general, necesitan sistemas móviles, es decir, estas "instalaciones láser" deben integrarse en la plataforma. Las armas láser de rendimiento extremadamente alto con bajo consumo de energía y tamaño limitado siguen siendo un sueño, al menos por ahora.
Al mismo tiempo, hace un par de años se llevó a cabo en Japón el experimento LFEX (Láser para el experimento de encendido rápido). Un rayo con una potencia de dos petavatios, es decir, un billón (1015) vatio, se activó un período de tiempo ultracorto, un picosegundo (1012 segundos). Según los científicos japoneses, la energía requerida para esta activación fue el equivalente a la energía requerida para alimentar el microondas durante dos segundos. En este punto, sería bueno gritar "¡Eureka!", Ya que todos los problemas parecen estar resueltos. Pero no estaba allí, la molestia se coló aquí desde el lado del tamaño, porque para lograr una potencia de 2 petavatios, el sistema LFEX necesita una caja de 100 metros de largo. Por tanto, numerosas empresas de sistemas láser están intentando resolver la ecuación potencia-energía-tamaño de diferentes formas. Como resultado, están surgiendo cada vez más sistemas de armas, mientras que la resistencia psicológica a esta nueva categoría de armas militares parece estar disminuyendo.
Alemania en el trabajo
En Europa, dos grupos principales, liderados por Rheinmetall y MBDA, están trabajando en láseres HEL (High Energy Laser) de alta energía, considerándolos como armas defensivas y ofensivas. En el otoño de 2013, el equipo alemán realizó una extensa demostración en su sitio de pruebas suizo de Ochsenboden, en la que se instalaron láseres de alta energía en varios tipos de plataformas. En el vehículo blindado de transporte de personal M113 se instaló Mobile HEL Effector Track V clase 5 kW, Mobile HEL Effector Wheel XX clase 20 kW en el vehículo blindado universal GTK Boxer 8x8, y finalmente se instaló el Mobile HEL Effector Container L clase 50 kW en el contenedor Drehtainer reforzado en el chasis del camión Tatra 8x8.
De particular interés es el demostrador de armas láser estacionario de 30 kW instalado en la torreta del cañón Skyshield y ha demostrado la capacidad de repeler múltiples ataques de objetos de tipo RAM (misiles no guiados, artillería y proyectiles de mortero) y drones. La plataforma con ruedas ha demostrado su capacidad para neutralizar vehículos aéreos no tripulados a una distancia de hasta 1500 metros, y también se utilizó para detonar un cartucho en una cinta de cartuchos con el propósito de bloquear "técnicamente" una ametralladora de gran calibre. Si hablamos del sistema de seguimiento, entonces se usó para neutralizar IED y despejar obstáculos, por ejemplo, quemar alambre de púas desde una gran distancia. Se utilizó un sistema más potente en un contenedor para interrumpir el funcionamiento de los sistemas optoelectrónicos a una distancia de hasta 2 km.
Al mismo tiempo, la instalación de la torreta estacionaria pudo quemar una ronda de mortero de 82 mm a una distancia de un kilómetro, manteniendo el rayo en el objetivo durante 4 segundos. Además, la instalación golpeó el 90% de las bolas de acero con explosivos, imitando proyectiles de mortero de 82 mm, que se dispararon en ráfagas una tras otra. Además, la instalación tomó escolta y destruyó tres vehículos aéreos no tripulados a reacción. Rheinmetall continuó desarrollando sistemas de energía dirigida y presentó varios sistemas y dispositivos nuevos en IDEX 2017. Según los expertos de Rheinmetall, en los últimos cinco años ha entrado en el mercado un número significativo de sistemas de armas láser. Dependiendo de la plataforma, la metodología de prueba de especificación militar se parece mucho a la utilizada para los sistemas de optoacopladores. “Con respecto a los sistemas terrestres, creemos que estamos en la etapa de TRL 5-6 (muestra de demostración de tecnología)”, señalaron los expertos, enfatizando que los esfuerzos adicionales deben dirigirse al peso y tamaño y las características de consumo de energía, y el mayor el trabajo está relacionado con los sistemas de seguridad. Sin embargo, la situación está cambiando con bastante rapidez y “en los últimos ocho años hemos hecho lo que se ha hecho en el campo de los rifles durante los últimos 600 años”, cree la empresa. Además de las aplicaciones terrestres, Rheinmetall también está trabajando en sistemas marinos. En 2015, se probaron armas láser a bordo de un buque fuera de servicio; estas son las primeras pruebas de un láser en Europa como parte de misiones de barco a tierra.
