Il contrammiraglio Matthew Clander, direttore della ricerca della Marina degli Stati Uniti, in una delle sue interviste ha toccato un laser a stato solido e l'annuncio dell'ammiraglio Jonathan Greenert che tale laser sarà installato a bordo di una nave da guerra nel 2014. “Le nostre iniziative energetiche dirette e in particolare il laser a stato solido sono programmi scientifici e tecnologici della massima priorità, ha affermato Klander. "Il programma laser a stato solido è la spina dorsale del nostro impegno per fornire rapidamente capacità avanzate alle forze in prima linea".
Negli ultimi decenni del 20 ° secolo, i sostenitori delle armi a energia diretta (DEW) hanno promesso che i laser e le armi ad energia ad alta potenza avrebbero rivoluzionato la guerra. In molti modi, questa promessa è diventata una realtà in una forma diversa poiché migliaia di piccoli laser hanno riempito gli arsenali delle moderne forze militari. Questi laser, tuttavia, sono principalmente dispositivi a telemetro che aumentano le capacità e l'efficacia delle armi cinetiche o dispositivi accecanti che disabilitano l'ottica nemica. Tuttavia, i recenti sviluppi indicano che le possibilità dell'ONE stanno diventando più reali
Laser, phaser, blaster e cannoni elettromagnetici sono diventati parte delle armi canoniche della fantascienza, ma i veri problemi con potenza, capacità termica, dimensioni e "la propensione a usare armi a energia diretta contro i concittadini" questi sistemi sono difficili da risolvere strumento. Oggi le tecnologie ONE si suddividono principalmente in: laser ad alta energia HEL (laser ad alta energia), armi a microonde ad alta potenza HPM (microonde ad alta potenza) e fasci di particelle cariche. La verità è che ci stiamo avvicinando sempre di più al giorno in cui i sistemi ONE diventeranno comuni nello spazio di combattimento. Questo articolo fornisce una panoramica di diversi promettenti sistemi laser e di radiofrequenza attualmente disponibili ed esamina le tendenze più probabili nell'applicazione militare dei sistemi GNE nei prossimi dieci anni.
Sistema di contenimento attivo (SAS)
L'Active Denial System (ADS) è un sistema ONE conveniente, implementato e pronto per il combattimento. SAS, a volte indicato come raggio di calore o raggio di dolore, è stato creato da Raytheon, leader mondiale nello sviluppo e nella ricerca delle radiazioni a microonde. È uno dei primi sistemi antiuomo non letali e mirati dispiegati nelle forze armate statunitensi. SAS è stato creato come sistema di controllo ed esclusione della folla non letale. Il sistema montato sul veicolo è stato testato a una distanza di circa un chilometro. SAS invia un raggio focalizzato di una frequenza estremamente elevata di 95 GHz verso un individuo o un gruppo di persone, causando un forte dolore. Questa energia provoca un aumento della temperatura superficiale della pelle umana, dopo pochi secondi diventa così scomoda che le persone sono costrette a lasciare l'area controllata. Sono stati effettuati centinaia di test sugli esseri umani, dopo di che il SAS è stato certificato come arma non letale. Detto questo, rimangono dubbi sugli effetti sulla salute a lungo termine o su cosa succede se una persona è stata esposta per molto tempo. Il SAS è stato schierato in Afghanistan nel 2010 ma non è mai stato schierato ed è stato rimandato indietro da comandanti sul campo scettici. Il SAS è stato dimostrato dal Corpo dei Marines a Quantico nel marzo 2012 e i Marines l'hanno accolto con entusiasmo. "Non lo sentirai, non lo sentirai, ma lo sentirai", ha detto il colonnello Tracy Tafolla, direttore della divisione congiunta di armi non letali, "e questo ci dà alcuni vantaggi che possiamo usare".
Dimostratore laser mobile ad alta potenza HEL MD (dimostratore mobile laser ad alta energia)
A metà del 2007, sono stati firmati due contratti di Fase I con Boeing e Northrop Grumman per sviluppare un sistema laser mobile a terra. Nel 2009, Boeing ha potuto continuare il suo lavoro e realizzare un modello dimostrativo montato sul telaio del veicolo militare pesante fuoristrada HEMTT. Il sistema è stato testato con capacità ridotta nel 2011 presso il sito di prova di White Sands. Ha dimostrato la capacità del sistema di catturare, accompagnare e distruggere le munizioni volanti. Il prossimo contratto della US Army Rocket and Space Agency, emesso nell'ottobre 2012, ha permesso che questi sviluppi continuassero. Questo contratto è noto come contratto di Fase II High Power Testing; prevede l'installazione da parte di Boeing di un laser a stato solido da 10 kW in un'installazione dimostrativa mobile di un laser ad alta energia HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Il prossimo passo opzionale potrebbe essere l'integrazione di un laser più potente, il cui obiettivo è ridurre il rischio di utilizzare laser ad alta potenza. L'installazione aggiornata di HEL MD durante i test operativi eseguirà la cattura, il tracciamento, il danneggiamento e la distruzione dei bersagli.
