Mga laser na magpapabagsak ng mga drone: kung paano nila binabago ang modernong digmaan

Ang napakalaking pag-agos ng mga drone sa mga modernong salungatan ay nagdulot ng malaking pagbabago sa paraan ng pakikipaglaban sa mga digmaan. Ang Ukraine, Gaza, at ang Dagat na Pula ay isang laboratoryo ng digmaan ngayon. kung saan nakikita araw-araw kung gaano maliliit na unmanned device, marami sa mga ito ay mura at halos gawang bahay, ay naglalagay ng mga defensive system na nagkakahalaga ng milyun-milyon laban sa mga lubid.

Nahaharap sa sitwasyong ito, ang mga hukbo sa buong mundo ay naglunsad ng isang teknolohikal na karera upang mahanap mga armas na may kakayahang bumaril ng mga drone nang mabilis, tumpak, at muraAt doon naglalaro ang mga nakadirekta na sistema ng enerhiya, lalo na ang mga high-power laser, na nangangako na gawing isang tunay na tool na nagbabago ng laro sa larangan ng digmaan ang tila science fiction.

Bakit ang mga laser ay naging bagong anti-drone obsession

Sa mga nagdaang taon ay naging maliwanag na Ang kamikaze at reconnaissance drone ay palaging bantaSila ay lumilipad nang mababa, mabilis na nagmamaniobra, maaaring gumana sa mga pulutong, at, pinaka-nakababahala, nagkakahalaga ng isang maliit na bahagi ng kung ano ang halaga ng isang modernong anti-aircraft missile.

Samantala, maraming bansa ang patuloy na gumagamit ng mga tradisyunal na sistema para sa pagtatanggol, tulad ng mga guided missiles o anti-aircraft artillery. Ang problema ay ang paglulunsad ng isang misayl na nagkakahalaga ng daan-daang libo o kahit milyon-milyong dolyar laban sa isang napakamurang drone ay sadyang hindi napapanatiling.Ang Navy ng Estados Unidos, halimbawa, ay gumastos ng halos $1.000 bilyon sa mga missile para ma-intercept ang mga banta sa mga lugar tulad ng Red Sea, sa tinatayang halaga na $2,1 milyon bawat paglulunsad, isang tunay na kahangalan kumpara sa mga device na minsan ay mas mura kaysa sa isang kotse.

Ang mga high-energy laser ay ipinakita bilang lohikal na alternatibo: Ang bawat shot ay nagkakahalaga lamang ng ilang euro o kahit centsHindi sila gumagamit ng pisikal na bala at maaaring umatake ng maraming target sa loob ng ilang segundo. Higit pa rito, nag-aalok sila ng napakalinaw na madiskarteng kalamangan: hindi sila bumubuo ng mga pagsabog o mga fragment, binabawasan ang pinsala sa collateral at gumagana nang may katumpakan na malapit sa operasyon.

Dahil ang mga ito ay mga sinag ng liwanag, ang mga sinag ng laser ay naglalakbay sa isang tuwid na linya sa bilis ng liwanag, na nangangahulugan na, sa sandaling nailabas, walang paraan upang maharang o ilihis sila sa paglipadKung ang sistema ng pagpuntirya ay masusubaybayan ang target, ang laser ay makakapag-concentrate ng enerhiya sa isang maliit na punto at "magprito" ng mga sensor, motor, o electronic system nito nang hindi kinakailangang sirain ito nang kamangha-mangha.

Ang kumbinasyong ito ng mababang gastos sa bawat shot, katumpakan ng pagtukoy, at kaunting collateral footprint Ginawa nitong pangunahing pokus ng pamumuhunan ang mga sandatang laser para sa mga kapangyarihang militar, na nagmamadaling ilabas ang mga ito sa laboratoryo at sa dagat, sa lupa at maging, sa hinaharap, sa himpapawid.

DragonFire: ang British laser na ipinagmamalaki ang katumpakan at mababang gastos

Isa sa mga pinaka-ambisyosong proyekto sa larangang ito ay DragonFire, ang high-energy laser system na binuo sa United KingdomIto ay isang programa na inilunsad noong 2017 na may paunang badyet na humigit-kumulang $38 milyon, na kinasasangkutan ng Defense Science and Technology Laboratory (DSTL), ang missile company na MBDA, Leonardo UK at ang defense technology firm na QinetiQ.