En su concepto "Below Patriot" ("Debajo del complejo Patriot", una solución para neutralizar los activos militares que no pueden ser detenidos por sistemas de defensa aérea más grandes basados en sistemas de misiles), Rheinmetall está integrando, además de misiles y armas, un láser instalado. en la torre Skyshield. Este láser personalizable de 30 kW se utiliza para contrarrestar vehículos aéreos no tripulados y es particularmente eficaz contra ataques masivos. Se cree que un haz de 20 kW es suficiente para su uso en tales aeronaves, especialmente las ligeras, que pueden representar la mayor amenaza bajo el concepto "Below Patriot". El proceso de fusión se produce a distancia, mientras que los circuitos electrónicos del dron se desactivan o se producen daños catastróficos en el material. La precisión requerida es de 3 cm a una distancia de un kilómetro, que, según Rheinmetall, es alcanzable; predice la adopción de una instalación de Clase 1 en un plazo de dos a tres años.
Se instaló un soporte láser de 10 kW en la parte superior del nuevo soporte de cañón de barco estabilizado Sea Snake-27. Rheinmetall ha propuesto una aplicación práctica para este tipo de láser (cortar a través de mástiles de radar o antenas de radio enemigas), algo así como el láser equivalente a un disparo de advertencia de un cañón. También se presentó un láser similar en un prototipo de torre ultraligera a control remoto fabricada íntegramente en fibra de carbono, que pesa solo 80 kg con actuadores y optrónica y tiene una capacidad de carga de 150 kg. Por último, pero no menos importante, el sistema láser más pequeño de este espectáculo con una potencia de 3 kW se presentó en una estación de armas controlada remotamente montada en la torreta de un tanque Leopard 2 modernizado (IED). Según Rheinmetall, el mercado espera actualmente sistemas láser de Clase 1. La potencia máxima no es un problema aquí, se pueden combinar sistemas adicionales en un concepto modular, por ejemplo, se pueden instalar dos emisores de 50 kW o tres de 30 kW para lograr niveles de potencia más altos …
La compañía también está trabajando en tecnologías que puedan compensar parcialmente los efectos del clima en el rayo. Se considera una alta potencia de unos 100 kW para las tareas de combate de misiles, proyectiles de artillería y proyectiles de mortero, así como para cegar sistemas optoelectrónicos a distancias significativas. Para la segunda tarea, se cree que es deseable una salida de potencia ajustable, ahorrando así energía para "disparos" repetidos. Rheinmetall está trabajando en estrecha colaboración con la Bundeswehr alemana en un programa para desarrollar una nueva instalación de láser de alta energía.
Gran Bretaña también lo está intentando
En enero de 2017, el Departamento de Defensa británico anunció que había firmado un acuerdo para desarrollar un arma láser de demostración con un grupo industrial especialmente creado conocido como Dragonfire. El grupo Dragonfire, dirigido por MBDA, se formó a partir del entendimiento de que ninguna empresa puede ejecutar de forma independiente el programa del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL). Por lo tanto, esta solución reúne las mejores prácticas de la industria británica: MBDA proporcionará su experiencia en el sistema de armas principal, el sistema de control de armas avanzado, los sistemas de imágenes y coordinará sus esfuerzos con QinetiQ (investigación de fuentes láser y demostración de tecnología), Selex / Leonardo. (sistemas ópticos modernos, designación de objetivos y seguimiento de objetivos), GKN (tecnologías innovadoras de almacenamiento de energía), BAE Systems y Marshall Land Systems (integración de plataformas marítimas y terrestres) y Arke (mantenimiento durante toda la vida útil). Las pruebas de demostración programadas para 2019 mostrarán que las armas láser son capaces de hacer frente a objetivos típicos a distancia, tanto en tierra como en el mar.
