Arme cu energie și plasmă. Dezvoltarea promițătoare a armelor
Dacă întrebați prima persoană pe care o întâlniți pe stradă despre ce este o armă cu plasmă, atunci nu toată lumea va răspunde. Deși fanii filmelor științifico-fantastice probabil știu ce este și cu ce se mănâncă. Cu toate acestea, putem spune că în viitorul apropiat umanitatea va ajunge la faptul că astfel de arme vor fi folosite de armata obișnuită, marina și chiar aviație, deși acest lucru este acum greu de imaginat din multe motive. Să vorbim despre dezvoltarea promițătoare a armelor.
Informații generale și concepte
În ciuda faptului că suntem obișnuiți să auzim despre arme cu energie și cu plasmă din filme, primele prototipuri și teste au fost efectuate de zeci de ani. Un alt lucru este că autoritățile încearcă să țină secrete astfel de informații. Acest lucru, în principiu, nu este surprinzător, pentru că cursa înarmărilor, de fapt, continuă, iar cine va reuși va avea un avantaj. În Rusia, de exemplu, din 1972, dezvoltarea unui laser de luptă este în curs de desfășurare. A fost testat cu succes. Astăzi, care poate lovi ținte aeriene, cum ar fi rachete balistice, avioane, sateliți etc. În special, compania Khimpromavtomatika este angajată în dezvoltări similare. În prezent, este planificată construirea celui mai mare laser din lume, care va fi situat în orașul Sarov. Dimensiunile sale vor fi foarte impresionante, vorbim de două. În același timp, nu există analogi nici în Europa, nici în Asia. În general, armele cu plasmă arată foarte promițătoare pe fundalul armelor de foc. Dar se va dezvolta și se va îmbunătăți în mai mult de o duzină de ani.
si dezvoltare
Este mult mai bine să luați în considerare câteva proiecte specifice decât să vorbiți despre ceea ce nu este încă. De exemplu, obuzierele rămân la fel de populare ca acum 50 de ani. De aceea, multe țări sunt angajate în îmbunătățirea constantă a unei astfel de tehnologii. Un prim exemplu în acest sens este Panzerhaubitze. Această montură de artilerie este perfectă. Această armă are 8 metri lungime, cu 52 de cartușe de muniție. Acest obuzier vă permite să distrugeți o țintă puternic blindată cu o salvă și să vă părăsiți imediat poziția. Rata de foc a acestui vehicul de luptă, care este de 1 împușcătură în 3 secunde, este de asemenea surprinzătoare. Adevărat, atunci ritmul este redus semnificativ la o lovitură în 8 secunde din cauza încălzirii țevii. Astăzi este cel mai bun obuzier de 155 mm, care trage la 30 km sau mai mult. În special pentru această artilerie, a fost dezvoltat un proiectil cu abilități de lovitură îmbunătățite. Putem spune cu siguranță că aceasta este o armă modernă mortală, care este concepută pentru a distruge inamicul cu o salvă. Ei bine, acum revenim la subiectul nostru.
Armele viitorului și totul despre el
Astăzi, aproape nimeni nu se îndoiește că mai devreme sau mai târziu va avea loc un al treilea război mondial. Potrivit multor experți, ei vor lupta acolo cu lasere și arme cu energie. Mai ales, dezvoltarea unor astfel de arme se realizează în Marea Britanie și SUA. Deci, unele teste au trecut deja și, după cum a arătat practica, armele energetice (mulți le numesc arme de impuls) fac o treabă excelentă cu comunicațiile inamice și instalațiile de apărare aeriană.
Armele cu microunde de înaltă energie au început să fie dezvoltate încă din 1990. Impulsurile îndreptate către un obiect electric ar trebui să-l dezactiveze pentru un timp, și în prioritate - pentru totdeauna. De fapt, astfel de arme nu dăunează unei persoane. Este demn de remarcat faptul că impulsurile sunt capabile să lovească obiecte fortificate, precum și buncăre situate sub pământ.
Laserele funcționează deja
Dacă armele energetice sunt mai ușor de găsit astăzi în orice proiect, atunci laserele au fost deja instalate pe unele echipamente. În special, Statele Unite sunt interesate de astfel de evoluții. Una dintre arme a fost testată cu succes și a fost instalată la bordul aeronavei. Din aer, a fost posibil să lovească o mașină care stătea la pământ. În același timp, sistemul de ghidare a fasciculului a funcționat fără abateri. Compania Boeing, care produce astfel de arme periculoase, a testat anterior laserele. Era în 2010, în laborator. Chiar și atunci a devenit clar că utilizarea pistoalelor cu laser ar salva o mulțime de personal militar.
Dar ce zici de Rusia, te întrebi? În ciuda faptului că practic nu există informații despre dezvoltarea armelor cu laser și energie, nu totul este atât de rău. Putem spune că avem o armă periculoasă și este cu adevărat mortală. Luați, de exemplu, un tanc de nouă generație „Armata”, care nu are analogi în întreaga lume. În curând vom avea piloți electronici, rachete „inteligente”, toate acestea nu sunt o dezvoltare, ci o realitate, despre care se va discuta puțin mai jos.
Cele mai recente modele de arme
Dacă acum există arme din a 3-a și a 4-a generație, atunci în curând se plănuiește furnizarea de sisteme de a 5-a generație. Din acest simplu motiv este prea devreme să vorbim despre a 6-a generație. Dar dacă priviți în viitorul apropiat, să zicem, în 2016, atunci Rusia a reușit aici și are cu ce să se laude. În primul rând, acesta este T-50, care este planificat să fie livrat în 2016. Este realizat folosind tehnologia stealth, adică va fi dificil de determinat prin radar. Va exista, de asemenea, o avionică fundamental nouă, integrată cu un pilot electronic. Acum toate acestea par de neimaginat, dar astfel de sisteme au fost deja testate și funcționează.
Dar acestea nu sunt toate posibilitățile T-50. Poate dezvolta viteză supersonică fără post-ardere și este, de asemenea, echipat cu un complex numit Himalaya. Astăzi, doar Forțele Aeriene ale SUA sunt înarmate cu luptători de generația a 5-a, dar dezvoltarea este în curs de desfășurare în China și Rusia. Astfel de unități sunt foarte scumpe, dar cu toate acestea, posibilitățile unor astfel de unități sunt foarte mari.
Dronele viitorului
Astăzi, din ce în ce mai mulți oameni se gândesc la cum să facă un avion cu drepturi depline, dar fără echipaj. Drona nu este încă așa, cu toate acestea, evoluțiile moderne indică faptul că aceasta este o tehnică serioasă și eficientă. Principalele sarcini cu care se confruntă proiectanții sunt să instaleze arme puternice și să facă posibilă salvarea răniților sau a ostaticilor. Statele Unite dezvoltă activ drone. Astfel de drone vor fi în continuare auxiliare pe câmpul de luptă, dar, în ciuda acestui fapt, extrem de utile. Ei vor fi angajați în transportul de mărfuri, transportul răniților, efectuarea de recunoașteri și distrugerea țintelor neblindate. Americanii plănuiesc să creeze drone care să poată ajuta în orice situație, indiferent de condițiile și condițiile meteorologice. În plus, capacitatea de a desfășura război electronic este importantă. Prin urmare, este foarte posibil ca o astfel de nouă armă secretă să fie echipată cu tunuri de impuls.
Platforma de luptă „Armata”
După cum am menționat mai sus, nu suntem chiar așa de răi. Rusia este lider în producția de platforme de luptă Armata, care aparțin generației a 5-a. Până de curând, era un mister ce fel de tanc avea să apară la parada de Ziua Victoriei. Acum știm că acesta este tancul Armata, care nu are analogi în întreaga lume. După ce au văzut, americanii s-au gândit imediat la modernizarea echipamentelor, ceea ce, de fapt, nu este surprinzător. Echipajul tancului este situat într-o capsulă izolată, care protejează oamenii de foc și schije. Cu toate acestea, armura „Armatei” este capabilă să reziste la o lovitură directă de la orice armă existentă sau promițătoare. Tancul în sine este înarmat cu un tun de 125 mm, care trage. Controlul vehiculului este digital, iar pistolul este la distanță. Este foarte convenabil, sigur și eficient.
Groaznic „Prometheus” S-500
Sistemele de rachete antiaeriene din a 5-a generație sunt deja în Rusia. Acestea sunt complexele S-500 Prometheus. Aceasta este o armă impresionantă, care este și multifuncțională. S-500 este capabil să lovească rachete interbalistice în spațiu. „Prometeu”, fără nicio îndoială, este o armă foarte promițătoare. Rachetele sol-aer sunt capabile să lovească o țintă situată la o altitudine de 3,5 mii de kilometri, zburând cu o viteză de 5 kilometri pe minut. Surprinzătoare este și o altă caracteristică a lui Prometheus, care vă permite să loviți aproximativ 10 rachete supersonice la o distanță de 600 de kilometri. În ciuda faptului că S-500 se află deja în Federația Rusă, nu sunt în serviciu. Este planificată să le livreze armatei în 2016. Potrivit multor experți, S-500 singur nu este capabil să schimbe cursul bătăliei, dar în combinație cu alte arme defensive, Prometheus va deveni o barieră de încredere care protejează frontierele aeriene ale țării noastre.
