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激光任务

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安装在Boxer 20x8上的Rheinmetall的8 kW激光器在DSEI 2015上展出


当激光武器系统成为现实时,技术进步现已达到一个里程碑。 让我们来看看这些系统如何增强战斗能力。

车载武器是增强作战能力的廉价工具,常规军队和参与世界几乎所有冲突的不规则“不对称”编队都使用这种武器。

直到最近,在战车上安装武器的选择仅限于机枪和各种形式的火炮系统。 然而,随着激光系统或定向能量系统的出现,这里的情况开始发生变化,具有足够的能量来烧毁空中的小型飞机和弹药。

为这样的系统放置笨重的能量存储块一直是一个严重的问题,但最近的发展有助于减小激光器的尺寸,使它们甚至可以安装在大型吉普车上。

技术革命

在90中,光纤通信发生了一场技术革命,加速了高功率固态激光器的发展,十年后,激光器应用于工业加工 - 品牌,切割,焊接和熔化。

这些激光器在短距离内非常有效,但业界找到一种方法来扩展这项技术并创造一个未来主义是一个时间问题。 武器它可以在数百甚至数千米的距离内切割和熔化目标。

美国国防巨头洛克希德马丁就是这样做的。 基于半导体,太阳能电池和汽车焊接的新生产技术,该公司开发了一种专为军事目的而设计的激光设备,其功率比其商业前辈高出数百倍。

该公司的高级研究员罗伯特·阿夫扎尔(Robert Afzal)表示:“在这一领域,今天正在进行一场真正的革命,这项革命是通过多年巨大的研究工作而制定的。 而且我们相信激光技术最终已经准备就绪,因为我们现在能够创造出足够强大且足够小的激光,可以安装在战术机器上。“

“以前的激光器太大了 - 它们都是整个电台。 但随着高性能光纤激光技术和高质量光束的出现,我们终于得到了最后一块拼图,以便将它安装在这样的机器上。“

民用工业使用了几千瓦的激光器,但Afzal说军用激光器的额定功率应为10-100 kW。

“我们开发了一种技术,可以让我们扩大光纤激光器的功率,不仅可以构建更大的光纤激光器,还可以组合几千瓦级的模块来实现必要的军事力量。”

他说,激光是基于光线的增加 - 这个过程结合了多个激光模块,可以形成一个高功率和高质量的光束,提供比10 kW的几个单独激光更高的效率和杀伤力。

白色准直光束

他描述了将光束通过棱镜,折射成许多色彩流的过程,他解释说:“如果你有几个激光束,每个都有一个略微不同的颜色,准确地以所需的角度进入这个棱镜,它们都来自这个棱镜与覆盖层将形成所谓的白色准直光束“。

“基本上我们这样做,但我们使用另一种称为衍射光栅的光学元件代替棱镜,它执行相同的功能。 也就是说,我们构建高功率激光器模块,每个模块的波长略有不同,然后我们将它们组合起来,从衍射光栅反射,在输出端我们得到一个高功率激光束。“

Afzal表示,实际上这种解决方案是电信行业的光谱压缩技术,结合工业生产的高功率光纤激光器。

“光纤激光器是迄今为止开发的最有效和最强大的激光器,”他说。 - 也就是说,我们谈的是总电效率超过30%,这不是多年前10-15的梦想,当时我们的效率是15-18%。 这极大地影响了功率和冷却​​,因此这些系统现在可以变得更小。 现在,激光器不是通过构建大型激光器来扩展的,而是通过添加新模块来实现。“

美国陆军最近“招募”了洛克希德·马丁公司,以其ATHENA(高级测试高能资产)系统为基础,创建了一个高功率激光武器系统,该系统可以安装在该公司的轻型战术机器上。

在去年的测试中,功率为30 kW的原型光纤激光器成功地禁用了一个小型拾取引擎 - 从几英里的一英里,它通过格栅燃烧。 为了模拟测试期间的实际操作条件,在发动机运转和齿轮啮合的情况下将皮卡安装在平台上。

