Negli Stati Uniti proseguono i lavori per la realizzazione di una nuova arma laser. Uno dei compiti urgenti è lo sviluppo di un laser da combattimento con una potenza di radiazione di almeno 300 kW e con la possibilità di installazione su diverse piattaforme. Uno dei partecipanti a questo programma è General Atomics. Secondo quanto riferito, ha trovato la soluzione necessaria e ora sta lavorando su problemi tecnici.
Desideri del cliente
Nell'ottobre dello scorso anno, il Pentagono ha annunciato il lancio di un nuovo programma di sviluppo di armi laser volto a creare sistemi di combattimento avanzati con prestazioni migliorate. Nel lavoro sono state coinvolte diverse organizzazioni scientifiche e tre società commerciali con una vasta esperienza nel settore dei laser.
È stato notato che i laser da combattimento esistenti, adatti al montaggio su piattaforme terrestri, di superficie o aeree, sviluppano una potenza non superiore a 100-150 kW, che è tutt'altro che sufficiente per risolvere una missione di combattimento. A tal proposito, il nuovo programma prevede la realizzazione di un complesso con una potenza di irraggiamento fino a 300 kW con le stesse capacità di installazione e dispiegamento. Tali caratteristiche consentiranno al laser non solo di combattere l'ottica e gli UAV leggeri, ma anche di colpire bersagli aerei più complessi.
Gli appaltatori hanno avuto tre anni per svolgere tutti i lavori necessari: il laser finito dovrebbe apparire nel 2022. Quindi, può iniziare lo sviluppo di veri e propri sistemi di combattimento per le forze di terra, l'Aeronautica e la Marina. Inoltre, a questo punto i concetti di tali sistemi possono essere presentati dalle aziende partecipanti al progetto.
A dicembre, il capo del tema "energia diretta" Thomas Carr, in un'intervista a Breaking Defense, ha rivelato alcuni dettagli interessanti del progetto. Ha sottolineato che tutti gli sviluppatori di nuove armi hanno abbandonato i laser chimici a favore dei sistemi elettrici per la loro maggiore efficienza. Si è anche saputo che due dei tre nuovi progetti utilizzano tecnologie esistenti e il terzo prevede lo sviluppo di nuove idee.
Nuovi sviluppi
Uno dei partecipanti al nuovo programma è General Atomics. Fino a poco tempo, ha lavorato in modo indipendente su un laser promettente, utilizzando i propri sviluppi e le proprie idee. Tuttavia, l'azienda ha recentemente deciso di unire le forze con un'altra organizzazione per continuare a lavorare e creare nuovi progetti.
A ottobre, GA ha annunciato l'inizio di un progetto di iniziativa sviluppato in collaborazione con Boeing. Il risultato sarà un laser da battaglia basato su una tecnologia di pompaggio distribuita scalabile. Il prodotto finito avrà una potenza di 100 kW, ma in futuro potrà essere aumentata a 250 kW. Allo stesso tempo, il laser avrà dimensioni limitate, dissipazione del calore ottimale e altre caratteristiche che gli consentiranno di essere utilizzato su piattaforme diverse.
I media stranieri hanno riferito che la tecnologia di pompaggio distribuita verrà utilizzata non solo in un nuovo progetto congiunto. Sulla base di queste idee, nell'ambito del programma del Pentagono verrà creato un laser da 300 kilowatt. L'unificazione dei due progetti in termini di tecnologie chiave fornirà evidenti vantaggi. In particolare, il progetto congiunto di GA e Boeing per creare un laser a potenza inferiore testerà la tecnologia e troverà modi per ampliarla per soddisfare i requisiti dei militari. E dopo, invia un campione funzionante a tutti gli effetti alla competizione dell'esercito.
Tecnologie di base
Un laser di pompaggio distribuito è proposto per l'uso in due progetti. La tecnologia di pompaggio distribuita è lo sviluppo originale di un laser a stato solido a stato solido. Nella sua forma originale, un laser a stato solido è in grado di fornire un'elevata potenza, ma in questo caso il cristallo si riscalda, il che richiede un efficace sistema di raffreddamento per prevenirne la deformazione e la distruzione.