Hipersunetul este realitate
De fapt, este greu de spus ceva despre ce au armele moderne americane. Evident, cel mai interesant rămâne un secret. Cu toate acestea, recent a devenit cunoscut faptul că americanii dezvoltă și testează X-51A Waverider. Acestea sunt rachete hipersonice care sunt capabile de viteze de ordinul 6,5-7,5 mii km/h. Primele teste nu au adus niciun rezultat. Dar deja în 2013, racheta a zburat aproximativ 500 km în 6 minute. În cele din urmă, a fost posibil să se dezvolte o viteză de aproximativ 5 mii km / h. Și Rusia desfășoară activități similare, dar avem o etapă anterioară. Ei bine, acum să mergem mai departe.
Arme de precizie și robotică
Desigur, dezvoltările promițătoare de arme sunt realizate zilnic. Dar o atenție deosebită ar trebui acordată roboticii, deoarece tot mai mulți oameni vorbesc despre asta. Cât de convenabil este să înlocuiești un soldat cu un robot care să ia decizii mai rapid, să nu facă greșeli și să tragă mai precis. Dar acest lucru este încă în pragul fanteziei. Cu toate acestea, SAR-400 rusesc va fi în curând indispensabil pe câmpul de luptă. El poate dezamorsa bombele, poate servi ca reparator și cercetător. Nu are analogi în lume.
Concluzie
Așa că am vorbit despre armele viitorului apropiat și prezentului. Desigur, este puțin probabil ca armele cu plasmă să fie folosite încă, cu toate acestea, dezvoltarea lor este în curs de desfășurare. În special, există multe limitări asociate cu care nu sunt atât de durabile pe cât ne-am dori să fie. Totuși, vor apărea arme cu plasmă, dar nu se știe când. Același lucru este valabil și pentru armele energetice. Dar toate acestea în viitorul apropiat nu vor putea înlocui puternicele tunuri ale tancurilor și obuzierelor care trag cu obuze. Același lucru este valabil și pentru avioanele de luptă, bombardierele și alte echipamente militare. Desigur, este greu de spus ce se va întâmpla mâine, să nu mai vorbim despre apariția torțelor cu plasmă. În plus, acum este dificil să ne imaginăm exact cum și în ce condiții va fi produsă plasmă pentru muniție. Același lucru este valabil și pentru costul substanței.
Ca un șurub din senin, astăzi au existat informații că armele radio-electronice care nu au analogi în lume au fost testate în Rusia. Toată presa a anunțat că dezvoltatorii noștri de arme au creat ceva atât de incredibil, secret și nou încât au spus ceva despre asta în zadar. Jurnalistul de viață Mihail Kotov a încercat să-și dea seama ce fel de miracol este și este într-adevăr un miracol?
Încearcă să-mi iei ce nu poate fi
Totul a început cu RIA Novosti, care a relatat despre modul în care producătorii ruși au creat arme radio-electronice care nu au analogi în lume. În spatele acestui nume zgomotos, dar complet ștampilat, s-a ascuns vestea că, spun ei, această armă minune a fost creată pe „noi principii fizice”.
Este puțin probabil să se fi vrut să spună „noua fizică” (aka fizica dincolo de modelul standard), care descrie astfel de probleme teoretice precum originea antimateriei și a oscilațiilor neutrinilor. Cel mai probabil, jurnalistul pur și simplu nu a știut să exprime efectul wow al informațiilor primite.
Apropo, încă nu există informații. Deloc. Chiar și pentru o mică veste. Se știe cu încredere că un anume „reprezentant oficial al întreprinderii - dezvoltatorul noului sistem - United Instrument-Making Corporation (apropo, parte a corporației de stat Rostec"), cu un nume și un prenume complet secret, a vorbit despre crearea unei noi arme care „neutralizează echipamentele inamice fără utilizarea mijloacelor tradiționale de distrugere, proiectile, cu ajutorul energiei dirijate”.
Sună misto, iar multe publicații s-au grăbit să reproducă această știre, parcă ar fi jucat „telefonul spart”. Dacă gândiți bine, atunci inventarea „noilor principii fizice” este, în primul rând, Premiul Nobel, deși anul acesta a fost deja acordat, dar lucrătorii Rostec mai au timp să adune documente pentru participarea la următorul. În al doilea rând, aceasta este recunoașterea întregii lumi, debutul viitorului și un restanțe serioase pentru o duzină de filme științifico-fantastice. Cu toate acestea, merită să tratați acest lucru în ordine.
„De fapt, încă mai am multă energie”
În general, după cum ne amintim de la cursul de fizică din școală, energia este o mărime scalară, o singură măsură a diferitelor forme de mișcare și interacțiune a materiei. În principiu, orice înfrângere a echipamentului și a forței de muncă inamice are loc cu ajutorul energiei direcționate. Cel mai simplu caz este un proiectil de subcalibru, doar un blank, overclockat la viteză mare și având energie cinetică mare.
Exact pe același principiu funcționează unul dintre tipurile de rachete ale sistemului american de apărare antirachetă THAAD: nu au un focos cu explozibili, doar un gol accelerat la viteze enorme, lovind o rachetă inamică. Cu toate acestea, în acest caz există energie și, de asemenea, cinetică.
Explozia focosului unui proiectil sau rachetă este, de asemenea, un proces care merge odată cu eliberarea de energie. Care este explozia chimică a focosului proiectilului, ce este explozia nucleară, care se realizează datorită energiei eliberate în reacțiile nucleare.
Laserul, pe care americanii îl dezvoltă acum atât de serios, este, de asemenea, un fascicul de radiații îngust direcționat. Folosește energia primită din pompare și o transformă într-un „raz de luptă”. În acest caz, energia care nu este direcționată.
Pasajul spus de un „specialist” necunoscut nu are deloc sens nici la nivelul cotidian de înțelegere a lucrurilor, ca să nu mai vorbim de cercetări serioase în domeniul fizicii și al armelor moderne. Este posibilă și a doua opțiune, că cuvintele lui au fost interpretate incorect de un jurnalist, se întâmplă și asta, vai.
Foto: RIA Novosti / Sergey Pyatakov
luptă cu microunde
Dacă renunțăm la cele mai incredibile teorii și aruncăm o privire mai atentă la cuvintele despre „impactul fizic indirect asupra echipamentelor de bord ale aeronavelor, dronelor și neutralizarea armelor de înaltă precizie”, atunci cel mai probabil vorbim despre unele dintre opțiuni pentru utilizarea armelor cu microunde sau cu microunde. Este dificil să-i numim cele mai noi principii fizice; anul trecut s-au împlinit deja 150 de ani de la descoperirea lor de către fizicianul englez Maxwell.
Numărul de arme electromagnetice include un pistol cu șină (l-am aruncat din cauza obuzelor), o bombă electromagnetică (deja mai aproape, dar energia nu lovește într-o direcție, ci totul în jur) și un "pistol cu microunde" - un puternic și compact. emițător de microunde cu pompare explozivă a energiei. Cel mai probabil, asta este exact ceea ce avem nevoie.
Singura problemă este că o armă bazată pe acest principiu a fost deja creată și a fost creată de dezvoltatorii ruși. Acesta este complexul de apărare activă din Afganistan, care va fi echipat cu tancuri T-14 pe platforma Armata. Include multe elemente care ar trebui să ajute tancul să supraviețuiască unui atac inamic: aceasta este o perdea metalică de fum și un aerosol special care face rezervorul invizibil în spectrul infraroșu și capcane de căldură.
În plus, „Afganit” include un generator staționar de impulsuri electromagnetice (EMP) pe acoperișul rezervorului și o grenadă EMP cu un emițător de unde de șoc. Radiația electromagnetică creată de aceștia dezactivează capul de orientare (GOS) al muniției de înaltă precizie. Curenții și tensiunile care apar ca urmare a unui impuls puternic în circuitele electronice duc la defectarea acestuia.
Arme noi, probleme vechi
Principala problemă cu astfel de arme, ca și în cazul oricărei care utilizează unde electromagnetice, este că necesită energie mare, iar fluxul de radiații slăbește foarte mult cu distanța. Din păcate, acestea sunt „vechile legi fizice” și până acum nimeni nu a reușit să le ocolească. Principala soluție în acest moment este crearea unui puls de mare putere, dar foarte scurtă, de durată în nanosecunde. Problema rămâne direcționalitatea clară a radiației cu microunde, care nici nu dorește să se miște „într-un mod nou” și, ca toate undele, se propagă în toate direcțiile, asigurând o atenuare rapidă.
La fel ca și în cazul armelor cu laser, armele electromagnetice așteaptă o descoperire în crearea bateriilor și a dispozitivelor de stocare a energiei. Cele care sunt acum cresc foarte mult masa armelor și au o eficiență scăzută. Este posibil să presupunem că creatorii „armei minune” au reușit să ocolească toate aceste puncte, dar este foarte puțin probabil. În condiții de laborator, este deja posibil să se creeze generatoare de impulsuri puternice, dar istoria nu cunoaște încă arma reală care le folosește.
Rostec este locul de naștere al elefanților
Iar acum pentru a a enusa oară „neegalat”. Legenda este proaspătă, dar în aceeași America, crearea de arme electromagnetice este unul dintre cele mai căutate domenii. Ca parte a programului de creare a „armelor cu efecte controlate” există mostre de lucru și operare ale ADS (Active Denial System), care sunt o instalație care emite oscilații electromagnetice în domeniul undelor milimetrice cu o frecvență de aproximativ 94 GHz.
