Истраживање примене ласерског оружја у области анти-УАВ

Као основна опрема оружја усмерене енергије, системи ласерског оружја постижу прецизна оштећења емитујући ласерске зраке високе енергије који непрекидно делују на површину мете и користећи физичке ефекте као што су аблација и зрачење. Они могу ефикасно да извршавају борбене задатке укључујући пресретање балистичких пројектила, одбрану од ракета ваздух-ваздух/земља-ваздух и прецизне ударе на земаљске циљеве. У поређењу са традиционалним оружјем кинетичке енергије, ласерско оружје је стекло генерацијску предност коју карактерише висока прецизност оштећења, брз одговор и одлична оперативна исплативост, што их чини једним од кључних праваца у глобалном развоју војне технологије.

Истовремено, брзи развој и популаризација технологије УАВ (Беспилотна летелица) омогућили су јој да игра важну улогу у различитим областима као што су војно извиђање, надзор бојног поља, прецизни удари, цивилна логистика и географско снимање. Међутим, ово је такође довело до све израженијих претњи УАВ. Тренутно, више од 100 земаља широм света има опремљене војне беспилотне летелице, међу којима се мале комерцијалне беспилотне летелице могу лако модификовати у јефтине платформе за смртоносно оружје. Асиметрична борбена ефикасност беспилотних летелица је у потпуности демонстрирана у регионалним жариштима као што су конфликт у Нагорно-Карабаху и сукоб Русије и Украјине. Посебно је алармантна појава борбеног режима беспилотне летелице. Касетни напад од 50 самоубилачких беспилотних летелица у сукобу у Нагорно-Карабаху 2022. године директно је разоткрио дилему о неравнотежи исплативости традиционалних система противваздушне одбране када се реагује на тако јефтине засићене нападе. У том контексту, анти-УАВ технологија је постала фокус истраживања у области националне одбране разних земаља. Као оружје тешког убијања, ласерско оружје, са својим јединственим предностима, постало је основно средство за пресретање анти-УАВ система, а њихова примена је прешла са фазе техничке демонстрације на фазу практичне примене.

Међутим, брза итерација технологије беспилотних летелица такође је донела нове изазове, пошто је тешкоћа одбране нових типова циљева као што су ФПВ (Фирст-Персон Виев) беспилотне летелице и беспилотне летелице са оптичким влакнима значајно порасле. Да бисмо се носили са еволуирајућим претњама и стиловима борбе УАВ, хитно је спровести дубинску анализу карактеристика циља УАВ и развити ласерске анти-УАВ системе погодне за различите типове циљева, сценарије борбе и начине напада, како би се обезбедиле позитивне смернице за развој и дизајн опреме. Фокусирајући се на примену ласерског оружја у области анти-УАВ, овај рад прво разређује техничку основу и историју развоја ласерског оружја, разматра техничке захтеве ласерског анти-УАВ система и састав ласерских анти-УАВ система у комбинацији са карактеристикама циља УАВ, анализира предности њихове примене и на крају се радује будућем тренду развоја, пружајући референце за сродна истраживања.

2 Оперативни механизам и статус развоја ласерског оружја

2.1 Оперативни механизам ласерског оружја

Основни принцип оштећења ласерског оружја је коришћење ласерских зрака високе енергије за озрачивање површине мете, изазивајући сложене физичке и хемијске реакције, које изазивају промене као што су пораст температуре, аблација и квар у структурном стању мете и својствима материјала, што на крају доводи до квара електронских компоненти или оштећења структуре. Његово техничко језгро укључује три кључне карике: генерисање ласера, појачање енергије и прецизно фокусирање.

Класификовано према нивоу снаге, ласерско оружје се може поделити у две категорије: мале снаге и велике снаге. Ласерско оружје мале снаге углавном има за циљ да заглави и заслепи кључне компоненте мете, а тренутно је опремљено у трупама. Ласерско оружје велике снаге, с друге стране, циља да пробије структуру мете и постигне деструктивну штету. Њихова технологија постаје све зрелија и они ће у будућности играти кључну улогу у савременом ратовању и локалним сукобима. Класификовани према платформи за ношење, системи ласерског оружја се могу даље поделити на типове на броду, на возилу, у ваздуху, на земљи и у свемир, прилагођавајући се потребама различитих сценарија борбе.

