در میدان های نبرد جنگ های محلی در دنیای امروز ، از سربازان گرفته تا مخازن نبرد اصلی زرهی ، از پناهگاه ها تا اهداف خوشه ای ، ترسناک ترین سلاح ها انواع هواپیماهای بدون سرنشین و موشک های کروز است. به طور خاص ، به اصطلاح "چشم انداز اول شخص" ، یعنی Micro-Drones FPV ، با سرعت پرواز سریعتر ، قابلیت های کنترل بسیار انعطاف پذیر و هزینه نسبتاً کم ، می تواند از تاکتیک های "swarm" برای انجام حملات اشباع در مختلف استفاده کند اهداف به نوبه خود تا زمانی که هدف کاملاً از بین برود. در این حالت ، تکنسین های نظامی و نظامی کشورهای مختلف به طور فعال در حال توسعه سیستم های جدید ضد هواپیماهای بدون سرنشین برای مقابله با تهدیدهای تقریباً همه گیر هواپیماهای بدون سرنشین هستند. در میان آنها ، امیدوار کننده ترین و مقرون به صرفه ترین سیستم ضد هواپیماهای بدون سرنشین ، سلاح لیزر با انرژی بالا است.
فناوری که در جنگ سرد آغاز شد
از سال 1960 ، هنگامی که دانشمند آمریکایی میمن با موفقیت اولین لیزر یاقوت جهان را توسعه داد و اولین پرتو لیزر را در تاریخ بشر به دست آورد ، قدرتهای نظامی جهان با این ایده به کار رفته است که این پرتو مصنوعی را با جهت گیری قوی ، تک رنگ و خوب و خوب و خوب و تک رنگ و تک رنگ آمیزی کرده است. انسجام و روشنایی و چگالی انرژی بسیار بالا به ارتش. به عنوان اولین کشور جهان که لیزرها را اختراع می کند ، ایالات متحده به طور طبیعی رهبری در توسعه سلاح های لیزری را به عهده گرفت و رقیب جنگ سرد آن ، اتحاد جماهیر شوروی ، از نزدیک عقب نشینی کرد.
با این حال ، در دوره پرتنش رویارویی بین شرق و غرب ، ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی بر سلاح های لیزر با قدرت بالا در مقیاس بزرگ برای ضد موشک و ضد ماهواره متمرکز شده اند. به ویژه ، دولت ریگان ایالات متحده طرح بسیار گسترده ای از "جنگ ستارگان" را پیشنهاد کرد ، که محتوای اصلی آن استقرار سلاح های لیزر با انرژی بالا در فضا ، زمین و کشتی های جنگی برای رهگیری انواع مختلف متوسط بود و موشک های بالستیک دوربرد و بین قاره ای اتحاد جماهیر شوروی.
بعداً ، با پایان جنگ سرد ، به ویژه به دلیل افزایش بلوغ فناوری موشک های ضد موشکی ، ایالات متحده اساساً از توسعه سلاح های لیزر با انرژی بالا در سطح استراتژیک با دشواری فنی بالا و هزینه بسیار بالا دست کشید. به توسعه سلاح های لیزر با انرژی در سطح تاکتیکی با اندازه و وزن کلی بسیار کوچکتر ، دشواری فنی کم و هزینه نسبتاً ارزان تبدیل شد. در میان آنها ، نیروی دریایی ایالات متحده فعال ترین است. همراه با مؤسسات تحقیقاتی علمی تحت وزارت دفاع ایالات متحده و شرکتهای مهم نظامی داخلی ، تعدادی از پروژه های تحقیقاتی و توسعه سلاح های لیزر با انرژی بالا تاکتیکی با مسیرهای فنی مختلف مانند سیستم سلاح لیزر نیروی دریایی (قوانین) راه اندازی کرده است. تظاهرات کننده لیزر دریا (MLD) و سیستم لیزر تاکتیکی (TLS).