O astfel de radiație are un efect de șoc, pielea se încălzește, se înroșește, provocând durere celor prinși de radiații și forțându-i să fugă. Nu este o armă letală și poate funcționa la o distanță de până la 500 de metri. Cu toate acestea, orice obiecte care conțin apă reprezintă o apărare excelentă împotriva unor astfel de arme, iar acest lucru poate fi implementat chiar și pe teren.
Principalul lucru: nu demonizați armele electromagnetice, așa cum sa făcut într-un articol din revista Expert în urmă cu doi ani. Să cităm doar, și râzi: „EMO de înaltă frecvență poate afecta și pielea și organele interne ale unei persoane. În același timp, ca urmare a încălzirii acestora în organism, modificări cromozomiale și genetice, activarea și dezactivarea virușilor. , transformarea reacțiilor imunologice și comportamentale este posibilă.” Vai, băieți, dar nu, armele electromagnetice nu vă vor transforma în Spider-Man, Hulk, Magneto sau Wolverine. O să doară, foarte rău.
Industria militară este o zonă foarte specifică și închisă. Datele pe care le primesc jurnaliştii sunt adesea fragmentare, neverificabile şi contradictorii. Prin urmare, ar trebui să fii sceptic și foarte atent la orice afirmație, în special la vorbitorii „foarte secreti”.
SUCCESE IN DEZVOLTAREA ARMELOR ELECTROMAGNETICE /
ARME DIRECȚIONALE
David Alexandru
Mijloacele tehnice tactice transformabile dinamic care asigură dominația în spațiul de luptă în câmpul electromagnetic catalizează viitoarele inițiative militare inovatoare. Totalitatea acestor inovații promite, în unele cazuri, revoluții care pot schimba lupta și doctrina la fel de radical precum trecerea de la tunurile de punte la rachetele dirijate care au schimbat calculele tactice și strategice într-o epocă anterioară.
„Această armă, care furnizează energie lovitoare țintei cu viteza luminii și aruncă elementul de lovitură datorită forțelor „create cu ajutorul unui câmp electromagnetic, promite să schimbe radical natura războiului pe mare și atunci când este expusă pe uscat. ținte”, a declarat contraamiralul Jay Cowan, șeful Cercetării Navale, într-un brief politic la jumătatea lunii iunie 2003.
Tehnologiile de arme electromagnetice sunt o clasă de arme de nivel înalt, al căror prototip, integrat în sistem, este conceput pentru a determina factorii dăunători în operațiunile tactice. Tehnologiile utilizate fac posibilă crearea unor sisteme care aruncă un element izbitor cu hipercinetic, impact de mare viteză datorită energiei electromagnetice. Astfel de sisteme sunt tunurile electromagnetice pe șină ( EMRG ) și tunurile spiralate, care împreună sunt de obicei clasificate ca arme cu acțiune cinetică ( KEW ). O altă utilizare este lansatoarele de avioane electromagnetice, artileria cu hiperviteza proiectile și sisteme de lovitură aeropurtată hipersonică pentru operațiuni strategice de lovitură, care ilustrează realizările armelor de generația a cincea în comparație cu focoasele convenționale și utilizate submunitiiîn rachete de croazieră cu rază lungă de acţiune.
armă direcțională ( ROUĂ ) reprezintă o categorie de arme avansate în care energia electromagnetică este folosită ca element dăunător efectiv al sistemului și nu este folosită ca o cauză care conferă proiectilelor energie cinetică. Aceste din urmă sisteme sunt exemplificate prin utilizarea laserelor de înaltă energie (HEL), a microundelor de mare putere (HPM) CB și a munițiilor cu frecvență radio (RFM), cunoscute altfel sub denumirea de „bombe electronice”, care funcționează prin generarea de impulsuri electromagnetice convenționale (N-N- EMP) de radiație.energie cu suficientă putere pentru a împiedica și a perturba sistemele electronice și digitale care guvernează funcționarea multor sisteme civile și militare. Se poate spune că armele cu laser reprezintă o clasă separată de arme cunoscută sub numele de arme ușoare rapide ( Viteza luminii - S.O.L.).
În Statele Unite, finanțat de Departamentul de Apărare sau Biroul de planificare avansată al Departamentului de Apărare ( DARPA ) inițiativele de lovitură tehnologică au condus la dezvoltarea și îmbunătățirea bazei științifice și tehnice existente și la crearea de noi sisteme militare experimentale de uz tactic, precum și la apărarea unui sector strategic de mare importanță împotriva rachetelor balistice ( bmd).
În anii 1980, se crede că armele direcționale au fost chiar în centrul inițiativei strategice de apărare a președintelui Reagan. În ultimii ani, administrația Bush a permis ca programele de apărare să fie transformate, „sărirea generațiilor” în tehnologia militară și producția de sisteme de arme direcționale adaptate pe teren pentru utilizare în apărarea împotriva rachetelor balistice. Un alt factor determinant în dezvoltarea tehnologiei armelor cu viteză luminoasă este aplicabilitatea acesteia la nevoile de desfășurare rapidă a trupelor și echipamentelor în sprijinul doctrinei loviturii globale, ale cărei concepte sunt viteza ultra-înaltă și acțiunea stealth. Armele direcționale sunt de departe cea mai logică soluție pentru sistemele de arme bazate pe spațiu dacă are loc armonizarea spațială.
Pe lângă cerințele speciale de apărare împotriva rachetelor balistice și, eventual, a operațiunilor militare în spațiu, interesul pentru armele dirijate este motivat de înțelegerea că limita superioară eficacitatea potențialului de dezvoltare al munițiilor explozive HEAT existente deja atins. Sistemele convenționale de arme cu tun se confruntă cu mari limitări în utilizarea lor pentru misiunile din ce în ce mai importante ale C-RAM (contramăsuri de rachete/artilerie/mortar) și sisteme de luptă robotică de ultimă generație (mai rapide, mai agile, mai capabile de stealth și mai mult). manevrabil decât sistemele operate de om, precum și care funcționează în formație dezmembrată) vor fi din ce în ce mai greu de lovit de sistemele de arme existente ale generației moderne.
Deși în modelul de astăzi, fără îndoială, o mare parte din " Dolar- Rogering”, așa cum a fost în perioada de glorie a SDI, totuși, nu se neagă faptul că dezvoltarea sistemelor de arme cinetice ( KEW ) și arme direcționale ( ROUĂ ) al următoarei generații este evenimentul central al implementării globale a unei doctrine transformabile a războiului.
Următoarele secțiuni oferă o imagine de ansamblu asupra stării actuale a lucrurilor din diferitele sectoare.
Arme de acțiune cinetică
Această clasă de arme discutată mai devreme este cunoscută și ca armă electromagnetică ( EMW ), o armă creată pe principii electrice ( EEW ), sau pistoale electromagnetice ( EMG ). Există trei tipuri conceptuale principale: tunuri șine, tunuri bobină și tunuri electrotermale. Primul tip este cel mai vechi. Cel mai vechi tun cu mulinetă cunoscut, care ar fi tras cu o tijă de metal la aproximativ 20 m, a fost fabricat în jurul anului 1845. Pistolul este atribuit unui inventator francez care a primit trei brevete în 1920. Experimentele de succes cu variante moderne adaptate la arme au început în anii 1940 și 1950, iar în aceiași ani au început lucrările la un al treilea tip, pistoalele electrotermale.
Deși au fost dezvoltate numeroase concepte și variații, toate sistemele de arme electrice funcționează în esență pe același principiu de interacțiune magnetică între două bobine încărcate electric pentru a produce propulsia proiectilelor și au trei componente principale: o sursă de energie, un lansator (sau țeava) și proiectil. La tunurile de șină, locul bobinelor este ocupat de pe electrolizatșinele, iar în pistoalele electrotermale, materialul propulsor, cum ar fi polietilena, este supraîncălzit și evaporat în plasmă de înaltă presiune, care accelerează proiectilul prin lansator. Proiectilele pot fi fabricate din orice material și, într-adevăr, au fost folosite multe materiale, inclusiv metale, nailon și policarbonați.
Deși toate cele trei tipuri de arme electromagnetice au propriile mijloace și capacități, au apărut tunurile cu șină, recunoscute la nivel internațional ca fiind cele mai fezabile opțiuni de conversie și adaptare la utilizarea pe teren a sistemelor de arme și fac în prezent obiectul unor lucrări de dezvoltare reînnoite.
tunuri de șină
Pistolele cu șine electromagnetice funcționează prin generarea de impulsuri de înaltă energie de-a lungul șinelor paralele, unul încărcat negativ și celălalt încărcat pozitiv. Când curentul este aplicat șinelor, acesta oscilează între ele de-a lungul armăturii conductoare sau înconjurătoare de la baza proiectilului spre șina opusă și înapoi în direcția opusă. Aceasta generează un curent de excitație care creează o „forță de propulsie a proiectilelor cunoscută sub numele de „Lorenzasila”, numită după fizicianul olandez Hendrik A. Lorentz care a descoperit-o. Depășirea distanței până la țintă cu hipercinetic viteza, cea mai mare parte a masei proiectilului este convertităîn energie prin forța impactului, creând daune dramatice țintei fără a se baza pe energia exploziei capului proiectilului. Conversia masei în energie este extrem de mare: de exemplu, un proiectil cântărind aproximativ 3 kg, lovind un număr Maxa 5 (aproximativ 1700 m / s), va elibera energie dăunătoare echivalentă cu detonarea atunci când este lovit de un focos de rachetă de croazieră TOMAHAWK.
