По програмке LaWS южноамериканских ВМС изучалась потенциал употребления дешевенькой технологии волоконного лазера в качестве основания лазерного орудия, тот или другой можнож имелось бы интегрировать в имеющиеся конструкции Phalanx
Южноамериканские ВМС в первый раз вполне готовы к демонстрации службы высокоэнергетического лазерного орудия и не так давно объявили о планах выйти с макетом электромагнитной рельсовой пушки в море. Разглядим прогресс в импульсном оружии новейшего поколения.
Теснее немного десятилетий в южноамериканских ВМС лишь и дискуссий, что о развертывании на кораблях лазеров, порядков импульсной энергии и электро вооружения. Ряд чрезвычайно симпатичных теоретических превосходств практически безграничные магазины, дешевенькие боеприпасы и прыткое действие и самое большее иное содействовали тому, что научно-технологическое общество в оборонной сфере инвестировало внушительные ресурсы в творение, разработку и демонстрацию соответственных технологий в то период. Этот процесс привел к сгустку публикаций и патентов, нескольким макетам и массе прославленных глобальных рекордов.
Но схожее вооружение с технической точки зрения оказалось очень трудным в разработке и изготовлении. Разработка и технические средства не постоянно добро вписывались в предполагаемые временные рамки, а некие вначале перспективные заключения оказывались непрактичными либо неработающими; законы физики иногда вставали на пути к прогрессу.
Даже при всем этом флот хранил веру в основательную науку, а разумное направление ресурсов НИОКР на понижение рисков и развитие главных ведущих технологий не так давно начало приносить дивиденды. Вправду, флот в нынешнее время заслуживает на пороге развертывания свойского основного рабочего высокомощного лазера high-energy laser (HEL); также планируется в 2016 году вывести в море макет электромагнитной рельсовой пушки.
Начальник научно-исследовательского управления ВМС контр-адмирал Мэтью Кландер обрисовывает это орудие высочайшей мощности как «будущее морского боя» набавляя, что ВМС «находятся на переднем закраине данной для нас неповторимой технологии».
Все таки заслуживает напомнить, что орудие направленной энергии, к примеру лазеры высочайшей мощности и микроволны высочайшей мощности, изучается теснее наиболее 4 десятилетий. К примеру, ВМС раскрыли отдел по програмке HEL еще в 1971 году и начали разработку, изготовка и тесты военного демо образчика сильного (около мегаватта) HEL на фториде дейтерия.
Новая история разработки орудия направленной энергии для ВМС США реально началась с повторного сотворения в июле 2004 года программного кабинета (PMS 405) по порядкам направленной энергии и электрическому оружию Командования военно-морских порядков ВМС. Этот шаг послужил новеньким толчком к научно-техническим разработкам, тот или другой имелись отложены ориентировочно на десятилетие в ящик с надписью «экзотика». Не то чтоб исследования имелись приостановлены, быстрее разработка не располагала точного пути развития фуррора.
В движение прошедшего десятилетия PMS 405 служил в качестве центра по переводу технологии электро орудия и орудия направленной энергии из лабораторий во флот. В данной для нас роли он координировал НИОКР меж центрами военно-морских исследований, правительственными лабораториями и индустрией.
Также заслуживает отметить тут вклад научно-исследовательского управления ВМС ONR (Office of Naval Research) и Центра разработки надводного вооружения ВМС в Дальгрене NSWCDD (Naval Surface Warfare Establishment Dahlgren Division). ONR курировал инноваторские разработки в разработках высокомощного лазера и рельсовой пушки, тогда как NSWCDD был основан как «центр передового опыта» исследований, разработки, моделировании направленной энергии. В составе Управления по исследованию направленной энергии центр по исследованию военных деяний с поддержкой направленной энергии Directed Energy Warfare Office (DEWO) занимается переводом технологии HEL из научно-технологического места на передовую военно-морских сил.
Притягательность лазера
Ежели разглядывать абстрактно, то порядка вооружения с могучим лазером HEL дают множество превосходств при сопоставлению с традиционными пушками и управляемыми боеприпасами: доставка действия со скоростью света и маленькое период облучения цели; масштабируемое действие (варьирующееся от летального до нелетального); точность в открытый видимости; наведение с высочайшей точностью; сверхбыстрый повторный захват цели; великий и восстанавливаемый магазин легкий от небезопасных причин и логистического обременения, связанных со обычными боеприпасами взрывного деянья.