در ابتدای قرن بیست و یکم ، این پروژه های تحقیقاتی و توسعه سلاح های لیزر با انرژی بالا تاکتیکی یک مرحله پس از دیگری وارد مرحله آزمایش ماشین واقعی شده اند. به عنوان مثال ، سلاح های لیزر قوانینی که توسط شرکت Raytheon از ایالات متحده تهیه شده است با سیستم دفاع نزدیک "Phalanx" همراه است و در یک طرف {2}} Barrel 20mm Gatling Gun نصب شده است. حداکثر توان خروجی 33 کیلووات است. از سال 2008 تا 2010 بارها و بارها هواپیماهای بدون سرنشین را در چندین آزمایش دریایی شلیک کرده است. به ویژه ، در آزمایش در ماه مه 2010 ، قوانین به سرعت 7 هواپیمای بدون سرنشین کوچک را در فاصله 3 کیلومتری در مدت زمان بسیار کوتاه شلیک کردند ، و کاملاً نشان می دهد پتانسیل سلاح های لیزر در ضد هواپیماهای بدون سرنشین.
می تواند به طور مؤثر با هواپیماهای بدون سرنشین مقابله کند
از منظر اصل کار ، اشکال خسارت سلاح های لیزر به هواپیماهای بدون سرنشین عمدتاً به اثر فرسایش حرارتی ، اثر آسیب موج شوک و اثر آسیب تابش تقسیم می شود. در میان آنها ، مهمترین وسیله مخرب سلاح های لیزر ، اثر فرسایش حرارتی است. هنگامی که پرتو لیزر بر روی پهپاد عمل می کند ، الکترونهای موجود در مواد پوستی آن انرژی لیزر را به دست می آورند ، که در آن زمان برخوردهای خشونت آمیز را ایجاد می کند و به انرژی گرما تبدیل می شود. از آنجا که دمای ناحیه تابش لیزر به سرعت بالا می رود ، هنگامی که درجه حرارت بیشتر از نقطه ذوب است ، مواد پوستی هواپیمای بدون سرنشین ذوب می شود یا حتی بخار می شود.
به طور کلی ، به منظور کاهش وزن بدنه تا حد امکان ، هواپیماهای بدون سرنشین میکرو و کوچک و متوسط بیشتر از مواد کامپوزیت غیر فلزی برای تهیه پوست استفاده می کنند. مواد نسبتاً ارزان شامل فیبر شیشه ای ، رزین اپوکسی ، PE/PP (پلی اتیلن/پلی پروپیلن) و غیره است و برخی از آنها از فیبر کربن ، فیبر آرام و غیره استفاده می کنند. این مواد کامپوزیت دارای قدرت ، وزن سبک و خوردگی هستند مقاومت تولید پوست هواپیماهای بدون سرنشین می تواند نیازهای عملکرد پرواز ، کاهش وزن و استحکام کافی را در نظر بگیرد. هواپیماهای بدون سرنشین بزرگ و متوسط که معمولاً از مواد آلیاژ آلومینیومی با کارایی بالا به عنوان پوست استفاده می کنند ، که اساساً مشابه مواد پوستی است که معمولاً در هواپیماهای سرنشین دار استفاده می شود.
نقاط ذوب این مواد پوستی متفاوت است. نقطه ذوب مواد فیبر کربن حدود 300 درجه است ، در حالی که نقطه ذوب مواد آلیاژ آلومینیوم به طور کلی می تواند به حدود 600 درجه برسد. با این حال ، برای پرتوهای لیزری با دمای رسیدن به هزاران یا حتی ده ها هزار درجه سانتیگراد ، فقط میلی ثانیه از زمان قرار گرفتن در معرض برای ذوب و تبخیر پوست هواپیماهای بدون سرنشین مختلف کافی است. با ذوب شدن پوست و تبخیر ، پرتو لیزر به تابش ساختار داخلی و تجهیزات هواپیماهای بدون سرنشین ادامه می دهد و با توجه به موقعیت های مختلف باعث آسیب و تخریب بیشتر می شود. به عنوان مثال ، هنگامی که پرتو لیزر سیستم کنترل هواپیماهای بدون سرنشین را تابش می کند ، تابلوها و تراشه های مدار داخلی خود را می سوزاند و باعث می شود توانایی کنترل اتوماتیک و سقوط آن را به طور کامل از دست بدهد. هنگامی که کلاهک برخی از هواپیماهای بدون سرنشین خودکشی را تابش می کند ، می تواند بار داخلی را منفجر کند و هواپیماهای بدون سرنشین را کاملاً منفجر کند. حتی اگر بسته باتری یا مخزن سوخت هواپیماهای بدون سرنشین را تابش کند ، می تواند باعث آتش سوزی آن شود.