新一代

10月,洛克希德宣布正在推出新一代大功率模块化激光器的生产,其中第一台功率为2015 kW的激光器将被安装在美国军队的战术机器上。

Afzal表示,军方希望在车辆上部署激光装置,用于防空任务,打击导弹,炮弹和迫击炮弹药以及无人机。 “在战略意义上,我们更多地关注防御的战术层面而不是导弹防御。”

根据洛克希德的说法,模块化解决方案允许您根据特定任务和威胁的需要更改功率。 军队有能力增加更多模块,并将功率从60 kW增加到120 kW。

Afzal继续说道:“该架构按比例缩放以满足您的需求:您想要30 kW,50 kW还是100 kW? 它就像服务器机架中的服务器模块。 我们相信这是一种灵活的架构 - 它更适合全面生产。 它允许您获得可以一次又一次重新创建的模块,这允许您为自定义系统。“

“该系统适用于您目前想要使用的任何车辆,这就是为什么这项技术如此令人印象深刻,因为它允许为不同的汽车定制架构的灵活性,而无需对您的决定进行重大修改。 例如,这使您可以获得一个系统来支持战斗旅和前线作战基地。“

该系统使用商用光纤激光器组装成易于重复的模块,这使它非常实惠。 使用多个光纤激光器模块还可以降低轻微故障的可能性,以及维护和维修的成本和数量。

当被问及战斗机上安装的战斗激光器何时出现在战场上时,Afzal提出了一个大致的时间框架:“我们计划在2016结束时安装我们的激光器。 在那之后,军队将在一段时间内完成其工作,然后我们将会看到。“

激光吸引力

战术定向能武器的几个特点使其对现代武装部队非常有吸引力,包括“弹药”的低成本及其速度,准确性和可用性。

“首先,它是一种非常准确的武器,具有潜在的非常低的附带损害,这​​很重要,”Afzal补充道。 “光速可以让你立即照射一个目标,因此你可以击中高度机动的目标,也就是说,你可以将光束保持在目标,有时动能弹药无法应对。”

也许最重要的优势是一次有效“射击”的低成本。

“目前你不想在廉价的多重威胁上花费昂贵而强大的防御性动能武器,”Afzal继续道。 - 我们认为激光武器是动力系统的补充。 我们假设您将使用激光系统来抵抗大量低强度的廉价威胁,让您的动力车间以复杂的装甲攻击您,并具有大范围的威胁。“

Afzal建议激光武器可以部署在运营管理传感器网络的战斗空间中,这将为他提供最初的目标指定。

“首先,某个系​​统必须报告威胁的出现,然后战斗控制操作员决定使用哪种对策,确定目标,将激光传输到目标并根据雷达捕获目标,之后操作员在监视器上看到目标,激光会发挥作用。“

“这个领域积累了很多问题,因为全世界的军队十年前都已经想到了激光武器,问题就是为什么我们今天没有它们。 我认为主要原因是我们没有技术来制造一种足够小且功能强大的武器激光组件,可放置在战术机器上。“

最后阶段

与此同时,波音还花了几年时间为美国陆军的高能移动演示器(HEL MD)移动演示装置工作,该装置目前正处于开发的最后阶段。 安装在卡车底盘上的激光器将高能量的光束引导到显然是军队将要处理的威胁,起到拦截非制导导弹,炮弹,地雷和无人机的系统的作用。 到目前为止,该系统已经达到了这样的精确度,它可以摧毁无人机上的传感器,这在10的White Sands系列2013 kW激光器和2014的Eglin空军基地的演示中得到了证明。

根据军方的技术要求,完成的HEL MD系统将包括一个高功率的激光器和适合在不利条件下运行的子系统,这些子系统将安装在部队车辆上。 该系统将能够与其他破坏手段一起执行某些区域的保护,无论是先进基地,海军设施,空军基地和其他结构。

波音公司正在开发几种系统,以集成到最终原型中,该系统将安装在改装的重型地形卡车重型膨胀机动战术卡车(HEMTT)上。

这些子系统包括激光器; 光束控制; 电源; 传热控制系统和控制系统。

美国陆军的火箭和太空防御指挥部分阶段开发了HEL MD。 激光器,电源系统和热交换系统将在未来几年内得到改进,以提高子系统的功率和技术复杂性。

随着技术的进步,组件的模块化特性将允许引入更强大的激光器,并集成了改进的定位和跟踪功能。

完整周期

根据波音公司的说法,HEL MD光束导向装置覆盖了“整个天空”,因为它旋转了所有的360°,并且它升高到车顶以上以捕捉超视距目标。 热交换和电源系统简化了目标的持续破坏。