"Il programma Boeing HEL MD utilizza la migliore tecnologia laser a stato solido per fornire all'esercito capacità alla velocità della luce per difendersi da missili, artiglieria, mortai e droni, sia oggi che in futuro", ha affermato il vicepresidente e direttore dei programmi sistemi energetici diretti Mike Wrynn. Boeing prevede che il sistema sarà completato e pronto per la produzione entro il 2018, con un aumento della potenza del laser da 10 kW a 100 kW.
Installazione laser sperimentale YAL-1 (ex Airborne Laser)
Il Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, precedentemente ABL (Airborne Laser), è un sistema d'arma basato su un laser chimico ossigeno-iodio di classe megawatt montato all'interno di un aereo Boeing 747-400F modificato. È stato creato principalmente come sistema di difesa missilistico per la distruzione di missili balistici tattici durante la fase di accelerazione. La US Missile Defense Agency (MDA) ha sparato con successo un laser ad alta energia (HEL) a bordo di un aereo volante per la prima volta nell'agosto 2009. Nel gennaio 2010, durante il volo, l'HEL è stato utilizzato per intercettare piuttosto che distruggere un missile di prova durante la fase di accelerazione. Nel febbraio 2010, durante i test al largo della California, il sistema ha distrutto con successo un missile a propellente liquido nella fase di accelerazione della traiettoria. Come affermato nella MDA, meno di un'ora dopo la distruzione del primo missile, il secondo missile, ma già a combustibile solido, è stato intercettato con successo (ma non distrutto) e tutti i criteri di test hanno soddisfatto quelli specificati. La dichiarazione della MDA rilevava anche che l'ABL aveva distrutto un missile identico a propellente solido in volo otto giorni prima. Per la prima volta durante i test, un sistema energetico diretto ha distrutto missili balistici tattici in qualsiasi fase del volo. Successivamente è stato rilasciato un rapporto che affermava che il primo bombardamento di febbraio ha impiegato il 50% in meno di tempo di irradiazione rispetto al previsto per distruggere il missile; il secondo bombardamento del missile a propellente solido è stato spento un'ora dopo prima che il missile venisse distrutto a causa di problemi di "disallineamento del raggio". I finanziamenti per il programma sono stati tagliati nel 2010 e poi cancellati del tutto nel dicembre 2011. Nel 2013, la ricerca è proseguita con l'obiettivo di utilizzare l'esperienza acquisita con il sistema laser YAL-1 e provare a installare un sistema laser antimissile su droni in grado di volare al di sopra del limite di altitudine di un aereo di linea Boeing 747-400F convertito.
Anti-munizioni per la difesa dell'area (ADAM)
Lockheed Martin è stato anche uno dei leader nello sviluppo di sistemi d'arma basati su HEL. Negli ultimi anni, Lockheed Martin ha sviluppato un sistema di difesa dell'area anti-munizioni (ADAM) per proteggere bersagli critici da minacce a corto raggio come UAV o missili di artiglieria fatti in casa come QASSAM. Il sistema laser e di controllo del fuoco del complesso ADAM è alloggiato in un container su un grande rimorchio che può trainare un camion. Una volta posizionato e acceso, ADAM può ricevere informazioni da una rete di radar vicini o, con il giusto tempismo, funzionare come un sistema separato. Dopo aver ricevuto un segnale, ADAM può tracciare bersagli a una distanza di 5 km e distruggerli con il suo laser da 10 kW a una distanza massima di 2 km. Durante una dimostrazione del 2012, il sistema ha catturato, tracciato e distrutto un bersaglio in tre secondi, secondo Lockheed Martin. Nel novembre 2012, Lockheed Martin ha riferito che ADAM "ha distrutto con successo quattro missili in volo simulato da 2 km e ha intercettato l'UAV a 1,5 km, facendolo schiantare in modo controllato". Durante i successivi test di marzo e aprile 2013, il sistema ADAM ha distrutto otto missili d'attacco di piccolo calibro come il QASSAM. Lockheed Martin continua a migliorare ADAM e, secondo Tony Bruno, presidente di Lockheed Martin Space Systems, ADAM "è un sistema energetico diretto pratico ed economico che può risolvere il vero problema di affrontare le minacce vicine".
