Der Forschungsdirektor der US-Marine, Konteradmiral Matthew Clander, sprach in einem seiner Interviews über einen Festkörperlaser und die Ankündigung von Admiral Jonathan Greenert, dass ein solcher Laser 2014 an Bord eines Kriegsschiffs installiert werden soll. „Unsere gezielten Energieinitiativen und insbesondere Festkörperlaser Wissenschafts- und Technologieprogramme haben höchste Priorität, sagte Klander. "Das Festkörperlaserprogramm ist das Rückgrat unseres Engagements, den Fronttruppen schnell fortschrittliche Fähigkeiten zur Verfügung zu stellen."
In den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts versprachen Befürworter von gerichteten Energiewaffen (DEWs), dass Laser und Hochleistungsenergiewaffen die Kriegsführung revolutionieren würden. In vielerlei Hinsicht ist dieses Versprechen in anderer Form Wirklichkeit geworden, da Tausende kleiner Laser die Arsenale moderner Streitkräfte gefüllt haben. Bei diesen Lasern handelt es sich jedoch hauptsächlich entweder um Entfernungsmesser, die die Fähigkeiten und die Wirksamkeit von kinetischen Waffen erhöhen, oder um Blendgeräte, die feindliche Optiken deaktivieren. Die jüngsten Entwicklungen zeigen jedoch, dass die Möglichkeiten des ONE realer werden
Laser, Phaser, Blaster und elektromagnetische Kanonen sind zu einem Teil der Kanonenwaffen der Science-Fiction geworden, aber die wirklichen Probleme mit Leistung, Wärmekapazität, Größe und "der Neigung, gerichtete Energiewaffen gegen Mitbürger einzusetzen" sind schwer zu lösen implementieren. Heute werden ONE-Technologien hauptsächlich unterteilt in: Hochenergielaser HEL (Hochenergielaser), Hochleistungsmikrowellenwaffen HPM (Hochleistungsmikrowellen) und Strahlen geladener Teilchen. Die Wahrheit ist, dass wir dem Tag immer näher kommen, an dem ONE-Systeme im Kampfraum alltäglich werden. Dieser Artikel gibt einen Überblick über mehrere vielversprechende derzeit verfügbare Hochfrequenz- und Lasersysteme und untersucht die wahrscheinlichsten Trends in der militärischen Anwendung von GNE-Systemen in den nächsten zehn Jahren.
Aktives Eindämmungssystem (SAS)
Das Active Denial System (ADS) ist ein erschwingliches, eingesetztes und kampfbereites ONE-System. SAS, manchmal auch als Wärmestrahl oder Schmerzstrahl bezeichnet, wurde von Raytheon, einem weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Erforschung von Mikrowellenstrahlung, entwickelt. Es ist eines der ersten nicht-tödlichen, gezielten Antipersonensysteme, die im US-Militär eingesetzt werden. SAS wurde als nicht-tödliches System zur Kontrolle und zum Ausschluss von Menschenmengen entwickelt. Das fahrzeuggebundene System wurde mit einer Reichweite von etwa einem Kilometer getestet. SAS sendet einen fokussierten Strahl mit einer extrem hohen Frequenz von 95 GHz auf eine Person oder eine Gruppe von Personen, was starke Schmerzen verursacht. Durch diese Energie steigt die Oberflächentemperatur der menschlichen Haut an, die nach wenigen Sekunden so unangenehm wird, dass Menschen gezwungen sind, den Kontrollbereich zu verlassen. Hunderte von Tests wurden an Menschen durchgeführt, wonach die SAS als nicht tödliche Waffe zertifiziert wurde. Es bleiben jedoch Zweifel an den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen oder was passiert, wenn eine Person für längere Zeit exponiert war. SAS wurde 2010 nach Afghanistan entsandt, aber nie eingesetzt und von skeptischen Feldkommandanten zurückgeschickt. Das SAS wurde im März 2012 vom Marine Corps in Quantico demonstriert und von den Marines mit Begeisterung begrüßt. "Sie werden es nicht hören, Sie werden es nicht riechen, aber Sie werden es fühlen", sagte Colonel Tracy Tafolla, Direktorin der gemeinsamen Abteilung für nicht-tödliche Waffen, "und das gibt uns einige Vorteile, die wir nutzen können."