Вообщем, сначала перспектива чрезвычайно басистой стоимости один-одинехонек выстрела сообразно увольнениям ONR важно младше один-одинехонек бакса за выстрел завораживающе подействовала на командование флотом США, отыскивающего пути для продолжения финансирования.
Сообща с тем, невзирая на то, что чрезвычайно плотно молвят о положительных качествах порядков HEL, трудные задачки доработки развертываемого на кораблях лазерного вооружения теснее длинное период не приносят покоя физикам и инженерам. Сосредоточение мощности на цели прибывает одной из генеральных тем. Надо, чтоб лазерное орудие могло фокусировать высокоэнергетический луч на маленький и верно выделенной прицельной точке на цели с тем, чтоб доставить действие. Вообщем, беря во внимание множество разновидностей возможных цельнее, важно могут варьироваться нужное численность энергии и дальности, на тот или иной ликвидирование будет гарантированным.
Мощность прибывает не единственной темой. Может произойти тепловое расплывание, иной раз луч лазера, испускаемый долгий период поры вдоль одной и той же полосы визирования, нагревает воздух, сквозь тот или иной он проходит, вызывая рассеивание и расфокусировку проблеска. Наведение на мишень затрудняется к тому же вследствие комплексных и динамических параметров окружающей морской среды.
Ниже надо разглядывать многообразные вопросцы интеграции с платформой. Массивные прототипные установки обладают большой форм-фактор, серийные порядка вызывают веского убавленья масштабов с целью интеграции с платформами наименьшего размаха. Интеграция вооружения HEL в боевые корабли также прикладывает новейшие заявки к веющей платформе касательно выработки энергии, распределения данной для нас энергии, остывания и теплоотвода.
ONR в центру 2000-х годов определило лазер на вольных электронах Free Electron Laser (FEL) в качестве превосходнейшего длительного заключения для корабельной порядка вооружения HEL. Это соединено с тем, что длина волны проблеска FEL может мелко настраиваться под преобладающие показные обстановки с целью лучшей «проницаемости атмосферы».
В отношения с сиим под управлением ONR имелась начата программа по инноваторскому морскому макету Innovative Naval Prototype (INP) с целью разработки демонстратора FEL класса сто кВт с рабочей длиной волн в спектре 1,0-2,2 микрон. Компании Boeing и Raytheon в апреле 2009 года приобрели параллельные годовые договоры на шаг Phase IA на исполненье подготовительного проектирования, а в сентябре 2010 года компания Boeing имелась предпочтена для продолжения служб по шагу Phase IB, после этого чертеж был доведен до шага критического анализа агрегата.
Завершив критический анализ энергоустановки FEL, компания Boeing намеревалась сделать и испытать должно демо эталон FEL мощностью сто кВт, созданный для службы на 3-х различных длинах волн. Вообщем, ONR в 2011 году свернуло службы по INP для того, чтоб навести текущие ресурсы на разработку твердотельного лазера SSL (solid state laser). Службы же по FEL в нынешнее время сконцентрированы на продолжении служб по понижению рисков, связанных с данной для нас порядком.
Налаженность LaWS под обозначением AN/SEQ-3 будет определена на корабль Ponce южноамериканских ВМС в последующие немного месяцев в качестве «средства стремительного реагирования». Над мостиком корабля Ponce будет найдено обращающее агрегат LaWS
Это перенаправление ресурсов стало следствием большей зрелости технологии SSL и перспективы активизированного развертывания доступного по средствам орудия HEL в южноамериканском флоте. Этот путь развития на ближний период поры ONR и PMS 405 признали еще в центру-баста 2000-х годов.
По словам контр-адмирала Кландера, программа по SSL «находится посреди наших научно-тех. программ высокого приоритета». Он добавил, что эти взявшие вероятности в особенности привлекательны, так как дают «доступное по средствам вывод дорогостоящей задачи охраны от асимметричных угроз. Наши соперники могут даже не взять, зная о том, что мы можем нацелить лазер на мишень по стоимости наименее один-одинехонек бакса за выстрел».
В движение крайних 6 лет упор делался на развитии твердотельной технологии, о чем свидетельствуют разработки и демонстрации в данной для нас сфере. Один-одинехонек из образцов прибывает морской демонстратор лазера Maritime Laser Demonstration (MLD). В апреле 2011 года компания Northrop Grumman нашла на тестовом судне макет лазера SSL, тот или иной близким полупрямой вывел из строя маленькое судно-мишень. Управляющий программы HEL в ONR Питер Моррисон так, что это «впервые HEL с экими ватерпасами мощности был определен на военный корабль, заработал энергию от этого корабля и в морских критериях был использован по удаленной цели».