Ang Ministri ng Depensa ng Britanya ay nagsagawa ng mga pagsubok sa mga pasilidad ng militar sa Scotland, kabilang ang hanay ng pagpapaputok sa Hebrides Islands, na may ilang napakahusay na resulta. Nagawa ng DragonFire na masubaybayan at mabaril ang mga high-speed drone na umabot sa bilis na hanggang 650 km/h, humigit-kumulang doble sa pinakamataas na bilis ng isang Formula 1 na kotse, at nagawa ito kahit na lampas sa abot-tanaw ng system, isang bagay na napaka-kaugnay sa mga senaryo ng dagat.

Ayon sa mga tauhan ng militar na lumahok sa mga demonstrasyon, Ang katumpakan ng laser beam ay literal na napakabilis ng kidlat.Ito ay kahit na inaangkin na ang system ay maaaring tumama ng isang-pound na barya mula sa isang kilometro ang layo, isang napaka-graphic na paraan ng pagpapaliwanag kung gaano karaming enerhiya ang maaari itong tumutok sa isang maliit na punto sa itaas ng istraktura ng isang drone o iba pang uri ng aerial threat.

Pinagsasama ng DragonFire ang isang malakas na laser beam na may advanced na fire tracking at control system. Ang kanilang misyon ay hindi palaging upang hipan ang drone sa mga bit.ngunit sa halip ay sirain ang mga kritikal na bahagi nito: optical sensors, navigation electronics, communication links, o key surface. Sa pamamagitan ng hindi pagpapagana ng mga bahaging ito, ang sasakyang panghimpapawid ay nawalan ng kontrol at kalaunan ay bumagsak nang hindi nagdudulot ng malalaking pagsabog.

Ang sistemang ito, na binuo ng MBDA at mga kasosyo nito, ay unang idinisenyo para sa Royal Navy, kung saan ilalagay ito sa Type 45 destroyer simula sa 2027limang taon bago ang orihinal na plano. Gayunpaman, hindi inaalis ng British Ministry of Defense ang posibilidad ng pag-angkop sa parehong teknolohiya sa ibang pagkakataon para sa mga armored vehicle o iba pang land platform.

Ang kontratang nilagdaan sa MBDA UK ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 316 milyong pounds sterling. (humigit-kumulang 358-360 milyong euros), na sumasalamin sa pangmatagalang pangako sa pagsasama ng nakadirekta-enerhiya na mga armas sa pagtatanggol ng bansa at paglalagay ng United Kingdom sa teknolohikal na harapan sa loob ng NATO.

Ang susi sa DragonFire: pagbaba ng mga drone nang mas mababa kaysa sa halaga ng pagkain

Higit pa sa futuristic na aspeto, kung saan ang DragonFire ay talagang gumagawa ng isang pagkakaiba ay sa ekonomiya ng labanan. Ang bawat laser shot ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 10 pounds., mahigit 11 euros nang kaunti, at ang Ministri ng Depensa ng Britanya ay napupunta hanggang sa tantiyahin ang paggamit ng laser sa mas mababa sa 12 euro bawat shot sa ilang mga kaso.

Para bigyan ka ng ideya: Ang pag-on sa DragonFire sa loob ng sampung segundo ay katumbas ng halaga ng pag-on sa iyong bahay sa loob ng isang oras.Kung ikukumpara sa daan-daang libo (o milyun-milyong) euro na ginagastos para maglunsad ng guided missile, napakalaki ng matitipid, lalo na kung gumagamit ang kaaway ng murang drone sa dami ng industriya.

Ang digmaan sa Ukraine at pag-atake ng drone sa mga lugar tulad ng Red Sea ay nagpakita na ang mga tradisyonal na sistema ng depensa ay maaaring maging isang napakalalim na hukay ng pera. Kung ang isang multi-milyong dolyar na missile ay ginagamit upang barilin ang isang drone na gawa sa kahoy, polystyrene, at off-the-shelf electronics, ang umaatake ay nanalo na sa labanan sa ekonomiya.kahit mawala ang device ko.

Sa DragonFire, ang lohika ay baligtad: Bumababa ang gastos sa bawat demolisyon Ginagawa nitong posible na mapanatili ang tuluy-tuloy na defensive patrol nang walang takot na maubos ang badyet ng bala. Binubuksan nito ang pinto sa pag-deploy nito bilang frontline defense laban sa mga drone ng kamikaze at iba pang maliliit na target, na nagrereserba ng mga mamahaling missiles para sa mas malalaking banta.

