In de Verenigde Staten wordt verder gewerkt aan de creatie van een nieuw laserwapen. Een van de urgente taken is de ontwikkeling van een gevechtslaser met een stralingsvermogen van minimaal 300 kW en met de mogelijkheid van installatie op verschillende platforms. Een van de deelnemers aan dit programma is General Atomics. Ze heeft naar verluidt de nodige oplossing gevonden en werkt nu aan technische problemen.
Klant wensen
In oktober vorig jaar kondigde het Pentagon de lancering aan van een nieuw ontwikkelingsprogramma voor laserwapens, gericht op het creëren van geavanceerde gevechtssystemen met verbeterde prestaties. Verschillende wetenschappelijke organisaties en drie commerciële bedrijven met uitgebreide ervaring in de laserindustrie waren bij het werk betrokken.
Opgemerkt werd dat de bestaande gevechtslasers, geschikt voor montage op grond-, oppervlakte- of luchtplatforms, een vermogen ontwikkelen van niet meer dan 100-150 kW, wat lang niet altijd voldoende is om een gevechtsmissie op te lossen. In dit opzicht vereist het nieuwe programma de oprichting van een complex met een stralingsvermogen tot 300 kW met dezelfde installatie- en inzetmogelijkheden. Met dergelijke eigenschappen kan de laser niet alleen vechten tegen optica en lichte UAV's, maar ook om complexere luchtdoelen te raken.
De aannemers kregen drie jaar de tijd om al het nodige werk uit te voeren - de voltooide laser zou in 2022 moeten verschijnen. Dan kan de ontwikkeling van echte gevechtssystemen voor de grondtroepen, de luchtmacht en de marine beginnen. Bovendien kunnen tegen die tijd de concepten van dergelijke systemen worden ingediend door de bedrijven die aan het project deelnemen.
In december onthulde het hoofd van het onderwerp "gerichte energie" Thomas Carr, in een interview met Breaking Defense, enkele interessante details van het project. Hij wees erop dat alle ontwikkelaars van nieuwe wapens chemische lasers hebben verlaten ten gunste van elektrische systemen vanwege hun grotere efficiëntie. Ook werd bekend dat twee op de drie nieuwe projecten bestaande technologieën gebruiken en de derde voorziet in de ontwikkeling van nieuwe ideeën.
Nieuwe ontwikkelingen
Een van de deelnemers aan het nieuwe programma is General Atomics. Ze werkte tot voor kort zelfstandig aan een kansrijke laser, gebruikmakend van haar eigen ontwikkelingen en ideeën. Het bedrijf besloot echter onlangs om de krachten te bundelen met een andere organisatie om verder te werken en nieuwe ontwerpen te maken.
In oktober kondigde GA de start aan van een initiatiefproject dat samen met Boeing wordt ontwikkeld. Het resultaat is een gevechtslaser op basis van schaalbare gedistribueerde pomptechnologie. Het eindproduct krijgt een vermogen van 100 kW, maar kan in de toekomst worden uitgebreid tot 250 kW. Tegelijkertijd zal de laser beperkte afmetingen, optimale warmteafvoer en andere kenmerken hebben waardoor hij op verschillende platforms kan worden gebruikt.
Buitenlandse media meldden dat gedistribueerde pomptechnologie niet alleen in een nieuw gezamenlijk project zal worden gebruikt. Op basis van deze ideeën wordt in het kader van het Pentagon-programma een laser van 300 kilowatt gemaakt. De eenwording van de twee projecten op het gebied van sleuteltechnologieën zal duidelijke voordelen opleveren. Met name het gezamenlijke project van GA en Boeing om een laser met een lager vermogen te maken, zal de technologie testen en manieren vinden om deze op te schalen om aan de eisen van het leger te voldoen. En stuur daarna een volwaardig werkbaar monster in voor de legercompetitie.
Basistechnologieën
Een gedistribueerde pomplaser wordt voorgesteld voor gebruik in twee projecten. Gedistribueerde pomptechnologie is de oorspronkelijke ontwikkeling van een solid-state solid-state laser. In zijn oorspronkelijke vorm kan een vastestoflaser een hoog vermogen leveren, maar in dit geval warmt het kristal op, wat een effectief koelsysteem vereist om vervorming en vernietiging te voorkomen.