整个系统使用柴油; 也就是说,补充武器“弹药”所需的一切都是快速加油。 HEL MD系统的锂离子电池使用柴油发电机为60 kW充电,因此,只要军队中有燃料,它就可以无限期运行。

系统由机器的驱动程序和使用膝上型计算机和Xbox型控制台的安装操作员控制。 目前的演示模型使用激光等级10-kW。 但是,在不久的将来,激光器将安装50千瓦级,而在另外两年内,其功率将增加到100千瓦。

波音此前曾为美国军队开发了一种较小的激光机,并将其安装在一架名为波音激光复仇者的AN / TWQ-1复仇者装甲车上。 功率为1 kW的固态激光器用于对抗无人机并中和简易爆炸装置(IED)。 该系统的工作方式如下:它针对道路一侧的简易爆炸装置或未爆炸弹药,激光束的功率逐渐增加,直到爆炸在低功率爆炸过程中烧毁。 在2009测试期间,激光复仇者系统成功地摧毁了50这类设备,类似于在伊拉克和阿富汗发现的设备。 此外,还有另一个系统示范,在此期间它摧毁了几架小型无人机。

激光任务

激光安装波音激光复仇者

三年计划

根据德国国防公司Rheinmetall的说法,它将在三年内向市场提供安装在车辆上的高功率高能激光(HEL)激光器。

在瑞士2013进行了一系列测试后,该公司致力于扩展光束形成模块软件的功能和激光技术本身,之后预测其激光系统可以对抗地面目标以及地面防御。在2018年。

作为一个移动平台,HEL被选中了三辆车。 与Boxer装甲车一起,其性能通过改进的M113 BTR与1-kW激光(Mobile HEL Effector Track V)和Tatra 8x8卡车以及两个10-kW激光器(Mobile HEL Effector Wheel XX)得到证明。


这三个都是三个激光动力平台。

安装在GTK Boxer装甲车上的20 kW激光器以HEL执行模块为特色,其优点是其模块化结构原理。 Rheinmetall表示Boxer还没有安装功率大于20 kW的激光器,尽管使用光线匹配技术的几种激光器的组合可以增加其总功率。 此外,可以组合多个Boxer HEL装置,这将创建一个有效功率高于100 kW的系统。

在2013进行的演示测试期间,Boxer工作人员确认了HEL激光机的功能,禁用安装在皮卡车上的大口径机枪,而不会给机枪手带来风险(下图)。 此外,与Skyguard雷达协同工作,安装在Tatra Mobile Effector Wheel XX卡车上,展示了直升机型无人机中和的所有阶段。



Helipad中和使用SkyGuard雷达进行,该雷达检测并识别目标。 接下来,HEL Boxer的安装从中接收数据,执行粗略和准确的维护,然后捕获目标以进行销毁。


波音公司的HEL MD激光系统是根据与美国导弹和太空防御司令部的合同开发的

海洋研究

美国海军研究管理局(ONR)正在测试自己的车载固态战斗激光器,被指定为地面防空定向能量移动(GBAD OTM)。 事实上,该系统是一种安装在战术机器上的高功率激光器,旨在保护远征军免受敌方无人机的攻击。

Учитывая всё более широкое распространение беспилотных 飞机 систем, в командовании корпуса морской пехоты США предполагают, что боевые подразделения всё в большой степени будут вынуждены защищаться от оппонентов, осуществляющих наблюдение и разведку с воздуха.