علاوه بر این ، اثر آسیب موج شوک و اثر آسیب تابش ناشی از پرتوهای لیزر با انرژی بالا نیز می تواند آسیب بزرگی به هواپیماهای بدون سرنشین وارد کند. به عنوان مثال ، اثر آسیب موج شوک عمدتاً به جت پر سرعت پلاسما تشکیل شده است که پس از ذوب و ساختار پوستی بدون سرنشین ایجاد شده است. نیروی عظیم ضربه ایجاد شده باعث ایجاد بیشتر به ساختار داخلی هواپیمای بدون سرنشین می شود و باعث می شود بدنه و بالها شکسته شود و حتی در هوا تجزیه شود. اثر آسیب تابش به این معنی است که وقتی پلاسما بیرون می رود و تحت تأثیر قرار می گیرد ، اشعه ایکس را نیز آزاد می کند ، بنابراین اثر آسیب مشابهی شبیه به پالس های الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد ، که باعث می شود تراشه سیستم کنترل هواپیمای بدون سرنشین شکست بخورد.
در حقیقت ، حتی برخی از سلاح های لیزری با قدرت پایین ، که پرتوهای لیزر آنها برای آسیب رساندن به پوست هواپیماهای بدون سرنشین کافی نیست ، می تواند به هدف این باشد که این هواپیمای بدون سرنشین با تابش آسیب پذیرترین قسمت هواپیماهای بدون سرنشین ، سنسور فوتوالکتریک ، اثربخشی جنگی خود را از دست بدهد. آزمایشات نشان می دهد که وقتی پرتو لیزر پنجره نوری سنسور فوتوالکتریک پهپاد را تابش می کند ، پرتو مستقیماً روی تراشه سنسور تصویر مانند CCD (دستگاه همراه با شارژ ، سنسور تصویر IE) یا CMOS (سنسور) از طریق لنز متمرکز می شود. هنگامی که دمای سطح ناشی از تابش پرتو به حدود 200 درجه می رسد ، می تواند باعث آسیب دائمی به تراشه سنسور تصویر شود و آن را کاملاً ناکارآمد کند.
پس از آنكه نیروی دریایی آمریكا ثابت كرد كه سلاح های لیزر با انرژی بالا می توانند به طور مؤثر با هواپیماهای بدون سرنشین برخورد كنند ، سایر خدمات نظامی آمریكا و حتی كشورهای بیشتری نیز شروع به توسعه چنین سلاح های جدید می كنند. به عنوان مثال ، ارتش آمریكا همچنین با تهدیدهای هواپیماهای بدون سرنشین و موشكهای كروز روبرو است ، بنابراین سیستم دفاعی هوایی با برد کوتاه موبایل (M-SHORAD) را بر اساس شاسی وسیله نقلیه زرهی 8 × 8 stryker با حداکثر توان خروجی توسعه داد. از 50 کیلووات. علاوه بر این ، انگلستان با کد سلاح لیزر تاکتیکی با نام "اژدها آتش" با حداکثر توان خروجی 50 کیلووات تهیه کرده است که می تواند در کشتی ها مجهز شود یا در وسایل نقلیه مختلف چرخدار یا ردیابی نصب شود.
اسرائیل به منظور مقابله با موشک ها ، پوسته های ملات و هواپیماهای بدون سرنشین که توسط حماس و حزب الله در لبنان راه اندازی شده است ، یک سلاح لیزری تاکتیکی به نام "Iron Beam" ایجاد کرده است که با سیستم دفاع هوایی "آهنین" همکاری می کند که از موشک ها برای رهگیری استفاده می کند. از آنجا که اسرائیل برای "پرتو آهن" نیازهای عملیاتی بالاتری دارد و باید بتواند اهداف مهمات را رهگیری کند ، حداکثر توان تولید آن به 100 کیلووات افزایش یافته است. در ماه مه 2023 ، سلاح لیزر تاکتیکی "پرتو آهنین" چندین موشک را که توسط حماس در جنگ واقعی راه اندازی شده بود ، برای اولین بار رهگیری کرد.