Fiber wordt gebruikt als alternatief voor solid-state lasers. In dit geval wordt de straal gevormd door optische vezels, die gemakkelijker te koelen zijn. Verschillende vezels zenden bundels uit met een beperkt vermogen en hun combinatie stelt u in staat om de gewenste kenmerken van het hele complex te verkrijgen. Het creëren van een systeem dat meerdere balken combineert, is echter een nogal moeilijke taak. Bovendien bleek uit GA-berekeningen dat een laser van 250 kW ca. 100 vezels - dit maakt de laser te complex.
General Atomics stelt voor om meerdere kristallen in serie te gebruiken, de een na de ander. De energiebron moet inwerken op het eerste kristal en laserstraling creëren, die onmiddellijk wordt doorgegeven aan het tweede element van het actieve medium. Het versterkt de straling en geeft het af aan het optische straalgeleidingssysteem of aan het volgende kristal. In theorie maakt de technologie het mogelijk om drie of meer kristallen in serie te schakelen - zowel op dezelfde lijn als met behulp van tussenspiegels.
Gedistribueerde pomplaser is eenvoudiger en handiger vanuit het oogpunt van de opstelling van de aggregaten. Het wordt mogelijk om een compacter product te maken met voldoende bundelkracht. Ook zijn buitensporig grote en complexe koelmiddelen niet nodig. General Atomics merkt op dat de resulterende laser van 250 of 300 kW aanzienlijk kleiner is dan je zou verwachten.
Om een volwaardig gevechtslasercomplex te creëren, zijn middelen voor doeldetectie en -tracking vereist, evenals geleidingsautomatisering die de straal op het geselecteerde object kan houden totdat het wordt geraakt. Soortgelijke technologieën zijn al beschikbaar en zijn herhaaldelijk getest in verschillende projecten. Bovendien kunnen dergelijke taken worden vereenvoudigd door de emitter te verminderen en te verlichten. Tegelijkertijd zijn er moeilijkheden. Ruwe weg, golven, etc. in staat zijn om het vasthouden van het richten te belemmeren en het moeilijk maken om het doel te raken. Deze problemen moeten worden opgelost.
Toekomstige ervaringen
Gevechtslasers van GA, gemaakt in opdracht van het Pentagon en op initiatiefbasis, zijn gepland voor gebruik op het land, op zee en in de lucht. Sommige van dit soort concepten zijn al getoond, terwijl de details van andere nog niet zijn onthuld. Met name is niet bekend hoe de nieuwe lasers in de luchtvaart zullen worden ingezet.
In alle gevallen zal een 300 kW gevechtslaser worden gebruikt als middel voor luchtverdediging op korte afstand. Met behulp van de straal is het de bedoeling om geleide munitie, kruisraketten en vliegtuigen van alle klassen te raken die door de verantwoordelijkheidsgebieden van andere luchtverdedigingscomponenten zijn gegaan. Daarnaast zal de laser bescherming bieden tegen ongeleide raketten en artilleriegranaten.
Het conceptontwerp van General Atomics voor een laser op het land voorziet in de installatie van alle benodigde apparatuur in een standaardcontainer die geschikt is voor transport op verschillende platforms. In dit geval wordt een roterende steun met een laser op het dak van de container geplaatst. Een complex van vergelijkbare architectuur, maar zonder container, kan op oorlogsschepen worden gebruikt.
De bijzonderheden van het gebruik van de nieuwe laser in de luchtvaart worden niet bekendgemaakt. Een soortgelijk complex wordt momenteel ontwikkeld in de vorm van een hangende container, maar GA heeft blijkbaar niets met dit project te maken. Waarschijnlijk zal de laser van het nieuwe type alleen kunnen worden geïnstalleerd op een vliegtuig van het type AC-130 met een overeenkomstige aanvoer van interne volumes en draagvermogen.
Twee projecten
General Atomics kan de komende jaren de ontwikkeling afronden en een op de nieuwe technologie gebaseerde experimentele laser naar de testlocatie brengen met een vermogen van minimaal 100 en maximaal 300 kW, die opvalt door zijn kleine afmetingen en gewicht. in 2022dit product zal vergelijkende tests moeten doorstaan en zijn voordelen ten opzichte van de andere twee ontwikkelingen moeten aantonen, waardoor het naar nieuwe ontwikkelingsstadia kan gaan.
Het is opmerkelijk dat General Atomics van plan is de nieuwe technologie in twee projecten tegelijk te gebruiken. Blijkbaar heeft het bedrijf vertrouwen in de juistheid van zijn beslissingen en is het klaar om deze volledig operationeel te maken. Hoe gelijk heeft ze - de tijd zal het leren. Tests van nieuwe monsters voor het Pentagon zullen over slechts een paar jaar beginnen.
