Até recentemente, o papel do laser era amplamente limitado a fornecer dados de alcance e iluminação, marcação e marcação de alvos para homing semi-ativo ou correção de curso de mísseis guiados por feixe. Além disso, os lasers são usados com sucesso como dispositivos cegos, em uma série de aplicações com fusíveis remotos, bem como em sistemas para contramedidas controladas de armas infravermelhas contra mísseis guiados por infravermelho.
A proteção contra lasers pode ser fornecida por sensores que podem detectar, identificar e determinar a localização da fonte, meios que obstruem a observação, evitando assim a coleta de informações e, por fim, filtros que evitam danos aos sistemas ópticos, incluindo o olho humano. Atualmente, os sistemas de laser de alta potência ou lasers de alta energia (inglês, HEL - High Energy Laser), capazes de destruir alvos como pequenos drones e projéteis, e danificar sistemas maiores, estão à beira de uma implantação operacional massiva, e os desenvolvedores e planejando estruturas, já vale a pena pensar cuidadosamente sobre como neutralizá-las.
Sem dúvida, os Estados Unidos implementam a maioria dos programas de laser, mas Rússia, China, Alemanha, Israel e Reino Unido também estão trabalhando em sistemas semelhantes e, de acordo com o Serviço de Inteligência do Congresso, é improvável que os Estados Unidos tenham uma vantagem clara aqui.
Sistemas marinhos
Nos estágios iniciais, a maior parte do uso operacional de lasers a bordo de navios de guerra provavelmente será reduzida à luta contra drones, barcos não tripulados e barcos de combate rápidos, que exigirão sistemas de potência relativamente baixa. Abater mísseis anti-navio e até mesmo aeronaves exigirá armas mais poderosas da classe 150 kW.
A Marinha dos Estados Unidos, o proponente mais entusiasta desta tecnologia, está financiando vários sistemas de armas a laser sob um grande programa SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). Em março de 2018, a Lockheed Martin ganhou um contrato para o primeiro sistema, ou fase um. Sob este contrato de $ 150 milhões, ela projetará, fabricará e fornecerá dois lasers High Energy Laser e Integrated Optical-dazzler com Surveillance (HELIOS), um para instalação em um destróier classe Arleigh Burke e outro para teste. O contrato também inclui a opção de mais 14 sistemas HELIOS. Após a conclusão bem-sucedida dos testes, essas opções aumentarão o valor do contrato para aproximadamente US $ 943 milhões.
"O programa HELIOS é o primeiro de seu tipo a integrar armas a laser, reconhecimento e vigilância de longo alcance e capacidades anti-drone para aumentar drasticamente a consciência situacional e as opções de defesa em camadas disponíveis para a Marinha dos Estados Unidos", disse um porta-voz do Escritório de Sistemas de armas e sensores.
O programa HELIOS inclui um laser de fibra óptica de 60 kW para combater UAVs e pequenos barcos, um sistema de reconhecimento de longo alcance e sensor de vigilância integrado ao sistema de controle de combate Aegis do navio e um laser cegante de baixa potência para interromper os sistemas de vigilância de drones inimigos. O laser principal tem um potencial de crescimento de até 150 kW.
Como parte da primeira fase, a Lockheed Martin deve entregar dois sistemas HELIOS para teste até 2020, um para instalação em um contratorpedeiro classe Arleigh Burke e outro para testes em terra em White Sands.
ODIN deslumbrante
O segundo sistema é uma instalação de laser de baixa potência ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - dispositivo cego óptico para a Marinha), projetada para cegar e desabilitar sensores UAV. De acordo com a Marinha dos EUA, os principais componentes do sistema ODIN incluem um dispositivo de mira de feixe, que por sua vez inclui um subsistema telescópico e espelhos de baixa resposta, dois emissores de laser e um conjunto de sensores para direcionamento grosso e preciso e, como em HELIOS, para reconhecimento e observação.
O terceiro sistema, conhecido como SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), é um desenvolvimento mais poderoso do programa Laser Weapon System (LaWS), segundo o qual um laser de 30 kW foi instalado para avaliação no navio de desembarque San Antiono. Em 2015, a Northrop Grumman foi selecionada como parte do programa SSL-TM para desenvolver uma arma de 150 kW que será instalada em um navio da classe San Antonio durante 2019.
