今天定向能武器。 功率,热量,尺寸和应用趋势
在其中一次采访中,美国海军研究理事会主席马修·克兰德少将触及了固态激光器和海军上将乔纳森·格林纳特的声明,称这种激光器将安装在2014的战舰上。 “我们在定向能源领域的举措,特别是固态激光器是最重要的科学和技术计划,”Klander说。 “固态激光计划是我们致力于为先进部队快速交付先进能力的基础。”
在过去十年20世纪的支持者 武器 定向能源(ONE)承诺,激光和高能量能量武器将彻底改变战斗。 在许多方面,这一承诺已经以不同的形式成为现实,因为成千上万的小型激光充满了现代武装力量的武器库。 然而,这些激光器基本上是增加动能武器能力和效能的距离测量装置,或者是禁用敌方光学器件的致盲装置。 然而,最近的发展表明ONE的可能性变得越来越真实。
激光器,相位器,爆破器和电磁枪牢牢地进入我们的词典,因为它们是科幻世界的规范武器的一部分,但是与力量,热容量,尺寸和“使用针对同胞的定向能武器的倾向”相关的真正问题“这些系统很难实现。 今天,ONE技术主要分为:高能激光HEL(高能激光),高功率微波武器HPM(高功率微波)和带电粒子束。 事实是,我们越来越接近ONE系统在战斗空间中变得普遍的那一天。 本文概述了目前可用的几种有前途的射频和激光系统,并讨论了未来十年军用单一系统的最可能趋势。
主动遏制系统(CAC)
主动威慑系统(CAC)是ONE的经济实惠,完全部署且随时可用的系统。 SAS,有时也被称为热射线或疼痛射线,由雷神公司创建,雷神公司是微波辐射设计和研究的全球领导者。 它是部署在美国陆军中的首批非致命的杀伤人员系统之一。 CAC是作为非致命人群控制系统创建的,禁止进入该区域。 安装在车辆上的系统在大约一公里的距离进行了测试。 CAC向个人或一群人发送极高频率95 GHz的聚焦光束,造成严重疼痛。 这种能量导致人体皮肤表面温度升高,几秒钟后人们被迫离开受控区域变得非常不舒服。 对人类进行了数百次测试,之后CAC被认证为非致命武器。 与此同时,人们仍然怀疑长期的健康影响,或者如果一个人长期接触会发生什么。 SAS在2010部署在阿富汗,但从未使用过,而且怀疑的战地指挥官被遣返回国。 CAC于3月2012由匡蒂科海军陆战队演示,步兵们热情地接受了它。 “你不会听到它,你不会闻到它,但你会感觉到它,”非致命武器联合控制主任Tracy Tafoll上校说,“这给了我们一些我们可以利用的优势。”
移动演示器大功率激光器HEL MD(高能激光移动演示器)
在2007中间,与波音和诺斯罗普格鲁曼公司签署了两项第一阶段合同,用于开发基于地面的移动激光系统。 在2009中,波音公司被允许继续其工作,并在重型军用全地形车辆HEMTT的底盘上安装了演示模型。 低功耗系统测试在2011的White Sands测试现场完成。 它证明了该系统捕获,护送和摧毁飞弹的能力。 10月2012发布的美国陆军火箭和航天局的下一份合同允许这些发展继续下去。 该合同被称为第二阶段大功率测试合同; 它为波音公司安装了一台带有10 kW的固态激光器,用于高能激光器HEL MD(高能激光移动演示器)的移动演示装置。 下一个可选步骤可能是集成更强大的激光器,其目的是降低使用高功率激光器的风险。 在运行测试期间升级的安装HEL MD将执行目标的捕获,维护,损坏和破坏。
“波音 HEL MD 计划使用最好的固态激光技术为陆军提供光速防御导弹、大炮、迫击炮和 无人驾驶飞机无论是现在还是将来,”定向能源系统副总裁兼项目总监 Mike Rynn 说。 波音公司预计该系统将在 2018 年完成并准备投入生产,激光功率将从 10kW 增加到 100kW。
实验激光装置YAL-1(原Airborne Laser)
