Nos Estados Unidos, o trabalho continua na criação de uma nova arma laser. Uma das tarefas urgentes é o desenvolvimento de um laser de combate com uma potência de radiação de pelo menos 300 kW e com possibilidade de instalação em diferentes plataformas. Um dos participantes deste programa é General Atomics. Ela teria encontrado a solução necessária e agora está trabalhando em questões técnicas.
Desejos do cliente
Em outubro do ano passado, o Pentágono anunciou o lançamento de um novo programa de desenvolvimento de armas a laser com o objetivo de criar sistemas de combate avançados com desempenho aprimorado. Diversas organizações científicas e três empresas comerciais com vasta experiência na indústria de laser estiveram envolvidas no trabalho.
Constatou-se que os lasers de combate existentes, adequados para montagem em solo, superfície ou plataformas aéreas, desenvolvem uma potência não superior a 100-150 kW, que está longe de ser sempre suficiente para resolver uma missão de combate. Nesse sentido, o novo programa exige a criação de um complexo com potência de radiação de até 300 kW com as mesmas capacidades de instalação e implantação. Tais características permitirão ao laser não apenas lutar contra óticas e UAVs leves, mas também atingir alvos aéreos mais complexos.
Os empreiteiros tiveram três anos para realizar todo o trabalho necessário - o laser acabado deveria aparecer em 2022. Então, pode-se começar o desenvolvimento de sistemas reais de combate para as forças terrestres, a Força Aérea e a Marinha. Além disso, neste momento os conceitos de tais sistemas podem ser apresentados pelas empresas participantes do projeto.
Em dezembro, o chefe do tema "energia dirigida" Thomas Carr, em entrevista ao Breaking Defense, revelou alguns detalhes interessantes do projeto. Ele ressaltou que todos os desenvolvedores de novas armas abandonaram os lasers químicos em favor dos sistemas elétricos devido à sua maior eficiência. Também soube-se que dois em cada três novos projetos utilizam tecnologias existentes, e o terceiro prevê o desenvolvimento de novas ideias.
Novos desenvolvimentos
Um dos participantes do novo programa é General Atomics. Até recentemente, ela trabalhou em um laser promissor de forma independente, usando seus próprios desenvolvimentos e ideias. No entanto, a empresa recentemente decidiu unir forças com outra organização para continuar a trabalhar e criar novos designs.
Em outubro, a GA anunciou o início de um projeto de iniciativa que está sendo desenvolvido em conjunto com a Boeing. O resultado será um laser de batalha baseado em tecnologia de bombeamento distribuído escalonável. O produto acabado terá uma potência de 100 kW, mas no futuro poderá ser aumentada para 250 kW. Ao mesmo tempo, o laser terá dimensões limitadas, ótima dissipação de calor e outras características que permitem sua utilização em diferentes plataformas.
A mídia estrangeira informou que a tecnologia de bombeamento distribuído será usada não apenas em um novo projeto conjunto. Com base nessas idéias, um laser de 300 quilowatts será criado como parte do programa do Pentágono. A unificação dos dois projetos em termos de tecnologias-chave proporcionará vantagens óbvias. Em particular, o projeto conjunto da GA e da Boeing para criar um laser de baixa potência testará a tecnologia e encontrará maneiras de ampliá-la para atender aos requisitos militares. E depois disso, envie uma amostra viável completa para a competição do exército.
Tecnologias básicas
Um laser de bombeamento distribuído é proposto para uso em dois projetos. A tecnologia de bombeamento distribuído é o desenvolvimento original de um laser de estado sólido de estado sólido. Em sua forma original, um laser de estado sólido é capaz de fornecer alta potência, mas o cristal aquece neste caso, o que requer um sistema de resfriamento eficaz para evitar sua deformação e destruição.