Демонстрация MLD стала кульминацией служб по проектированию, разработке, интеграции и испытаниям, продолжавшихся два с половиной года. Над проектом MLD вместе с индустрией, отделом технологий высочайшей энергии и лабораториями ВМС в Дальгрене, Чайна Лейк, Порт-Хьюнеме и Поинт Мугу; также в этом проекте воплощены разработки, забранные из программы по совместному высокомощному твердотельному лазеру.
Тем периодом в марте 2007 года начались службы по макету лазерной порядка вооружения Laser Weapon System (LaWS), загаданной как прибавленье к живущему 20-мм комплексу близкого деянья Mk 15 Phalanx (CIWS). В LaWS будут реализованы превосходства коммерческой технологии стекловолоконного лазера для того, чтоб заработать доп тип вооружения для поражения подгруппы дешевых «асимметричных» цельнее, к примеру маленьких БПЛА и быстроходных боевых катеров.
Програмкой LaWS управляет PMS 405 в сотрудничестве с управлением по выполнению программ по встроенным боевым порядкам, центром DEWO в Дальгрене и компанией Raytheon Missile Systems (уникальный производитель Phalanx). В рамках данной для нас программы предполагается положить технологию дешевенького стекловолоконного лазера в основание лазерного орудия, тот или другой могло бы потенциально водиться интегрировано в будущую конструкцию Phalanx. Это запрос по интеграции лазера с имеющейся агрегатом описывает его массу до 1200-1500 кг. Также имелось бы лучше, чтоб это доп вооружение не влияло на занятие конструкции, на углы азимута и площади, на наивысшую перебросочную скорость либо ускорение.
Ограничения мощности
Беря во внимание эти ограничения, готовая коммерческая разработка волоконно-оптического лазера имелась определена в качестве самого многообещающего заключения. Желая эта разработка SSL располагает некие ограничения касательно мощности (они равномерно снимаются по мере совершенствования технологии), использование волоконно-оптических лазеров позволило удешевить не совсем только технологию конструкций орудия, да и модификацию порядка на водящихся агрегатах.
Опосля исходного периода анализа, оценки летальности угроз, обзора наиглавнейших компонентов и компромиссов команда LaWS завершила планирование и творение опытнейшей порядка. Для того, чтоб достичь достаточной мощности и сообразно летальности на предопределенной дистанции для этого вида технологии требуется применение новейшего сумматора проблесков, тот или иной мог бы скооперировать 6 отдельных стекловолоконных лазеров мощностью 5,4 кВт в легком пространстве так, чтоб заработать наиболее высшую интенсивность излучения на цели.
С целью понижения стоимости для данной для нас программы имелось собрано самое большее оборудования, как-то разработанного и закупленного для вторых исследовательских задач. Тут можнож именовать наблюдающую опору L-3 Brashear KINETO K433, 500-мм телескоп и высокоэффективные инфракрасные детекторы. Некие составляющие имелись куплены теснее готовыми, как к примеру сами волоконно-оптические лазеры.
В марте 2009 года налаженность LaWS (с один-одинехонек волоконно-оптическим лазером) убила минометные снаряды на полигоне White Sands. В июне 2009 года прошли тесты в Центре боевых средств морской авиации, во период тот или иной макет отследил, завладел и уничтожил 5 БПЛА, исполнявших в полете «роль угрозы».
Последующая серия натурных испытаний прошла в раскрытом море в мае 2010 года, где налаженность LaWS на дистанции ориентировочно в одну морскую милю удачно убила в «приближенных к боевым» сценариях четыре цели в облике БПЛА в 4 попытках. Это событие в ONR окрестили знаменательным главное ликвидирование цельнее с полным циклом от наведения до выстрела в надводной окружающей обстановке.
Вообщем, убежденности южноамериканским ВМС в их стремлении двигаться вперед по активизированному плану разработки дали морские испытание на ракетном эсминце DDG-51 USS Dewey (DDG 105) в июле 2012 года. Во период испытаний на эсминце Dewey налаженность LaWS (временно определенная на полетную палубу корабля) удачно поразила три цели-БПЛА, найдя личный рекорд по захвату цельнее 12 из 12.
