燃烧目标：开发高能激光器
由于技术仍处于发展阶段，我们仍然不知道激光器有多强大，他们能否做到他们所承诺的一切。
导弹，火炮，迫击炮和无人机等威胁以及制导武器推动了激光防御系统的发展 武器 并指导能量向前发展。 希望它们能成为高效廉价的对策，是军事技术最有前途的进步。 最近的技术突破使这些系统更容易被来自不同国家的军人所接受。
在 1960 年第一台工作激光器被发明之前，高能激光器 (HEL) 长期以来一直是科幻小说的主要内容，现在它们在科学、工程、医学等各个行业中都有大量的实际应用。 80 世纪 2,4 年代后期，里根政府期间，美国在激光武器领域的研究，更准确地说是所谓的战略防御计划 (SDI) 的研究支出达到 XNUMX 亿美元，但在接下来的十年中大幅下降。 然而，在本世纪，VELs 正在取得重大进展，它们正在成为各国军队使用的一种简单有效的技术，他们认为它们在部队保护领域具有良好的前景，特别是对前沿作战基地、空军基地的保护导弹、大炮、迫击炮和其他军事设施 无人机. 现代商用和军用微型无人机是一种很难用常规防御武器系统应对的威胁。 另一方面，你也需要保护你的无人机，比如伊朗在2011年的声明中说它击落了一架RQ-170 SENTINEL无人机。
速度，准确性，时间
与以亚音速或超音速飞行的传统火箭不同，VEL以光速传递能量 - 299338 km / s。 与最快的高超音速火箭的飞行速度相比 - 大约6115 km / h。 为了“蒸发”目标，激光系统必须足够强大，它必须能够将其能量集中在物体上的一个小点上一段时间才能加热它并进一步破坏或禁用它，同时它必须同时伴随多个目标。 。 建议使用专为在战场上作战而设计的紧凑型便携式系统来执行整个过程。 这种系统的质量，尺寸和功率消耗必须使得它不仅可以安装在车辆上，而且如RPG的情况一样，可以从肩部发射。
强大的战斗激光必须足够强大且可靠，以便在恶劣的环境条件下工作，同时保持相当有效。 激光光学系统必须能够承受冲击和辐射强度（每单位面积表面接收的辐射通量），并且系统必须比最安全的化学品VAL更安全。
美国的成就
美国陆军是VAL的主要最终用户，而且该领域的很多都是在美国国防实验室创建的。 VEL的许多有前景的发展包括自由电子激光器，商用光纤激光器，二极管泵浦固态激光器和液体激光器。 它们代表了国防领域高科技研发的前沿。
波音公司为美国军队开发了一种固态激光器。 安装在战术机器上的HEL MD（高能激光移动演示器）移动高清激光演示套件旨在跟踪和摧毁导弹，地雷，抛射物和地面发射无人机。 它于11月首次在2013上测试; 然后HEL MD成功摧毁或摧毁了超过70攻击迫击炮和几架无人机。
该系统使用功率为10 kW的商用固态红外激光器，工作波长为1微米（大多数高功率激光器工作在不可见的红外光谱区域）。 激光机和光束控制系统安装在卡车的底盘上，该底盘适用于运输设备和冷却系统。 在自适应（自调节）光学系统中，使用镜子，光学传感器和强大的处理器，使您能够快速地将光束精确地形成，引导和聚焦在目标上。
所有这一切都是实时的; 激光机只有几秒钟的时间用于整个过程，因为一些目标，如地雷，飞行时间相对较短。
在2011，BAE系统公司从美国海军获得了价值100万美元的合同，以展示战术激光系统（TLS）战术激光系统，该系统可以集成到现有的船舶装置中
在所有条件下都表现出色
当指向移动目标时，VEL将不得不应对气流，灰尘和湿气的湍流。 从开发一开始，平台的运动和由天气和其他外部条件引起的激光束的变形是最严重的问题。 小型无人机难以探测，因此难以拦截，特别是在困难和不断变化的外部条件下。
波音公司在2013的White Sands工厂成功测试了其HEL MD安装，在炎热和干燥的条件下，最肮脏的尘埃湍流，并且在9月，2014在埃格林空军基地进行了另一次测试，但在相反的条件下，被沼泽包围并且在高湿度下。 在飓风风暴和雷击期间，安装在奥什科什军用卡车上的HEL MD系统能够在60公里的距离内跟踪和击中几个5-mm地雷和无人机。 波音公司定向能系统主管表示，“考虑到佛罗里达州多风，多雨和多雾的天气，这些用钢材燃烧是使用10千瓦激光器安装HEL MD最困难的挑战。” 然而，为了在高云和雾的条件下成功地工作，有必要进一步增加VAL的功率。