Il Corpo dei Marines ha dimostrato l'Active Denial System (ADS) nel novembre 2012 in Virginia. L'ADS è un sistema energetico diretto all'avanguardia nella gamma delle onde millimetriche che, a contatto con folle potenzialmente ostili, dà ai militari qualcosa di più ragionato delle urla e meno dannoso degli spari.
Considerando che il futuro appartiene ai laser, Boeing ha creato un sistema di armi laser mobile su un telaio di camion.
HPEMcase Plus di Diehl Defense è un sistema mobile autonomo compatto con il 50% di potenza in più e una portata più lunga rispetto alla versione standard. Il sistema viene utilizzato per combattere i dispositivi di intercettazione
Bofors HPM BLACKOUT Arma a microonde ad alta potenza
Alcuni sistemi ONE non letali sono difficili da rilevare. Possono fornire un vantaggio tattico unico nel conflitto di oggi. Immagina di essere in grado di impedire al tuo avversario di utilizzare dispositivi elettronici con il semplice tocco di un pulsante? Questo può essere fatto, ad esempio, con un sistema a microonde BLACKOUT ad alta potenza (HPM) di BAE Systems Bofors. Il sistema è una fonte di microonde mobile che può interrompere il funzionamento di dispositivi elettronici non protetti. Originariamente sviluppato solo come dispositivo di valutazione e sperimentazione, il Bofors HPM BLACKOUT ha buone prospettive per diventare un sistema pratico con applicazione reale. Il briefing del sistema afferma che il sistema "ha avuto un effetto devastante da una distanza significativa su un'ampia varietà di apparecchiature commerciali… Il sistema è costituito da un modulatore integrato, una sorgente a microonde e un'antenna". Il sistema pesa meno di 500 kg ed è lungo circa 2 metri. Una variante operativa del Bofors HPM BLACKOUT potrebbe disabilitare aree mirate, disabilitando molti sistemi elettronici commerciali e militari, rendendo l'avversario incapace di utilizzare telefoni cellulari, smartphone, tablet, altri dispositivi e sistemi d'arma. In un recente rapporto di BAE Systems, è stato affermato che un gruppo di suoi ricercatori "ha dimostrato la capacità del sistema Bofors HPM BLACKOUT di avere un effetto dannoso su dispositivi elettronici selezionati nei sistemi d'arma e ha mostrato che questo sistema potrebbe essere un'importante aggiunta a altre armi, in particolare nello spazio asimmetrico, dove minacce reali si mescolano a civili innocenti”. È chiaro che un sistema come il Bofors HPM BLACKOUT potrebbe essere utilizzato per ottenere un vantaggio nello spazio della guerra elettromagnetica.
Armi elettromagnetiche ad alta potenza ad alta potenza (HPEM)
Diehl ha sviluppato una serie di sorgenti a microonde basate su oscillatori multistadio Marx e oscillatori a microonde (il metodo per generare microonde da impulsi CC rimane poco chiaro). Queste sorgenti vanno da indossabili (funzionanti a 375 MHz e DS110B operanti nella gamma 100-300 MHz) a installazioni fisse (funzionanti a 100 MHz [in olio], 60 MHz [in glicole] e 50 MHz [in acqua], tutte a una frequenza massima di ripetizione dell'impulso di 50 Hz). Si dice che i sistemi portatili producano 400 kV e 700 kV, mentre la tensione di uscita di un'installazione fissa può raggiungere un megavolt. I tecnici Diehl hanno lavorato alla progettazione e realizzazione dell'antenna ad alto guadagno al fine di migliorare l'efficienza dei suddetti sistemi e utilizzarli per scopi militari.
Nel gennaio 2013, l'ufficio brevetti ha concesso a Diehl BGT Defense un brevetto per il suo generatore di microonde.