Mobiler Hochleistungslaser-Demonstrator HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)
Mitte 2007 wurden mit Boeing und Northrop Grumman zwei Phase-I-Verträge zur Entwicklung eines bodengestützten mobilen Lasersystems unterzeichnet. 2009 durfte Boeing seine Arbeit fortsetzen und ein Demonstrationsmodell bauen, das auf dem Chassis des schweren militärischen Geländewagens HEMTT montiert ist. Das System wurde 2011 mit reduzierter Kapazität auf dem Testgelände White Sands getestet. Es demonstrierte die Fähigkeit des Systems, fliegende Munition einzufangen, zu begleiten und zu zerstören. Der nächste Vertrag der US Army Rocket and Space Agency, der im Oktober 2012 ausgestellt wurde, ermöglichte es, diese Entwicklungen fortzusetzen. Dieser Vertrag ist als Phase II High Power Testing-Vertrag bekannt; es sieht die Installation eines 10 kW Festkörperlasers durch Boeing in einer mobilen Demonstrationsanlage eines Hochenergielasers HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator) vor. Der nächste optionale Schritt könnte die Integration eines leistungsstärkeren Lasers sein, um das Risiko beim Einsatz von Hochleistungslasern zu reduzieren. Die aktualisierte HEL MD-Installation während der Betriebstests führt die Erfassung, Verfolgung, Beschädigung und Zerstörung von Zielen durch.
„Das Boeing HEL MD-Programm verwendet die beste Festkörperlasertechnologie, um der Armee sowohl heute als auch in Zukunft Lichtgeschwindigkeitsfähigkeiten zur Verteidigung gegen Raketen, Artillerie, Mörser und Drohnen zu bieten“, sagte der Vizepräsident und Programmdirektor gerichtete Energiesysteme Mike Wrynn. Boeing erwartet, dass das System bis 2018 fertiggestellt und serienreif ist, wobei die Laserleistung von 10 kW auf 100 kW steigen wird.
Experimentelle Laserinstallation YAL-1 (ehemals Airborne Laser)
Das Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, ehemals ABL (Airborne Laser), ist ein Waffensystem, das auf einem chemischen Sauerstoff-Jod-Laser der Megawatt-Klasse basiert, der in einem modifizierten Boeing 747-400F-Flugzeug montiert ist. Es wurde in erster Linie als Raketenabwehrsystem zur Zerstörung taktischer ballistischer Raketen während der Beschleunigungsphase entwickelt. Die US Missile Defense Agency (MDA) feuerte im August 2009 erstmals erfolgreich einen Hochenergielaser (HEL) an Bord eines fliegenden Flugzeugs ab. Im Januar 2010 wurde die HEL während des Fluges verwendet, um eine Testrakete während der Beschleunigungsphase abzufangen und nicht zu zerstören. Im Februar 2010 zerstörte das System bei Tests vor der Küste Kaliforniens erfolgreich eine Flüssigtreibstoffrakete in der Beschleunigungsphase der Flugbahn. Wie in der MDA angegeben, wurde weniger als eine Stunde nach der Zerstörung der ersten Rakete die zweite Rakete, die bereits aus Feststoffen bestand, erfolgreich abgefangen (aber nicht zerstört) und alle Testkriterien erfüllten die angegebenen. Die MDA-Erklärung stellte auch fest, dass ABL acht Tage zuvor eine identische Feststoffrakete im Flug zerstört hatte. Zum ersten Mal während des Tests zerstörte ein gerichtetes Energiesystem taktische ballistische Raketen in jeder Flugphase. Später wurde ein Bericht veröffentlicht, der besagte, dass die erste Bombardierung im Februar 50 % weniger Bestrahlungszeit benötigte als erwartet, um die Rakete zu zerstören; der zweite Beschuss der Feststoffrakete wurde eine Stunde später abgeschaltet, bevor die Rakete aufgrund von Problemen mit "Beam Misalignment" zerstört wurde. Die Mittel für das Programm wurden 2010 gekürzt und im Dezember 2011 ganz eingestellt. Im Jahr 2013 wurde die Forschung mit dem Ziel fortgesetzt, die Erfahrungen mit dem YAL-1-Lasersystem zu nutzen und zu versuchen, ein Anti-Raketen-Lasersystem auf Drohnen zu installieren, die über der Höhengrenze eines umgebauten Jet-Airliners vom Typ Boeing 747-400F fliegen können.
