Laserji za sestrelitev dronov: kako spreminjajo sodobno vojskovanje

Množični pritok dronov v sodobne konflikte je prinesel ogromno spremembo v načinu bojevanja vojn. Ukrajina, Gaza in Rdeče morje so danes vojni laboratorij. v katerem vsak dan vidimo, kako majhne brezpilotne naprave, mnoge od njih poceni in skoraj doma narejene, postavljajo obrambne sisteme, ki stanejo milijone, ob vrvi.

Soočene s to situacijo so vojske po vsem svetu začele tehnološko tekmo, da bi našle orožje, ki lahko hitro, natančno in poceni sestreli brezpilotne letalnikeIn tu pridejo na vrsto usmerjeni energetski sistemi, zlasti visokozmogljivi laserji, ki obljubljajo, da bodo tisto, kar se je zdelo kot znanstvena fantastika, spremenili v resnično orodje, ki spreminja pravila igre na bojišču.

Zakaj so laserji postali nova obsedenost proti dronom

V zadnjih letih je postalo očitno, da Kamikaze in izvidniški droni so stalna grožnjaLetijo nizko, hitro manevrirajo, lahko delujejo v rojih in, kar je najbolj zaskrbljujoče, stanejo le delček vrednosti sodobne protiletalske rakete.

Medtem številne države še naprej uporabljajo tradicionalne obrambne sisteme, kot so vodene rakete ali protiletalsko topništvo. Težava je v tem, da je izstrelitev rakete, vredne več sto tisoč ali celo milijonov dolarjev, proti zelo poceni brezpilotnemu letalu preprosto nevzdržna.Ameriška mornarica je na primer porabila skoraj milijardo dolarjev za rakete za prestrezanje groženj na območjih, kot je Rdeče morje, pri čemer je vsaka izstrelitev stala približno 2,1 milijona dolarjev, kar je pravi absurd v primerjavi z napravami, ki včasih stanejo manj kot avtomobil.

Visokoenergijski laserji so predstavljeni kot logična alternativa: Vsak odmerek stane le nekaj evrov ali celo centovNe uporabljajo fizičnega streliva in lahko v nekaj sekundah napadejo več ciljev. Poleg tega ponujajo zelo jasno strateško prednost: ne povzročajo eksplozij ali drobcev, zmanjšujejo kolateralno škodo in delujejo s skoraj kirurško natančnostjo.

Ker so laserski žarki svetlobni žarki, potujejo v ravni črti s svetlobno hitrostjo, kar pomeni, da ko so enkrat oddani, ni načina, da bi jih prestregli ali preusmerili med letomČe je sistem za ciljanje sposoben slediti cilju, lahko laser koncentrira energijo na drobno točko in "ocvre" njene senzorje, motorje ali elektronske sisteme, ne da bi jo moral spektakularno uničiti.

Ta kombinacija nizkih stroškov na strel, natančne natančnosti in minimalnega stranskega odtisa Zaradi tega je lasersko orožje postalo glavno središče naložb vojaških sil, ki hitijo, da bi ga umaknile iz laboratorijev v morje, na kopno in v prihodnosti celo v zrak.

DragonFire: britanski laser, ki se ponaša z natančnostjo in nizkimi stroški

Eden najbolj ambicioznih projektov na tem področju je DragonFire, visokoenergijski laserski sistem, razvit v Združenem kraljestvuGre za program, ki se je začel leta 2017 z začetnim proračunom približno 38 milijonov dolarjev, v njem pa sodelujejo Laboratorij za obrambno znanost in tehnologijo (DSTL), raketno podjetje MBDA, Leonardo UK in obrambno tehnološko podjetje QinetiQ.

Britansko ministrstvo za obrambo je izvedlo teste na vojaških objektih na Škotskem, vključno s streliščem na Hebridskih otokih, z nekaj zelo presenetljivimi rezultati. DragonFire je uspelo izslediti in sestreliti visokohitrostne drone ki je dosegel hitrosti do 650 km/h, kar je približno dvakrat večja od najvišje hitrosti dirkalnika Formule 1, in to celo onkraj obzorja sistema, kar je zelo pomembno v pomorskih scenarijih.