Os planos atuais incluem o desenvolvimento de tecnologia para apoiar a segunda fase do SNLWS e o desenvolvimento do subprograma HELIOS. A terceira fase do projeto SNLWS também está planejada, com o poder das armas a laser sendo aumentado.
Um quarto sistema, designado RHEL (Ruggedised High Energy Laser), também está em preparação. A potência inicial também é de 150 kW, mas implementará uma arquitetura diferente que pode lidar com mais potência no futuro. A Marinha dos EUA planeja gastar cerca de US $ 300 milhões em 2019 nesses sistemas de armas.
Sistemas de veículos experimentais
O protótipo do laser terrestre portátil da Lockheed Martin Athena provou sua capacidade de derrubar pequenos drones. A empresa publicou um vídeo em que o laser atira cinco drones seguidos, cada vez visando a cauda vertical dos veículos.
Ao capturar um UAV ou um pequeno barco, o operador se certifica visualmente de que o objeto é inimigo e, usando um sensor infravermelho preciso, seleciona o ponto de mira. Segundo a empresa, para alvos rápidos, por exemplo, mísseis e minas, o sistema Athena funciona de forma independente, sem um operador na malha de controle. Embora Athena ainda seja um protótipo, a empresa afirma que a versão reforçada será adequada para uso em combate.
O sistema usa um laser de fibra ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) de 30 kW desenvolvido pela Lockheed Martin. No sistema ALADIN, vários módulos de laser trabalham juntos, esta configuração torna relativamente fácil escalar o poder da arma para valores mais altos.
Outro sistema, desta vez em desenvolvimento para o Exército dos EUA, teve um bom desempenho no exercício Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) realizado no início de 2018. Este sistema de armas recebeu a designação MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). É um sistema a laser Boeing de 5 kW instalado em um veículo blindado Stryker 8x8. O sistema MEHEL provou sua capacidade de derrubar pequenos helicópteros e drones de aeronaves acima e abaixo do horizonte durante o exercício MFIX, bem como engajar alvos terrestres com sucesso.
O sistema de armas a laser MEHEL do Exército dos EUA foi projetado para ser montado em uma plataforma de combate. Ele usa um laser de fibra comercial com potencial para gerar 10 kW de potência. É guiado por sistemas de controle de feixe, compostos por um sistema ótico telescópico com abertura de 10 cm e um sistema estabilizado de orientação e rastreamento de alta precisão. A aquisição e rastreamento de alvos são fornecidos por câmeras infravermelhas com campos de visão amplos e estreitos e um radar de banda Ku.
Em agosto de 2014, a Raytheon e o Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA (ILC) começaram a testar o sistema HEL para instalação em pequenos veículos táticos do Corpo para combater drones em baixa altitude e alvos semelhantes como parte do programa de Capacidades Navais do Futuro de Energia Dirigida em Movimento. Já em 2010, um protótipo do sistema em testes de demonstração conseguiu derrubar quatro drones.
De acordo com a Raytheon, a principal tecnologia em uma arma compacta é um guia de ondas planas (PWG). "Usando um único PWG, semelhante em tamanho e formato a uma régua de 50 cm, os lasers de alta energia geram energia suficiente para engajar com eficácia pequenas aeronaves."
No curto prazo, é possível implantar tal plataforma na forma de um promissor sistema de defesa aérea baseado em solo GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), que está sendo desenvolvido pelo ILC. O laser guiado por radar montado no veículo blindado JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) pode complementar o sistema de guerra eletrônica e os mísseis Stinger.
A empresa alemã Rheinmetall tem trabalhado muito no desenvolvimento de uma série de sistemas de armas a laser e conceitos operacionais para defesa aérea terrestre, alvos voadores lentos e baixos, interceptando mísseis não guiados, granadas e minas de artilharia, explosivos neutralizantes e escalonáveis efeitos não letais sobre uma série de ameaças de distâncias operacionais com lasers com capacidade de 10, 20, 20 e 50 kW instalados para fins de demonstração em veículos, incluindo veículos blindados sobre esteiras e rodas e um caminhão.