GBAD OTM系统设计用于安装在轻型战术车辆上,例如HMMWV和JLTV(联合轻型战术车辆)。 根据ONR办公室的说法,GBAD OTM计划旨在创建一种替代传统系统,以保护步兵免受敌方侦察和攻击无人机的攻击。 GBR OTM系统的组件,包括激光器,光束导向器,电池,雷达,冷却和控制系统,正由ONR,Dalgren海军武器开发中心和几家工业企业联合开发。

该计划的目标是将所有这些组件统一到一个单一的复合体中,这个复合体足够小,可以安装在轻型战术装甲车上,但足以抵御预期的威胁。

广泛使用

作为华盛顿海空宇宙2015会议的一部分,ONR办公室保护部队的负责人Lee Mastroyiani在与记者的对话中解释说,激光可以有效地摧毁整个防空领域的威胁,包括导弹,炮弹,迫击炮弹药,无人机,运输手段和简易爆炸装置。 “然而,首先,GBAD系统旨在打击对我们的作战部队构成威胁的小型无人机。”

“GBAD OTM系统由三个主要部分组成:一个识别威胁的三坐标跟踪雷达站; 指挥和控制单位,负责查明并决定在使用导弹或火炮武器时如何消除威胁; 和激光平台本身。“

Mastroyanni指出,在GBAD计划的情况下,重点是开发一种高功率激光器来摧毁安装在轻型战车上的无人机。

“有一个充分的理由支持这样的解决方案,即这种威胁的成本很低,也就是说,在这种情况下使用昂贵的导弹并不符合我们对问题的看法。 因此,使用价格只有一分钱冲动的激光,您可以安全地使用廉价武器系统来应对廉价威胁。 总的来说,该计划的实质是即使在行动中也要对抗类似目标,以支持海军陆战队的作战行动。“

根据Mastroiani的说法,ONR使用了LaWS(激光武器系统)演示装置的几个部件,美国海军在波斯湾的庞塞舰上安装了该部件。

“我们使用可预测避免的原则,一些关键技术和软件,但也存在许多其他问题,”Mastroiani补充说。 - 对于USS庞塞号船,有足够的空间和其他一切,而当系统需要放置在轻型战术车辆上时,我在重量和尺寸以及耗电特性方面存在很多问题。 我有一个光束导向装置,电源,冷却系统,引导和目标指定,所有这些应该协调一致地工作,没有间隙,因此在这个特定项目中需要解决各种问题的海洋。“

根据ONR Control,该系统的一些组件用于检测和跟踪各种尺寸无人机的测试,整个系统使用10 kW激光器进行测试,这是切换到30 kW激光器时的中间解决方案。 计划30 kW电力系统的现场测试将在2016年进行,届时该计划将开始全面测试,从简单的探测和跟踪转向轻型部队车辆的射击。

使用的材料:
www.lockheedmartin.com
www.boeing.com
www.rheinmetall.com
www.onr.navy.mil
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
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20 评论
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  1. 俄罗斯36
    俄罗斯36 9 March 2016 08:14
    -1
    好评论文章 好
  2. igordok
    igordok 9 March 2016 08:15
    +10

    激光吸引力

    战术定向能武器的几个特点使其对现代武装部队非常有吸引力,包括“弹药”的低成本及其速度,准确性和可用性。

    而且缺点呢? 他们不是吗? 笑
    即使是列出的“景点”也存在争议。
    1. Mik13
      Mik13 9 March 2016 13:58
      +4
      Quote:igordok
      而且缺点呢? 他们不是吗? 笑
      即使是列出的“景点”也存在争议。


      这里有一篇关于这个主题的文章。 我推荐。

      http://so-l.ru/news/show/pro_lazerniy_lohotron_zhe
    2. 评论已删除。
    3. 服务器
      服务器 9 March 2016 23:51
      +2
      没有缺点-对于白痴,他们甚至在谈论激光束的“水平病变”。