Po besedah ​​vojaškega osebja, ki je sodelovalo na demonstracijah, Natančnost laserskega žarka je dobesedno bliskovito hitra.Trdi se celo, da lahko sistem zadene kovanec, težak en funt, z razdalje enega kilometra, kar zelo nazorno pojasni, koliko energije lahko koncentrira na drobni točki nad strukturo drona ali druge vrste zračne grožnje.

DragonFire združuje močan laserski žarek z naprednim sistemom za sledenje in nadzor ognja. Njihova naloga ni vedno razstreliti drona na koščke.temveč poškoduje njegove kritične komponente: optične senzorje, navigacijsko elektroniko, komunikacijske povezave ali ključne površine. Z onemogočanjem teh komponent letalo izgubi nadzor in sčasoma strmoglavi, ne da bi povzročilo velike eksplozije.

Ta sistem, ki ga je razvila družba MBDA s partnerji, je bil prvotno zasnovan za Kraljeva mornarica, kjer bo nameščen na rušilcih tipa 45 od leta 2027 naprej.pet let pred prvotnim načrtom. Vendar britansko ministrstvo za obrambo ne izključuje možnosti, da bi isto tehnologijo pozneje prilagodili za oklepna vozila ali druge kopenske platforme.

Pogodba, podpisana z MBDA UK, je vredna približno 316 milijonov funtov. (okoli 358–360 milijonov evrov), kar odraža dolgoročno zavezanost vključevanju orožja z usmerjeno energijo v obrambo države in umestitvi Združenega kraljestva v tehnološki ospredje znotraj Nata.

Ključ do DragonFire: sestrelitev dronov za manj kot stroške obroka

Poleg futurističnega vidika DragonFire resnično naredi razliko v ekonomiji boja. Vsak laserski strel stane približno 10 funtov., nekaj več kot 11 evrov, britansko ministrstvo za obrambo pa gre celo tako daleč, da uporabo laserja v nekaterih primerih ocenjuje na manj kot 12 evrov na strel.

Da si predstavljate: Vklop DragonFire za deset sekund stane enako kot enourno ogrevanje doma.V primerjavi s stotinami tisoč (ali milijoni) evrov, kolikor stane izstrelitev vodene rakete, so prihranki ogromni, še posebej, če sovražnik uporablja poceni drone v industrijskih količinah.

Vojna v Ukrajini in napadi dronov na območjih, kot je Rdeče morje, so pokazali, da se lahko tradicionalni obrambni sistemi izkažejo za neizmerno zapravljanje denarja. Če se za sestrelitev drona iz lesa, polistirena in standardne elektronike uporabi večmilijonska raketa, je napadalec že dobil ekonomsko bitko.tudi če izgubim napravo.

Pri DragonFire je logika obrnjena: Stroški rušenja strmo padajo Zaradi tega je mogoče vzdrževati neprekinjene obrambne patrulje brez strahu pred izčrpanjem proračuna za strelivo. To odpira vrata za uporabo streliva kot obrambe na prvi črti proti kamikaze brezpilotnim letalnikom in drugim manjšim ciljem, drage rakete pa so namenjene večjim grožnjam.

Poleg tega uporaba svetlobnega snopa odpravlja problem šrapnelov in izstrelkov, ki zgrešijo cilj. Če laser odpove, preprosto nadaljuje s potovanjem, dokler atmosfera ne absorbira in razprši energije.brez povzročanja naključnih eksplozij na kopnem ali morju. Ta funkcija je zelo primerna za scenarije z bližnjo civilno infrastrukturo ali prometnimi trgovskimi potmi.

 

Vojaške prednosti laserskega orožja pred konvencionalnimi raketami

Upoštevajo se laserji, kot sta DragonFire ali Apollo obrambno orožje par excellenceNa grožnjo se lahko odzovejo takoj, vendar po svoji naravi niso primerni za bombardiranje mest ali povzročanje obsežne škode daleč od bojišča.

Med njegovimi očitnimi prednostmi je hitrost odziva. Laserju ni treba pospeševati ali slediti ukrivljeni poti.Skoraj v trenutku zadene cilj. V situacijah, ko se dron približuje z veliko hitrostjo, lahko teh nekaj sekund pomeni razliko med prestrezanjem in opazovanjem, kako doseže cilj.

Prečni prerez nosilca je običajno zelo majhen, le nekaj kvadratnih milimetrov. Zaradi tega se obnaša skoraj kot skalpel v rokah kirurga.Izbere se del drona (na primer optični senzor, krilo ali komunikacijska antena) in tam se koncentrira energija, dokler se ne razprši. Vse to se zgodi čisto, brez velike detonacije ali roja drobcev, ki običajno spremljajo uničenje rakete.