A empresa se esforçou muito para integrar os lasers em seus conhecidos sistemas de defesa aérea, ao mesmo tempo em que enfatiza que, pelo menos no curto e médio prazo, eles irão complementar as armas e mísseis do que substituí-los. Um dos principais desenvolvimentos na Rheinmetall é o alinhamento do feixe. Essa tecnologia permite que a energia de vários lasers seja concentrada em um alvo, o que possibilita que todo o sistema se concentre no morteiro, míssil, míssil de cruzeiro ou aeronave de ataque mais ameaçador, e então avance para o próximo alvo; essas capacidades foram demonstradas ao público em 2013. Um sistema HEL totalmente funcional pode ser desenvolvido nos próximos dez anos.
Israel também está investindo pesadamente nessa tecnologia. A Rafael Advanced Defense Systems desenvolveu um protótipo HEL chamado Iron Beam, que usa um laser de fibra de 10 kW, mas é expansível até “centenas de kW” para combater UAVs e mísseis e minas de curto alcance. De acordo com a empresa, o sistema Iron Beam consiste em duas instalações de laser em dois caminhões diferentes para interceptar um míssil, sendo que vários feixes podem ser usados em alvos maiores. A mensagem indica que o sistema pode estar pronto em 2020.
O sistema Drone Dome menor foi projetado para detectar e desativar pequenos drones por meio de interferência de RF; também pode incluir um laser de 5 kW capaz de atirar em alvos semelhantes em alcances de até 2 km.
Lasers chineses e russos
A China está desenvolvendo ativamente sistemas móveis em caminhões e plataformas táticas. As empresas chinesas, incluindo a Poly Technologies com seu Silent Hunter e Guorong-I, estão ansiosas para exibi-los em feiras e vídeos de pós-teste para a rede. Por exemplo, foi mostrado um vídeo no qual o sistema Guorong-I queima uma placa de teste carregada por um pequeno quadricóptero, possivelmente da linha DJI Phantom, e então derruba o próprio drone.
Acredita-se que a China também esteja trabalhando em sistemas de navios maiores, possivelmente instalados no novo cruzador Tour 055.
Os militares russos dizem que já têm armas a laser em serviço. Yuri Borisov, atualmente vice-primeiro-ministro da Federação Russa, declarou em 2016 que não se tratava de modelos experimentais, mas de armas militares.
Presume-se que a Rússia está desenvolvendo vários sistemas de laser e outras armas de energia direcionada, sistemas de laser para defesa contra aeronaves. Segundo relatos, está prevista a instalação de um laser de maior potência em aeronaves de combate de sexta geração, que, segundo especialistas, só entrarão em serviço na década de 2030.
Aplicações aéreas
Embora os navios, por sua própria natureza, tenham se tornado as primeiras plataformas móveis para a instalação de armas a laser de alta potência, já que podiam levar uma grande massa e fornecer a quantidade necessária de eletricidade, o processo de penetração prático dos sistemas laser no campo do a aviação tática já começou.
No verão de 2017, os primeiros testes de um laser de alta energia totalmente integrado foram realizados, durante os quais um alvo terrestre foi incinerado por um helicóptero Apache por uma unidade projetada pela Raytheon. Em uma série de sequestros de teste conduzidos pela Raytheon e o Exército dos EUA em colaboração com o Comando de Operações Especiais de White Sands, o helicóptero atingiu alvos em uma variedade de altitudes em diferentes velocidades, em diferentes modos de voo e em uma faixa inclinada de 1,4 km.
A fim de fornecer informações sobre o alvo, melhorar a consciência situacional e o controle do feixe, a Raytheon adaptou uma versão de sua estação optoeletrônica MTS (Multispectral Targeting System).
Uma parte importante dos testes foi determinar o quão bem a tecnologia resiste a influências externas, incluindo vibração, jatos e poeira do rotor principal, a fim de levar isso em consideração no desenvolvimento de armas avançadas.
