Ang mga eksperimento sa pag-install ng mga armas ng laser sa mga barko sa USSR ay isinagawa mula pa noong dekada 70 ng siglo na XX.
Noong 1976, naaprubahan ang mga tuntunin ng sanggunian (TOR) para sa pag-convert ng Project 770 SDK-20 landing craft sa Foros experimental vessel (Project 10030) na may Aquilon laser complex. Noong 1984, ang barko sa ilalim ng pagtatalaga OS-90 "Foros" ay sumali sa Black Sea Fleet ng USSR at sa Feodosiya na nagpapatunay na lupa; sa kauna-unahang pagkakataon sa kasaysayan ng Soviet Navy, pagsubok na pagpapaputok mula sa "cannilon" laser na kanyon ay natupad. Ang pagbaril ay matagumpay, ang low-flying missile ay napapanahong napansin at nawasak ng isang laser beam.
Kasunod nito, ang "Aquilon" complex ay na-install sa isang maliit na artilerya ng barko, na itinayo ayon sa binagong proyekto 12081. Ang lakas ng complex ay nabawasan, ang layunin nito ay upang hindi paganahin ang optoelectronic na paraan at mapinsala ang mga mata ng kaaway na kontra-laban na tauhan ng pagtatanggol.
Kasabay nito, ang proyekto ng Aydar ay ginagawa upang makalikha ng pinakamakapangyarihang pag-install ng laser na dala ng barko sa USSR. Noong 1978, ang Vostok-3 timber carrier ay ginawang isang tagadala ng armas ng laser - ang barkong Dixon (proyekto 05961). Tatlong jet engine mula sa isang sasakyang panghimpapawid ng Tu-154 ang na-install sa barko bilang mapagkukunan ng enerhiya para sa pag-install ng Aydar laser.
Sa mga pagsubok noong 1980, isang laser salvo ang pinaputok sa isang target na matatagpuan sa layo na 4 na kilometro. Ang target ay na-hit sa unang pagkakataon, ngunit walang sinuman mula sa mga naroroon ang nakakita ng sinag mismo at ang nakikitang pagkawasak ng target. Ang epekto ay naitala ng isang thermal sensor na naka-install sa target, ang kahusayan ng sinag ay 5%, marahil isang makabuluhang bahagi ng enerhiya ng sinag ay hinihigop ng pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa ibabaw ng dagat.
Sa Estados Unidos, ang pagsasaliksik na naglalayong lumikha ng mga sandatang laser ng laban ay isinagawa din mula noong dekada 70 ng huling siglo, nang magsimula ang programa ng ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Sa una, ang gawain ay natupad sa mga gas-dynamic laser, ngunit pagkatapos ay binago ang diin sa mga kemikal na laser.
Noong 1973, nagsimula ang TRW sa isang pang-eksperimentong modelo ng pagpapakita ng isang tuluy-tuloy na fluoride deuterium laser NACL (Navy ARPA Chemical Laser), na may lakas na halos 100 kW. Ang gawain sa pagsasaliksik at pagpapaunlad (R&D) sa NACL complex ay natupad hanggang 1976.
Noong 1977, inilunsad ng Kagawaran ng Depensa ng Estados Unidos ang programa ng Sea Light, na naglalayong bumuo ng isang pag-install ng laser na may lakas na enerhiya na may kapasidad na hanggang 2 MW. Bilang isang resulta, isang pag-install ng polygon para sa isang fluoride-deuterium na kemikal na laser na "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser) ay nilikha, na tumatakbo sa isang tuluy-tuloy na mode ng pagbuo ng radiation, na may isang maximum na lakas ng output na 2.2 MW sa isang haba ng daluyong ng 3.8 μm, ang mga unang pagsubok nito ay isinasagawa noong Setyembre 1980.
