Sistem senjata laser jauh dari konsep baru, tetapi beberapa masalah penting masih ada dalam perkembangan harian mereka.
Menurut David James dari University of Cranfield (UK), sistem sedemikian tergolong dalam dua kategori yang luas. Yang pertama merangkumi senjata yang dirancang untuk melibatkan ruang lingkup dan sensor optik lain, sementara yang kedua memberi tumpuan kepada memerangi peluru berpandu dan drone tanpa pemandu. Sistem dari kategori kedua menarik lebih banyak perhatian tentera, kerana senjata laser menjadi lebih berkesan dan sumber tenaga semakin kecil. James menyatakan:
“Sistem ini mempunyai sejumlah kelebihan. Mereka menawarkan peluru yang hampir tidak terhingga … jika bekalan kuasa berfungsi, sistem laser akan terus berfungsi. Mereka agak mudah digunakan, yang bermaksud bahawa proses latihan staf tidak terlalu rumit."
Dari laut ke darat
Seperti yang dicatat oleh James, dalam beberapa dekade terakhir, sejumlah besar pekerjaan telah dilakukan di daerah ini, terutama di sektor maritim, di mana sejumlah program mempertimbangkan kemungkinan penggunaan laser untuk memerangi ancaman seperti UAV angkatan laut atau kapal kecil.
Sistem berdasarkan kapal adalah yang pertama muncul, kerana mereka mempunyai akses mudah ke sumber kekuatan tinggi, sementara peningkatan keberkesanan senjata laser menjadikannya semakin mudah diakses oleh kekuatan darat. Ini ditunjukkan dengan jelas oleh projek tentera Amerika untuk membuat prototaip dan menggunakan sistem laser tempur pertama. Sistem dengan kapasiti 50 kW akan dipasang pada empat kenderaan perisai Stryker pada tahun 2022 untuk menyokong tugas-tugas pertahanan udara jarak dekat bergerak, yang ditunjuk M-SHORAD (Maneuver - Pertahanan Udara jarak dekat) untuk perlindungan brigade tempur dari UAV, peluru berpandu tanpa pemandu, tembakan artileri dan mortar dan helikopter penerbangan.
"Sekarang adalah waktunya untuk membawa persenjataan tenaga yang diarahkan ke medan perang," kata Neil Thurgood, pengarah Pejabat Hipersonik, Tenaga yang Diarahkan dan Senjata Angkasa Tentera AS, semasa pemberian kontrak. - Tentera menyedari perlunya laser tenaga yang diarahkan, yang diperuntukkan dalam rancangan pemodenan tentera. Ini bukan lagi aktiviti penyelidikan atau demonstrasi. Ini adalah keupayaan pertempuran strategik dan kami berada di landasan yang betul yang akan membawanya tepat ke tangan tentera."
Seperti yang dicatat oleh James, perkembangan tersebut dapat membantu mengisi jurang kemampuan tempur yang berpotensi, terutama yang berkaitan dengan UAV. Ketika sejumlah besar drone muncul di medan perang, pasukan darat mesti dapat menangani ancaman tersebut. Pada masa ini, tugas ini diselesaikan dengan menembakkan senjata kecil dan senapang dari jarak dekat, walaupun jelas bahawa sangat sukar untuk melakukan tembakan yang disasarkan di sini. Alternatif kinetik adalah peluru berpandu permukaan-ke-udara. Namun, tidak seperti roket, drone jauh lebih murah untuk dihasilkan dan dikendalikan.
"Kelebihan ekonomi adalah bahawa anda tidak menguntungkan untuk menggunakan peluru berpandu terhadap sekumpulan drone, kerana peluru berpandu itu akan habis dengan cepat. Anda harus menyimpan senjata roket anda untuk sasaran yang lebih penting seperti pesawat atau helikopter."
Kelebihan lain dari laser adalah kepantasannya.
"Oleh kerana" peluru "bergerak dengan kecepatan cahaya, sebenarnya, jika anda seketika meletakkan balok ke sasaran, maka anda terkena drone … walaupun ia melintasi pandangan anda dengan kelajuan yang mengerikan, anda hanya arahkan laser ke platform musuh - dan sasarannya adalah milik anda ".
Tanpa mengira ancaman
Craig Robin, ketua Pejabat Projek Tenaga Darah AS, bersetuju, sambil menambah bahawa sistem senjata laser juga tidak sensitif terhadap ancaman.