Lasers a jato
A Força Aérea dos EUA está explorando a possibilidade de usar a tecnologia HEL para proteger aeronaves táticas de mísseis ar-ar ou superfície-ar como parte do programa Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), em conexão com o qual em Em novembro de 2017, o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA concedeu à Lockheed Martin um contrato para um sistema de contêiner que será testado em um caça a jato até 2021. Um dos objetivos do projeto é montar um laser de fibra de vários quilowatts em um espaço disponível limitado. O trabalho está focado em três subsistemas. O primeiro recebeu a designação STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) e é um sistema de direção de feixe; o segundo subsistema LPRD (Laser Pod Research & Development) é um contêiner que abrigará o laser, a fonte de alimentação e os sistemas de resfriamento; e a terceira é a própria instalação do laser LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Dragonfire britânico
Se tudo correr conforme o planejado, 2019 verá os primeiros testes do Dragonfre, um protótipo HEL desenvolvido para o governo do Reino Unido por um consórcio liderado pela MBDA que inclui Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica e várias empresas do Reino Unido, incluindo GKN, Arke, BAE Systems. e Marshall AOG. A demonstração planejada deve incluir um ciclo completo de testes em áreas terrestres e marítimas, desde a aquisição de alvos até a destruição.
O sistema de armas será baseado em uma arquitetura de laser de fibra escalonável com tecnologia de feixe coerente e um sistema de controle de fase correspondente. De acordo com a empresa QinetiQ, esta tecnologia permite criar uma fonte de radiação laser de alta precisão que pode ser direcionada a um alvo em movimento e gerar nele uma alta densidade de energia apesar da turbulência atmosférica, o que permite reduzir o tempo de acerto e aumentar o faixa. A arquitetura escalável do Dragonfre permite que o número de canais de laser seja aumentado para que as variantes resultantes possam ser personalizadas para lidar com uma ampla variedade de circuitos e integrados em uma variedade de plataformas marítimas, terrestres e aéreas.
Proteção de tecnologia leve
Os lasers, como armas, têm lados positivos e negativos. O feixe viaja na velocidade da luz, portanto, não há complicações significativas de tempo de vôo que afetem negativamente o processo de mira. Se o subsistema de rastreamento do complexo de armas puder ser mantido no alvo, ele poderá direcionar o feixe de laser para ele e mantê-lo pelo tempo necessário. Manter o feixe no alvo é muito importante, pois em muitos casos o sistema pode levar algum tempo para aquecer o alvo e exercer o efeito desejado. Nesse caso, o alvo tem a chance de "sentir" o ataque e usar contra-medidas apropriadas. Problemas também são criados pela própria atmosfera, uma vez que fenômenos que impedem a passagem do feixe, incluindo vapor d'água, precipitação, poeira, bem como o próprio ar (por exemplo, um fenômeno como a névoa), têm diferentes efeitos de absorção e refração em diferentes comprimentos de onda, afetando negativamente o alcance efetivo do laser e sua capacidade de concentrar energia no alvo.
Naturalmente, as Forças Armadas dos EUA estão procurando maneiras de proteger seus ativos de lasers e outras armas de energia direcionada. A Diretoria de Pesquisa Naval está implementando um importante programa para combater as armas de energia direcionada. Ele examina possíveis contramedidas baseadas em tecnologia que podem se tornar disponíveis para combater essas ameaças entre 2020 e 2025, incluindo materiais e vários tipos de véus.
Os materiais de proteção, por exemplo, podem incluir revestimentos reflexivos e ablativos ou destrutivos. Os revestimentos degradáveis, geralmente baseados em polímeros e metais, são normalmente usados em propelentes sólidos baseados no espaço e veículos de reentrada. Cortinas ou obstruções geralmente usam água ou fumaça para espalhar o feixe de laser e reduzir a quantidade de energia que atinge o alvo.
Outras contra-medidas estão começando a aparecer, que, de acordo com o princípio do bloqueio ativo, atrapalham o funcionamento do sistema laser e o impedem de manter o feixe no alvo, como, por exemplo, o uso de lasers a bordo da plataforma protegida. Essa direção, segundo algumas informações, foi tratada pela Adsys Controls. No entanto, a empresa atualmente descreve seu sistema Helios como um "sistema de arma de energia direcionada passiva", mas sem mencionar explicitamente os lasers. De acordo com Adsys. Helios, um kit de sensor instalado em grandes drones, fornece uma análise completa do feixe de entrada, incluindo sua localização e intensidade. "Com essas informações, ele bloqueia passivamente o inimigo, protegendo o veículo e sua carga útil."
As informações sobre os meios de combate às armas a laser são cuidadosamente guardadas, mas uma coisa é certa: uma nova batalha tecnológica de meios de influência e contra-ataque começou.