Noong 1989, sa White Sands test center, ang mga eksperimento ay isinasagawa gamit ang MIRACL laser complex upang maharang ang mga target na kontrolado ng radyo ng uri ng BQM-34, na ginagaya ang paglipad ng mga missile ng anti-ship (ASM) sa bilis ng subsonic. Kasunod nito, isinagawa ang mga pagharang ng supersonic (M = 2) na mga missile ng vandal, na ginagaya ang isang pag-atake ng mga missile na laban sa barko sa mababang mga altub. Sa mga pagsubok na isinagawa mula 1991 hanggang 1993, nilinaw ng mga developer ang pamantayan para sa pagkasira ng mga missile ng iba`t ibang klase, at nagsagawa din ng praktikal na pagharang ng mga unmanned aerial sasakyan (UAV), na ginaya ang paggamit ng mga misil laban sa barko ng kaaway.
Noong huling bahagi ng 1990, ang paggamit ng isang kemikal na laser bilang sandata ng barko ay inabanduna dahil sa pangangailangan na mag-imbak at gumamit ng mga nakakalason na sangkap.
Sa hinaharap, ang US Navy at iba pang mga bansa ng NATO ay nakatuon sa mga laser, na pinalakas ng elektrisidad na enerhiya.
Bilang bahagi ng programa ng SSL-TM, lumikha si Raytheon ng isang 33 kW LaWS (Laser Weapon System) na demo laser na kumplikado. Sa mga pagsubok noong 2012, ang kumplikadong LaWS, mula sa Dewey destroyer (EM) (ng klase ng Arleigh Burke), ay tumama sa 12 mga target ng BQM-I74A.
Ang LaWS complex ay modular, ang kuryente ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-summing ng mga beam ng solid-state infrared na laser ng mas mababang lakas. Ang mga laser ay nakalagay sa isang solong napakalaking katawan. Mula noong 2014, ang LaWS laser complex ay na-install sa USS Ponce (LPD-15) warship upang masuri ang epekto ng tunay na mga kondisyon sa pagpapatakbo sa kakayahang mapatakbo at pagiging epektibo ng sandata. Pagsapit ng 2017, ang kapasidad ng kumplikadong ay dapat na tumaas sa 100 kW.
Pagpapakita ng laser ng LaWS
Sa kasalukuyan, maraming mga kumpanya sa Amerika, kabilang ang Northrop Grumman, Boeing at Locheed Martin, ay bumubuo ng mga sistemang self-defense ng laser para sa mga barko batay sa solid-state at mga fiber laser. Upang mabawasan ang mga panganib, ang US Navy ay sabay na nagpapatupad ng maraming mga programa na naglalayong makakuha ng mga sandata ng laser. Dahil sa pagbabago ng mga pangalan bilang bahagi ng paglipat ng mga proyekto mula sa isang kumpanya o iba pa, o pagsasama ng mga proyekto, maaaring mayroong mga overlap sa mga pangalan.
Ayon sa mga ulat sa media ng Amerika, ang proyekto ng promising US Navy frigate FFG (X) ay may kasamang kahilingan na mag-install ng isang 150 kW combat laser (o magreserba ng isang lugar para sa pag-install), sa ilalim ng kontrol ng COMBATSS-21 combat system.
Bilang karagdagan sa Estados Unidos, ang pinakadakilang interes sa mga sea-based laser ay ipinakita ng dating "pinuno ng mga dagat" - Great Britain. Ang kakulangan ng isang industriya ng laser ay hindi pinapayagan ang proyekto na maipatupad nang mag-isa, na may kaugnayan sa kung saan, noong 2016, inihayag ng British Ministry of Defense ang isang malambing para sa pagpapaunlad ng isang demonstrador ng teknolohiya ng LDEW (Laser Directed Energy Weapon), na kung saan ay nanalo ng kumpanyang Aleman na MBDA Deutschland. Noong 2017, inilabas ng consortium ang isang buong sukat na prototype ng laser na LDEW.
Mas maaga sa 2016, ipinakilala ng MBDA Deutschland ang Laser effector, na maaaring mai-install sa mga carrier ng lupa at dagat at idinisenyo upang sirain ang mga UAV, missile at mortar shell. Nagbibigay ang complex ng pagtatanggol sa sektor ng 360-degree, mayroong isang minimum na oras ng reaksyon at may kakayahang maitaboy ang mga welga na nagmumula sa iba't ibang direksyon. Sinabi ng kumpanya na ang laser nito ay may malaking potensyal na pag-unlad.