Higit pa rito, ang paggamit ng isang sinag ng liwanag ay nag-aalis ng problema ng mga fragment ng shrapnel at projectiles na hindi naka-target sa kanilang target. Kung nabigo ang laser, magpapatuloy lamang ito sa paglalakbay hanggang sa sumipsip at nakakalat ang atmospera ng enerhiya.nang hindi nagdudulot ng mga random na pagsabog sa lupa o sa dagat. Ang tampok na ito ay angkop na angkop sa mga senaryo na may malapit na imprastraktura ng sibilyan o abalang mga ruta ng kalakalan.

 

Mga bentahe ng militar ng mga sandatang laser kaysa sa mga maginoo na missile

Ang mga laser tulad ng DragonFire o Apollo ay isinasaalang-alang defensive weapons par excellenceMaaari silang tumugon kaagad sa isang banta, ngunit sa kanilang likas na katangian ay hindi sila angkop para sa pambobomba sa mga lungsod o magdulot ng malaking pinsala na malayo sa larangan ng digmaan.

Kabilang sa mga pinakamalinaw na pakinabang nito ay ang bilis ng pagtugon. Ang isang laser ay hindi kailangang bumilis o sumunod sa isang hubog na landas.Halos agad itong nakakaapekto sa target. Sa mga sitwasyon kung saan ang isang drone ay papalapit nang napakabilis, ang ilang segundong iyon ay maaaring mangahulugan ng pagkakaiba sa pagitan ng pagharang nito o ng panonood na maabot nito ang target nito.

Ang cross-section ng beam ay karaniwang minuscule, sa pagkakasunud-sunod ng ilang square millimeters. Iyon ay nagpapahintulot na kumilos ito halos tulad ng isang scalpel sa mga kamay ng isang siruhano.Ang isang bahagi ng drone ay pinili (halimbawa, isang optical sensor, isang pakpak, o ang antenna ng komunikasyon) at ang enerhiya ay naka-concentrate doon hanggang sa ito ay mawala. Ang lahat ng ito ay nangyayari nang malinis, nang walang isang malaking pagsabog o ang shower ng mga fragment na kadalasang kasama ng missile destruction.

Ang isa pang mahalagang aspeto ay ang mga laser ay napakahirap kontrahin. Ang mga tradisyunal na hakbang, tulad ng paglulunsad ng mga decoy o pagtatangkang linlangin ang sistema ng gabay ng misayl, ay nagiging walang kabuluhan. kapag ang "projectile" ay isang sinag ng purong liwanag. Ang tanging tunay na paraan ay ang magtago (halimbawa, sa likod ng makapal na usok o sa masamang kondisyon ng panahon) o subukang puspusan ang system gamit ang napakalaking bilang ng mga target.

Sa kasaysayan, ang mga laser ay ginagamit na sa larangan ng digmaan para sa mga gawain tulad ng pagtatalaga ng target, rangefinding, o pagmamasid. Ano ang bago ngayon ay ang pagiging epektibo nito bilang isang direktang sandata ay ipinapakita.may kakayahang sirain o sirain ang mga sistema ng kaaway nang hindi nangangailangan ng pisikal na projectile. Ito ang paglukso mula sa pagiging "mata ng sistema" hanggang sa pagiging "kamao" nito.

Mga teknikal na limitasyon: ang takong ng mga laser cannon ng Achilles

Sa kabila ng lahat ng sigasig, ang mga laser na may mataas na enerhiya ay malayo sa perpekto. Ang pagganap nito ay kritikal na nakasalalay sa mga kondisyon ng atmosperaAng hamog, ulan, mataas na kahalumigmigan, o maging ang turbulence ng hangin ay maaaring sumipsip, nakakalat, o nakaka-distort sa sinag, na binabawasan ang epektibong saklaw nito at ang dami ng enerhiya na umaabot sa target.

Higit pa rito, kapag nagtatrabaho sa napakataas na antas ng kapangyarihan, ang sinag mismo ay maaaring makipag-ugnayan sa hangin, pinapainit ito at bumubuo ng mga phenomena na nakakaapekto sa pagpapalaganap nito. Paghahanap ng tamang balanse sa pagitan ng kapangyarihan, wavelength, hugis ng beam, at tagal ng shot Ito ay parehong pang-agham at isang hamon sa engineering.