将来，波音公司应在HEL MD系统中安装50或60 kW的激光器。 最新版本的HEL MD系统上安装的自行设计的50 kW和100 kW激光器将增加激光的有效射程，并缩短击中目标的时间。 激光器也非常适合用光学传感器中和无人机作为侦察和观察平台。 具有最小所需功率的激光束瞄准相机镜头和传感器，可以使它们长距离失明。
船舶安装
用于美国海军的激光武器原型被认为是应对海上日益增长的威胁的必要手段，这些威胁包括无人驾驶和轻型飞机以及小型战舰。 经过多年的发展，2009年，美国的LaWS（激光武器系统）激光系统在海上取得了重大技术突破 舰队 无人机首先被护送并摧毁。 海军研究局（NRU）与海军系统司令部，海军研究实验室，位于达尔格伦的海军地面武器发展中心以及Kratos国防与安全解决方案一起开发了这种定向能源系统。 2011年发生了两次主要的示威，当时激光摧毁了驱逐舰上的几艘小船，在2012年的试验中，一架LaWS发射器击落了数架无人驾驶飞机。
对于在2014中间进行的波斯湾测试，作为NRU计划的一部分进行升级的改进型LaWS安装在美国海军的PONCE登陆舰上。 这些成功的测试使得舰队继续研究激光武器。 该系统由六个商用光纤激光器和一个监控控制台组成，后面有一名水面战斗人员。 为了禁用或摧毁目标，警察使用类似于视频游戏控制器的控制器指示并打开激光器。
NRU海军还领导固态激光器SSL-TM（固态激光技术成熟）计划。 与Northrop Grumman，BAE系统公司和雷神公司一起，我们正在为2016制造的导弹驱逐舰和沿海战舰开发即用型和低成本LaWS系统的原型。 2月，2015公司还赢得了价值100万美元的美国车队合同，以制造与VAL兼容的原型HP BCSS（高功率光束控制子系统）光束控制子系统。
6月，美国海军2015表示有意为他们的新型航空母舰配备GERALD R.级FORD，比现有的舰载防空导弹（例如，ESSM [Evolved SEA SPARROW Missile]和RAM [Rolling Airframe Missile]）更便宜，并配备激光武器13800总电压伏特，这是NIMITZ级船舶的300％发电量。 目前的激光技术需要大量的电力，它们很麻烦，但进展并不停滞，有较小的系统具有较低的功耗。
使用具有高灵敏度的四通道镜面光学器件来跟踪目标并在MBDA的高能激光器中设置激光束。
每次拍摄少于10美元
与传统动能武器相比，VAL的主要优势在于其成本。 虽然在将这些系统投入使用后，VEL的开发成本高达数百万美元，但与传统的弹道和制导弹药相比，它们的运营成本较低。 要击倒无人机，安装VEL需要1-5美元的柴油，而火箭需要100000美元以上。 根据波音公司定向能源系统的负责人的说法，“一枚价格低廉的火箭需要10万美元，这是一次发射。 一次性瞄准激光枪的成本低于10美元。“
由于这些船上的传统战车数量有限，激光还可以通过几乎无限的商店显着提高水面舰艇的防御能力。
光纤前进
西方国家的光纤激光器主要由IPG Photonics开发，目前消耗千瓦，远远低于曾经用于SDI的兆瓦级设备。 这种类型的激光器较小，它们还需要较少的能量来维持光束的特性。 尽管燃料驱动的激光系统可以执行其任务并造成必要的损坏，但是它们消耗大量的能量并且太麻烦而无法安装在飞机或车辆上。 化学激光器效率高，不需要电能，但它们几乎和燃料驱动的激光系统一样笨重。 由于这个原因，美国空军的机载机载激光器（ABL）的开发没有继续，尽管在2010年，由于其良好的光学系统，它能够在飞行中摧毁弹道导弹。
光纤从先进版本的激光二极管收集光能（它们便宜的对应物用于DVD播放器），然后增加光流到高功率，将电能转换为光能，效率超过30％，接近化学激光器的效率和双倍更高效的固态激光器 - 小而紧凑，但没有产生足够的功率或没有足够的范围。 此外，光纤激光器可以快速散发产生的热量，分别具有更长的使用寿命和低运行成本。 波音公司的电子物理学家说，“光纤激光器可以在两杯燃料中中和许多目标。”
欧洲未来
德国MBDA公司还开发了功率为40 kW的光纤激光系统。 它的第一次测试在10月2012成功通过，然后用大约2 km的空气拖曳的炮弹被激光摧毁。 与传统弹药相比，精确制导指导还可降低间接损伤的风险。