Principalele considerații de proiectare pentru tunurile cu șine dictează anumite condiții: acestea trebuie să fie construite din materiale conductoare puternice, astfel încât șinele să poată rezista la sarcini enorme cauzate de încălzirea impulsului extrem de la sarcina de curent mare și de frecarea proiectilului de accelerare în timp ce acesta se deplasează între ele. șinele.Șinele trebuie să reziste atât la forța de recul, cât și la forțele laterale care le împing fără a se îndoi sau deforma în alt mod și, prin urmare, trebuie să fie durabile și instalate în siguranță.
Considerentele privind alimentarea cu energie sunt de o importanță capitală. O sursă de alimentare compatibilă trebuie să furnizeze impulsuri de curent extrem de mari, măsurate în jouli, pentru a oferi suficiente energii de la gât pentru a propulsa proiectilul la viteze adecvate pentru uz militar. Declanșatorul devine, de asemenea, extrem de fierbinte din cauza tensiunilor experimentate de țeavă în timpul tragerii, inclusiv frecarea, care are și un efect ablativ asupra interiorului declanșatorului (uzură). Acest lucru impune că astfel de blocuri nu numai că trebuie să fie realizate din materiale rezistente la căldură, ci și să fie instalate sau plasate într-o carcasă cu încălzire întârziată sau disipare a căldurii matrice, de exemplu, din materiale compozite multistrat, care sunt utilizate în cele mai recente prototipuri.
Tehnologia pistolului cu șină electromagnetică a fost cercetată în laboratorul de război pentru inițiative tehnologice de control al loviturilor DARPA în timpul cercetării și dezvoltării tehnologiilor de bază SRI cu peste două decenii în urmă. Viziune CO Șia necesitat dezvoltarea unor tunuri cu șină electromagnetice dislocabile orbitale pentru a urmări și distruge rachetele balistice intercontinentale care sosesc ( ICBM ) cu un focos nuclear în timpul etapei decisive de accelerare până la separarea focoaselor lor cluster, cu ghidare individuală a fiecărui element asupra țintelor specificate ( MIRV ). Cu toate acestea, odată cu sfârșitul Războiului Rece, interesul pentru tunurile cu șină s-a îndreptat către alte utilizări militare planificate pentru tehnologie.
Unul planificat pentru aplicarea în viitorul apropiat a tehnologiei tunurilor electromagnetice este îmbunătățirea următoarei generații de artilerie navală și rachete lansate pe mare. US Navy și programul USMC 21st Century Naval Capabilities Program pune un accent puternic pe desfășurarea rapidă a trupelor la scară globală de către grupurile de luptă de transportatori și războiul de coastă. Conform doctrinelor relevante „Sea Strike” și „Sea Shield” ale sistemului EMRG sunt văzute ca cheia pentru obținerea unei dominații rapide în transferul de trupe din zona de coastă în interiorul conflictului, inclusiv opțiuni pentru situația operațiunilor militare într-o zonă urbanizată ( MOUT ). Acest lucru se explică prin hipercinetic armamentul completează și se integrează cu semnăturile radar, termice și acustice reduse ale viitoarelor nave de război de suprafață și cele care promit compactitate și un raport scăzut masă-volum. Setări EMRG va înlocui sau va completa eventual sistemele navelor ofensive și defensive utilizate în prezent, care includ CIWS (sistem de apărare antiaeriană de baraj la altitudine joasă/sistem de apărare antirachetă) și sisteme de rachete cu rază lungă și scurtă de acțiune, inclusiv SLCM (rachete de croazieră lansate pe mare).
Deşi armamentul EMRG va fi instalat cu ușurință pe viitoarele platforme complet electrice echipate cu un sistem de luptă integrat, inclusiv o centrală electrică capabilă să devieze instantaneu energia de la un motor de tracțiune la un tun pe șină pentru a oferi o rată planificată de foc de șase cartușe pe minut, navele navale existente va necesita o modernizare semnificativă pentru a furniza arme cu energie .
Figura 1 - Înregistrarea „de epocă” a fost făcută pe 18 ianuarie 2008 la Centrul de Cercetare pentru Războiul de Suprafață al Direcției de Cercetare Navală din SUA în Dahlgren , PC. Virginia, când modelul de testare (experimental) al pistolului EMRG a tras un proiectil de aluminiu cu o energie de 10,68 MJ și o viteză inițială de 2520 m/s. Proiectilul era o submuniție în formă de săgeată, închisă într-o armătură cu un palet, care este separată de proiectil imediat după părăsirea ghidajului. Energie Demo EMRG a fost adus ulterior la nivelul de 32 MJ.
Figura 2 - Schema de lucru a unui pistol electromagnetic pe șină.
Oricum ar fi, ideea unui proiectil care se mișcă cu o viteză egală cu numărul Max A7,5 pentru distanțe mai mari de 200 de mile marine este cu siguranță atractiv. Deși planurile experimentale pentru instalarea pistolului EMRG spre nava clasa de atunci DD (X) care s-au făcut au fost închise de atunci, dar programul rămâne în funcțiune ca demonstrație de tehnologie.
Figura 3 - O schemă imaginară de instalare a armelor EMRG la bord
nava navală de atunci DD(X).
Utilizarea pistoalelor cu șină în lupta la sol a fost, de asemenea, explorată de zeci de ani, de fapt, de când dezvoltarea tehnologiei a început la începutul secolului al XX-lea, utilizarea lor a fost considerată inițial ca un înlocuitor pentru artileria cu tun. În plus, proiecțiile tehnologice au inclus de multă vreme înlocuirea armamentului principal al tancului cu sisteme bazate pe railgun. În cazul vehiculelor blindate și al platformelor de tunuri, principalele avantaje și dificultăți inerente corespundeau mai mult sau mai puțin cu cele avute în vedere pentru navele navale. Trecerea la sisteme bazate pe sisteme EMRG a oferit perspectiva unor îmbunătățiri marcante în raza utilă a proiectilului, eficiența maximă și acuratețea balistică, dar, pe de altă parte, nevoia concomitentă de a furniza fiecărei lovituri o cantitate uriașă de energie electrică, care trebuie furnizată imediat la cerere, provoacă o uriașă problemă tehnică. problemă.
Figura 4 - Reprezentarea schematică a procesului de ardere
de la pistolul EMRG împotriva țintelor terestre.
Chiar și dincolo de aceste probleme, o problemă deosebită care poate împiedica apariția sistemelor adaptate la câmp EMRG , le face compatibile cu concentrarea din ce în ce mai mare asupra munițiilor de precizie ghidate de finalul traiectoriei. Forțele uriașe de accelerare care acționează asupra unui proiectil tras cu o viteză de deschidere de peste 2500 m/s reprezintă o provocare majoră de inginerie și proiectare în dezvoltarea senzorilor de bord și a sistemelor de ghidare bazate pe procesoare, plus aerodinamica dificil de determinat. forţe care apar şi acţionează asupra suprafeţelor externe de control.
Arme direcționale - considerații generale
Un paradox tehnologic curios: deși o armă direcțională ( ROUĂ ) este în mod inerent mai complex decât sistemele electromagnetice, programele de cercetare și dezvoltare privind sistemele de arme direcționale au condus deja la versiuni gata de producție ale sistemelor adecvate pentru utilizare pe teren.
Spre deosebire de armele convenționale, care folosesc energia cinetică sau chimică (sau ambele) a proiectilelor concepute pentru a distruge o țintă, sistemele direcționate convertesc energia electrică sau chimică în energie de fascicul sau impuls, care are un efect letal care poate fi controlat de către operator. Cu această definiție, armele direcționale pot conține și sisteme care se bazează pe alte principii în plus față de energia electromagnetică, cum ar fi impactul asupra țintei undelor acustice și sistemele hidraulice/particule. Cu toate acestea, aceste tipuri sunt de interes limitat deoarece nu funcționează la sau aproape de viteza luminii. Tipurile actuale de arme direcționale se bazează exclusiv pe principiile energiei electromagnetice și includ sisteme cu laser, sisteme de arme cu fascicul (faz) (BRT) și sisteme de radiofrecvență (RF) / microunde de mare putere (HPM), fiecare dintre ele emite energie care se mișcă în direcția țintei cu viteza luminii (sau aproape de aceasta în cazul armelor cu fascicul). Armele direcționale acoperă aria sistemelor de la sisteme laser tactice până la sisteme active de interdicție (ADS), bazate pe undă milimetrică radiații; Datorită naturii fizice a surselor lor de radiații, laserele sunt arme țintă cu un singur punct, în timp ce sursele RF/HPM au modele de antenă „de tip radar” și, prin urmare, sunt considerate arme de lovitură în zonă.