      激光骗局继续。

      PS我原则上不反对激光-这是有用的,特别是对于各种光学传感器的损坏/干扰。 但是所有这些有关“工程师加尔宾双曲面”的故事都令人愤怒……
      1. 龙卷风24
        龙卷风24 10 March 2016 11:16
        0
        激光(和同一辆吉普车)对目标的击退将是什么样的样子,就像“沿着车道跳跃”并操纵,而不是站在看台上? 最有可能-没有 笑
  3. Pvi1206
    Pvi1206 9 March 2016 08:31
    -2
    人们渴望发明破坏自己种类的方法。
    为什么不禁止将科学发展和发明用于武器生产?
    因为那是他们的目的。
  4. 尼古拉耶维奇一世
    尼古拉耶维奇一世 9 March 2016 08:35
    +2
    实验激光复合体“压缩”也对光线的“重叠求和”原理“起作用”了吗?
  5. 高级
    高级 9 March 2016 09:10
    0
    不管怎样,洋基队已经成功地进行了这个项目。 很快就会大规模制造激光武器,并以某种方式取代桶装火炮。 但是,到那时,将创建激光保护系统。 无论如何,这就是技术和生产。 高级。
    那我们呢? 除了被盗的Skolkovo和nano-Chubais?
    1. Lopatov
      Lopatov 9 March 2016 12:38
      +1
      我们拥有俄罗斯天然气工业股份公司的公共领域。 自苏联解体以来,这家公司已经为激光武器提供了资金并正在为其提供资金。 当国家没有钱的时候。 在Chernomyrdin的倡议下。

      只有他们将其作为灭火系统
  6. 城堡
    城堡 9 March 2016 11:15
    +5
    从没有人听说过激光的时代开始,激光保护系统就已经存在很久了。 这是浓雾,大雨,降雪,篝火与湿树的烟雾,甚至普通的尘埃都会从几何上降低激光效率。 激光非常适合在电影和外太空战斗。 但是,现在,如果有一天他们创造了无限的能源,那么是的...
    1. KG_patriot_last
      KG_patriot_last 9 March 2016 18:30
      +2
      当雨,雾和烟会使用传统方法。
      如果激光允许你在突然袭击的情况下在晴朗的白天/夜晚燃烧敌人的任何动作,使用300仪表,这是值得的。 机器人将持续拍摄。 相机现在不仅能够移动,还能识别面部。

      文章再次重复了已经存在的文章 - 汽车散热器在测试过程中被烧毁了。 我现在强烈怀疑散热器位于这里:
  7. voyaka呃
    voyaka呃 9 March 2016 12:33
    +1
    “光纤激光器是迄今为止开发的最高效,最强大的激光器,
    ...也就是说,我们所说的完全电效率超过30%“ ////

    超过效率的30%。 一次有声明说无法克服5%...
    1. 城堡
      城堡 9 March 2016 13:26
      -1
      说实话
      等等。
  8. 私酒
    私酒 9 March 2016 13:43
    -4
    事实证明,战斗机上的激光不再是幻想,所有传感器和摄像头都可以使光学定位站爆炸,甚至使现代模型的飞行员眼花。乱,而且距离至少一英里,那么高机动性的优势又在哪里呢?
    有一些事情要考虑。
  9. andrey682006
    andrey682006 9 March 2016 14:17
    0
    Quote:盗窃者
    事实证明,战斗机上的激光不再是幻想,所有传感器和摄像头都可以使光学定位站爆炸,甚至使现代模型的飞行员眼花。乱,而且距离至少一英里,那么高机动性的优势又在哪里呢?
    有一些事情要考虑。

    呃呃,为什么在狗堆里炫耀OLS? 在那里,所以可以看到敌人......
    如果我们谈论我们的“西方伙伴”的战术与远距离的攻击 - 那么1kW不能让任何人或任何事情失明......
    1. 鹘
      10 March 2016 12:29
      +1
      Quote:andrey682006
      呃呃,为什么在狗堆里炫耀OLS? 在那里,所以可以看到敌人......
      如果我们谈论我们的“西方伙伴”的战术与远距离的攻击 - 那么1kW不能让任何人或任何事情失明......