L'uso di sistemi HPEM (High-Power-Electro-Magnetics) non letali fornisce nuove capacità che consentiranno alle forze militari e civili di disabilitare i sistemi di comando, informazione e monitoraggio. Le sorgenti HPEM possono essere utilizzate per proteggere persone e convogli, ad esempio per sovraccaricare e disattivare permanentemente i dispositivi radio esplosivi. A differenza dei silenziatori tradizionali, il sistema di protezione del convoglio HPEM è efficace anche contro i nuovi tipi di IED a sensore. I veicoli nemici con controllo elettronico del motore possono essere fermati inaspettatamente da un sistema HPEM mobile o fisso. La nuova tecnologia HPEM di Diehl Defense protegge i convogli dagli IED; permette di non lasciare le auto e di impedire l'accesso non autorizzato alle aree riservate. Pertanto, questa tecnologia offre un contributo convincente alla protezione dei soldati in missioni internazionali.
I sistemi HPEM possono anche assistere le forze speciali e le forze di polizia nello svolgimento dei loro compiti. I sistemi HPEM sopprimono le comunicazioni nemiche e interrompono i sistemi di intelligence e informazione, ad esempio quando rilasciano ostaggi. L'analisi dell'impatto degli impulsi magnetici ad alta energia sui sistemi d'arma porta al concetto di attuatori non letali in grado di neutralizzare gli IED nascosti a distanza di sicurezza senza danneggiare le persone e l'ambiente.
Gli HPEM indossabili sono disponibili come sistemi di test insieme a sistemi anti-IED di base montati sul veicolo e sistemi di spegnimento del veicolo.
Il sistema di armi laser LaWS (Laser Weapon System) è un dimostratore tecnologico prodotto da Naval Systems Command da laser a fibra a stato solido commerciali. LaWS può mirare a bersagli in base ai dati ricevuti dal complesso a corto raggio MK 15 PHALANX Close-In Weapon o da altre fonti di guida e distruggere piccole imbarcazioni e bersagli aerei senza usare proiettili
leggi sui laser per navi
Per la protezione immediata delle navi, Raytheon ha sviluppato un laser a stato solido LaWs. Questo sistema ONE combina i raggi di sei HEL in un singolo raggio per guidare i bersagli in movimento lento; è collegato a una stazione radar che rileva e traccia i bersagli attaccanti. Le leggi dovrebbero integrare i tradizionali sistemi di armi cinetiche a corto raggio; può mirare a bersagli in accordo con i dati ottenuti dal complesso a corto raggio MK 15 PHALANX Close-In Weapon o da altre fonti di orientamento. Dopo il successo delle prove sul campo nel 2012, il responsabile del programma LaWs, il capitano David Keel, ha dichiarato che “il successo di questo sforzo giustifica chiaramente l'uso militare di armi a energia diretta in ambienti marittimi. L'ulteriore sviluppo e integrazione di un laser più potente nel sistema LaWs aumenterà la portata ed espanderà la gamma di bersagli che possono essere catturati e distrutti con successo."
La US Navy considera le leggi come un sistema altamente funzionale e accurato con basso rischio e alto rinculo."Anche i nostri numeri sottostimati ci dicono che un colpo di energia diretta costa meno di un dollaro", ha detto il contrammiraglio Klander in un'intervista dell'8 aprile 2013. "Paragonatelo alle centinaia di migliaia di dollari in un lancio di razzi e inizierete a vedere i vantaggi di queste capacità".
Citando una serie di scoperte tecnologiche nel programma di sviluppo di LaWs, la Marina degli Stati Uniti ha annunciato che schiererà LaWs a bordo del molo di trasporto PONCE di classe AUSTIN nel 2014.
Sviluppo di un sistema di difesa aerea a corto raggio basato su un'installazione laser ad alta energia
Un'arma laser, o ONE, emette energia in una data direzione senza un mezzo di consegna. Trasferisce energia a un obiettivo per ottenere l'impatto desiderato. L'esposizione umana prevista può essere fatale o non fatale. Questo impatto può essere classificato come fisico, fisiologico o psicologico. L'energia può assumere molte forme: radiazione elettromagnetica, comprese frequenze radio, microonde, laser e maser, particelle con massa nelle armi a raggio (da un punto di vista tecnico, una sorta di microproiettile), e suono nelle armi soniche.
Le armi laser sono particolarmente adatte per operazioni che richiedono un'elevata precisione e un rapido impatto scalabile, nonché per la difesa da minacce a basso costo che attaccano in gran numero.