"Kamakailan lamang, ang MBDA Deutschland ay namuhunan ng malaki mula sa badyet nito sa teknolohiya ng laser. Nakamit namin ang mga makabuluhang resulta sa paghahambing sa iba pang mga kumpanya ", - sabi ng pinuno ng kumpanya para sa pagbebenta at pag-unlad ng negosyo na si Peter Heilmeyer.
Ang mga kumpanyang Aleman ay katumbas ng, at posibleng maabutan, ang mga kumpanya ng US sa lahi ng laser arm, at may kakayahang maging una na magpakita hindi lamang sa mga land-based, kundi pati na rin mga sea-based laser system
Sa Pransya, ang ipinangako ng proyekto ng Advansea ng DCNS ay isinasaalang-alang ang paggamit ng buong teknolohiyang propulsyon sa kuryente. Ang proyekto ng Advansea ay pinlano na nilagyan ng isang 20 megawatt koryente generator na may kakayahang matugunan ang mga pangangailangan, kabilang ang mga nangangako na armas ng laser.
Sa Russia, ayon sa mga ulat sa media, ang mga armas ng laser ay maaaring i-deploy sa nangangako na nukleyer na tagawasak na nukleyar. Sa isang banda, pinapayagan ka ng isang planta ng nukleyar na kuryente na ipalagay na mayroong sapat na lakas upang makapagbigay ng lakas sa mga sandata ng laser, sa kabilang banda, ang proyektong ito ay nasa yugto ng paunang disenyo, at malinaw na napaaga na pag-usapan ang isang bagay na tiyak.
Hiwalay, kinakailangan upang i-highlight ang proyektong Amerikano ng isang libreng electron laser - Free Electron Laser (FEL), na binuo para sa interes ng US Navy. Ang mga armas ng laser ng ganitong uri ay may makabuluhang pagkakaiba kumpara sa iba pang mga uri ng laser.
Ang radiation sa isang libreng electron laser ay nabuo ng isang monoenergetic beam ng mga electron na gumagalaw sa isang pana-panahong sistema ng pagpapalihis ng mga electric o magnetic field. Sa pamamagitan ng pagbabago ng enerhiya ng electron beam, pati na rin ang lakas ng magnetic field at ang distansya sa pagitan ng mga magnet, posible na iba-iba ang dalas ng laser radiation sa isang malawak na saklaw, na tumatanggap ng radiation sa output sa saklaw mula sa X -ray sa microwave.
Ang mga libreng electron laser ay malaki, na nagpapahirap na ilagay ang mga ito sa maliliit na carrier. Sa puntong ito, ang mga malalaking barko sa ibabaw ay pinakamainam na mga carrier ng ganitong uri ng laser.
Ang Boeing ay bumubuo ng FEL laser para sa US Navy. Ang isang prototype na 14 kW FEL laser ay ipinakita noong 2011. Sa ngayon, ang estado ng trabaho sa laser na ito ay hindi alam; binalak nitong unti-unting tataas ang lakas ng radiation hanggang sa 1 MW. Ang pangunahing kahirapan ay ang paglikha ng isang electron injector ng kinakailangang lakas.
Sa kabila ng katotohanang ang mga sukat ng FEL laser ay lalampas sa mga sukat ng mga laser ng maihahambing na kapangyarihan batay sa iba pang mga teknolohiya (solid-state, fiber), ang kakayahang baguhin ang dalas ng radiation sa isang malawak na saklaw ay magpapahintulot sa iyo na piliin ang haba ng daluyong sa alinsunod sa mga kondisyon ng panahon at ang uri ng target na ma-hit. Ang hitsura ng FEL lasers ng sapat na lakas ay mahirap asahan sa malapit na hinaharap, ngunit sa halip ay mangyayari ito makalipas ang 2030.
Kung ihahambing sa iba pang mga uri ng armadong pwersa, ang paglalagay ng mga armas ng laser sa mga barkong pandigma ay may parehong kalamangan at mga kalamangan.