2.2 Статус развоја ласерског оружја

Истраживање ласерског оружја почело је 1960-их. Чим се појавила ласерска технологија, њене јединствене предности високе усмерености, велике густине енергије и ширења брзине светлости брзо су привукле велику пажњу у војном пољу. Војне силе попут Сједињених Држава и Совјетског Савеза преузеле су водећу улогу у покретању релевантних истраживачких програма, у почетку се фокусирајући на тестирање и техничку верификацију ласерског оружја мале снаге.

Од 1970-их до 1980-их, истраживање ласерског оружја ушло је у фазу дубинског техничког истраживања. Кроз кључне пројекте као што су 'Хигх Енерги Ласер Системс Тест Фацилити (ХЕЛСТФ)' и 'Аирборне Ласер Лаборатори (АЛЛ)', Сједињене Државе и Совјетски Савез су систематски проверавали техничку изводљивост и атмосферске карактеристике ширења ласерског оружја. Средином до касних 1980-их, фокус истраживања постепено се померио на развој ласерског оружја средње снаге. Међу њима, амерички пројекат „Аирборне Ласер Лаборатори (АЛЛ)“ успешно је верификовао потенцијал прилагођавања ласерског оружја на ваздушним платформама кроз вишеструка тестирања из ваздуха.

Током 1990-их, ласерско оружје високе енергије постало је основни правац истраживања. Амерички пројекат 'Тацтицал Хигх Енерги Ласер (ТХЕЛ)' успешно је завршио тестове пресретања ракета, који су прво потврдили потенцијал практичне примене ласерског оружја. Иако је снага ласерског оружја у овој фази још увек била ограничена, низ тестова је поставио чврсту основу за развој ласерског оружја високе енергије у 21. веку и промовисао њихов прелазак из лабораторије у примену на бојном пољу.

Од 21. века, са револуционарним напретком у високоенергетској ласерској технологији, ваздушно ласерско оружје је ушло у период брзог развоја. Разне земље су постигле низ значајних резултата у минијатуризацији опреме, прилагодљивости платформе и практичној примени. Године 2002, америчка агенција за противракетну одбрану (МДА) покренула је пројекат 'Ваздушни ласер (АБЛ)', интегришући ласер класе мегавата на платформу авиона Боеинг 747, са циљем да се постигне пресретање балистичких пројектила у фази појачања. Иако је пројекат АБЛ прекинут 2011. године због високе техничке сложености и прекорачења трошкова, искуство адаптације платформе базиране на ваздуху које је акумулирао пружило је драгоцену подршку за каснија истраживања.

Тренутно су многе земље широм света постигле практично распоређивање или кључна технолошка открића у ласерском оружју: руски јавно обелодањени систем ласерског наоружања „Пересвет“ је завршио практично распоређивање, углавном преузимајући задатке беспилотне летелице и пресретања пројектила; Израелски високоенергетски ласерски одбрамбени систем „Гвоздени зрак“ може ефикасно да пресреће ракете, артиљеријске гранате и беспилотне летелице; „Хигх Енерги Ласер Веапон Статион (ХЕЛВС)“ коју је развио немачки Рхеинметалл има снагу од 50 киловата, а тестовима је потврђено да има поуздане могућности пресретања беспилотних летелица и пројектила. Поред тога, земље попут Француске, Јапана и Индије такође активно истражују област ваздушног ласерског оружја.

Кина је последњих година постигла изузетне резултате у истраживању ваздушног ласерског оружја. Научно-истраживачке институције као што су Кинеска академија за инжењерску физику, Шангајски институт за оптику и фину механику Кинеске академије наука и Национални универзитет за одбрамбену технологију успешно су развиле низ чврстих ласера ​​велике снаге и ласера ​​са влакнима и направиле пробој у кључним технологијама као што су комбинација више зрака и адаптивна оптика. Цхина Елецтроницс Тецхнологи Гроуп и Цхина Нортх Индустриес Гроуп постигле су изванредне резултате у интеграцији система и верификацији тестирања. Кроз вишеструка земаљска и ваздушна тестирања, они су у потпуности потврдили практичну способност ласерског оружја у пресретању беспилотних летелица и пројектила. Кина је навела високоенергетско ласерско оружје и технологију носача као кључне правце развоја и активно промовише интегрисани развој војних и цивилних технологија. Опрема као што су ласерски систем противваздушне одбране „Лов Алтитуде Гуардиан“ и ласерско оружје „Силент Хунтер“ јавно је приказана на домаћим и међународним одбрамбеним изложбама, демонстрирајући техничку снагу Кине у овој области.