Планы по конструкции LaWS, тот или иной заработала обозначение AN/SEQ-3 (XN-1), на борту корабля USS Ponce, служившего в качестве плавучей передовой основания (промежной) в Персидском заливе, имелись объявлены командующим морскими операциями, адмиралом Джонатаном Гринертом в апреле 2013 года. AN/SEQ-3 развертывается в качестве «возможности стремительного реагирования», тот или иной принесет потенциал ВМС США оценить технологию в оперативном пространстве. Опыт возглавляет управление исследований боевого употребления флота в сотрудничестве с центральным командованием ВМС/Пятым флотом.
Обращаясь к делегатам Симпозиума ассоциации надводного флота в январе 2014 года? контр-адмирал Кландер так, что «впервые произведено оперативное развертывание орудия направленной энергии в мире». Он добавил, что финальная сборка LaWS имелась выполнена в центре NSWCDD, на полигоне в Дальгрене завершены тесты комплектной порядка перед отправкой в Персидский залив для конструкции на корабль Ponce. Тесты в море запланированы на 3-ий квартал 2014 года.
Обращающее агрегат LaWS будет найдено на палубе наверху мостика Ponce. «Налаженность будет вполне интегрирована с кораблем касательно остывания, электрики и мощности, так Кландер. Она также будет вполне интегрирована с боевой порядком корабля и порядком близкого деянья Phalanx CIWS».
NSWCDD модернизировал налаженность и показал способность Phalanx CIWS выслеживать и передавать цели в налаженность LaWS для последующего отслеживания и целеуказания. На борту Ponce командир ракетно-артиллерийской боевой количества будет действовать на пульте управления LaWS.
Предоставленные, собранные во период морской демонстрации, поступят в програмку SSL TM (SSL Technology Maturation развитие технологии твердотельного лазера) управления ONR. Главной целью программы SSL TM, начатой в 2012 году, прибывает согласование пороговых величин и цельнее научно-технологической программы с водящимися нуждами в научно-исследовательской деятельности, опытнейших занятиях и закупках.
По предоставленным ONR, деятельность по програмке SSL TM состоит в том, чтоб провести «несколько демо мероприятий с образцами порядков в конкурентноспособном пространстве». Для разработки проектов SSL TM имелись отобраны три промышленных группы, возглавляемые компаниями Northrop Grumman, BAE Systems и Raytheon; анализ эскизных проектов намечено завершить к баста второго квартала 2014 года. ONR в должно году решит, какие из их подступают для морской демонстрации.
Рельсовая пушка в море
Вместе с лазером ВМС США разглядывают электромагнитную рельсовую пушку как еще одну трансформационную налаженность вооружения, дозволяющую доставить сверхскоростные снаряды на увеличенные дальности с чрезвычайно высочайшей точностью. Флот планирует заработать исходную дальнобойность 50-сто морских миль с повышением ее с течением времени до 220 морских миль.
Электромагнитные пушки преодолевают ограничения обычных пушек (в тот или иной употребляются хим пиротехнические составы для ускорения снаряда по все длине ствола) и дают увеличенные дальности, краткое период полета и высокоэнергетическую летальность на цели. За счет употребления прохождения электро тока чрезвычайно высочайшего напряжения создается сильные электромагнитные множества, к примеру, на теоретическом уровне морская электромагнитная пушка могла бы выстреливать снаряды на скорости наиболее 7 махов. Снаряд чрезвычайно стремительно достигнет внеатмосферной линии движения (полет без аэродинамического противодействия), второй раз входя в атмосферу для удара по цели на скорости выше 5 чисел Маха.
Программа по макету корабельной электромагнитной пушки имелась начата ONR в 2005 году в качестве главной составляющие научно-тех. служб, в рамках тот или иной надо доработать технологии рельсовых пушек так, чтоб поставить на вооружение флота вполне готовую налаженность ориентировочно в 2030-2035 годы.
На шаге Phase 1 инноваторского проекта INP упор был изготовлен на разработке технологии пусковой конструкции с подходящим сроком эксплуатации, разработке технологии импульсной мощности и понижении риска для компонентов снаряда. Компании BAE Systems и General Atomics поставили в центр NSWCDD макеты близких рельсовых пушек для испытаний и оценки.
