Na bojnim poljima lokalnih ratova u današnjem svijetu, od vojnika do teško oklopnih glavnih bojnih tenkova, od bunkera do ciljeva nakupljanja, najstrašnije oružje su sve vrste dronova i krstarećih raketa. Konkretno, takozvana "perspektiva prve osobe", to jest, FPV mikro-drone, s njihovom bržom brzinom leta, izuzetno fleksibilnim kontrolnim mogućnostima i relativno niskim troškovima, može upotrijebiti taktiku "roja" za izvođenje napada zasićenja na raznim Ciljevi zauzvrat dok meta ne bude potpuno uništena. U ovom slučaju, vojni i vojni tehničari različitih zemalja aktivno razvijaju nove sustave protiv drone kako bi se bavili gotovo sveprisutnim prijetnjama bespilotnim letjelicama. Među njima je najperspektivniji i ekonomičniji sustav protiv drone je visokoenergetsko lasersko oružje.
Tehnologija koja je započela u hladnom ratu
Od 1960. godine, kada je američki znanstvenik Maiman uspješno razvio prvi svjetski laser rubin i stekao prvu lasersku zraku u ljudskoj povijesti, svjetske vojne sile smislile su ideju o primjeni ovog umjetnog snopa s jakim usmjerenošću, dobrom monokromatičnošću i Koherencija i izuzetno velika svjetlina i gustoća energije vojsci. Kao prva zemlja na svijetu koja je izmislila lasere, Sjedinjene Države prirodno su preuzele vodstvo u razvoju laserskog oružja, a njegov suparnik iz hladnog rata, Sovjetski Savez, pomno su slijedili iza.
Međutim, tijekom napetog razdoblja sučeljavanja između Istoka i Zapada, i Sjedinjene Države i Sovjetski Savez usredotočili su se na lasersko oružje velike strateške razine za anti-pro-satelit. Konkretno, Reaganova administracija Sjedinjenih Država predložila je izuzetno veliki plan "Ratovi zvijezda", čiji je glavni sadržaj bio raspoređivanje visokoenergetskog laserskog oružja u svemiru, na kopnu i na ratnim brodovima za presretanje različitih vrsta srednjih- i dugoročne i interkontinentalne balističke rakete Sovjetskog Saveza.
Kasnije, s krajem hladnog rata, posebno zbog sve veće zrelosti tehnologije protiv rakete, Sjedinjene Države u osnovi su odustale od razvoja visokoenergetskog laserskog oružja na razini strateške razine s velikim tehničkim poteškoćama i izuzetno visokim troškovima, i okrenuo se razvoju visokoenergetskog laserskog oružja na taktičkoj razini s mnogo manjom ukupnom veličinom i težinom, niskim tehničkim poteškoćama i relativno jeftinim troškovima. Među njima je američka mornarica najaktivnija. Zajedno sa znanstvenim istraživačkim institucijama u skladu s američkim Ministarstvom obrane i glavnim domaćim vojnim poduzećima, pokrenula je niz taktičkih visokoenergetskih projekata za istraživanje i razvoj laserskog oružja s različitim tehničkim rutama, poput mornaričkog laserskog sustava oružja (zakoni), Morski laserski demonstrator (MLD) i taktički laserski sustav (TLS).
Početkom 21. stoljeća, ovi taktički visokoenergetski projekti za istraživanje i razvojni projekti laserskog oružja ušli su u stvarnu fazu ispitivanja strojeva jedan za drugim. Na primjer, Lasersko oružje zakona koje je razvila Raytheon Company iz Sjedinjenih Država kombinirano je s obrambenim sustavom "Phalanx" i montirano na jednoj strani 6- bačve od 20 mm gatling pištolja. Maksimalna izlazna snaga je 33 kilovata. Uspješno je oborio bespilotne letjelice u više morskih testova od 2008. do 2010. godine. Konkretno, u testu u svibnju 2010. godine zakoni su brzo oborili 7 malih dronova na udaljenosti od 3 kilometra u vrlo kratkom vremenu, u potpunosti pokazujući ogromni ogromni Potencijal laserskog oružja u anti-droni.