Drug pomemben vidik je, da je laserjem izjemno težko preprečiti. Tradicionalni protiukrepi, kot sta izstrelitev vab ali poskus zavajanja sistema vodenja rakete, postanejo nesmiselni. ko je »izstrelek« snop čiste svetlobe. Edina prava rešitev je, da se skrijete (na primer za gostim dimom ali v slabih vremenskih razmerah) ali poskusite sistem preobremeniti z ogromnim številom tarč.

Zgodovinsko gledano so se laserji na bojišču že uporabljali za naloge, kot so označevanje ciljev, merjenje razdalje ali opazovanje. Novost je, da se zdaj dokazuje njegova učinkovitost kot neposrednega orožja.sposoben poškodovati ali uničiti sovražne sisteme brez potrebe po fizičnem izstrelku. To je preskok iz "oči sistema" v njegovo "pest".

Tehnične omejitve: Ahilova peta laserskih topov

Kljub vsemu navdušenju visokoenergijski laserji še zdaleč niso popolni. Njegova učinkovitost je močno odvisna od atmosferskih razmerMegla, dež, visoka vlažnost ali celo turbulenca zraka lahko absorbirajo, razpršijo ali popačijo žarek, kar zmanjša njegov učinkovit doseg in količino energije, ki doseže cilj.

Poleg tega lahko pri delu z zelo visokimi nivoji moči sam žarek interagira z zrakom, ga segreva in povzroča pojave, ki vplivajo na njegovo širjenje. Iskanje pravega ravnovesja med močjo, valovno dolžino, obliko žarka in trajanjem strele To je tako znanstveni kot inženirski izziv.

Druga resna težava se pojavi, ko je sistem nameščen na mobilnih platformah, kot je ladja v razburkanem morju ali vozilo, ki se premika po neravnem terenu. Z gibljive površine enakomerno ciljanje na majhen, hiter dron To je precej podobno poskusu zadetka tarče, medtem ko stojite na ravnotežni deski: že najmanjše nihanje povzroči odstopanja žarka.

Da bi to ublažili, razvijalci vključujejo napredne stabilizacijske sisteme, žiroskope in krmilno programsko opremo, ki kompenzirajo premike platforme. Kljub temu, da je "laserska pika" med čas dovolj, da ga poškoduje To ostaja eden največjih izzivov, zlasti na dolge razdalje.

Nenazadnje je bistveno temeljito usposobiti posadke. Upravljanje laserskega orožja ni zgolj stvar pritiska na sprožilec.To vključuje razumevanje, kako vreme vpliva na sistem, kako določiti prioritete ciljem, kako se usklajevati z drugimi obrambnimi sistemi in kako upravljati razpoložljivo moč, da sistem ne ostane "na suhem" v najslabšem možnem trenutku.

Apollo: avstralski laserski top, zasnovan za roje dronov

Medtem ko Združeno kraljestvo pospešuje rast z DragonFire, je Avstralija močno vstopila po zaslugi Apollo, visokoenergijsko lasersko orožje, ki ga je razvilo podjetje Electro Optic Systems (EOS)To je sistem, ki je bil od samega začetka zasnovan z mislijo na zelo specifično grožnjo: roje poceni dronov, ki napadajo v valovih.

Apollo lahko doseže izhodno moč do 150 kilovatov in po navedbah samega podjetja, Zmožen je nevtralizirati do 20 dronov na minutoNajbolj presenetljivi so obratovalni stroški: ocenjeno je, da vsak strel stane manj kot 10 centov, kar je skoraj simbolična številka v primerjavi s tradicionalnim strelivom.

Kar zadeva obseg, lahko sistem uničiti drone na razdalji približno 3 kilometrov in oslepiti ali onesposobiti optične senzorje na razdalji približno 15 kilometrovPoleg tega ga njegova 360-stopinjska pokritost in sposobnost zaznavanja ciljev v približno 700 milisekundah uvrščata med idealne kandidate za pokrivanje velikih območij pred nenadnimi napadi.