今年6月，MBDA报告说，在巴伐利亚试验场开始几秒后，一台自由生活的迷你无人机被激光机成功捕获，护送和摧毁。 在目标区域内以大约500米的距离操纵的无人机被激光装置击中，其中来自多个源的光束在多级跟踪程序之后被组合成一个强大的光束。
在下一阶段，将开发一种输出功率为120 kW的移动演示装置 - 激光枪，它将使用反射光学系统，例如牛顿反射望远镜，其中每个激光模块由其自己的聚焦镜控制，聚焦镜将光束引导到一个大的主镜。 根据MBDA，这里的优点是镜子比镜片吸收更少的能量，因此，在没有根本变化的情况下，光学系统的输出功率可以显着增加。
Rheinmetall在VEL的设计和开发方面投入了大量资金，IDEX 2015展示了其激光枪安装在BOXER 8x8装甲运兵车上。 该公司解释说，在瑞士进行的测试中，VEL装置被集成到三个地面平台BOXER，M113 APC BTR和Tatra 8x8卡车中。 在演示期间，在BOXER（配置为尺寸和重量相同的5 kW和10 kW激光器）上安装VEL，中和了安装在皮卡车上的大口径机枪。 安装在假人身上的传感器证实，在整个过程中，激光辐射水平令人满意。 由SKYGUARD雷达和激光枪组成的防空系统也展示了它对一套全新目标的有效性 - 小型旋翼无人机，也称为四轴飞行器。 SKYGUARD雷达检测并识别出卡住的四轴飞行器，并在BOXER上安装VAL，将其护送并摧毁它。 Rheinmetall已经证明，Tatra卡车上的20千瓦激光机（Mobile HEL Effector）可以中和或摧毁无线电天线，雷达，电力系统，甚至是武器系统，间接损害最小。 从2000米的距离开始，几秒钟内，诸如伸缩式武器瞄准具和遥控摄像机等光学设备就无法使用。 以防空HEL防空系统为例，Rheinmetall展示了VAL在防空情景中的能力。 在4秒内，30 kW演示激光装置从82米的距离摧毁了1000-mm迫击炮矿。 在瑞士的这次大规模演示中，几架喷气式无人机也被成功击落。
VEL正在为战斗工作做准备
真正的冲突，例如从加沙地带对以色列领土的火箭袭击，正在成为VAL领域进一步发展的强大动力。 因此，洛克希德·马丁公司制造了其ADAM（区域防御反弹药）防空系统，该系统与波音公司的原型HEL MD一样，使用功率为10 kW的激光器。 该公司声称该系统还可以摧毁距离达1,5 km的船只，无人机和小口径导弹。
洛克希德·马丁公司还生产了ATHENA高级测试高能资产，该公司在3月份展示了其能力并禁用了小型卡车的发动机。 当使用与ABL装置中相同的自适应（自调节）光学元件时，ATHENA可以与同一公司的另一种光纤激光器结合使用，该激光器的名称为ALADIN（Accelerated Laser Demonstration Initiative）。
这并不是什么新鲜事，因为Rafael和General Dyanmics Ordnance and Tactical Systems签署了一份许可协议，将10月2006（选件7,62-mm / 12,7-mm远程控制作战模块Mini-SAMSON）的THOR模块交付给美国军方，使用安装在其上的风冷激光器，可以在安全的距离内破坏IED和其他爆炸物。
耐力项目
11月2014，诺斯罗普格鲁曼航空航天系统公司获得了美国国防部高级研究与发展办公室（DARPA）为Endurance项目第二阶段提供的价值100万新西兰元的合同。 在其框架内，XEL将于3月开发VEL，它将能够通过激光和红外引导保护飞机免受地对空导弹的伤害。 在该项目的第一阶段，洛克希德·马丁公司的特殊系统部门在20,2获得了合同。
此前，目前的耐力计划是DARPA VAL武器计划的一部分，名为EXCALIBUR。 作为EXCALIBUR的一部分，应该开发出用于VAL武器的相干光学相控阵，它比化学激光系统轻10倍且更紧凑。 现在，根据耐力计划，正在开发一种微型激光器，用于低维护空气应用。 该开发使用各种突破性技术，用于组件的小型化，目标的高精度跟踪，目标识别，光束控制和控制电子设备。 最终目标是在用于有人驾驶和无人驾驶车辆的悬挂式集装箱中创建VEL，以及用于形成和控制梁的光学系统，以便粗略和精确地跟踪移动目标。
莱茵金属公司成功测试了其新型 50 kW 激光演示器，摧毁了两个 无人机 在2公里的距离