"Sebilangan besar bahan tidak tahan suhu tinggi, jika anda memfokuskan laser pada lombong atau drone, kesan anda akan membawa maut."
Semua ini tentunya memberikan kelebihan dari sudut kewangan, tetapi pada masa yang sama, sistem laser dapat mengurangkan jumlah bekalan bahan dan teknikal untuk tentera.
"Bagi cara kinetik, anda harus membuat roket, anda harus menjaga roket, anda harus menghapuskannya. Ini jelas tidak berlaku untuk sistem senjata yang dibekalkan tenaga, iaitu, mereka mengurangkan beban logistik dengan ketara."
Pejabat Robin adalah sebahagian daripada Kapasiti Rapid Capencies and Critical Technologies Office (RCCTO). Di bawah kepemimpinan Thurgood, organisasi sedang berusaha untuk memasukkan teknologi baru ke dalam perkembangan eksperimental yang mungkin dapat dicapai oleh tentera. Tenaga yang diarahkan adalah fokus utama aktiviti ini.
Dalam kerja laser M-SHORAD, pengembangan projek MHHEL sebelumnya (Multi-Mission High-Energy Laser) telah digunakan, yang juga menyediakan pemasangan laser 50 kW pada mesin Stryker dan pengeluaran satu prototaip pada tahun 2021. Namun, RCCTO memutuskan untuk memperluas cakupan proyek, sehingga empat laser saat ini direncanakan untuk dikerahkan. Bekerjasama dengan kontraktor utama Kord Technologies, Raytheon dan Northrop Grumman bersaing dalam projek ini dengan prototaip M-SHORAD mereka.
RCCTO terlibat dalam projek tenaga lain yang diarahkan. Penekanan utama adalah perlindungan dari tembakan tidak langsung, yang akan disediakan oleh sistem senjata yang dipasang pada kenderaan Stryker. Dikenali sebagai Keupayaan Perlindungan Kebakaran Tidak Langsung - Laser Tenaga Tinggi, projek ini merupakan pengembangan selanjutnya dari program Demonstrator Kenderaan Taktikal Laser Tenaga Tinggi untuk beralih dari sistem 100 kW ke laser 300 kW dan menyerahkannya kepada pasukan pada tahun 2024.
Tentera sebelum ini memasang laser 10-kW pada mesin Stryker sebagai sebahagian daripada projek MEHEL (Mobile Experimental High-Energy Laser), yang menjadi asas untuk bekerja di M-SHORAD.
Keputusan untuk meningkatkan kekuatan senjata didasarkan pada proses pembangunan yang berjaya. Seperti yang dijelaskan oleh Robin, "Dari segi kematangan teknologi, pelaburan industri telah membantu mempercepat keseluruhan proses dan mencapai hasil yang baik."
Optik gentian
Scott Schnorrenberg dari Kord Technologies mengatakan telah terjadi peralihan dari laser keadaan pepejal ke peranti gentian yang digabungkan secara spektral, "yang secara signifikan lebih efisien dan mempunyai ukuran yang lebih kecil." Dia menambah bahawa kemajuan yang jelas dalam bateri berkapasiti tinggi, penjanaan tenaga dan sistem pengurusan terma memainkan peranan besar, yang membolehkan sistem laser yang sangat kuat dipasang pada kenderaan tempur yang agak kecil.
Kord kini memfokuskan pada pengembangan teknologi dalam fasa R&D dan penggunaannya dalam pengembangan prototaip dan produk pengeluaran berikutnya. Schnorrenberg juga menunjukkan kelebihan logistik laser, dengan menyatakan bahawa "mereka juga dilengkapi dengan sensor yang kuat untuk menyediakan pengumpulan maklumat tambahan dan kemampuan penargetan di medan perang." Dia percaya bahawa setelah penyebaran sistem untuk projek M-SHORAD dan program lain, ruang lingkup laser akan berkembang pada tahun-tahun mendatang.
"Anda melihat laser berkembang pesat, berkembang ke platform lain dan memperluas jangkauan misi yang dapat mereka lakukan, seperti pelupusan alat peledak, tindakan pencegahan terhadap aset pengintaian, penargetan ketepatan, daya pancaran pekat dan transmisi data berkelajuan tinggi. Jangkauan potensi sasaran yang semakin meningkat pasti akan menyumbang kepada peningkatan rangkaian platform asas di mana sistem laser akan dipasang."