Ang isa pang malubhang problema ay lumitaw kapag ang system ay naka-install sa mga mobile platform, tulad ng isang barko sa maalon na dagat o isang sasakyan na gumagalaw sa hindi pantay na lupain. Panay ang pagpuntirya sa isang maliit at mabilis na drone mula sa gumagalaw na ibabaw Ito ay medyo katulad ng pagsubok na maabot ang isang target habang nakatayo sa isang balanse board: anumang maliit na pag-uurong-sulong ay nagreresulta sa mga paglihis ng sinag.

Upang mapagaan ito, isinasama ng mga developer ang mga advanced na sistema ng pag-stabilize, gyroscope, at kontrol ng software na bumabagay sa mga paggalaw ng platform. Gayunpaman, pinapanatili ang "laser tuldok" na nakaturo sa target habang oras sapat na para masira ito Ito ay nananatiling isa sa mga pinakamalaking hamon, lalo na sa malalayong distansya.

Panghuli, ito ay mahalaga upang lubusang sanayin ang mga crew. Ang pagpapatakbo ng isang laser weapon ay hindi lamang isang bagay ng paghila ng trigger.Kabilang dito ang pag-unawa kung paano nakakaapekto ang lagay ng panahon sa system, kung paano uunahin ang mga target, kung paano makipag-ugnayan sa iba pang mga sistema ng depensa, at kung paano pamahalaan ang magagamit na kapangyarihan upang hindi maiwang "tuyo" ang system sa pinakamasamang posibleng sandali.

Apollo: ang Australian laser cannon na idinisenyo para sa mga kuyog ng mga drone

Habang ang UK ay bumibilis sa DragonFire, ang Australia ay gumawa ng isang malakas na pasukan salamat sa Apollo, ang high-energy laser weapon na binuo ng Electro Optic Systems (EOS)Ito ay isang sistemang idinisenyo mula sa simula na may isang napaka-espesipikong banta sa isip: mga pulutong ng mga murang drone na umaatake sa mga alon.

Maaaring maabot ng Apollo ang power output na hanggang 150 kilowatts at, ayon mismo sa kumpanya, Ito ay may kakayahang mag-neutralize ng hanggang 20 drone kada minutoAng pinaka-kapansin-pansin na bagay ay ang gastos sa pagpapatakbo: tinatantya na ang bawat pagbaril ay nagkakahalaga ng mas mababa sa 10 sentimo, isang halos simbolikong pigura kung ihahambing sa tradisyonal na mga bala.

Sa mga tuntunin ng saklaw, ang sistema ay maaaring sirain ang mga drone sa layo na humigit-kumulang 3 kilometro at bulag o huwag paganahin ang mga optical sensor sa layo na humigit-kumulang 15 kilometroHigit pa rito, ang 360-degree na saklaw nito at kakayahang makakuha ng mga target sa humigit-kumulang 700 millisecond ay ginagawa itong perpektong kandidato para sa pagsakop sa malalaking lugar laban sa biglaang pag-atake.

Ang isa pang lakas nito ay ang modularity nito. Maaaring i-install ang Apollo sa isang karaniwang 6-meter na lalagyan o sa mga sasakyanPinapadali nito ang nababaluktot na pag-deploy at pagsasama sa mga layered air defense system. Kaya, maaari itong ilagay malapit sa mga kritikal na imprastraktura, base, convoy ng sasakyan, o mga strategic na punto nang hindi nangangailangan ng malaking gawaing konstruksyon.

Nagawa na ng NATO ang hakbang nito at tinapos na ang pagbili ng system, kasama ang ang mga unang paghahatid ay inaasahan sa 2028Ang kumpletong pakete—na kinabibilangan ng pagpapanatili, pagsasanay, at mga nauugnay na bahagi—ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang $83 milyon. Ang mga salungatan tulad ng sa Ukraine at Gaza ay nagsilbing isang katalista, na nagtutulak sa mga gumagawa ng patakaran na humingi ng mga solusyon na handa para sa agarang pag-deploy, nang hindi nababagabag sa walang katapusang mga yugto ng pagsubok.

Mga limitasyon sa pagpapatakbo ng Apollo at ang papel nito sa pagtatanggol sa hangin

Tulad ng DragonFire, ang Apollo ay hindi isang magic wand na ganap na pumapalit sa natitirang mga sistema ng pagtatanggol. Ang pagiging epektibo nito ay lubhang apektado ng panahon.Ang ulan, fog, o nasuspinde na alikabok ay makabuluhang binabawasan ang saklaw at kapasidad ng konsentrasyon ng enerhiya nito.