El contrato por valor de 35 millones de euros permitirá a este grupo industrial utilizar diversas tecnologías y probar las capacidades del sistema para detectar, rastrear y neutralizar objetivos a diferentes distancias, en condiciones climáticas cambiantes, en agua y tierra. El objetivo es proporcionar al Reino Unido capacidades significativas en sistemas de armas láser de alta energía. Esto sentará las bases para la ventaja operativa proporcionada por la tecnología, así como la exportación gratuita de dichos sistemas en apoyo del programa Prosperity descrito en la Revisión Estratégica de Defensa y Seguridad de 2015 del Reino Unido. Para 2019, con la derrota de los objetivos típicos en tierra. y en el mar. Las demostraciones incluirán la planificación inicial de una misión de combate y la detección de objetivos, la transmisión de un rayo láser a un dispositivo de control, su guía y seguimiento, una evaluación del grado de daño de combate, así como una demostración de la posibilidad de pasar al siguiente. ciclo. El proyecto no solo ayudará a decidir el futuro del programa, sino que también ayudará a DSTL a establecer un plan de puesta en servicio que, si se prueba con éxito, se proyecta para mediados de la década de 2020. Además del programa Dragonfire, el laboratorio británico DSTL está implementando un programa adicional para probar el impacto de las armas láser en objetivos probables de varios tipos; las primeras pruebas se realizaron con un proyectil de mortero de 82 mm.
Alemania de nuevo
El fabricante europeo de misiles, MBDA, está colaborando activamente con el gobierno alemán y el ejército en armas láser. Comenzando con una demostración de tecnología prototipo en 2010, fue pionera en un solo haz de 5 kW y luego conectó mecánicamente los dos para producir un haz de 10 kW. En 2012, se equipó una nueva instalación de laboratorio con cuatro láseres de 10 kW para realizar experimentos para interceptar misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero. Las pruebas se llevaron a cabo a finales de 2012, los ingenieros intentaron integrar esta instalación en varios contenedores en una serie de pruebas en los Alpes, pero definitivamente fue difícil llamar a este sistema móvil. Por lo tanto, el siguiente paso fue desarrollar un prototipo que pudiera implementarse fácilmente en el campo. En 2014-2016, científicos e ingenieros trabajaron arduamente en él en el sitio de prueba de Schrobenhausen, lo que resultó en los primeros experimentos con el nuevo sistema, llevados a cabo en octubre del año pasado.
Las pruebas se llevaron a cabo en la base de entrenamiento de Putlos en el Mar Báltico y, sobre todo, tenían como objetivo probar el sistema de guía y corrección del haz con blancos de impacto simulados a distintas distancias; para ello, se utilizó un quadcopter como objetivo aéreo. La elección de este sitio de prueba se asoció, en primer lugar, con consideraciones de seguridad, así como con el hecho de que las flotas actualmente participan más activamente en el desarrollo de instalaciones de armas láser. La nueva demostración se instaló en un contenedor ISO de 20 pies; la razón de esto es reducir costos, ya que en este caso no requirió mucho trabajo de integración, a diferencia de instalar el sistema en una plataforma militar. En este caso, el sistema láser no ocupa todo el volumen dentro del contenedor. Otra medida de ahorro de costes fue la decisión de no integrar el suministro eléctrico en la propia planta piloto, aunque el exceso de volumen disponible permitiría hacerlo si fuera necesario. El volumen adicional también podría permitir la adición de un mecanismo para bajar la parte superior del dispositivo de guía láser al interior del contenedor de envío. Todas estas soluciones se pueden implementar en el sistema que ya está en servicio. MBDA Alemania está actualmente a la espera de la siguiente fase de pruebas, que probará todo el sistema, incluida la generación de un potente rayo láser. Esto debería suceder a fines de 2017 y principios de 2018.