Evan Hunt, Ketua Laser Tenaga Tinggi di Raytheon, juga menyatakan kemungkinan pengesanan sasaran dengan sistem laser.
"Dengan menekan satu butang setelah mengenal pasti drone sebagai ancaman, Anda dapat menembak jatuh dengan serta-merta, dan itu akan menjadi proses jangka pendek di mana drone mula jatuh pada masa yang sama dengan butang ditekan. Ini adalah cara revolusioner untuk mencapai sasaran dibandingkan dengan peluru tradisional, yang mungkin terlepas dan terbang ke arah yang berbeza."
"Kami berbicara tentang jenis teknologi baru yang memungkinkan secara bebas untuk mengesan, mengesan, mengenal pasti dan melibatkan sasaran dengan cara yang berpotensi digunakan walaupun dalam jarak yang dekat dengan kawasan perindustrian atau kediaman tanpa menyebabkan kehancuran besar."
Menembak drone
Seiring dengan penyertaan dalam projek M-SHORAD, Raytheon memberi perhatian khusus kepada pengembangan senjata laser untuk memerangi drone bersaiz kecil, khususnya, dalam konsepnya "laser dune buggy" - laser yang kuat dalam kombinasi dengan penglihatan multispektral. sistem reka bentuknya sendiri, dipasang pada kenderaan semua medan Polaris MRZR.
Sistem ini dibuat untuk Angkatan Udara AS, dan penghantaran tiga platform dirancang untuk tahun 2020. Pada akhir tahun yang sama, ketiga unit bergerak ini akan dikerahkan ke luar negara untuk penilaian operasi.
Raytheon menembak jatuh lebih dari 100 drone dari kereta semasa pertunjukan tentera udara dan tentera. Tentera Udara dapat menggunakan sistem ini untuk sejumlah tugas, misalnya, mobil dapat diparkir di hujung landasan untuk membendung atau menghancurkan UAV yang tidak diinginkan memasuki ruang udara. Hunt menyatakan:
"Laser telah terbukti menjadi kaedah paling tepat dan berkesan untuk menembak drone langsung. "Gabungan sihir" ciri membolehkan anda mematikan beberapa drone secara senyap dan diam-diam sekaligus dengan cara yang sangat tepat dan murah, sehingga mereka tidak begitu merosakkan seperti senjata kinetik."
Sebelum senjata laser digunakan dalam jumlah yang banyak, perlu menyelesaikan sejumlah tugas mendesak. Robin menyatakan bahawa laser itu sendiri adalah salah satu daripada tiga elemen penting dalam pemasangan senjata, bersama dengan pengawal rasuk yang secara tepat mengarahkan sinar ke ancaman dan menyertainya, dan subsistem untuk menjana dan menguruskan tenaga. Subsistem yang terakhir harus cukup kompak untuk pemasangan di dalam kenderaan, walaupun dalam hal ini, perkembangan dari sektor automotif dapat dimanfaatkan, khususnya pengembangan sistem bateri, yang menyumbang pada pengembangan kendaraan elektrik yang pesat. "Anda mahu memandu kereta elektrik anda pada kelajuan yang sama untuk jangka masa yang panjang, yang sangat mirip dengan bagaimana anda mahu laser berfungsi," sambung Hunt. "Keperluan untuk teknologi dan laser ini serupa dan bertindih di sini."
Menurut James, pengurangan ukuran sistem bekalan kuasa adalah faktor pembatas. Dia mengharapkan Angkatan Darat AS dan rakan-rakannya menghadapi cabaran untuk meletakkan peralatan tersebut di Stryker. Di samping itu, dia menyatakan bahawa tidak semua sasaran dalam sistem M-SHORAD adalah sama dan ada pertanyaan mengenai tahap kerosakan apa yang diperlukan untuk pelbagai jenis platform.
"Jika ini hanya drone yang Anda cari, maka itu mempersempit jangkauan sasaran dalam arti itu, menurunkan julat bahan dari mana mereka dibuat. Sekiranya ia adalah drone yang sangat besar, maka mungkin bernilai menggunakan peluru berpandu permukaan-ke-udara."