Area Defense Anti-Munition (ADAM)
Lockheed Martin war auch einer der führenden Entwickler von HEL-basierten Waffensystemen. In den letzten Jahren hat Lockheed Martin ein Area Defense Anti-Munitions (ADAM)-System entwickelt, um kritische Ziele vor Bedrohungen aus kurzer Reichweite wie UAVs oder selbstgebauten Artillerie-Raketen wie QASSAM zu schützen. Das Laser- und Feuerleitsystem des ADAM-Komplexes ist in einem Container auf einem großen Anhänger untergebracht, der einen LKW ziehen kann. Nach der Positionierung und dem Einschalten kann ADAM Informationen von einem Netzwerk nahegelegener Radargeräte empfangen oder mit dem richtigen Timing als separates System arbeiten. Nach dem Empfang eines Signals kann ADAM Ziele in einer Entfernung von 5 km verfolgen und diese mit seinem 10 kW Laser in einer Entfernung von bis zu 2 km zerstören. Während einer Demonstration im Jahr 2012 hat das System laut Lockheed Martin ein Ziel innerhalb von drei Sekunden erfasst, verfolgt und zerstört. Im November 2012 berichtete Lockheed Martin, dass ADAM „erfolgreich vier Raketen im simulierten Flug aus 2 km Entfernung zerstört und das UAV auf 1,5 km abgefangen hat, wodurch es kontrolliert abstürzt“. Bei nachfolgenden Tests im März und April 2013 zerstörte das ADAM-System acht angreifende Kleinkaliber-Raketen wie die QASSAM. Lockheed Martin verbessert ADAM weiter, und laut Tony Bruno, Präsident von Lockheed Martin Space Systems, ist ADAM "ein praktisches und erschwingliches gerichtetes Energiesystem, das das eigentliche Problem des Umgangs mit Bedrohungen in der Nähe lösen kann."
Das Marine Corps demonstrierte im November 2012 in Virginia das Active Denial System (ADS). ADS ist ein hochmodernes gerichtetes Energiesystem im Millimeterwellenbereich, das dem Militär bei Kontakt mit potenziell feindlichen Menschenmengen etwas vernünftigeres als Geschrei und weniger schädliches als Schießen gibt.
Da den Lasern die Zukunft gehört, hat Boeing ein mobiles Laserwaffensystem auf einem LKW-Chassis entwickelt.
Das HPEMcase Plus von Diehl Defence ist ein kompaktes autonomes mobiles System mit 50 % mehr Leistung und größerer Reichweite als die Standardversion. Das System dient der Bekämpfung von Abhörgeräten
Bofors HPM BLACKOUT Hochleistungs-Mikrowellenwaffe
Einige nicht-tödliche ONE-Systeme sind schwer zu erkennen. Sie können im heutigen Konflikt einen einzigartigen taktischen Vorteil bieten. Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihren Gegner per Knopfdruck daran hindern, elektronische Geräte zu benutzen? Dies kann beispielsweise mit einem High-Power Microwave (HPM) BLACKOUT Mikrowellensystem von BAE Systems Bofors erfolgen. Das System ist eine mobile Mikrowellenquelle, die den Betrieb ungeschützter elektronischer Geräte stören kann. Ursprünglich nur als Evaluations- und Experimentiergerät entwickelt, hat das Bofors HPM BLACKOUT gute Aussichten, ein praxistaugliches System zu werden. In der Systemeinweisung heißt es, dass das System "aus großer Entfernung eine verheerende Wirkung auf eine Vielzahl von kommerziellen Geräten hatte … Das System besteht aus einem integrierten Modulator, einer Mikrowellenquelle und einer Antenne". Das System wiegt weniger als 500 kg und ist ca. 2 Meter lang. Eine operative Variante des Bofors HPM BLACKOUT könnte gezielte Bereiche deaktivieren, viele kommerzielle und einige militärische elektronische Systeme deaktivieren und den Gegner unfähig machen, Mobiltelefone, Smartphones, Tablets, andere Geräte und Waffensysteme zu verwenden. In einem kürzlich veröffentlichten Bericht von BAE Systems hieß es, dass eine Gruppe ihrer Forscher „die Fähigkeit des Bofors HPM BLACKOUT-Systems demonstriert hat, sich nachteilig auf ausgewählte elektronische Geräte in Waffensystemen auszuwirken und dass dieses System eine wichtige Ergänzung zu andere Waffen, insbesondere im asymmetrischen Raum, wo echte Bedrohungen mit unschuldigen Zivilisten vermischt werden."Es ist klar, dass ONE-Systeme wie das Bofors HPM BLACKOUT verwendet werden könnten, um sich einen Vorteil im Bereich der elektromagnetischen Kriegsführung zu verschaffen.
