In den USA wird an der Entwicklung einer neuen Laserwaffe weitergearbeitet. Eine der dringendsten Aufgaben ist die Entwicklung eines Kampflasers mit einer Strahlungsleistung von mindestens 300 kW und mit der Möglichkeit der Installation auf verschiedenen Plattformen. Einer der Teilnehmer an diesem Programm ist General Atomics. Sie hat angeblich die nötige Lösung gefunden und arbeitet nun an technischen Problemen.
Kundenwünsche
Im Oktober letzten Jahres kündigte das Pentagon den Start eines neuen Entwicklungsprogramms für Laserwaffen an, das darauf abzielt, fortschrittliche Kampfsysteme mit verbesserter Leistung zu entwickeln. An den Arbeiten waren mehrere wissenschaftliche Organisationen und drei Handelsunternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Laserindustrie beteiligt.
Es wurde festgestellt, dass die vorhandenen Kampflaser, die für die Montage auf Boden-, Oberflächen- oder Luftplattformen geeignet sind, eine Leistung von nicht mehr als 100-150 kW entwickeln, was bei weitem nicht immer ausreicht, um einen Kampfauftrag zu lösen. In dieser Hinsicht erfordert das neue Programm die Schaffung eines Komplexes mit einer Strahlungsleistung von bis zu 300 kW bei gleichen Installations- und Bereitstellungsmöglichkeiten. Solche Eigenschaften werden es dem Laser ermöglichen, nicht nur gegen Optik und leichte UAVs zu kämpfen, sondern auch komplexere Luftziele zu treffen.
Für alle notwendigen Arbeiten wurden den Auftragnehmern drei Jahre Zeit gegeben – 2022 soll der fertige Laser erscheinen. Dann kann die Entwicklung realer Kampfsysteme für Bodentruppen, Luftwaffe und Marine beginnen. Darüber hinaus können bis zu diesem Zeitpunkt die Konzepte solcher Systeme von den am Projekt beteiligten Unternehmen eingereicht werden.
Im Dezember verriet der Leiter des Themas "Directed Energy" Thomas Carr im Interview mit Breaking Defense einige interessante Details des Projekts. Er wies darauf hin, dass alle Entwickler neuer Waffen aufgrund ihrer höheren Effizienz chemische Laser zugunsten elektrischer Systeme aufgegeben haben. Außerdem wurde bekannt, dass zwei von drei neuen Projekten bestehende Technologien nutzen und das dritte die Entwicklung neuer Ideen vorsieht.
Neue Entwicklungen
Einer der Teilnehmer des neuen Programms ist General Atomics. Bis vor kurzem arbeitete sie selbstständig mit eigenen Entwicklungen und Ideen an einem vielversprechenden Laser. Das Unternehmen beschloss jedoch kürzlich, sich mit einer anderen Organisation zusammenzuschließen, um die Arbeit fortzusetzen und neue Designs zu entwickeln.
Im Oktober gab GA den Start eines gemeinsam mit Boeing entwickelten Initiativprojekts bekannt. Das Ergebnis wird ein Kampflaser sein, der auf skalierbarer verteilter Pumptechnologie basiert. Das fertige Produkt hat eine Leistung von 100 kW, kann aber in Zukunft auf 250 kW gesteigert werden. Gleichzeitig wird der Laser begrenzte Abmessungen, eine optimale Wärmeableitung und andere Eigenschaften aufweisen, die den Einsatz auf verschiedenen Plattformen ermöglichen.
Ausländische Medien berichteten, dass verteilte Pumptechnik nicht nur in einem neuen gemeinsamen Projekt zum Einsatz kommen wird. Auf Basis dieser Ideen soll im Rahmen des Pentagon-Programms ein 300-Kilowatt-Laser entstehen. Die Zusammenführung der beiden Projekte in Bezug auf Schlüsseltechnologien bringt offensichtliche Vorteile. Insbesondere das gemeinsame Projekt von GA und Boeing zur Entwicklung eines Lasers mit geringerer Leistung wird die Technologie testen und Wege finden, sie auf die Anforderungen des Militärs zu skalieren. Und danach reichen Sie eine vollwertige, praktikable Probe beim Armeewettbewerb ein.
Basistechnologien
Ein verteilter Pumplaser wird zur Verwendung in zwei Projekten vorgeschlagen. Die verteilte Pumptechnologie ist die ursprüngliche Entwicklung eines Festkörper-Festkörperlasers. In seiner ursprünglichen Form ist ein Festkörperlaser in der Lage, eine hohe Leistung zu liefern, jedoch erwärmt sich der Kristall in diesem Fall, was eine effektive Kühlung erfordert, um seine Verformung und Zerstörung zu verhindern.