波音YAL-1机载激光实验激光测试台,以前称为ABL(机载激光),是一种基于兆瓦级化学氧碘激光器的武器系统,安装在改进的波音747-400F飞机内。 它主要是作为在加速阶段销毁战术弹道导弹的导弹防御系统而建立的。 美国导弹防御机构(MDA)于8月份在2009上成功发射了第一架高能激光器(HEL)。 1月,飞行期间的年度2010用于在加速阶段拦截而不是摧毁测试火箭。 2月,2010在加利福尼亚海岸附近的测试期间,系统成功地摧毁了路径上游的液体火箭。 如MDA所述,在第一枚火箭被摧毁后不到一小时,第二枚火箭即固体推进剂被成功拦截(但未被摧毁),所有试验标准均符合规定。 在MDA的一份声明中,还注意到ABL在八天前在飞行中摧毁了一枚相同的固体燃料火箭。 在测试期间,定向能量系统首次在飞行的任何阶段摧毁了战术弹道导弹。 后来发表了一份报告,据说在2月的第一次“炮击”期间,火箭的破坏使暴露时间缩短了50%; 由于“光束不匹配”问题导致导弹坍塌一小时后,固体燃料火箭的第二次轰击被关闭。 该计划的资金在2010中被缩减,然后在12月2011完全取消。 在2013中,研究继续进行,目标是利用YAL-1激光机获得的经验,并试图在无人机上安装反导激光机,飞机可以飞越转换后的波音747-400F喷气式客机的高度限制。
区域防御短程区域防御弹药系统(ADAM)
洛克希德·马丁公司也是开发基于HEL的武器系统的领导者之一。 在过去几年中,洛克希德·马丁公司开发了区域防御弹药(ADAM)区域防御系统,以保护重要物体免受短程威胁,如无人机或QASSAM型自制炮兵导弹。 激光和ADAM火控系统安装在一个可以牵引卡车的大型拖车上的容器中。 在获取位置并打开后,ADAM可以从附近雷达网络接收信息,或者通过适当的同步设置,作为单独的系统运行。 在接收到信号后,ADAM可以跟踪距离为5 km的目标,并以最高10 km的激光功率2 kW将其摧毁。 根据洛克希德·马丁公司的说法,在2012的一次演示中,系统在三秒钟内捕获,跟踪并摧毁了目标。 11月2012,洛克希德·马丁报道称,ADAM“在距离2 km的模拟飞行中成功摧毁了4枚导弹,并在1,5 km的距离内截获了一架无人机,导致其受控撞击。” 在2013的3月和4月的以下测试中,ADAM系统摧毁了8枚像QASSAM这样的小型口径导弹。 洛克希德·马丁公司继续改进ADAM,据洛克希德·马丁太空系统公司总裁托尼·布鲁诺称,ADAM“是一种实用且价格合理的定向能源系统,可以解决处理近乎威胁的真正问题。”
海军陆战队在弗吉尼亚州的11月2012展示了主动拒绝系统(ADS)主动遏制系统。 ADS--一种在毫米波范围内定向能量的现代系统,与潜在的敌对暴徒接触,为军方提供比呐喊更合理且比射击更有害的东西
考虑到激光器的未来落后,波音公司在卡车底盘上开发了一种移动激光武器系统
Diehl Defense的HPEMcase Plus是一款紧凑的独立移动系统,与标准版相比,50%具有更高的功率和更大的范围。 该系统用于对抗听力设备。
博福斯的HPM BLACKOUT高功率微波武器
一些非致命的ONE系统很难被发现。 他们可以在今天的冲突中提供独特的战术优势。 想象一下,只需按一下按钮,就可以阻止对手使用电子设备? 例如,这可以使用BAE Systems Bofors的高功率微波(HPM)BLACKOUT高功率微波系统来完成。 该系统是移动微波源,可以破坏未受保护的电子设备。 Bofors HPM BLACKOUT最初仅作为评估和实验设备而设计,具有成为具有实际应用的实用系统的良好前景。 该系统的参考信息表明该系统“在相当大的距离上对各种商业设备造成破坏性影响......该系统由内置调制器,微波源和天线组成。” 系统重量小于500 kg,长度约为2米。 