Elektromagnetische Hochleistungswaffen (HPEM)
Diehl hat eine Reihe von Mikrowellenquellen entwickelt, die auf Marx-Mehrstufenoszillatoren und Mikrowellenoszillatoren basieren (die Methode zur Erzeugung von Mikrowellen aus DC-Pulsen bleibt unklar). Diese Quellen reichen von tragbaren (mit 375 MHz und DS110B im 100-300 MHz-Bereich betriebenen) bis hin zu festen Installationen (mit 100 MHz [in Öl], 60 MHz [in Glykol] und 50 MHz [in Wasser], alle bei eine maximale Pulswiederholrate von 50 Hz). Tragbare Systeme erzeugen Berichten zufolge 400 kV und 700 kV, während die Ausgangsspannung einer stationären Installation bis zu einem Megavolt betragen kann. Diehl-Techniker arbeiteten an Design und Implementierung der High-Gain-Antenne, um die Effizienz der oben genannten Systeme zu verbessern und sie für militärische Zwecke zu nutzen.
Im Januar 2013 erteilte das Patentamt Diehl BGT Defence ein Patent für seinen Mikrowellengenerator.
Der Einsatz nicht-tödlicher HPEM-Systeme (High-Power-Electro-Magnetics) bietet neue Möglichkeiten, die es militärischen und zivilen Kräften ermöglichen, Kommando-, Informations- und Überwachungssysteme zu deaktivieren. HPEM-Quellen können zum Schutz von Personen und Konvois verwendet werden, um beispielsweise Funksprengkörper zu überlasten und dauerhaft zu deaktivieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schalldämpfern ist das HPEM Konvoi-Schutzsystem auch gegen neue Arten von Sensor-IEDs wirksam. Feindliche Fahrzeuge mit elektronischer Motorsteuerung können durch ein mobiles oder stationäres HPEM-System unerwartet gestoppt werden. Die neue HPEM-Technologie von Diehl Defence schützt Konvois vor IEDs; Es ermöglicht Ihnen, das Verlassen von Autos zu stoppen und den unbefugten Zugang zu gesperrten Bereichen zu verhindern. Damit leistet diese Technologie einen überzeugenden Beitrag zum Schutz von Soldaten im internationalen Einsatz.
HPEM-Systeme können auch Spezialeinheiten und Polizeikräfte bei der Erfüllung ihrer Aufgaben unterstützen. HPEM-Systeme unterdrücken feindliche Kommunikation und stören Geheimdienst- und Informationssysteme, beispielsweise bei der Freilassung von Geiseln. Die Analyse der Auswirkungen hochenergetischer magnetischer Impulse auf Waffensysteme führt zu dem Konzept nicht-tödlicher Aktoren, die versteckte IEDs aus sicherer Entfernung neutralisieren können, ohne Mensch und Umwelt zu schädigen.
Wearable HPEMs sind als Testsysteme zusammen mit grundlegenden fahrzeugmontierten Anti-IED- und Fahrzeugabschaltsystemen erhältlich.