Deoarece armele direcționale se bazează pe energia radiată, operatorul poate fi capabil să modifice fasciculul pentru a obține rezultate specifice. Operatorul controlează intensitatea, durata și lungimea de undă și astfel focalizarea fasciculului. Acest control poate oferi operatorului un control foarte precis al oricărei trageri. Capacitatea unei arme direcționale de a interacționa cu ținte într-un mod nou și unic este ceea ce o face o armă transformabilă. La niveluri scăzute de putere, energia direcționată poate avea un efect neletatal asupra echipamentelor electronice și a personalului, adică furnizează suficientă energie pentru a provoca o defecțiune în îndeplinirea unei sarcini (uneori numită „ ucidere moale » - defectarea echipamentelor electronice). Cu toate acestea, la randamente mari, armele direcționale pot furniza suficientă energie pentru a „arde” pielea aeronavelor și a rachetelor sau pentru a provoca subminarea focoaselor.
Figura 5 - Propus de firmă Raytheon sistem laser de apărare a zonei ( FLAICI ) este conceput pentru a înlocui sistem de arme de apărare a obiectelor cu rază scurtă de acțiune FALANXCIWS în scopul utilizării sale la bordul navei și în contracararea rachetelor / artileriei / mortarelor ( GHIFTUI ) la utilizarea mijloacelor tehnice disponibile ale sistemului FALANGĂ. Sistemul LADS constă dintr-un laser cu fibră de 20 kW Fotonica IPG laborator de cercetare BBC (AFRL) ) montat deasupra FALANGĂ.
Pe lângă inerente scalabilitate armele direcționale au o serie de caracteristici unice care le fac atractive atât în operațiuni tactice, cât și strategice:
Fotografierea cu viteza luminii. Aceasta se referă în mod fundamental la cea mai lentă parte a ciclului modern de la detectare la distrugere, adică întârzierea datorată dependenței platformelor militare și a sistemelor de arme de vitezele motoarelor cu reacție sau de detonarea/deflagrația pulberii negre și de viteza proiectilelor balistice. arme. O armă direcțională oferă utilizatorului capacitatea de a livra energie către o țintă cu viteza luminii, potrivind astfel rata de foc cu alte elemente ale ciclului de lovire și lovire;
Calcule simplificate ale traiectoriei de bombardare fără a fi nevoie să țină cont de forța gravitațională sau de rezistența aerodinamică;
Ghidare ultra-precisa la raza de tragere maxima (in special pentru armele cu laser);
Cost redus per lovitură;
Așa-numitul „magazin adânc” (cu excepția laserelor chimice). Atâta timp cât există energie electrică disponibilă pentru a alimenta o armă direcțională, aceasta va fi capabilă să tragă în ținte, spre deosebire de tunuri și lansatoare de rachete, care sunt limitate de furnizarea lor de muniție. Cu toate acestea, acest lucru nu se aplică laserelor chimice, care sunt limitate de alimentarea lor unică cu combustibil;
Utilizare dublă ca senzori.
Sistemele de arme direcționale au și caracteristici negative care trebuie luate în considerare la utilizare. Acestea includ sensibilitatea la materialul conductor pentru transmisia RF și împrăștierea atmosferică de la praf, umiditate și turbulențe. De asemenea, este dificil să controlați și să focalizați fasciculul la fasciculele de cea mai înaltă frecvență. Inutil să spunem că toate armele direcționale sunt, prin definiție, sisteme cu linie de vedere și, prin urmare, nu pot fi folosite în modul de foc indirect pentru a angaja ținte în acoperire, în spatele acoperirii etc.
Combinația de caracteristici pozitive și negative ale utilizării energiei direcționate face posibilă completarea unor astfel de sisteme cu sisteme convenționale de muniție în întregul spectru al sarcinilor militare, dar nu înlocuirea lor.
1 - pompare cu diode; 2 - îndepărtarea căldurii.
Figura 6 - Arhitectura schematică a unui laser de înaltă energie ( HEL).
Figura 7 - Studiul posibilei instalări a unei arme laser de energie medie pe un vehicul blindat de luptă AFV combinat cu regulat
tunuri și rachete.
arme cu laser
Programele care vizează dezvoltarea tehnologiei armelor cu laser au început să prindă contur real în primul deceniu după progresele inițiale ale tehnologiei laser din anii 1960, câștigând amploare în etape care au crescut puterea laserelor și astfel potențialul pentru aplicații militare, de exemplu, invenția a primului laser cu excimer în 1970, apariția laserelor cu gaz aproximativ cinci ani mai târziu, a laserelor pulsate și a razelor Xlasere în următorul deceniu (aceasta din urmă a fost principala tehnologie laser luată în considerare pentru utilizare CO Șibazat pe spațiu). Lucrări similare au fost efectuate și în URSS care exista la acea vreme, ceea ce a dus la crearea unor bancuri de încercare experimentale. EL (laser tactic de înaltă energie) la mai multe locuri, inclusiv o rază de rachetăSary Sagan , la mijlocul anilor 1980. Aceste mostre au fost testate în rolul de arme anti-satelit ( ASAT).
Deși munca nu a dus la nimic din punct de vedere practic, au fost susținute și alte programe mai puțin ambițioase, iar unele dintre ele se apropie acum de pregătirea operațională. Ceea ce urmează este o scurtă trecere în revistă a unor lucrări contemporane importante.
Figura 8 - MIRACL (laser chimic promițător care funcționează în regiunea IR mijlocie a spectrului), dezvoltat de Marina SUA în anii 1980, este un laser cu fluorură de deuteriu care poate oferi ieșire
putere peste un megawatt și menține-l timp de 70 de secunde.
Sistem laser aeropurtat ( ABL)
Sistem laser aeropurtat ( ABL ), care a fost creat pe baza unui prototip YAL -1 banc de testare a unui model demonstrativ de tehnologie avansată ( AC T D ), lansată pentru prima dată în anii 1980, este o dezvoltare în cadrul unui program cu laser de înaltă energie care încă există și continuă să fie testat și evaluat în vederea unei posibile dezvoltări complete de către forțele aeriene americane ( USAF ) sisteme pentru utilizare în apărare împotriva rachetelor balistice ( bmd ) (interceptarea rachetelor pe treapta superioară a traiectoriei). La sfârșitul lunii mai 2008, antreprenorul general - firma Sistemele integrate de apărare Boeing și firme asociate Lockheed Martin și Northrop Grumman împreună cu Administrația americană de apărare antirachetă, care a supravegheat programul ABL , a finalizat primul test de acționare cu laser la sol la o bază a forțelor aeriene Edwards in buc. California. Faza pilot anterioară a fost finalizată în februarie 2008, tot în Edwards atunci când instalați toate cele șase module ale unui laser chimic oxigen-iod (COIL) pe o aeronavă 747-400F modificată, care va fi principalul mijloc de activare a armelor sistemului ABL și una dintre tehnologiile cheie din spatele acestui sistem. Program ABL a intrat acum într-o nouă fază de dezvoltare care duce la un test de rachetă în jos în 2009, în timpul căruia sistemul va trage și va intercepta o rachetă balistică la locul de lansare.
În sistemul ABL folosit că firma Boeing o descrie ca fiind o „metodă cu dublă cale” în care utilizează sisteme de direcție cu fascicul de putere redusă și sisteme de control al focului pentru a urmări și prioritiza țintele și un laser tactic de mare putere pentru a distruge acele ținte. Jumătatea din pupa a aeronavei găzduiește un laser de înaltă energie proiectat și fabricat de Northrop Grumman , iar jumătatea din față conține un sistem de control al fasciculului / control al incendiului dezvoltat de lockheed martin , și un sistem de control al luptei fabricat de Boeing.
Figura 9 - Kit articulație sferică turn de sistem ABL megawatt
clasa afișată în timpul instalării. Acest kit a fost instalat
pe aeronava YAL-1A.
Figura 10 - Eșantion demonstrativ YAL-1A ABL,
poți vedea oglinda armei laser.
DinELlaHELTD
În ceea ce privește sistemele de luptă tactică, demonstratorul de sistem tactic cu laser de înaltă energie ( EL ), bazat pe un laser chimic, a fost dezvoltat într-o inițiativă comună SUA-Israel și tras cu succes în SUA și Israel între 1998 și anularea controversată a programului în 2006, care a confirmat capacitatea sistemului de a fi utilizat împotriva unei game de amenințări, inclusiv rachete.” Katyusha”, muniție de mortar și obuze de artilerie. Firmă Northrop Grumman în prezent continuă să dezvolte pe cheltuiala sa un sistem de luptă numit GARDA CELOR (apărarea cerului), iar Israelul cercetează arme folosind un laser cu stare solidă pentru aceeași utilizare în contracararea C - BERBEC.
Figura 11 - Racheta de artilerie „Katyusha” distrusă de un laser demonstrativ EL în timpul testării din 1996.
Se pare că există un consens general că laserele cu stare solidă ( SSL ), mai degrabă decât cele chimice, sunt cea mai bună soluție pentru utilizarea sistemelor laser tactice de înaltă energie în domeniu. Cu toate acestea, trebuie să știți că obiectivul actual al dezvoltării laserelor cu stare solidă este de a oferi un nivel de putere mai mic decât cu un ordin de mărime mai mic decât laserele chimice moderne (și aproape de două ordine de mărime pe termen scurt). Deși calitatea fasciculului și alți factori pot compensa într-o oarecare măsură diferența de nivel de putere, acest lucru va necesita o investiție semnificativă.