Bofors HPM BLACKOUT的操作版本可以禁用目标区域,禁用许多商业和一些军用电子系统,使对手无法使用移动电话,智能手机,平板电脑,其他设备和武器系统。 BAE系统公司最近的一份报告称,一个研究小组“证明了博福斯HPM BLACKOUT系统对武器系统中选定的电子设备产生不利影响的能力,并表明该系统可能是其他武器的重要补充,特别是在非对称空间,真正的威胁与无辜的平民交往。“ 很明显,像Bofors HPM BLACKOUT这样的ONE系统可以用来在电磁作战空间中获得优势。
大功率电磁武器高功率电磁(HPEM)
Diehl开发了一系列基于Marx多级振荡器和微波振荡器的微波源(用直流脉冲产生微波的方法仍不清楚)。 这些来源的范围从可穿戴设备(在375 MHz和在110-100 MHz频段运行的DS300B)到固定安装(在100 MHz [在油中],60 MHz [在乙二醇]和50 MHz [在水中]运行,所有在最大脉冲重复频率50 Hz)。 根据现有数据,便携式系统可产生400 kV和700 kV,而固定装置的输出电压可达到1兆伏。 Diehl的技术人员致力于开发和实施高增益天线,以提高上述系统的效率并将其用于军事目的。
1月,专利局2013授予Diehl BGT Defense微波发生器专利。
使用非致命HPEM系统(高功率电磁 - 高功率电磁)提供了新的机会,使军队和民用部队能够禁用指挥,信息和监测系统。 HPEM信号源可用于保护人员和车队,例如,为了过载和永久禁用无线电防爆设备。 与传统消音器不同,HPEM Convoy保护系统对新型传感器IED也有效。 具有电子控制发动机的敌机可能会被移动或固定HPEM系统意外停止。 Diehl Defense的新HPEM技术可保护IED中的运输柱; 它允许您停止汽车离开并防止未经授权进入受限制区域。 因此,这项技术令人信服地有助于保护参加国际任务的士兵。
HPEM系统还可以帮助特种部队和警察部队执行任务。 HPEM系统可以抑制敌人的通信并破坏情报和信息系统,例如在释放人质期间。 分析高能磁脉冲对武器系统的影响导致非致命致动器的概念,其可以在不伤害人和环境的情况下将隐藏的IED从安全距离中和。
便携式HPEM设备可用作测试系统以及用于控制IED和停止车辆的车载基本系统。
激光武器系统LaWS(激光武器系统)是由商用固态光纤激光器的海军系统指挥制造的技术演示器。 LaWS可以根据从MK 15 PHALANX近距离武器复合体或其他指导来源获得的数据瞄准目标,并在不使用子弹的情况下摧毁小型船只和空中目标。
LaWs运送激光
为了直接保护船只,雷神公司开发了LaWs固态激光器。 这个ONE系统将来自六个HEL装置的光线组合成一个光束,用于瞄准缓慢移动的目标; 它连接到一个识别和跟踪攻击目标的雷达站。 预计LaWs将补充传统的短程动能武器系统; 它可以根据从MK 15 PHALANX近距离武器复合体或其他指导来源获得的数据瞄准目标。 在2012的实际条件下成功试验后,LaWs项目经理队长大卫基尔表示,“这些作品的成功清楚地证明了定向能武器在海况下的军事用途。 将更强大的激光进一步开发和集成到LaWs系统中将扩大射程并扩大可成功捕获和破坏的目标集。
美国海军认为LaWs是一个功能强大且准确的低风险,高回报系统。 “即便是我们低调的数据告诉我们,一次定向能源的成本不到一美元,”海军少将克兰德在今年四月8的2013采访中说道。 “与数十万美元的火箭发射相比,你开始了解这些能力的好处。”
在谈到LaWs开发计划中的一些技术突破时,美国海军宣布他们将在2014的PONCE级AUSTIN基座上部署LaWs装置。
基于高能激光系统的短程防空导弹系统研制