Faser wird als Alternative zu Festkörperlasern verwendet. In diesem Fall wird der Strahl durch eine Lichtleitfaser gebildet, die leichter zu kühlen ist. Mehrere Fasern emittieren Strahlen mit begrenzter Leistung, und ihre Kombination ermöglicht es Ihnen, die gewünschten Eigenschaften des gesamten Komplexes zu erzielen. Die Schaffung eines Systems, das mehrere Strahlen kombiniert, ist jedoch eine ziemlich schwierige Aufgabe. Darüber hinaus ergaben GA-Berechnungen, dass ein 250-kW-Laser ca. 100 Fasern - das macht den Laser zu komplex.
General Atomics schlägt vor, mehrere Kristalle hintereinander zu verwenden. Die Energiequelle muss auf den ersten Kristall einwirken und Laserstrahlung erzeugen, die sofort auf das zweite Element des aktiven Mediums übertragen wird. Er verstärkt die Strahlung und gibt sie an die optische Strahlführung oder an den nächsten Kristall weiter. Theoretisch erlaubt die Technologie, drei oder mehr Kristalle in Reihe zu schalten – sowohl auf einer Linie als auch mit Zwischenspiegeln.
Der verteilte Pumplaser ist vom Standpunkt der Anordnung der Aggregate einfacher und bequemer. Es wird möglich, ein kompakteres Produkt mit ausreichender Strahlleistung zu schaffen. Außerdem sind keine übermäßig großen und komplexen Kühleinrichtungen erforderlich. General Atomics stellt fest, dass der resultierende 250- oder 300-kW-Laser deutlich kleiner ist, als man erwarten würde.
Um einen vollwertigen Kampflaserkomplex zu schaffen, sind Mittel zur Zielerkennung und -verfolgung sowie eine Leitautomatisierung erforderlich, die den Strahl auf dem ausgewählten Objekt halten kann, bis es getroffen wird. Ähnliche Technologien sind bereits verfügbar und wurden in verschiedenen Projekten immer wieder getestet. Darüber hinaus können solche Aufgaben vereinfacht werden, indem der Emitter reduziert und leichter gemacht wird. Gleichzeitig gibt es Schwierigkeiten. Unebene Straße, Wellen usw. in der Lage sein, die Beibehaltung des Zielens zu stören und das Treffen des Ziels zu erschweren. Diese Probleme müssen gelöst werden.
Zukünftige Erfahrungen
Kampflaser von GA, die im Auftrag des Pentagon und auf Initiative erstellt wurden, sollen zu Lande, zu Wasser und in der Luft eingesetzt werden. Einige Konzepte dieser Art wurden bereits gezeigt, während andere noch nicht im Detail bekannt gegeben wurden. Insbesondere ist nicht bekannt, wie die neuen Laser in der Luftfahrt eingesetzt werden.
In allen Fällen wird ein 300-kW-Kampflaser als Mittel zur Luftverteidigung auf kurze Distanz eingesetzt. Mit Hilfe des Strahls sollen Lenkwaffen, Marschflugkörper und Flugzeuge aller Klassen getroffen werden, die die Zuständigkeitsbereiche anderer Luftverteidigungskomponenten durchlaufen haben. Darüber hinaus bietet der Laser Schutz vor ungelenkten Raketen und Artilleriegeschossen.
Das Konzeptdesign von General Atomics für einen landgestützten Laser sieht die Installation aller notwendigen Geräte in einem Standardcontainer vor, der für den Transport auf verschiedenen Plattformen geeignet ist. Dabei wird ein rotierender Träger mit Laser auf das Dach des Containers aufgesetzt. Ein Komplex ähnlicher Architektur, jedoch ohne Container, kann auf Kriegsschiffen verwendet werden.
Die Einzelheiten des Einsatzes des neuen Lasers in der Luftfahrt werden nicht bekannt gegeben. Ein ähnlicher Komplex wird derzeit in Form eines Hängecontainers entwickelt, aber GA hat mit diesem Projekt offenbar nichts zu tun. Voraussichtlich wird der Laser des neuen Typs nur an ein Flugzeug des Typs AC-130 mit einem entsprechenden Vorrat an internem Volumen und Tragfähigkeit geliefert werden können.
Zwei Projekte
In den kommenden Jahren kann General Atomics die Entwicklung abschließen und einen experimentellen Laser auf Basis neuer Technologie mit einer Leistung von mindestens 100 und bis zu 300 kW, der sich durch geringe Abmessungen und geringes Gewicht auszeichnet, auf das Testgelände bringen. Im Jahr 2022Dieses Produkt muss Vergleichstests bestehen und seine Vorteile gegenüber den beiden anderen Entwicklungen unter Beweis stellen, um neue Entwicklungsstufen zu erreichen.
Bemerkenswert ist, dass General Atomics plant, die neue Technologie in zwei Projekten gleichzeitig einzusetzen. Offenbar ist das Unternehmen von der Richtigkeit seiner Entscheidungen überzeugt und bereit, diese in vollem Umfang umzusetzen. Wie recht sie hat - die Zeit wird es zeigen. Tests mit neuen Mustern für das Pentagon werden in wenigen Jahren beginnen.