Comandamentul de apărare spațială și antirachetă al forțelor terestre / Comandamentul strategic al forțelor terestre ( USASMD DIN/ARSTRAT ) SUA este lider în abordarea acestor provocări prin dezvoltarea mai multor dispozitive alternative de laborator SSL în cadrul programului general pentru crearea unui laser cu stare solidă de mare putere ( JHPSSL ( HEL JTO ) Biroul ministrului apărării ( OSD ). Scopul programului JHPSSL este dezvoltarea și demonstrarea unor lasere cu stare solidă alternative cu limitat de difracție Fascicul cu pompare directă de clasa 100 kW, care au arhitecturi care sunt potrivite pentru utilizare ca arme tactice de pe platforme terestre, aeriene și maritime. În decembrie 2005 USASMD DIN/ARSTRAT a încheiat contracte cu firme Northrop Grumman Space Technologies și Textron Systems pentru a demonstra astfel de dispozitive în laborator până în decembrie 2008.
Figura 12 - În decembrie 2007, firma Northrop Grumman a demonstrat primul sistem laser ca element cheie al unui laser general cu stare solidă de mare putere ( JHPSSL). Sistemul JHPSSL conceput pentru a combina opt dintre aceste sisteme laser din patru module separate fiecare. Fiecare sistem laser este un laser cu stare solidă compact de 15 kW și întregul aspect al sistemului are potențialul de a ajunge la peste 100 kW.
Comandamentul USASMD DIN/ARSTR AT a început, de asemenea, să dezvolte un eșantion demonstrativ tehnologic al unui laser de înaltă energie ( HEL TD ), care va furniza un sistem de arme mobil folosind un laser cu stare solidă capabil să contracareze rachetele, artileria și obuzele de mortar până în 2013. Program HEL TD va integra un laser cu stare solidă, un sistem de direcție al fasciculului, o sursă de energie electrică, management termic și elemente de comandă, control și comunicații pe un vehicul tactic cu roți. Deşi posibilităţile iniţiale HEL TD se va limita la sarcini GHIFTUI , ele pot fi extinse în viitor pentru a oferi apărare aeriană și antirachetă împotriva unui număr de ținte aeriene, precum și pentru a oferi factori non-cinetici dăunători împotriva unei varietăți de echipamente militare.
Program de dezvoltare demo HEL TD prevede trei etape. Etapă eu a acoperit contractarea în exercițiul financiar 2007 cu firme Boeing și Northrop Grumman pentru dezvoltarea unui sistem de direcție cu fascicul rezistent la uzură ( BCS ) pe platforma mașinii. Etapă II finalizează dezvoltarea și producția sistemului BCS , instalarea acestuia pe platforma mașinii și testarea și evaluarea instalării unui sistem laser de înaltă energie ( HELSTF ) la raza de acţiune a rachetei Nisipuri albe. Etapa III dezvoltarea sistemului va fi finalizată HEL TD , fabricarea, integrarea și testarea unui demonstrator mobil într-un mediu tactic adecvat.
Figura 13 - Scopul lucrării HEL TD - să demonstreze că un sistem mobil de arme care utilizează un laser cu stare solidă poate contracara eficient rachetele, artileria și obuzele de mortar. Munca în curs de desfășurare a timpului prezent va asigura un succes
trecerea la un program dezvoltat de procurare a forțelor terestre.
Figura 14 - Probleme critice în dezvoltarea armelor la
laser cu stare solidă.
Laser lichid de înaltă energie al sistemului de apărare a zonei ( HELLADS)
Scopul programului este de a crea un sistem de apărare a zonei folosind un laser lichid de înaltă energie ( HELLADS ) implementat în prezent de Biroul de planificare avansată al Departamentului de Apărare ( DARPA ), este dezvoltarea unui sistem de arme bazat pe un laser de înaltă energie (150 kW) cu o reducere a masei de un ordin de mărime în comparație cu sistemele laser existente. La o greutate dată< 5 кг/кВт система HELLADS va oferi posibilitatea de a instala astfel de lasere de înaltă energie pe aeronavele tactice și va crește semnificativ raza de tragere în comparație cu sistemele de la sol.
programul HELLADS completează dezvoltarea și demonstrația unui laser revoluționar de înaltă energie, de dimensiuni mici, care atinge obiectivul unui sistem de arme cu laser de înaltă energie ușor și compact. Un modul laser monobloc țintă cu putere integrată și management termic este în curs de dezvoltare, fabricat și va demonstra o putere de ieșire de >34kW. Elementul de testare, care reprezintă jumătate din unitatea laser, a fost fabricat și utilizat pentru a caracteriza pierderile sistemului, performanța și fiabilitatea diodei. Acest bloc de testare a fost acum extins la un element monobloc; Pe baza rezultatelor demonstrației unui astfel de element, vor fi fabricate module laser suplimentare pentru a produce un laser de 150 kW care să fie demonstrat într-un cadru de laborator. Laserul de 150 kW va fi apoi integrat cu sistemele existente de direcție a fasciculului pentru a produce un sistem demonstrativ de arme cu laser. Va fi demonstrată capacitatea de a trage în ținte tactice, cum ar fi rachetele sol-aer și rachetele neghidate.
Laser tactic promițător ( ATL)
În iunie 2008 firma Boeing a efectuat cu succes tragerea de probă a unei arme tactice de avion, care este un sistem laser cu disc subțire, ca parte a unui program de dezvoltare și armare a unui prototip de avion de transport american cu un laser tactic avansat ( ATL ) pe bază de inițiativă. Lucrările au început în ianuarie 2006 cu livrarea aeronavei de transport S-130N din 46. Test Wing Forțele aeriene americane staționate la vedere la crestet , PC. Florida, lângă baza forțelor aeriene Eglin . Avioane de transport ATL C -130, înarmat cu arme laser, este conceput pentru a desfășura operațiuni militare în mediul așezărilor. Armele cu laser sunt capabile să ofere efecte letale și neletale și pot fi trase dintr-o turelă rotativă situată în partea de jos a aeronavei.
Figura 15 - O aeronavă C-130 cu experiență înarmată cu un laser, echipată cu un sistem ATL (laser tactic promițător).ATL asigură tragerea dintr-o turelă rotativă care iese din partea inferioară a aeronavei.
Figura 16 - Instalarea laserului ATL la bordul unui înarmat
aeronava de transport C-130.
Sistem laser de neutralizare a muniției - HLONS ( ZEUS)
Sistemul HLONS (sistem laser pentru neutralizarea muniției pe mașină HMMWV ), cunoscută în mod obișnuit ca ZEUS , a fost conceput pentru a neutraliza minele terestre, munițiile neexplodate ( UXO ) și dispozitive explozive improvizate ( IED ). Munca în cadrul acestui program a fost comună pentru firme Sparta Inc. și Divizia de tehnologie pentru eliminarea explozivelor navale și s-a bazat pe un laser comercial de 10 kW cu stare solidă și un sistem de direcție a fasciculului. Acțiunea sa a fost de a încălzi muniția - ținta până la un punct care provoacă aprinderea și arderea încărcăturii de muniție.
În timpul testării și utilizării, sistemul ZEUS a distrus peste 1600 de muniții de 40 de tipuri diferite, cu o rată de succes de peste 98%. În martie 2003, sistemul ZEUS a fost dislocat în Afganistan timp de șase luni pentru a-și demonstra capacitățile de acțiune împotriva minelor într-o situație de luptă; a fost folosit la baza aerianăBagramși a eliminat peste 200 de muniții (inclusiv 51 de muniții în 100 de minute) de zece tipuri diferite. În martie 2005, sistemul ZEUS a fost dislocat în Irak pentru a ajuta la distrugerea dispozitivelor explozive improvizate ca concept de apărare pentru un convoi de trei vehicule.
Figura 17 - Sistem HLONS ZEUS își demonstrează capacitatea de a folosi cu precizie energia laser pentru a distruge neexplodat muniție (UXO ) la distanțe de siguranță.
Oportunități pentru alte utilizări ale realizărilor programului laser
O altă aplicație modernă a tehnologiei laser (în afara sistemului de arme în sensul strict al termenului), care a atins deja un nivel operațional, este clasa DIRCM (măsuri de contracarare direcționată la mijloace IR) mijloace de autoapărare aeropurtate. În aceste sisteme, radiația laser (sursa este un dispozitiv convențional de pompare cu diode) este direcționată către capul de orientare al unei rachete aer-aer sau sol-aer care sosește cu un sistem de ghidare IR, „orbindu-l” efectiv, ceea ce duce la o încălcare a traiectoriei de zbor sau la eșecul comenzilor sensibile la lumină.
Figura 18 - Csistem AN/AAQ-24 NEMESIS DIRCM (măsuri direcționate pentru contracararea mijloacelor IR), instalate pe lupta olandezăelicopter AH-64 APACHE).