A fibra é usada como uma alternativa aos lasers de estado sólido. Nesse caso, o feixe é formado por fibra ótica, que é mais fácil de resfriar. Diversas fibras emitem feixes de potência limitada, e sua combinação permite obter as características desejadas de todo o complexo. No entanto, a criação de um sistema que combina vários feixes é uma tarefa bastante difícil. Além disso, os cálculos de GA mostraram que um laser de 250 kW requer aprox. 100 fibras - isso torna o laser excessivamente complexo.
A General Atomics sugere o uso de vários cristais em série, um após o outro. A fonte de energia deve atuar sobre o primeiro cristal e gerar radiação laser, que é imediatamente transmitida ao segundo elemento do meio ativo. Ele amplifica a radiação e a entrega ao sistema de orientação do feixe óptico ou ao próximo cristal. Em teoria, a tecnologia permite que três ou mais cristais sejam conectados em série - ambos na mesma linha e usando espelhos intermediários.
O laser de bombeamento distribuído é mais simples e conveniente do ponto de vista da disposição dos agregados. Torna-se possível criar um produto mais compacto com potência de feixe suficiente. Além disso, não são necessários meios de resfriamento excessivamente grandes e complexos. A General Atomics observa que o laser resultante de 250 ou 300 kW é significativamente menor do que o esperado.
Para criar um complexo de laser de combate completo, são necessários meios de detecção e rastreamento de alvos, bem como automação de orientação capaz de manter o feixe no objeto selecionado até que ele seja atingido. Tecnologias semelhantes já estão disponíveis e foram testadas repetidamente em diferentes projetos. Além disso, essas tarefas podem ser simplificadas reduzindo e tornando o emissor mais leve. Ao mesmo tempo, existem dificuldades. Estrada acidentada, ondas, etc. capaz de interferir na retenção da mira e dificultar o acerto do alvo. Esses problemas precisam ser resolvidos.
Experiências futuras
Os lasers de combate da GA, criados por ordem do Pentágono e por iniciativa, estão previstos para uso em terra, no mar e no ar. Alguns conceitos desse tipo já foram mostrados, enquanto os detalhes de outros ainda não foram divulgados. Em particular, não se sabe como os novos lasers serão usados na aviação.
Em todos os casos, um laser de combate de 300 kW será usado como meio de defesa aérea de curto alcance. Com o auxílio do feixe, pretende-se atingir munições guiadas, mísseis de cruzeiro e aeronaves de todas as classes que tenham passado pelas áreas de responsabilidade de outros componentes de defesa aérea. Além disso, o laser fornecerá proteção contra foguetes não guiados e projéteis de artilharia.
O projeto de conceito da General Atomics para um laser terrestre prevê a instalação de todo o equipamento necessário em um contêiner padrão adequado para transporte em diferentes plataformas. Neste caso, um suporte giratório com laser é colocado no teto do contêiner. Um complexo de arquitetura semelhante, mas sem um contêiner, pode ser usado em navios de guerra.
As especificações do uso do novo laser na aviação não foram divulgadas. Um complexo semelhante está sendo desenvolvido na forma de um contêiner suspenso, mas o GA, aparentemente, não tem nada a ver com este projeto. Provavelmente, o laser do novo tipo só poderá ser entregue em uma aeronave do tipo AC-130 com o fornecimento correspondente de volumes internos e capacidade de carga.
Dois projetos
Nos próximos anos, a General Atomics pode completar o desenvolvimento e trazer para o local de teste um laser experimental baseado em nova tecnologia com uma potência de pelo menos 100 e até 300 kW, que se destaca por suas pequenas dimensões e peso. Em 2022este produto terá de passar por testes comparativos e demonstrar as suas vantagens sobre os outros dois desenvolvimentos, o que lhe permitirá avançar para novas fases de desenvolvimento.
Vale ressaltar que a General Atomics planeja usar a nova tecnologia em dois projetos ao mesmo tempo. Aparentemente, a empresa está confiante na correção de suas decisões e pronta para colocá-las em pleno funcionamento. Como ela está certa - o tempo dirá. Os testes de novas amostras para o Pentágono começarão em apenas alguns anos.