La nueva unidad de demostración se basa en un sistema de generación de haces y un dispositivo de guía, los dos dispositivos están separados mecánicamente entre sí. La fuente actual es un láser de fibra de 10 kW integrado en el contenedor junto con todos los equipos, computadoras y sistema de eliminación de calor, etc. El rayo láser se proyecta a través de una fibra óptica hacia un dispositivo de guía. Aquí se utilizó la experiencia ya adquirida por MBDA. Sin embargo, algunas piezas se han desarrollado específicamente para este sistema láser, lo que mejora significativamente la precisión, la velocidad angular y la aceleración en comparación con los sistemas estándar. La separación de los dos elementos también permite una cobertura de azimut continua de 360 °, mientras que los ángulos de elevación varían de + 90 ° a -90 °, cubriendo así un sector de más de 180 °. Para optimizar la unidad de orientación del haz, también se integra un sistema óptico telescópico. La aceleración y la velocidad de guiñada son clave cuando se trata de objetivos altamente maniobrables, como micro y mini UAV, y cuando se trata de repeler ataques masivos. Otro factor clave es el poder, porque cuanto mayor es el poder, menos tiempo se tarda en destruir / neutralizar al objetivo. En este sentido, los desarrolladores han intentado asegurarse de que la nueva configuración experimental pueda aceptar varias fuentes láser que, cuando se combinan, pueden aumentar la potencia de salida. Además, el desacoplamiento del generador láser y el dispositivo de guía permitirá en el futuro aceptar nuevos tipos de generadores láser con una mayor densidad de energía, lo que hace posible empaquetar más potencia en un módulo más pequeño. MBDA Alemania está siguiendo de cerca el desarrollo de los suministros de energía, ya que la calidad del haz sigue siendo un factor clave. Al igual que con la configuración de laboratorio anterior, solo se usaron espejos que pueden manejar fácilmente más energía que las lentes, estas últimas se eliminaron del sistema debido a problemas térmicos. Por tanto, el dispositivo de guía puede soportar una potencia de más de 50 kW. Aunque el límite teórico de 120-150 kW parece bastante realista.
MBDA Alemania cree que el sistema anti-UAV debería tener una potencia de salida de 20 a 50 kW; se necesita la misma cantidad de energía para combatir las lanchas rápidas, el objetivo preferido de la flota. La compañía ha invertido mucho en tecnología de rastreo para hacer frente a drones con un peso de despegue de menos de 50 kg. En cuanto a la interceptación de misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero, que originalmente se consideró una de las principales tareas de las instalaciones láser, los clientes se dieron cuenta de que el desarrollo de tales sistemas basados en láseres sigue siendo bastante problemático en este momento. Como resultado, las prioridades de la mayoría de los militares han cambiado. El nuevo sistema que se está probando se encuentra en el nivel de preparación TRL-5 (Demostrador de tecnología): “tecnología probada en el entorno adecuado”. Para obtener un prototipo completo, el sistema debe refinarse en la dirección de la adaptabilidad para operar en condiciones adversas, mientras que algunos componentes comerciales listos para usar deben estar calificados para tareas militares.
MBDA Alemania está desarrollando actualmente un programa para que la próxima serie de pruebas se complete a finales de este año o principios del próximo; este trabajo se lleva a cabo en estrecho contacto con la Bundeswehr, que financia parcialmente este programa. Es hora de que un contrato real desarrolle un sistema viable y listo para lotes que no solo proporcionará fondos, sino que también definirá requisitos claros. MBDA Alemania cree que una vez recibido dicho contrato, el sistema estará listo a principios de la década de 2020.
Fuera de Europa
En EE. UU. Se han desarrollado muchos sistemas láser. En 2014, se probó el sistema láser instalado en el USS Ponce, estacionado en el Golfo Pérsico. El sistema láser LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW desarrollado por Kratos disparó con éxito contra embarcaciones pequeñas y drones. Lockheed Martin desarrolló su sistema ADAM (Area Defense Anti-Munitions) durante el mismo período, este prototipo de arma láser fue diseñada para luchar a corta distancia con misiles, drones y barcos caseros. Demostró su capacidad para rastrear objetivos a distancias de más de 5 km y destruirlos a distancias de hasta 2 km. A finales de 2015, Lockheed presentó su nueva unidad Athena de 30 kW basada en tecnología ADAM. Se sabe poco sobre los programas de armas láser rusos. En enero de 2017, el viceministro de Defensa, Yuri Borisov, anunció que el país está involucrado en el desarrollo de láser y otras armas de alta tecnología y que los científicos rusos han logrado un avance significativo en el campo de la tecnología láser. Y no más detalles …