O altă clasă de lasere care pot avea aplicații tactice sunt laserele pulsate scurtate menționate mai sus (cunoscute și ca lasere cu fibră). Aceste dispozitive primesc o atenție considerabilă datorită compactității pe care o pot obține sistemele bazate pe acest design și datorită modificării propuse a tehnologiei pentru așa-numitele tunuri „fulger”. Unii dezvoltatori din sectorul privat sunt implicați în prezent în cercetarea laserelor pulsate de lungime mai scurtă, care a fost inițiată de Laboratorul de control al luptei. DARPA la Universitatea din Florida Centrală pentru a dezvolta lasere. FirmăRaydiance Inc. a lui Petaluma , PC. California, a anunțat producțiadesktop- dimensiunea blocului, care utilizează fibră optică și software electronic de control mecanic pentru a miniaturiza blocul. alt dezvoltator, Optima Technology Group , a dezvoltat ceea ce el a numit un dispozitiv mobil de energie MEDUSA . Această sursă de energie direcționată montată pe mașină, se pare că este similară cu predecesorul companiei, „pistolul fulger” Ionatron Corporation, folosește tehnologia puls scurt laserul ca dispozitiv de transfer de energie direcționat prin trimiterea de descărcări de înaltă tensiune prin canale conductoare introduse în oxigen din aer ionizat, care, conform companiei, acționează ca „fire virtuale” pentru a transmite „focul creat de om” către punctele de impact direcționate precis. Recreat ca Aplicat Energeticăfirma se concentrează în prezent pe dezvoltarea utilizării armelor direcționale prin utilizarea unui contract cu preț fix 1 milion dolari pentru a dezvolta sisteme de contracarare a dispozitivelor explozive improvizate bazate pe o platformă cu energie dirijată.
Așa-numitele lasere „orbitoare” au fost primele arme direcționale ( ROUĂ ), care a fost folosit în luptă reală în timpul Războiului Falkland, când navele marinei britanice le-au folosit împotriva piloților argentinieni. Armele cu laser orbitoare au fost testate în trecut, dar de atunci au fost interzise în conformitate cu Protocolul ONU din 1995. Lucrările de cercetare și dezvoltare au fost, în consecință, reorientate asupra sistemelor considerate ca fiind destinate „ dezorientare” și „orbirea temporară” a unei ținte vii, care permit astfel eludarea acestei reglementări.
Figura 19 - PHASR (Retaliation to Stop and Stimulate Personnel) este un aparat de orbire laser neletal experimental dezvoltat de Directed Energy Division a Laboratorului de Cercetare al Forțelor Aeriene din SUA. Acest acronim amintește în mod deliberat de rotație de fazăexerciții cu armă fasciculă" Star Trek si, pe langa asta, formasci-
fi puști nu reflectă scopul sau caracteristicile reale.
Figura 20 - Orbitor cu laser ORBIREA B.E. Myers este de departe cel mai mic sistem existent ROUĂ , precum și cel mai utilizat sistem. Deși prezența sa a trecut practic neobservată, mii de sisteme ORBIREA folosit de trupele americane din Afganistan și Irak pentru dezorientarea neletală pe distanță scurtă a poporului inamic.
Sisteme RF cu energie redusă ( RF/ HPM)
Sistemele RF cu energie relativ scăzută au fost dezvoltate ca arme neletale concepute pentru a îndeplini sarcina de a influența inamicul pentru a-și reduce rolul activ. Un astfel de sistem în care dispozitivul este utilizat undă milimetrică radiația pentru a provoca o senzație de arsură care nu ameliorează/pe termen scurt pe piele este sistemul RECLAME (sistem de inhibiție activă) dezvoltat de Raytheon și furnizate de companie pe piață sub denumirea GUARDIAN TĂCUT . Potrivit companiei, antena sistemului dirijează un fascicul focalizat undă milimetrică(95 GHz) de energie care, la impact, pătrunde în piele până la o adâncime de 1/64 inch (0,397 mm), producând o senzație insuportabilă de căldură care îi determină pe cei loviti să alerge sau să se ascundă. Această senzație încetează imediat, conform producătorului, de îndată ce persoana se îndepărtează de fascicul sau operatorul îndepărtează fasciculul. Firmă Raytheon afirmă că sistemul GUARDIAN TĂCUT nu provoacă vătămări din cauza adâncimii scăzute de penetrare undă milimetrică valuri și caracteristici de siguranță prevăzute în sistem, dar voluntarii care participă la teste spun că dezbaterea despre durata expunerii la „razele dureroase” continuă.
În 2002 sistemul RECLAME a fost furnizat pentru a demonstra conceptul de tehnologie avansată ( ACTD) ca sistem ADS 1 și a fost integrat în aspectul mobil al mașinii HMMWV . Etapa finală ACTD , evaluare extinsă a utilizatorilor ( EU E ), finalizat în septembrie 2007 și a condus la dezvoltarea containerizat varianta numita ca RECLAME 2 și plasat pe șasiul (8x8) al unui camion, mai potrivit pentru aplicații militare. Începând cu anul fiscal 2008, cu sprijinul Biroului de Dezvoltare Comună a Armelor Non-Letale, Centrul de Dezvoltare a Armelor Forțelor Aeriene a condus un efort de colaborare pentru a asigura tranziția de la ACTDpentru a justifica programul oficial.
VULTURUL vigilent este un sistem de apărare a aerodromului bazat pe o armă cu microunde concepută pentru a contracara rachetele sol-aer.Echipat pentru a contracara teroriștii echipați cu lansatoare de rachete portabile pentru oameni (MANPADS) pe aeroporturile civile, sistemul, conform lui Raytheon, creează o „cupolă de protecție” în jurul aeroporturilor echipate cu sistem prin iradierea oricăror rachete care sosesc cu energie electromagnetică care furnizează „ retargeting» rachete de la ținta vizată. Sistem VULTURUL vigilent are trei componente principale: un subsistem pentru detectarea distribuită și urmărirea rachetelor ( MDT ), un sistem de comandă și control (С2), o antenă matrice activă scanată electronic ( AESA ), constând dintr-o antenă cu reflector plat multivibrator în fază cuplată la amplificatoare cu stare solidă care generează propria lor formă de undă electromagnetică, despre care firma susține Raytheon , interferează cu sistemele de ghidare MANPADS și deviază proiectilele care sosesc din avion (țintă). Potrivit companiei Raytheon , testele pe teren au confirmat eficacitatea sistemului de forme de undă VULTURUL vigilent ca contramăsuri împotriva ameninţării MANPADS.
Figura 21 - Demo de sistem Raytheon ADS 2 pe șasiul (8x8) al unui camion a fost livrat forțelor aeriene americane în septembrie 2007. Forțele Aeriene conduc efortul de a muta conceptul de la demonstrația tehnologiei la producția de serie.
Figura 22 - Principiul de funcționare al sistemului VULTURUL vigilent
împotriva rachetelor MANPADS.
Un exemplu special este clasa RF ( RF ) muniții cunoscute sub numele de bombe electromagnetice sau e - bombe , care lovește sistemele electronice și digitale prin emiterea de impulsuri electromagnetice convenționale puternice ( N-N-EMP ) care afectează circuitul integrat în stare solidă ( IC ), a cărui putere este insuficientă împotriva acestor influențe. Energia impulsului eliberată de sistemele electromagnetice pătrunde în învelișul de plastic al circuitelor integrate, determinând distrugerea structurilor fragile înglobate în matricele lor de siliciu, „prăjire”, supraîncălzind astfel sistemele electronice care asigură procesarea informațiilor.
Bombele electromagnetice, a căror existență este destul de bine clasificată, dar dovedită prin gură în gură, folosesc tehnologia pentru a genera energie prin pomparea energiei printr-o explozie ( EFCG ) pentru a crea sarcini de curent care sunt considerate a fi cu câteva ordine de mărime mai mari decât o lovitură de trăsnet direcționată. Sarcina de spargere pornește un generator care creează o explozie semnificativă de impulsuri electromagnetice (EMP) în momentul în care muniția detonează. În timp ce zvonurile despre utilizarea bombelor electromagnetice în timpul Războiului din Golf și atacurile aeriene „Șoc și înfricoșare” împotriva Irakului în martie 2003 pentru a dezactiva secțiuni ale rețelei electrice din Bagdad par nefondate, datorită altor tehnologii de muniție exotică care ar putea da aceleași rezultate, se pare că pentru a nu fi nici un motiv de îndoială că baza tehnologică a bombelor electromagnetice este pe deplin viabilă.
Deși nu sunt arme în sensul strict al termenului, există un interes tot mai mare pentru sursele de microunde de mare putere (HPM) ca sisteme de neutralizare a dispozitivelor explozive improvizate (IED). IED ) și alte capcane explozive prin interferarea cu telecomandă și/sau sistemul lor de tragere și astfel împiedicându-le să detoneze sau să provoace detonări premature.
Figura 23 - FirmaRheinmetallîn cooperare cu firma Diehl BGT Apărarea dezvoltat un sistem de combatere a dispozitivelor explozive improvizate (IED) IED ), bazat pe electromagnetice de mare putere / bandă ultra-largă ( HPEM/UWB ) tehnologii. Sistemul este capabil să suprime simultan toate canalele de comunicație de la câțiva MHz la 3 GHz, prevenind astfel detonarea telecomenzii. IED și în același timp poate provoca detonații forțate IED condus de senzori.
constatări
Armele care mișcă energia dăunătoare cu viteza luminii au captat imaginația omenirii din timpuri imemoriale sub formă de reprezentări mitologice, cum ar fi fulgerele lui Zeus sauVajraîn mâinile zeului focului Indra și poate chiar să fi fost realizat într-o oarecare măsură în războiul antic prin dispozitive precum oglinzile arzătoare ale lui Arhimede. În prezent, dezvoltarea tehnologică și inovația au dus la crearea mai multor sisteme prototipice și pregătite pentru câmp, care utilizează mișcarea asistată electric a energiei de lovire la viteză ultra-înaltă - hipercinetic arme de acțiune și direcționale pentru uz tactic. Aceste sisteme atrag atenția planificatorilor de război și a decidenților politici de apărare, deoarece promit îmbunătățiri transformatoare pentru multe tipuri existente de muniții chimice, inclusiv precizie îmbunătățită, lovitură la viteza luminii, letalitate crescută, desfășurare mai flexibilă și costuri de producție mai mici. a unor astfel de sisteme comparativ cu sistemele actuale.