Može se učinkovito baviti dronovima
Iz perspektive načela rada, oštećenja oblika laserskog oružja do bespilotnih letjelica uglavnom su podijeljena na učinak toplinske ablacije, učinak oštećenja udarnog vala i učinak oštećenja zračenja. Među njima je najvažnije destruktivno sredstvo laserskog oružja učinak toplinske ablacije. Kad laserski snop djeluje na dronu, elektroni unutar njegovog materijala kože dobivaju lasersku energiju, koja zatim stvara nasilne sudare i pretvara se u toplinsku energiju. Kako se temperatura površine laserskog zračenja brzo povećava, kada je temperatura veća od tališta, materijal za kožu bespilotne letjelice će se rastopiti ili čak ispariti.
Općenito govoreći, kako bi se smanjila težina trupa što je više moguće, mikro i male i srednje veličine dronova uglavnom koriste nemetalne kompozitne materijale za izradu kože. Relativno jeftini materijali uključuju staklena vlakna, epoksidnu smolu, PE/PP (polietilen/polipropilen) itd., A neki vrhunski će koristiti ugljična vlakna, aramidalno vlakno itd. Ovi kompozitni materijali imaju dobru čvrstoću, laganu težinu i koroziju i koroziju otpornost. Proizvodnja dronova kože može bolje uzeti u obzir potrebe performansi leta, smanjenje težine i dovoljnu snagu. Najugroženi veliki i srednji dronovi obično koriste materijale aluminijske legure visokih performansi kao kože, koji su u osnovi isti kao i kožni materijali koji se obično koriste u zrakoplovima koji se nalaze.
Točke topljenja ovih materijala za kožu su različite. Točka taljenja materijala od ugljičnih vlakana iznosi oko 300 stupnjeva, dok talište aluminijskih leguranih materijala uglavnom može doseći oko 600 stupnjeva. Međutim, za laserske grede s temperaturama koje dosežu tisuće ili čak desetine tisuća Celzijevih stupnjeva, samo milisekunde vremena izlaganja su dovoljne da se otope i isparavaju kožu različitih bespilotnih letjelica. Kako se koža topi i isparava, laserski snop nastavit će ozračiti unutarnju strukturu i opremu drona, uzrokujući daljnja oštećenja i uništavanja u skladu s različitim situacijama. Na primjer, kada laserski snop ozrači sustav upravljanja bespilotnim letjelicama, sagorjet će svoje ploče i čips unutarnjeg kruga, uzrokujući da u potpunosti izgubi svoju automatsku kontrolu i sruši se; Kad ozrači bojnu glavu nekih dronova samoubojstva, može detonirati unutarnji naboj i potpuno raznijeti bespilotne letjelice; Čak i ako ozrači bateriju ili spremnik za gorivo drona, to može prouzrokovati vatru.
Osim toga, učinak oštećenja udarnog vala i učinak oštećenja zračenja nastao visokoenergetskim laserskim gredama također može uzrokovati veliko oštećenje bespilotnih letjelica. Na primjer, učinak oštećenja udarnog vala uglavnom se odnosi na brzi mlaz plazme formiranog nakon što se otopi i isparava materijal kože bespilotnih zraka ili tjelesne strukture. Ogromna stvorena sila udara dodatno će oštetiti unutarnju strukturu bespilotnih letjelica, uzrokujući da se trupci i krila probijaju, pa čak i raspadaju u zraku. Učinak oštećenja zračenja znači da će, kada se plazma izbacuje i utječe, oslobađa i rendgenske zrake, formirajući na taj način učinak oštećenja sličan elektromagnetskim impulsima, zbog čega će upravljački sustav propadanja drona propasti.
U stvari, čak i neko lasersko oružje s nižom snagom, čije laserske zrake nisu dovoljne za oštećenje kože bespilotnih letjelica, također mogu postići svrhu da drone izgubi svoju borbenu učinkovitost ozračivanjem najugroženijeg dijela bespilotne letjelice, fotoelektričnog senzora. Testovi pokazuju da kada laserski snop ozrači optički prozor fotoelektričnog senzora bespilotne letjelice, greda je izravno fokusirana na čip senzora slike, poput CCD (uređaj povezan s punjenjem, tj. Senzor slike) ili CMO (senzor) kroz leću. Kad temperatura površine uzrokovana zračenjem snopa dosegne oko 200 stupnjeva, to može prouzrokovati trajno oštećenje čipa senzora slike i učiniti ga potpuno neučinkovitim.