با این حال ، از نظر رهگیری هواپیماهای بدون سرنشین ، اولین رکورد واقعی جنگی توسط سلاح لیزر تاکتیکی "شکارچی ساکت" مجهز به ارتش سعودی حاصل شد. در سال 2022 ، عربستان سعودی اولین نمایشگاه دفاع بین المللی را برگزار کرد و برای اولین بار اعلام کرد که آخرین سلاح لیزر تاکتیکی "ساکت شکارچی" آن 13 هواپیمای بدون سرنشین خودکشی را که توسط نیروهای مسلح حوثی در جنگ واقعی پرتاب شده بود ، شلیک کرد و ویرایش های هواپیماهای بدون سرنشین را به نمایش گذاشت. که آتش گرفت و سوزاند. حداکثر توان خروجی این نوع سلاح لیزر تاکتیکی 30 کیلووات است و حداکثر دامنه کشتار 4 ، {4} متر است. تابش مداوم در فاصله 1 ، {6}} متر برای سوزاندن از یک صفحه فولادی با ضخامت 5 میلی متر کافی است. با توجه به اینکه هواپیماهای بدون سرنشین خودکشی که توسط نیروهای مسلح حوثی تولید و مورد استفاده قرار می گیرد ، در طراحی خام تر هستند ، پوست آنها فقط می تواند از مواد کمترین PE/PP یا فایبرگلاس استفاده کند و سلاح لیزر تاکتیکی "شکارچی ساکت" تقریباً می توان گفت برخورد با چنین هواپیماهای بدون سرنشین آسان است.
جهت توسعه آینده
از منظر توسعه آینده ، دو جهت برای سلاح های لیزر تاکتیکی برای رهگیری هواپیماهای بدون سرنشین وجود دارد:
یکی ترکیب با سلاح های دیگر ، مانند توپ های اتوماتیک با کالیبر کوچک ، مسلسل ، موشک های دفاع هوایی و غیره ، برای تشکیل یک سیستم جامع کشتار ضد هواپیماهای بدون سرنشین است.
Because laser beams have a fatal defect of being heavily dependent on weather conditions, in adverse environments such as rain, snow, fog and dust, the energy emitted by them will be absorbed and scattered by particles, water vapor and aerosols in the air, greatly reducing the power and range. In this case, the task of intercepting drones will be handed over to other weapons such as small-caliber automatic cannons, machine guns, and air defense missiles. At present, foreign countries have developed a number of so-called "light-cannon combined" weapon systems. The range of laser weapons is generally 1.5 kilometers to 7 kilometers, while the range of small-caliber automatic cannons is 3 kilometers to 4.5 kilometers. The two have overlapping killing zones and can complement each other at a distance, achieving the effect of 1+1>2.
دوم ، سلاح های لیزر تاکتیکی ضد UAV بیشتر مینیاتور یا حتی مینیاتوریزه می شوند. در حال حاضر ، دو سلاح لیزر تاکتیکی ، ایالات متحده M-SHORAD و "Fire Dragon Fire" ، می توانند بر روی شاسی وسایل نقلیه زرهی چرخدار نصب شوند ، که در واقع پیشرفت بزرگی است. اگر سلاح های لیزر تاکتیکی می توانند وزن و حجم بیشتری را کاهش دهند ، می توان آنها را در وسایل نقلیه کوچکتر و متوسط تر ، همراه با ایستگاه های سلاح از راه دور محبوب کرد و از پیاده نظام بیشتری محافظت کرد. یک قدم جلوتر ، اگر سربازان انفرادی بتوانند به اسلحه های لیزری ضد پهپاد که اندازه و وزن اسلحه های اتوماتیک بودند ، مجهز شوند ، می توان ایمنی پیاده نظام را به سطح بعدی منتقل کرد.