Sistema laser dimostrativo dell'azienda tedesca MBDA
MBDA promuove laser ad alta potenza nello sviluppo di sistemi d'arma laser integrati. I vantaggi dell'applicazione includono: impatto istantaneo sul target, bassa rilevabilità ottica, basso costo di logistica e manutenzione e costo di lavoro molto basso, impatto scalabile sul target e possibilità del suo aumento, elevata precisione, alta selettività, nessuna perdita indiretta e, infine, nessuna necessità di approvvigionamento, stoccaggio o trasporto di munizioni.
Le potenziali applicazioni per i sistemi di armi laser includono la protezione di risorse critiche come basi operative avanzate, soldati e veicoli (terrestri, aerei, marittimi); aumentare o ostacolare la mobilità tattica; e protezione contro il terrorismo. Sono in grado di svolgere compiti di combattimento di missili, proiettili di artiglieria e munizioni da mortaio, UAV, IED e sistemi di difesa aerea portatili.
Oggi, l'attenzione di MBDA sui laser ad alta potenza si basa sul cosiddetto approccio dei sistemi integrati. MBDA sta lavorando su armi laser per combattere missili, proiettili di artiglieria e munizioni per mortaio. Procedono bene i lavori sotto contratto con l'Agenzia europea per la difesa e l'Autorità per gli appalti della difesa tedesca. Per accelerare lo sviluppo, MBDA ha investito una quantità significativa di fondi propri in questo programma.
L'installazione laser dimostrativa con una potenza laser di 40 kW ha funzionato con successo su bersagli aerei situati a una distanza di oltre 2000 metri e un'altitudine di 1000 metri.
L'infrastruttura necessaria è già disponibile presso il sito di prova MBDA a Schrobenhausen. Consiste in tre campi di prova di tiro e tracciamento, un laboratorio di prova e un laboratorio sul tetto con un dimostratore laser, che insieme offrono eccellenti opportunità per lo sviluppo attuale e futuro.
I prossimi dieci anni
I sistemi GNE ci mostrano come potrebbe essere il futuro. Prima che l'ONE sostituisca la polvere da sparo e diventi una tecnologia bellica qualitativamente nuova, devono essere risolti i problemi legati alla potenza, alla capacità termica, alle dimensioni e "alla predisposizione all'uso di armi a energia diretta contro i concittadini"."Un'utile regola pratica è che il TNT contiene circa un megajoule di energia chimica, e questa quantità è spesso necessaria per distruggere un obiettivo militare", afferma un rapporto sui sistemi UNE pubblicato dal Centro di sviluppo delle armi di superficie della Marina degli Stati Uniti a Dahlgren nel giugno 2013. Per diventare un'arma militare convenzionale, qualsiasi promettente laser, phaser o blaster dovrà costantemente generare energia distruttiva di circa un megajoule. La maggior parte dei sistemi DRE non ha ancora raggiunto questo livello, ma alcuni di essi potrebbero raggiungere tali capacità all'inizio del 2016.
Al momento, sulla base delle informazioni sui sistemi ONE pubblicate in open source, si può trarre la seguente conclusione intermedia. La principale prospettiva per l'utilizzo dell'energia diretta per compiti militari è la capacità di controllare le rivolte (ADS), disabilitare l'elettronica non schermata (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) e proteggere aree e attrezzature critiche (ADAM, LaWs e HEL MD). Queste capacità da sole ci consentono di aumentare così tanto il potenziale di combattimento da costringerci a condurre una costante ricerca e sviluppo sui sistemi ONE. Sistemi con maggiore letalità e, di conseguenza, maggiori requisiti energetici sono installati su grandi navi, grandi aerei e bersagli a terra di difesa puntuale con grandi fonti di energia. Sebbene il primo letale sistema laser mobile a terra, l'HEL MD, sia già stato installato su un veicolo di grandi dimensioni, non è ancora così mobile, flessibile dal punto di vista funzionale o letale come i sistemi cinetici esistenti. Nel prossimo decennio, dopo aver superato significative difficoltà tecnologiche, è possibile che compaia un serbatoio dotato di una nuova versione del sistema laser "simile all'HEL MD". Il responsabile del programma per lo sviluppo della tecnologia laser a stato solido presso l'Office of Naval Research ha scritto nel suo rapporto di aprile 2013: “Il futuro è qui. Il laser a stato solido è un grande passo avanti verso una trasformazione fondamentale della guerra moderna, che è caratterizzata dall'emergere di sistemi energetici diretti; esattamente la stessa cosa è successa a tempo debito con la polvere da sparo, che ha sostituito coltelli e spade".