Nakon što je američka mornarica dokazala da se visokoenergetsko lasersko oružje može učinkovito baviti dronovima, druge američke vojne službe, a još više zemalja počelo je razvijati tako novo oružje. Na primjer, američka vojska se također suočava s prijetnjama bespilotnih letjelica i krstarećih raketa, pa je razvila usmjereni energetski mobilni sustav zračne obrane kratkog dometa (m-shorad) temeljen na šasiji oklopnih vozila Stryker-a, s maksimalnom izlaznom snagom, s maksimalnom izlaznom snagom od 50 kilovata. Osim toga, Ujedinjeno Kraljevstvo je razvilo taktički laserski oružje nazvan "Dragon Fire", s maksimalnom izlaznom snagom od 50 kilovata, koji se može opremiti na brodovima ili instalirati na razna vozila na kotačima ili praćenim.
Kako bi se nosio s raketama, mortske školjke i bespilotne letjelice koje su pokrenuli Hamas i Hezbollah u Libanonu, Izrael je razvio taktičko lasersko oružje pod nazivom "Iron Beam", koje surađuje s sustavom zračne obrane "Iron Dome" koji koristi rakete za presretanje. Budući da Izrael ima veće operativne zahtjeve za "željezni snop" i mora biti u mogućnosti presresti ciljeve municije, njegova maksimalna izlazna snaga povećana je na 100 kilovata. U svibnju 2023. godine, taktičko lasersko oružje "Iron Beam" presreo je više raketa koje je Hamas prvi put pokrenuo u stvarnoj borbi.
Međutim, u smislu presretanja bespilotnih letjelica, prvi stvarni borbeni rekord postigao je taktičko lasersko oružje "tihog lovca" koje je opremljena saudijska vojska. Godine 2022. Saudijska Arabija održala je prvu međunarodnu izložbu obrane i prvi put je objavila da je njegovo najnovije taktičko lasersko oružje "Silent Hunter" oborio 13 dronova samoubojstva koje su u stvarnoj borbi pokrenule oružane snage Houthi i prikazale olupine dronova To se zapalilo i izgorjelo. Maksimalna izlazna snaga ove vrste taktičkog laserskog oružja je 30 kilovata, a maksimalni raspon ubijanja je 4, 000 metra. Kontinuirano zračenje na udaljenosti od 1, 000 metara dovoljno je da sagorijeva kroz čeličnu ploču debljine 5 mm. S obzirom na to da su samoubilačke dronove koje su proizvele i koristile oružane snage Houthi u dizajnu više sirove, njihove kože mogu koristiti samo najniže PE/PP ili materijale od stakloplastike, a taktičko lasersko oružje "tihog lovaca" gotovo se može reći Lako se nositi s takvim bespilotnim letjelicama.
Budući smjer razvoja
Iz perspektive budućeg razvoja, postoje dva smjera za taktičko lasersko oružje koje se koriste za presretanje dronova:
Jedan je kombinirati s drugim oružjem, poput automatskih topova malog kalibra, mitraljeza, rakete zračne obrane itd., Kako bi se stvorio sveobuhvatni sustav ubojstva protiv drona.
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.
Drugo, anti-UAV taktičko lasersko oružje je dodatno minijaturizirano ili čak minijaturizirano. Trenutno se dva taktičkog laserskog oružja, američke m-shorad i britanska "zmajeva vatra", mogu ugraditi na šasiju oklopnih vozila s kotačima, što je doista veliko poboljšanje. Ako taktičko lasersko oružje može dodatno smanjiti težinu i volumen, može se popularizirati na malim i srednjim vozilima, u kombinaciji s udaljenim oružjem i zaštititi više pješaštva. Ako krenemo korak dalje, ako bi pojedini vojnici mogli biti opremljeni laserskim puškama protiv drone koje su bile veličina i težina automatskih pušaka, sigurnost pješaštva mogla bi se odvesti na sljedeću razinu.