Se prevede că laserul și alte arme direcționale vor fi mult mai precise chiar și decât cel mai precis fascicul laser sau sistemul de poziționare globală ( GPS ) bombe aeronave, care oferă o probabilitate de deviere circulară mai mică de un inch. Acest lucru va fi de mare importanță nu numai pe câmpul de luptă convențional, ci și în principal în războiul asimetric, cu accent pe minimizarea daunelor colaterale. Un alt avantaj al armelor direcționale în astfel de acțiuni este inerentul lor scalabilitate. În general, se recunoaște, de asemenea, că munițiile chimice au atins un plafon teoretic la care nu se poate aștepta o îmbunătățire semnificativă a eficacității lor, ceea ce face necesară înlocuirea cu tehnologie superioară.
Pe de altă parte, armele SOL (la viteza luminii) are mai multe dezavantaje. Primul și cel mai evident este că, în timp ce prototipurile moderne de sisteme de primă linie, cum ar fi CIWS (sistemul de apărare aeriană/rachetă la altitudine joasă) și ABL (sistem laser aeropurtat) au demonstrat o superioritate semnificativă față de sistemele prototip tehnologice anterioare, niciunul dintre ele nu pare pentru a fi gata pentru producția și implementarea efectivă în curând. Când EMRG (pistol cu șină electromagnetică) unele dintre componentele sistemului, în principal suprafețele de control al proiectilelor și electronica integrată de ghidare prezintă în prezent provocări de dezvoltare care par de nedepășit, cel puțin pentru moment. Și deși sistemul ABL întrucât o platformă de succes promite să contracareze rachetele balistice pe traiectorii critice de amplificare, va mai fi încă ani de zile până la desfășurare, chiar dacă va trece de o nouă rundă de teste cu un scor care ar putea fi descris drept o „victorie strălucitoare”.
În timp ce eficacitatea sistemelor de arme cu viteză luminoasă împotriva amenințărilor cum ar fi rachetele ghidate în zbor sau alte platforme aeriene, cum ar fi aeronavele pilot și vehiculele aeriene fără pilot ( UAV ) este probabil să fie mai mare în majoritatea cazurilor decât munițiile convenționale, nu există dovezi că aceste noi clase de arme vor fi la fel de eficiente împotriva multor alte ținte militare tradiționale împotriva cărora sunt utilizate muniții chimice, cum ar fi clădiri, poduri, adăposturi subterane, si altele.structuri masive. Prin urmare, chiar și după apariția ipotetică a erei „armelor cu viteza luminii”, este puțin probabil ca explozivii convenționali și nucleari și platformele lor de livrare să înceteze inevitabil să fie utilizate. În plus, aceste forțe foarte electromagnetice, care oferă noi tipuri de arme, amenință să creeze radiații masive. FURTUNĂ , care au un risc de detectare crescut în comparație cu sistemele de arme actuale.
Inovațiile tehnologice fie se vor dovedi viabilîn cadrul politicii militare, sau încetează să existe. Inițiativele pentru transformarea globală a viitorului concept de apărare consideră în prezent dezvoltarea armelor cu viteza luminii drept cea mai mare prioritate pentru sistemele de luptă de generație următoare. Dacă aceste așteptări înalte se vor îndeplini este o întrebare la care doar viitorul însuși poate răspunde în cele din urmă.
David Alexandru
Progrese în sistemele de arme cu energie electromagnetică/direcționată
Tehnologia militară, 2008, voi. XXXII, nr 9.
Flamer - Aruncător de flăcări
Aruncatoarele de flăcări sunt mai utile pentru a crea incendii decât pentru a răni un inamic. Sunt suficient de ușoare încât majoritatea roboților le pot transporta cu puține modificări. Roboții de recunoaștere pot folosi aruncatoarele de flăcări pentru a distruge zona din spate a inamicului sau pentru a bloca urmărirea.
Aruncatoarele de flăcări sunt unul dintre cele mai vechi concepte de arme folosite astăzi. Se poate spune că omenirea a folosit aruncătoare de flăcări imediat după ce au deschis focul, iar conceptul de aruncător de flăcări simplu și ieftin a supraviețuit până în zilele noastre.
Din punct de vedere istoric, primul aruncător de flăcări a fost descris în timpul asediului Delos (Grecia) în anul 424 î.Hr. e.; cu toate acestea, primul aruncător de flăcări „adevărat” a fost testat în timpul Primului Război Mondial de trupele germane la Malencourt în Franța. Aceste arme învechite foloseau rezervoare mari pentru a stoca combustibil combustibil și gaz pentru a propulsa combustibilul spre vârful puștii. Rezultatul a fost un flux de combustibil aprins capabil să ardă toate materialele, cu excepția celor mai dure. Cu toate acestea, aceste aruncătoare de flăcări au fost susceptibile la mai multe probleme. La început, aveau nevoie de o reîncărcare continuă de combustibil combustibil, iar o lovitură directă asupra rezervoarelor de combustibil a dus la o explozie capabilă să omoare un soldat care transporta un aruncător de flăcări și orice soldat din apropiere.
Aruncatoarele de flăcări folosite astăzi sunt conectate direct la motor, permițându-le să tragă la nesfârșit. Lipsa unui rezervor de combustibil face, de asemenea, arma mai fiabilă decât predecesorii săi. Aruncatorul de flăcări este format din două părți principale, numite tub emițător și corpul principal. Corpul principal al aruncatorului de flăcări conține mai multe supape de siguranță, un sistem de control al presiunii, un filtru de gaz, conexiuni la motor, la sistemul de răcire, managementul puterii și un mic computer de control. Tubul emițător conține supapa de siguranță principală și bricheta.
Funcționarea aruncătorului de flăcări este foarte simplă: gazele fierbinți din reactor sunt direcționate către aruncător de flăcări cu o țeavă simplă. Această țeavă este conectată la zona din spate a aruncătorului de flăcări. Abia după această conexiune, gazele sunt direcționate către filtru. Acest filtru asigură că corpurile străine nu pătrund în aruncătorul de flăcări. Apoi, gazele purificate intră în sistemul de presiune, care le comprimă. Înainte de acest sistem, primul grup de supape de siguranță asigură că presiunea din prima parte a corpului principal nu va crește peste nivelul normal. După aceea, gazele comprimate sunt alimentate la supapa de livrare pentru comprimarea finală. Gazul comprimat este apoi injectat în conducta de emisie.
Aici gazul este expus la flacăra creată de brichetă și începe să ardă ca un combustibil normal. Sistemul de siguranță final este situat în fața brichetei și este denumit în mod obișnuit supapa principală. Această supapă împiedică gazul care arde să aprindă gazele din corpul principal.
Întregul aruncător de flăcări este acoperit cu o manta de răcire cu apă. Acest carcasă permite lichidului de răcire să mențină corpul aruncător de flăcări și tubul emițător la un nivel sigur. Carcasa este conectată la un sistem de răcire standard și constă dintr-un schimbător de căldură și un purificator. Aceste două complexe asigură că agentul frigorific din carcasă este întotdeauna la temperaturi ridicate și că nu sunt prezenți corpuri străine în conductele carcasei. Cutia frigorifica are doua filtre secundare pentru siguranta maxima.
O altă versiune a aruncatorului de flăcări, de obicei montată pe vehicule ICE transportate de infanterie standard sau BattleMechs low-tech, este similară cu modelele mai vechi descrise mai sus.
Folosește același vârf și același corp ca un aruncător de flăcări standard, dar sursa de ardere este un amestec aer-combustibil. Ca și în cazul majorității armelor balistice, o lovitură critică asupra rezervoarelor de combustibil va crea o explozie uriașă capabilă să incapaciteze un vehicul.
Ambele tipuri de aruncătoare de flăcări sunt arme cu rază apropiată și sunt de obicei folosite pentru a evita atacurile infanteriei. Foarte puține vehicule sau „Mech-uri” poartă un aruncător de flăcări. Cu toate acestea, unele modele „Mech”, cum ar fi Firestarter, și-au dovedit valoarea atunci când sunt utilizate în zone împădurite. Acești „Mechs” pot crea mai multe incendii pentru a încetini „Mechs” inamici. Această tactică este utilă doar o dată la câțiva ani, deoarece copacii au nevoie de timp pentru a crește.
Așa-numitele aruncătoare de flăcări de transport folosesc mai degrabă muniția furnizată în rezervoare de combustibil decât un robinet al reactorului de fuziune. Ca atare, ele sunt privite mai mult ca arme balistice decât arme energetice. Aceasta înseamnă că vehiculele nu trebuie să instaleze radiatoare pentru a disipa căldura generată de un aruncător de flăcări pentru vehicule, făcându-le un aruncător de flăcări ideal pentru utilizarea pe unitățile cu motor cu combustie. În ciuda numelui armei, BattleMech-urile pot fi montate și cu acest tip de aruncător de flăcări, dar trebuie să distribuie căldura generată de tragerea armei folosind radiatoare.