用于中功率激光器的光束控制系统出现在已故60的70末端。 在第一个实验室系统中，光束是使用重型水冷铜光学器件和一系列带有商用风扇的开放式光束产生的，以提供新鲜空气。 在随后的几年中，它们发展成为具有高反射率的非冷却自调节光学系统的高精度稳定系统，这使得可以补偿激光束的非理想性和大气失真。
未来在这里吗？
在波音测试期间，5月2014在完全自主模式下安装HEL MD发现了一个漏洞。 激光的无噪声意味着如果目标在被破坏时没有爆炸，激光系统操作员将不知道它是否失效。 因此，该公司建立了中和声音信号的过程，提出了科幻电影的想法。 虽然真正的激光不像这些电影那样具有未来感。 MBDA公司表示，在2015之后，至少在10 kW级别中，还需要五年时间才能创建完全可操作且可立即使用的系统。 但是利弗莫尔国家实验室的光子学工作负责人的意见“这不是星际迷航电视连续剧（星际迷航）中的演出者......这需要一些时间，你只能谈论在任何条件下摧毁目标。 与此同时，在没有看到目标的情况下，在大雨或大雾中，你不会陷入其中。“
但未来已经存在。 新美国安全中心的负责人承认，高能激光武器“不能像星球大战概念那样宏伟和具有战略意义”。 然而，谈到现代战场的重要性，他补充说：“它可以拯救生命，保护美国基地，船只和军事人员......经过近半个世纪的搜寻，美国军队现在正处于最终部署即用型定向武器的边缘。”
星球大战 第0集。 不久的将来
根据不同国家的军方，未来的战争将是一场激光战。 关于新战斗机的激光器是一个很有吸引力的前景，但在科幻武器世界中也有一个悬而未决的成果，美国空军希望成为第一个打破它的人。 为什么不在更重，更宽敞的武装运输机（ganships）上安装激光器？
根据定向能源研究实验室的说法，除了在美国空军武装直升机上安装激光炮之外，他们还希望在下翼容器中安装激光枪，这可以在下一代战斗机上实现。
英国国防部正在寻找承包商来制作定向能武器系统的演示模型。 如果开发和实施新的英国激光器，它不会眩目，它会燃烧。 安装在美国PONCE海军车上的美国激光枪在2014的波斯湾示威期间摧毁了无人机和模拟武器。 德国激光器也击落了无人机，洛克希德·马丁公司正在认真考虑使用可以击落地对空导弹的激光枪的飞机前景。 美国海军正在建造一种用激光打击无人机的卡车系统，并且在该系统中投入了大量资金。 作为GBAD（地面防空定向能量移动）防空地面防御计划的一部分，激光器安装在轻型机器上，触摸设备安装在其他几台机器上。 安装在船上的武器定向能量已经在无人机上烧毁了洞。 但现代战舰拥有巨大的动力源; 例如，预计美国舰队的未来型驱逐舰ZUMWALT将为此类系统预留58兆瓦。
美国海军计划在今年年底前“完成对静止目标的破坏”，这可能意味着一辆用激光枪撞击目标的直升机。 在2016中，海军海军研究管理局（NIU Navy）计划“展示单一目标从静止中失败，但在移动过程中跟踪和传输目标数据。” 在2017上，目标是展示系统击落无人机，改变位置，然后继续击落无人机的能力。 如果系统按照开发人员的计划运行，海军陆战队将能够非常快速地禁用敌方侦察无人机，致盲并禁用所有电子系统。
美国海军和空军一起希望开发一种激光系统来对抗地雷和简易爆炸装置（IED）。 假设RADBO激光系统（根据条例拒绝恢复空军基地 - 清除爆炸物体的空气基地）将安装在MRAP类型的军用车辆的屋顶上（具有增强的防雷保护）。 激光系统RADBO的能量源是两个交流发电机，共同产生电流1100安培。 激光系统将能够从几乎300米的距离引爆爆炸物体，而坐在MRAP机器中的所有人将受到保护，免受可能的后续爆炸。 如果炸弹放在石头下或裂缝中，RADBO系统有一个可以提升到23 kg的机械臂。 具有一定伸展的激光系统可以处理移动目标，但固定的地雷和IED是它的理想对象。 RADBO系统的测试于今年9月完成。
RADBO激光系统，用于处理未爆弹药和雷场的停用
使用的材料：
www.boeing.com
www.navy.mil
www.mbda-systems.com
www.rheinmetall.com
www.lockheedmartin.com
www.northropgrumman.com
www.baesystems.com
www.wikipedia.org
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