Das Laserwaffensystem LaWS (Laser Weapon System) ist ein Technologiedemonstrator, der von Naval Systems Command aus kommerziellen Festkörper-Faserlasern hergestellt wird. LaWS kann Ziele gemäß den vom MK 15 PHALANX Close-In Weapon-Kurzstreckenkomplex oder von anderen Leitquellen erhaltenen Daten anvisieren und kleine Boote und Luftziele ohne Verwendung von Kugeln zerstören
Schiffslasergesetze
Für den sofortigen Schutz von Schiffen hat Raytheon einen Festkörperlaser Laws entwickelt. Dieses ONE-System kombiniert Strahlen von sechs HELs zu einem einzigen Strahl zur Führung zu sich langsam bewegenden Zielen; es ist mit einer Radarstation verbunden, die angreifende Ziele erkennt und verfolgt. Von Gesetzen wird erwartet, dass sie traditionelle kinetische Waffensysteme mit kurzer Reichweite ergänzen; es kann Ziele in Übereinstimmung mit Daten anvisieren, die vom MK 15 PHALANX Close-In Weapon-Kurzstreckenkomplex oder von anderen Leitquellen erhalten wurden. Nach erfolgreichen Feldversuchen im Jahr 2012 erklärte der Laws-Programmmanager, Kapitän David Keel, dass „der Erfolg dieser Bemühungen eindeutig den militärischen Einsatz von gerichteten Energiewaffen in maritimen Umgebungen rechtfertigt. Die Weiterentwicklung und Integration eines leistungsstärkeren Lasers in das Laws-System wird die Reichweite erhöhen und die Reichweite von Zielen erweitern, die erfolgreich erfasst und zerstört werden können.“
Die US Navy betrachtet Laws als ein hochfunktionales und genaues System mit geringem Risiko und hohem Rückstoß.„Selbst unsere untertriebenen Zahlen sagen uns, dass ein Schuss gerichteter Energie weniger als einen Dollar kostet“, sagte Konteradmiral Klander in einem Interview vom 8. April 2013. "Vergleichen Sie das mit den Hunderttausenden von Dollar, die bei einem Raketenstart entstehen, und Sie werden die Vorteile dieser Fähigkeiten erkennen."
Unter Berufung auf eine Reihe von technologischen Durchbrüchen im Entwicklungsprogramm von Laws kündigte die US Navy an, dass sie 2014 Laws an Bord des PONCE-Transportdocks der AUSTIN-Klasse einsetzen wird.
Entwicklung eines Kurzstrecken-Luftverteidigungssystems auf Basis einer Hochenergie-Laseranlage
Eine Laserwaffe, oder ONE, strahlt Energie in eine bestimmte Richtung ab, ohne dass ein Trägermittel vorhanden ist. Es überträgt Energie auf ein Ziel, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die zu erwartende Exposition des Menschen kann tödlich oder nicht tödlich sein. Diese Auswirkungen können in physische, physiologische oder psychologische Kategorien eingeteilt werden. Energie kann viele Formen annehmen: elektromagnetische Strahlung, einschließlich Radiofrequenzen, Mikrowellen, Laser und Maser, Teilchen mit Masse in Strahlwaffen (aus technischer Sicht eine Art Mikroprojektil) und Schall in Schallwaffen.
Laserwaffen eignen sich besonders für Operationen, die eine hohe Genauigkeit und schnell skalierbare Wirkung erfordern, sowie für die Abwehr kostengünstiger Bedrohungen, die in großer Zahl angreifen.
Demonstrationslasersystem der deutschen Firma MBDA
MBDA fördert Hochleistungslaser bei der Entwicklung integrierter Laserwaffensysteme. Zu den Vorteilen der Anwendung gehören: sofortige Auswirkung auf das Ziel, geringe optische Erkennbarkeit, geringe Logistik- und Wartungskosten und sehr niedriger Arbeitsaufwand, skalierbare Auswirkung auf das Ziel und die Möglichkeit seiner Erhöhung, hohe Genauigkeit, hohe Selektivität, keine indirekten Verluste und schließlich keine Notwendigkeit für Beschaffung, Lagerung oder Transport von Munition.
Zu den möglichen Anwendungen für Laserwaffensysteme gehören der Schutz kritischer Vermögenswerte wie etwa vorgeschobene Stützpunkte, Soldaten und Fahrzeuge (Land, Luft, See); Erhöhung oder Behinderung der taktischen Mobilität; und Schutz vor Terrorismus. Sie sind in der Lage, die Aufgaben der Bekämpfung von Raketen, Artilleriegeschossen und Mörsermunition, UAVs, IEDs und tragbaren Luftverteidigungssystemen auszuführen.