Sebaliknya, menurut James, jarak adalah faktor yang paling penting untuk dipertimbangkan: semakin jauh jarak yang anda inginkan untuk menyebabkan kerosakan, semakin banyak daya yang diperlukan. Dia melihat bahawa atmosfera penuh dengan pelbagai zarah yang menyebarkan cahaya, iaitu, tidak akan ada seratus persen transmisi cahaya. Pada jarak satu kilometer, atmosfer dapat 85% meresap, yakni 15% cahaya tidak akan mencapai sasaran. Pada jarak lebih dari 5 km, kerugiannya dapat 50%, "iaitu, separuh dari foton hilang, sinar laser kehilangan kekuatannya dan tidak mencapai sasaran."
Belajar melawan
"Cabaran utama bagi pengguna ketenteraan adalah latihan untuk menangani sekumpulan sasaran yang semakin meningkat," kata Chris Frye, pengarah pertahanan udara dekat di Northrop Grumman, walaupun dia menyatakan bahawa mereka menjauh dari demonstrasi teknologi eksperimen dan beralih ke eksploitasi yang sebenarnya oleh seorang askar. "Akan memungkinkan untuk mengadopsi, menyesuaikan dan memperbaiki teknologi." Sebagai tambahan kepada projek M-SHORAD, Northrop Grumman telah bekerjasama dengan Tentera Darat AS dalam sejumlah program tenaga lain yang diarahkan, serta dengan Pejabat R&D Angkatan Laut, DARPA, Makmal Tentera Udara dan pelanggan lain.
"Fokusnya adalah pada membangun sistem dasar yang kompleks," tambah Fry. "Ini bukan hanya mengenai laser, tetapi juga seluruh sistem: radar, sistem perintah dan kawalan, jaringan, platform, generasi dan kontrol daya. Kecekapan maksimum semua komponen ini dan bagaimana ia berfungsi bersama adalah penting untuk memaksimumkan potensi sistem."
Northrop Grumman mengatakan bahawa walaupun berat, ukuran dan penggunaan kuasa sistem telah dikurangkan dengan ketara selama dekad yang lalu, mereka berharap dapat mempercepat proses ini pada tahun-tahun mendatang. Juga, kemampuan sistem laser untuk mengesan ancaman dan "menjaga foton pada sasaran selama yang diperlukan untuk memberikan kesan yang diinginkan" telah meningkat dengan ketara.
Ciptaan
Schnorrenberg mengatakan bahawa cabaran terbesar sekarang adalah kekangan pengeluaran. Oleh kerana bilangan sistem laser yang dikembangkan setakat ini, pangkalan pengeluaran belum dikembangkan, iaitu komponen terpenting masih perlu diselesaikan untuk senario pengeluaran bervolume tinggi.
"Pemerintah AS melabur dalam kemudahan pembuatan untuk mengatasi masalah ini," tambahnya. "Pada akhirnya, industri akhirnya akan menyediakan mekanisme eksekutif untuk mengembangkan pangkalan ini."
Ini adalah kunci untuk penetapan matlamat Tentera Darat AS untuk program M-SHORAD. Pengumuman kontrak menyatakan bahawa pemilihan Northrop Grumman dan Raytheon "akan mendorong persaingan dan merangsang asas industri untuk sistem tenaga yang diarahkan."
James berharap bahawa laser akan berkembang sebagai senjata perang dengan cara tersendiri pada tahun-tahun akan datang. Walaupun dia meragui bahawa laser akan berfungsi sebagai sistem yang sepenuhnya terpisah, dia percaya bahawa mereka pasti akan menjadi tambahan yang signifikan untuk senjata lain. Tidak mungkin sistem pertahanan udara, misalnya, terdiri dari laser saja, tetapi sistem ini akan menjadi sebahagian daripada sistem yang lebih luas yang merangkumi peluru berpandu. Sebagai tambahan, untuk memerangi sasaran pada jarak yang sangat pendek, tentera kemungkinan besar ingin meninggalkan tentera yang terpisah.
"Mungkin laser akan selamanya menjadi sebahagian daripada sistem teras."
"Untuk menjadikan laser benar-benar berkesan dan lebih berguna kepada tentera AS, kosnya mesti turun," kata Robin. Walau bagaimanapun, sebarang teknologi yang muncul dari pasaran khusus akan memainkan peranan yang lebih menonjol dari masa ke masa.
"Seiring bertambahnya jumlah prototaip dan ujian demonstrasi - tidak hanya dalam tentera, tetapi juga dalam angkatan bersenjata lain - kita akan segera menyaksikan pengembangan pasaran ini dan penurunan dalam kos sistem senjata laser."