Sa umiiral na mga barko, ang lakas ng mga armas ng laser na maaaring mai-install sa panahon ng paggawa ng makabago ay limitado ng mga kakayahan ng mga electric generator. Ang pinakabago at pinaka-maaasahang mga barko ay binuo batay sa mga teknolohiyang propulsyon ng kuryente, na magbibigay ng mga armas ng laser na may sapat na elektrisidad.
Mayroong mas maraming puwang sa mga barko kaysa sa mga ground at air carrier, samakatuwid walang mga problema sa paglalagay ng malalaking sukat na kagamitan. Panghuli, may mga pagkakataon na magbigay ng mabisang paglamig ng kagamitan sa laser.
Sa kabilang banda, ang mga barko ay nasa isang agresibong kapaligiran - tubig sa dagat, salt fog. Ang mataas na kahalumigmigan sa itaas ng ibabaw ng dagat ay makabuluhang mabawasan ang lakas ng radiation ng laser kapag ang mga target ay na-hit sa itaas ng ibabaw ng tubig, at samakatuwid ang minimum na lakas ng isang armas na laser na angkop para sa pag-deploy sa mga barko ay maaaring tantyahin sa 100 kW.
Para sa mga barko, ang pangangailangan na talunin ang mga "murang" target, tulad ng mga mina at mga hindi sinusubaybayan na misil, ay hindi gaanong kritikal; Gayundin, ang banta na idinulot ng maliliit na mga sisidlan ay hindi maaaring isaalang-alang bilang isang pagbibigay-katwiran para sa paglalagay ng mga armas ng laser, bagaman sa ilang mga kaso maaari silang maging sanhi ng malubhang pinsala.
Ang mga maliliit na laki ng UAV ay nagdudulot ng isang tiyak na banta sa mga barko, kapwa bilang isang paraan ng pagsisiyasat at bilang isang paraan ng pagwasak sa mga mahina na punto ng barko, halimbawa, isang radar. Ang pagkatalo ng mga naturang UAV na may misil at mga sandata ng kanyon ay maaaring maging mahirap, at sa kasong ito, ang pagkakaroon ng mga laser na nagtatanggol na sandata sa barko ay ganap na malulutas ang problemang ito.
Mga anti-ship missile (ASM), laban sa kung saan maaaring magamit ang mga sandata ng laser, ay maaaring nahahati sa dalawang mga subgroup:
- mababang paglipad na subsonic at supersonic anti-ship missiles;
- supersonic at hypersonic anti-ship missiles, umaatake mula sa itaas, kabilang ang kasama ang isang aeroballistic trajectory.
Tungkol sa mga low-flying anti-ship missile, isang hadlang para sa mga sandata ng laser ang magiging kurbada ng ibabaw ng daigdig, na naglilimita sa saklaw ng isang direktang pagbaril, at ang saturation ng mas mababang himpapawid na may singaw ng tubig, na binabawasan ang lakas ng ang sinag.
Upang madagdagan ang apektadong lugar, isinasaalang-alang ang mga pagpipilian para sa paglalagay ng mga nagpapalabas na elemento ng mga armas ng laser sa superstructure. Ang lakas ng isang laser na angkop para sa pagwasak ng mga modernong low-flying anti-ship missile ay malamang na 300 kW o higit pa.
Ang apektadong lugar ng mga anti-ship missile na umaatake kasama ang isang trajectory na may mataas na altitude ay limitado lamang sa pamamagitan ng lakas ng laser radiation at mga kakayahan ng mga guidance system.
Ang pinakamahirap na target ay hypersonic anti-ship missiles, kapwa dahil sa minimum na oras na ginugol sa apektadong lugar, at dahil sa pagkakaroon ng karaniwang proteksyon ng thermal. Gayunpaman, ang thermal protection ay na-optimize para sa pagpainit ng anti-ship missile body sa panahon ng paglipad, at ang mga karagdagang kilowatts ay malinaw na hindi makikinabang sa rocket.
Ang pangangailangan para sa garantisadong pagkasira ng mga hypersonic anti-ship missile ay mangangailangan ng paglalagay ng mga laser sa board ng barko na may lakas na higit sa 1 MW, ang pinakamahusay na solusyon ay isang libreng electron laser. Gayundin, ang mga armas ng laser ng lakas na ito ay maaaring magamit laban sa low-orbit spacecraft.