La fibra viene utilizzata come alternativa ai laser a stato solido. In questo caso, il raggio è formato da fibra ottica, che è più facile da raffreddare. Diverse fibre emettono fasci di potenza limitata e la loro combinazione consente di ottenere le caratteristiche desiderate dell'intero complesso. Tuttavia, la creazione di un sistema che combina più travi è un compito piuttosto difficile. Inoltre, i calcoli GA hanno mostrato che un laser da 250 kW richiede ca. 100 fibre: questo rende il laser eccessivamente complesso.
La General Atomics suggerisce di utilizzare diversi cristalli in serie, uno dopo l'altro. La sorgente di energia deve agire sul primo cristallo e creare radiazione laser, che viene immediatamente trasmessa al secondo elemento del mezzo attivo. Amplifica la radiazione e la invia al sistema di guida del raggio ottico o al cristallo successivo. In teoria, la tecnologia consente di collegare in serie tre o più cristalli, sia sulla stessa linea che utilizzando specchi intermedi.
Il laser di pompaggio distribuito è più semplice e conveniente dal punto di vista della disposizione degli aggregati. Diventa possibile creare un prodotto più compatto con una potenza del raggio sufficiente. Inoltre, non sono richiesti mezzi di raffreddamento eccessivamente grandi e complessi. General Atomics osserva che il laser risultante da 250 o 300 kW è significativamente più piccolo di quanto ci si aspetterebbe.
Per creare un complesso laser da combattimento a tutti gli effetti, sono necessari mezzi di rilevamento e tracciamento del bersaglio, nonché un'automazione della guida in grado di mantenere il raggio sull'oggetto selezionato fino a quando non viene colpito. Tecnologie simili sono già disponibili e sono state ripetutamente testate in diversi progetti. Inoltre, tali compiti possono essere semplificati riducendo e alleggerendo l'emettitore. Allo stesso tempo, ci sono difficoltà. Strada dissestata, onde, ecc. in grado di interferire con la tenuta della mira e rendere difficile il centraggio del bersaglio. Questi problemi devono essere risolti.
Esperienze future
I laser da combattimento di GA, creati per ordine del Pentagono e su iniziativa, sono pianificati per essere utilizzati a terra, in mare e in aria. Alcuni concetti di questo tipo sono già stati mostrati, mentre i dettagli di altri non sono stati ancora resi noti. In particolare, non si sa come verranno utilizzati i nuovi laser nell'aviazione.
In tutti i casi, un laser da combattimento da 300 kW verrà utilizzato come mezzo di difesa aerea a corto raggio. Con l'aiuto del raggio, si prevede di colpire munizioni guidate, missili da crociera e aerei di tutte le classi che sono passati attraverso le aree di responsabilità di altri componenti della difesa aerea. Inoltre, il laser fornirà protezione contro razzi non guidati e proiettili di artiglieria.
Il concept design di General Atomics per un laser terrestre prevede l'installazione di tutte le apparecchiature necessarie in un container standard adatto al trasporto su diverse piattaforme. In questo caso, sul tetto del contenitore viene posizionato un supporto rotante con laser. Un complesso di architettura simile, ma senza container, può essere utilizzato sulle navi da guerra.
Le specifiche dell'utilizzo del nuovo laser nell'aviazione non sono state divulgate. Un complesso simile è attualmente in fase di sviluppo sotto forma di contenitore sospeso, ma GA, a quanto pare, non ha nulla a che fare con questo progetto. Probabilmente, il laser del nuovo tipo potrà essere consegnato solo ad un aereo del tipo AC-130 con una corrispondente fornitura di volumi interni e capacità di carico.
Due progetti
Nei prossimi anni General Atomics potrà completare lo sviluppo e portare sul sito di prova un laser sperimentale basato su una nuova tecnologia con una potenza di almeno 100 e fino a 300 kW, che si distingue per le sue ridotte dimensioni e peso. Nel 2022questo prodotto dovrà superare test comparativi e dimostrare i suoi vantaggi rispetto agli altri due sviluppi, che gli consentiranno di passare a nuove fasi di sviluppo.
È interessante notare che la General Atomics prevede di utilizzare la nuova tecnologia in due progetti contemporaneamente. Apparentemente, l'azienda è fiduciosa nella correttezza delle sue decisioni ed è pronta a renderle pienamente operative. Quanto ha ragione, il tempo lo dirà. I test di nuovi campioni per il Pentagono inizieranno tra appena un paio d'anni.