Der Fokus von MBDA auf Hochleistungslaser basiert heute auf dem sogenannten integrierten Systemansatz. MBDA arbeitet an Laserwaffen zur Bekämpfung von Raketen, Artilleriegeschossen und Mörsermunition. Die Auftragsarbeit mit der Europäischen Verteidigungsagentur und dem Bundesamt für Verteidigungswesen schreitet gut voran. Um die Entwicklung zu beschleunigen, hat MBDA einen erheblichen Teil seiner eigenen Mittel in dieses Programm investiert.
Die Demonstrationslaseranlage mit einer Laserleistung von 40 kW arbeitete erfolgreich an Luftzielen in einer Entfernung von über 2000 Metern und einer Höhe von 1000 Metern.
Auf dem MBDA-Testgelände in Schrobenhausen ist die notwendige Infrastruktur bereits vorhanden. Es besteht aus drei Schieß- und Tracking-Testständen, einem Testlabor und einem Rooftop-Lab mit Laserdemonstrator, die zusammen hervorragende Möglichkeiten für die aktuelle und zukünftige Entwicklung bieten.
Die nächsten zehn Jahre
GNE-Systeme zeigen uns, wie die Zukunft aussehen könnte. Bevor die ONE das Schießpulver ablöst und zu einer qualitativ neuen Kriegstechnologie wird, müssen die Probleme mit Strom, Wärmekapazität, Größe und "der Veranlagung, gezielte Energiewaffen gegen Mitbürger einzusetzen" gelöst werden.„Eine nützliche Faustregel ist, dass TNT etwa ein Megajoule chemischer Energie enthält und diese Menge oft benötigt wird, um ein militärisches Ziel zu zerstören“, heißt es in einem Bericht über UNE-Systeme, der im Juni 2013 vom Surface Weapons Development Center der US Navy in Dahlgren veröffentlicht wurde. Um eine konventionelle Militärwaffe zu werden, muss jeder vielversprechende Laser, Phaser oder Blaster ständig zerstörende Energie von etwa einem Megajoule erzeugen. Die meisten DRE-Systeme haben dieses Niveau noch nicht erreicht, aber einige von ihnen könnten diese Fähigkeiten Anfang 2016 erreichen.
Ausgehend von den in Open Source veröffentlichten Informationen zu den ONE-Systemen lässt sich derzeit folgendes Zwischenfazit ziehen. Die Hauptaussichten für die Verwendung von gerichteter Energie für militärische Aufgaben sind die Fähigkeit, Unruhen (ADS) zu kontrollieren, ungeschirmte Elektronik zu deaktivieren (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM) und kritische Bereiche und Ausrüstung zu schützen (ADAM, Laws und HEL MD). Allein diese Fähigkeiten ermöglichen es uns, das Kampfpotential so weit zu steigern, dass wir ständig Forschung und Entwicklung an den ONE-Systemen betreiben müssen. Auf großen Schiffen, großen Flugzeugen und Bodenzielen der Punktverteidigung mit großen Energiequellen werden Systeme mit höherer Letalität und dementsprechend höherem Energiebedarf installiert. Obwohl das erste tödliche bodengestützte mobile Lasersystem, das HEL MD, bereits auf einem großen Fahrzeug eingesetzt wurde, ist es noch nicht so mobil, funktional flexibel oder tödlich wie bestehende kinetische Systeme. Im nächsten Jahrzehnt ist es nach Überwindung erheblicher technologischer Schwierigkeiten möglich, dass ein Panzer mit einer neuen Version des Lasersystems "ähnlich dem HEL MD" auf den Markt kommt. Der Programmleiter für die Entwicklung der Festkörperlasertechnologie beim Amt für Marineforschung schrieb in seinem Bericht vom April 2013: „Die Zukunft ist da. Festkörperlaser sind ein großer Schritt in Richtung einer grundlegenden Transformation der modernen Kriegsführung, die durch das Aufkommen gerichteter Energiesysteme gekennzeichnet ist; genau das gleiche geschah zu gegebener Zeit mit Schießpulver, das Messer und Schwerter ersetzte."