激光武器或ONE在给定方向上辐射能量而无需交付。 它将能量传递给目标,以实现所需的影响。 对人类的预期影响可能是致命的或非致命的。 这种效应可以分为物理,生理或心理。 能量可以是不同的形式:电磁辐射,包括射频,微波,激光和激光,在光束武器中具有质量的粒子(从技术角度来看,某种微型射弹)和声音武器中的声音。
激光武器特别适用于需要高精度和快速可扩展效果的操作,以及防止大量攻击的低成本威胁。
来自德国公司MBDA的示范激光机
MBDA在开发集成激光武器系统方面推广高功率激光器。 优势包括:对目标的即时影响,低光学可检测性,低物流和维护成本以及极低的工作成本,对目标的可扩展影响以及增加它的可能性,高精度,高选择性,无间接损失,最后无需购买,储存或运输弹药。
激光武器系统的可能应用包括保护重要物体,如先进的作战基地,士兵和车辆(地面,空中,海上); 增加或阻碍战术流动; 和防止恐怖主义。 他们能够执行打击导弹,炮弹和迫击炮弹药,无人机,简易爆炸装置和便携式防空系统的任务。
今天,MBDA对高功率激光器的关注基于所谓的集成系统方法。 MBDA正致力于制造激光武器,以对抗导弹,炮弹和迫击炮弹药。 根据与欧洲防务局和德国国防采购办公室签订的合同开展的工作进展顺利。 为了加速发展,MBDA已将大量自有资金投入该计划。
具有激光功率40 kW的示范激光机成功地处理了距离超过2000米且高度为1000米的空中目标。
必要的基础设施已经在Schrobenhausen的MBDA网站上提供。 它包括三个用于射击和跟踪的测试点,一个测试实验室和一个带有激光演示设施的屋顶实验室,它们共同为当前和未来的开发项目提供了绝佳的机会。
未来十年
ONE系统向我们展示了未来的样子。 在ONE取代火药并成为一种质量上新的战争技术之前,必须解决与权力,热容量,规模和“对同胞使用定向能武器的倾向”相关的问题。 “一个有用的经验法则是,TNT系船柱包含大约几兆焦耳的化学能量,这个数量通常是摧毁军事目标的必要条件,”美国海军Dalgren表面武器发展中心6月发布的UNE系统报告说。 为了成为普通的军事武器,任何预期的激光,移相器或冲击波都需要产生大约一兆焦耳的破坏性能量。 大多数ONE系统尚未达到此级别,但其中一些系统可以在2013开始时达到此类功能。
目前,根据开放源代码公布的OED系统信息,可以得出以下中间结论。 将定向能量用于军事任务的主要前景是能够控制暴乱(ADS),禁用非屏蔽电子设备(Bofors HPM BLACKOUT,HPEM),以及保护重要区域和设备(ADAM,LaWs和HEL MD)。 仅凭这些机会,我就可以提高战斗力,迫使我们在ONE系统上不断进行研究和开发。 具有较高致命性和相应较高能量需求的系统安装在具有大能量源的大型船舶,大型飞机和地面防御目标上。 虽然第一台致命的地面移动激光系统HEL MD已经部署在一台大型机器上,但它还不像现有的动力系统那样具有移动性,功能灵活性或致命性。 在接下来的十年中,在克服重大技术难题之后,可能会出现一个坦克,配备新版“HEL MD-like”激光系统。 海军研究办公室固体激光技术发展计划负责人在4月2013的报告中写道:“未来已经到来。 固态激光器是现代战争根本转变方向的一大进步,其特点是定向能源系统的出现; 以同样的方式,它发生在火药的时代,它取代了刀和剑。“
使用的材料:
www.monch.com
www.airborne-laser.com
en.wikipedia.org
www.lockheedmartin.com
www.boeing.com
www.baesystems.com
www.diehl.com
www.raytheon.com
www.mbda-systems.com
信息