      你将如何制造短距离导弹,如P-73或RVV-MD?
      我们给他们准确的OLS,没有别的。 没有OLS - 这个火箭没用。 在混战中它仍然只是一把枪。
  10. 31rus2
    31rus2 9 March 2016 19:43
    0
    亲爱的,关于美国人的冠军,这是一个有争议的问题,我很长时间以来一直在阅读以色列的汽车,这些汽车都装有激光系统,以消除地雷和扫雷,如果我没记错的话。向设备发射光束,以使敌人的设备失效并烧毁眼睛的视网膜,激光时​​代已经来临,我认为现在谈论它还为时过早,这不是第一步,而是试验步骤,但是由于系统是能源,并且是使用能源设备生产的,然后采取适当的说唱,弹药,保护措施
  11. mihail3
    mihail3 9 March 2016 23:02
    +2
    多么无聊的废话。 专家,制造商,客户......一切都是卑鄙的,他们撒谎,携带的东西只是一种耻辱的阅读。 什么炮弹? 什么样的无人机? 是的,你拉起来了!
    激光工具在战场上唯一而独特的应用就是燃烧着每一个朝着应用方向前进的人的眼睛! 所有这些装置都不适合其他任何东西,它们永远不适合,并且没有多少人会相信它们可以被用来“摧毁无人机”。 为了击退今天最强大的激光器的攻击,用银鱼随意地吹灭无人机就足够了。 而他几分钟内根本无法感受到这次袭击,而不是能够伤害他的东西。
    但所有这些渣滓和肮脏的小人物仍然不能公开说 - 我们想把我们的敌人的军队变成盲人的军队! 因为他们仍然有点害羞。 但确实如此。 确实如此,没有别的。 美国以尽可能快的速度铆接这些东西。 多一点,并将开始大规模应用。 想象一下,一个强大的人,一个强大的军事单位以及他的军队在短短一秒钟内的骄傲如何变得完全无助,而且他没有任何出路。
    人道主义的胜利,是的。 好吧甚至没有杀! 作者对the炮击炮弹的擅长感到惭愧......
  12. jonht
    jonht 10 March 2016 05:49
    +2
    这篇文章忘记了苏联的发展,尽管不是很灵活,却有1兆瓦的复合体。 光束武器更有趣,这里只是助推器块,如何紧凑地放置以及在何处分散能量……。似乎在俄罗斯,他们朝着这个方向努力,存在更多的前景,只有电磁场才能受到保护(屏蔽),关于铅和钢制墙,我保持沉默,我不能对他们发誓;-)。
  13. 山射手
    山射手 12 March 2016 19:30
    0
    在苏联,位于“ Tushinskaya”上的莫斯科有一个名为“天体物理学”的完整秘密机构,这座建筑物很长。 他有一条通廊,据称长一公里,是一个射击场。 我们花了钱-取得了一项突破,并且取得了一些成就,但是几乎立即遇到了对功率密度的物理限制,好吧,这些武器,雨,雪,雾,烟,灰尘对大气干扰太敏感了……好了,光学,或者说是伴随着快速飞行的目标。 在场边燃烧爆炸装置-我认为,从“尾气”中植入爆炸装置然后收集残骸会更便宜。 是的,无人机-当然,它们目前对强大的激光没有防御力,但没人准备抵抗辐射。 保护可能不会太复杂。
    1. voyaka呃
      voyaka呃 16 March 2016 18:44
      0
      “但几乎立即遇到了功率密度的物理限制” ///

      你读过这篇文章了吗 微笑 ? 在书架上,他们详细地解释了如何解决此问题:
      “激光是基于增加的光束-这个过程结合了多个
      激光模块,使您能够形成一束高功率和高质量的光束,从而提高效率和降低死亡率,
      而不是几个10 kW的激光器。”
  14. 冈瑟
    冈瑟 20 March 2016 12:48
    +1
    引用:voyaka呃
    你读过这篇文章了吗 微笑 ? 在书架上,他们详细地解释了如何解决此问题:
    “激光是基于增加的光束-这个过程结合了多个
    激光模块,使您可以形成一束高功率和高质量的光束。

    嗯,新的一天-旧的秤,这种喊叫“增加射线”和“战斗激光”的声音使我想起了一个有前途的军事罗盘,它具有基于两个均质的高压高压铁路发动机的推进系统,该发动机相对地位于一个大的球形压力室上))))
    我们正在讨论一个块系统,即在单个光纤中收集单个单模光纤激光辐射,然后进行聚焦,我们获得的总辐射接近单模,功率更大,但是光纤激光器仅在连续模式下运行,因为光纤被强大的脉冲破坏了。
    Quote:KG_patriot_last
    (1)在有雨,雾和烟的情况下,将使用普通的补救措施。

    这是一个残酷的现实。
    PS
    在参议院中,五角大楼指的是增加预算,因此这个话题是相关的,小行星威胁着地球,而地球在美国))))
  15. Kronos07
    Kronos07 3 April 2016 16:11
    0
    技术火炬推广