Ang saklaw ng pagpapatakbo nito na nasa pagitan ng 1,6 at 4,8 kilometro sa ilalim ng mainam na mga kondisyon ay ginagawa itong perpekto laban sa mga drone at iba pang medyo malapit na mga target, ngunit Ito ay hindi ang perpektong tool upang harapin ang ballistic missiles o maginoo sasakyang panghimpapawid. na gumagana sa mas malalayong distansya o altitude.

Samakatuwid, sumasang-ayon ang mga eksperto na Hindi papalitan ng mga laser cannon ang mga missile o anti-aircraft artilery sa maikling panahon.Sa halip, isasama ang mga ito bilang mahalagang pandagdag upang harapin ang mababang halaga, mataas na dami ng mga banta, na magpapalaya sa mas mahal na mga sistema para sa tunay na mga layuning madiskarteng.

Kahit na may mga limitasyong ito, nananatiling malakas ang pamumuhunan. Ang Pentagon, halimbawa, ay naglalaan sa paligid $1.000 bilyon sa isang taon para sa pagsasaliksik sa mga armas na nakadirekta sa enerhiyaHabang plano ng Israel na isama ang sarili nitong sistema ng laser, ang Iron Beam, simula sa 2025. Ang lahat ay nagpapahiwatig na ang mga laser ay magiging isang mahalagang piraso ng pandaigdigang puzzle ng pagtatanggol.

Spain at ang "mga bala ng liwanag": ang proyekto ng CLPU

Ang Spain ay tumatalon din sa laser defense bandwagon. Sa loob ng halos limang taon na ngayon, ang Pulsed Laser Center (CLPU) ng Unibersidad ng Salamanca Siya ay nagtatrabaho sa pagbuo ng isang pulsed laser prototype na naglalayong neutralisahin ang mga drone at iba pang mga banta sa himpapawid.

Ayon kay Roberto Lera, isang dalubhasang siyentipiko sa CLPU, Ang layunin ay ipakita na ang ganitong uri ng teknolohiya ay mabubuhay para sa mga aplikasyon ng pagtatanggol.Sa madaling salita, ang layunin ay lumikha ng isang uri ng "bala ng liwanag" na may kakayahang makapinsala sa isang drone sa pamamagitan ng napakatindi at maikling mga pulso ng laser.

Ang interes sa proyektong ito ay tumaas bilang resulta ng digmaan sa Ukraine at ang paglaganap ng mga pag-atake ng drone sa iba't ibang mga senaryo. Ang industriya ng armas ay nakatutok sa mga pagsisiyasat na ito, batid na maaari nilang ilagay ang Espanya sa isang napakahusay na posisyon sa loob ng nakadirekta na sektor ng armas ng enerhiya.

Hindi pa naisapubliko ang lahat ng teknikal na detalye, ngunit ang pulsed laser approach ay nagbubukas ng pinto sa mga bagong paraan ng pag-neutralize ng mga target, naiiba sa tuloy-tuloy na laser na ginagamit sa mga system tulad ng DragonFire o Apollo. Kung nagawa ng CLPU na magkaroon ng isang maaasahang demonstradorAng Espanya ay maaaring maglaro ng isang mas may-katuturang papel sa European laser defense developments.

Inilalagay ng lahat ng gawaing ito ang bansa sa isang malinaw na landas: hindi nililimitahan ang kanilang sarili sa pagbili ng mga dayuhang solusyon, ngunit aktibong nakikilahok sa paglikha ng kanilang sariling mga teknolohiya na maaaring isama sa pambansa o multinasyunal na sistema ng pagtatanggol.

Sa lahat ng mga proyektong ito sa talahanayan, ang pangkalahatang pakiramdam ay iyon Ang mga laser na magpapabagsak ng mga drone ay hindi na isang science fiction na pantasya upang maging isang napakaseryosong tool, lalong malapit sa malakihang pagpapatakbo ng deployment. Ngayon ang hamon ay nakasalalay sa pagpino sa mga kahinaan nito, pagsasama nito nang maayos sa iba pang mga sistema ng depensa, at pagsasanay sa sandatahang lakas upang masulit ito.