Paminsan-minsan, sa mga pahayagan sa mga paksa ng militar, kabilang ang sa Review ng Militar, tinalakay ang impormasyon tungkol sa mahinang proteksyon ng mga anti-ship missile na may isang radar homing head (RL seeker), laban sa elektronikong pagkagambala at mga masking kurtina na ginamit mula sa barko. Ang solusyon sa problemang ito ay itinuturing na ang paggamit ng isang naghahanap ng multispectral, kabilang ang telebisyon at mga thermal imaging channel. Ang pagkakaroon ng mga armas ng laser sa board ng barko, kahit na may isang minimum na lakas na halos 100 kW, ay maaaring i-neutralize ang mga pakinabang ng isang anti-ship missile system na may isang naghahanap ng multispectral, dahil sa pare-pareho o pansamantalang pagkabulag ng mga sensitibong matris.
Sa Estados Unidos, ang mga pagkakaiba-iba ng mga acoustic laser gun ay nabubuo, na ginagawang posible upang makagawa ng matinding mga panginginig ng tunog sa isang malaking distansya mula sa pinagmulan ng radiation. Marahil, batay sa mga teknolohiyang ito, ang mga laser ng barko ay maaaring magamit upang lumikha ng pagkagambala ng tunog o maling mga target para sa mga sonar at torpedo ng kaaway.
Kaya, maipapalagay na ang paglitaw ng mga armas ng laser sa mga barkong pandigma ay magpapataas ng kanilang paglaban sa lahat ng uri ng mga sandata ng pag-atake
Ang pangunahing hadlang sa paglalagay ng mga armas ng laser sa mga barko ay ang kakulangan ng kinakailangang lakas na elektrisidad. Kaugnay nito, ang paglitaw ng isang tunay na mabisang sandata ng laser ay malamang na magsisimula lamang sa pag-komisyon ng mga nangangako na barko na may buong teknolohiyang propulsyon sa kuryente.
Ang isang limitadong bilang ng mga laser na may lakas na halos 100-300 kW ay maaaring mai-install sa mga makabagong barko.
Sa mga submarino, ang paglalagay ng mga armas ng laser na may lakas na 300 kW o higit pa sa output ng radiation sa pamamagitan ng isang terminal na aparato na matatagpuan sa periscope ay magpapahintulot sa submarine na makisali ng mga sandatang kontra-submarino ng kaaway mula sa lalim ng periscope - anti-submarine defense (ASW) sasakyang panghimpapawid at helikopter.
Ang isang karagdagang pagtaas sa lakas ng laser, mula sa 1 MW pataas, ay magpapahintulot sa pinsala o ganap na sirain ang low-orbit spacecraft, ayon sa panlabas na target na pagtatalaga. Ang mga kalamangan ng paglalagay ng naturang mga sandata sa mga submarino: mataas na stealth at pandaigdigang maabot ng carrier. Ang kakayahang lumipat sa World Ocean sa isang walang limitasyong saklaw ay magpapahintulot sa isang submarine - isang carrier ng isang armas ng laser upang maabot ang puntong pinakamainam para sa pagwasak ng isang satellite space, isinasaalang-alang ang flight path nito. At ang lihim ay magpapahirap sa kaaway na magpakita ng mga paghahabol (mabuti, ang spacecraft ay nawala sa kaayusan, kung paano patunayan kung sino ang bumaril nito, kung halatang wala ang armadong pwersa sa rehiyon na ito).
Sa pangkalahatan, sa paunang yugto, madarama ng navy ang mga benepisyo mula sa pagpapakilala ng mga armas ng laser sa mas kaunting lawak kumpara sa iba pang mga uri ng armadong pwersa. Gayunpaman, sa hinaharap, habang ang mga anti-ship missile ay patuloy na nagpapabuti, ang mga laser system ay magiging isang mahalagang bahagi ng pagtatanggol sa hangin / pagtatapon ng misil ng mga pang-ibabaw na barko, at, marahil, mga submarino.