Druga njegova prednost je modularnost. Apollo je mogoče namestiti v standardni 6-metrski zabojnik ali na vozilaTo omogoča prilagodljivo namestitev in integracijo v večplastne sisteme zračne obrambe. Tako ga je mogoče namestiti v bližini kritične infrastrukture, oporišč, konvojev vozil ali strateških točk, ne da bi bila potrebna večja gradbena dela.

Nato je že naredil svoj korak in dokončal nakup sistema. prve dobave se pričakujejo leta 2028Celoten paket – ki vključuje vzdrževanje, usposabljanje in pripadajoče komponente – stane približno 83 milijonov dolarjev. Konflikti, kot sta bila v Ukrajini in Gazi, so služili kot katalizator in oblikovalce politik spodbudili k zahtevanju rešitev, pripravljenih za takojšnjo uporabo, ne da bi se morali ujeti v neskončnih fazah testiranja.

Operativne omejitve programa Apollo in njegova vloga v zračni obrambi

Tako kot pri DragonFireu tudi Apollo ni čarobna palica, ki bi popolnoma nadomestila preostale obrambne sisteme. Na njegovo učinkovitost močno vpliva vreme.Dež, megla ali lebdeči prah znatno zmanjšajo njegov doseg in sposobnost koncentracije energije.

Njegov doseg delovanja med 1,6 in 4,8 kilometra v idealnih pogojih ga naredi popolnega proti dronom in drugim relativno bližnjim ciljem, vendar Ni idealno orodje za spopadanje z balističnimi raketami ali konvencionalnimi letali. ki delujejo na veliko večjih razdaljah ali nadmorskih višinah.

Zato se strokovnjaki strinjajo, da Laserski topovi v kratkem času ne bodo nadomestili raket ali protiletalskega topništva.Namesto tega bodo integrirani kot bistveno dopolnilo za spopadanje z nizkocenovnimi grožnjami velikega obsega, s čimer se bodo dražji sistemi sprostili za resnično strateške cilje.

Kljub tem omejitvam ostajajo naložbe močne. Pentagon na primer namenja približno 1.000 milijarda dolarjev na leto za raziskave orožja z usmerjeno energijoMedtem ko Izrael načrtuje uvedbo lastnega laserskega sistema Iron Beam leta 2025, vse kaže, da bodo laserji ključni del globalne obrambne sestavljanke.

Španija in »lučne krogle«: projekt CLPU

Tudi Španija se pridružuje trendu laserske obrambe. Že približno pet let Pulzni laserski center (CLPU) Univerze v Salamanci Dela na razvoju prototipa pulznega laserja, namenjenega nevtralizaciji dronov in drugih zračnih groženj.

Po besedah ​​Roberta Lere, specialista za znanost na CLPU, Cilj je dokazati, da je ta vrsta tehnologije uporabna za obrambne aplikacije.Z drugimi besedami, cilj je ustvariti nekakšno "svetlobno kroglo", ki bi lahko z izjemno intenzivnimi in kratkimi laserskimi impulzi poškodovala dron.

Zanimanje za ta projekt je zaradi vojne v Ukrajini in širjenja napadov z droni v različnih scenarijih močno naraslo. Orožarska industrija je te preiskave usmerila v svoje roke., zavedajoč se, da bi lahko Španijo postavili v zelo ugoden položaj v sektorju orožja z usmerjeno energijo.

Vse tehnične podrobnosti še niso bile javno objavljene, vendar pulzni laserski pristop odpira vrata novim načinom nevtralizacije tarč, ki se razlikujejo od neprekinjenega laserja, ki se uporablja v sistemih, kot sta DragonFire ali Apollo. Če CLPU uspe zagotoviti zanesljivega demonstratorjaŠpanija bi lahko igrala veliko pomembnejšo vlogo pri razvoju evropske laserske obrambe.

Vse to delo postavlja državo na jasno pot: ne omejujejo se na nakup tujih rešitev, temveč aktivno sodelujejo pri ustvarjanju lastnih tehnologij ki se lahko integrirajo v nacionalne ali večnacionalne obrambne sisteme.

Ob vseh teh projektih na mizi je splošni občutek, da Laserji za sestrelitev dronov niso več znanstvenofantastična fantazija postati zelo resno orodje, vse bližje obsežni operativni uporabi. Zdaj je izziv v izpopolnjevanju njegovih slabosti, njegovi dobri integraciji z ostalimi obrambnimi sistemi in usposabljanju oboroženih sil, da ga kar najbolje izkoristijo.