На шаге Phase 1 программы научно-исследовательского управления ВМС по электромагнитной пушке упор изготовлен на разработке пусковой конструкции с достаточным сроком работы, разработке надежной импульсной мощности и понижении риска для снаряда. Компании BAE Systems и General Atomics поставили в центр разработки вооружения макеты рельсовых пушек для тестирования и оценки
В рамках шага Phase 1 мишень демонстрации экспериментальной конструкции имелась достигнута, в декабре 2010 года имелась заработана исходная энергия 32 МДж; многообещающая налаженность вооружения с таковым степенью энергии будет способна запускать снаряд на дальность сто морских миль.
Компания BAE Systems в центру 2013 года заработала договор ценою 34,5 миллиона баксов от управления ONR на исполненье шага Phase 2 программы INP, она имелась предпочтена основной, оставив сзади конкурирующую команду General Atomics. На шаге Phase 2 будут доработаны технологии до степени, достаточного для перехода к програмке разработки. Будут улучшены пусковая агрегат и импульсная мощность, что позволило перейти от одиночных выстрелов к многозарядным потенциалам. Для пусковой конструкции и порядка импульсной мощности будут также разработаны методики теплового регулирования, нужные при продолжительном ведении огня. 1-ые макеты будут поставлены в движение 2014 года; разработка ведется компанией BAE Systems в сотрудничестве с IAP Research и SAIC.
В баста 2013 года ONR выдало BAE Systems отдельный договор ценою 33,6 миллиона баксов на разработку и демонстрацию гиперзвукового снаряда Hyper Velocity Projectile (HVP). HVP описывается как управляемый снаряд должно поколения. Это будет модульный снаряд с басистым аэродинамическим противодействием совместимый с электромагнитной пушкой, а также будущими 127-мм и 155-мм орудийными порядками.
Службы по исходному шагу договора по HVP закончились в центру 2014 года; их целью приходила разработка плана концептуального проектирования и разработки с целью демонстрации вполне управляемого полета. Разработки будет вести BAE Systems вместе с UTC Aerospace Systems и CAES.
Стоимость снаряда HVP массой 10,4 кг для электромагнитной пушки оценивается ориентировочно в 25 000 баксов за штуку; по словам адмирала Кландера «снаряд заслуживает около 1/сто стоимости имеющейся ракетной системы».
В апреле 2014 года флот подтвердил родные планы по демонстрации рельсовой пушки на борту свойского высокоскоростного корабля Millinocket в 2016 году.
По словам ключевого инженера командования военно-морских порядков ВМС NAVSEA контр-адмирала Брайанта Фуллера, эта демонстрация в море будет включать рельсовую пушку мощностью 20 МДж (будет изготовлен выбор в рамках шага Phase 1 INP меж образцами, сделанными компаниями BAE Systems и General Atomics), тот или иной будет вести стрельбу одиночными выстрелами.
«В центре надводных порядков орудия ВМС в Дальгрене мы отстреляли сотки снарядов с береговой конструкции, так он. Разработка довольно зрелая на этом ватерпасе, оттого мы жаждем вывести ее в море, поставить на корабль, провести настоящие тесты, отстрелять некое численность снарядов и выучить на приобретенный опыт».
«Так как рельсовая пушка не будет интегрирована с кораблем Millinocket для демонстрации в 2016, этот корабль не пройдет расширенную модификацию для обеспечения принесенных возможностей», увидел контр-адмирал Фуллер.
Вся электромагнитная рельсовая пушка состоит из 5 количеств: ускоритель, налаженность скопления и хранения энергии, формирователь импульсов, скоростной снаряд и поворотная орудийная агрегат.
Для демонстрации орудийная агрегат и ускоритель будут определены на полетную палубу корабля Millinocket, тогда как магазин, налаженность обработки боеприпасов и налаженность хранения энергии состоящая из пары больших аккумов будут расположены в подпалубных зданиях, вероятнее всего в контейнерах в грузовых отсеках.
ВМС США хотят возвратиться в море в 2018 году с целью проведения стрельбы очередями из электромагнитной пушки с борта судна. Полная интеграция с кораблем быть может проведена в том же 2018 году.
В рамках отдельных разработок научно-исследовательская лаборатория ВМС США в начале 2014 года испытала новейшую рельсовую пушку маленького калибра (один-одинехонек дюйм в поперечнике). Главный выстрел был изготовлен 7 марта 2014 года. Разработанная при поддержке ONR, эта небольшая рельсовая пушка представляет из себя экспериментальную налаженность, тот или иной при употреблении технологии продвинутых аккумуляторных батарей производит немного пусков в минутку с мобильной платформы.
