Eksperimenti o postavljanju laserskog oružja na brodove u SSSR -u provode se od 70 -ih godina XX. Stoljeća.
Godine 1976. odobren je projektni zadatak (TOR) za pretvaranje desantnog broda projekta 770 SDK-20 u eksperimentalno plovilo Foros (projekt 10030) s laserskim kompleksom Aquilon. Godine 1984. brod pod oznakom OS-90 "Foros" pridružio se Crnomorskoj floti SSSR-a i na poligonu Feodosija; po prvi put u povijesti sovjetske mornarice, ispaljivanje iz laserskog topa "Aquilon" je sproveden. Pucanje je bilo uspješno, niskoleteća raketa je pravovremeno otkrivena i uništena laserskim zrakom.
Nakon toga, kompleks "Aquilon" instaliran je na malom topničkom brodu, izgrađenom prema izmijenjenom projektu 12081. Snaga kompleksa je smanjena, njegova svrha je bila onemogućiti optoelektronička sredstva i oštetiti oči neprijateljskog obrambenog sastava protiv amfibije.
U isto vrijeme radio se na projektu Aydar za stvaranje najmoćnije brodske laserske instalacije u SSSR -u. 1978. godine nosač drveta Vostok -3 pretvoren je u nosač laserskog oružja - brod Dixon (projekat 05961). Tri mlazna motora iz aviona Tu-154 ugrađena su na brod kao izvor energije za lasersku instalaciju Aydar.
Tokom ispitivanja 1980. godine, laserska salva ispaljena je na cilj koji se nalazi na udaljenosti od 4 kilometra. Meta je pogođena prvi put, ali nitko od prisutnih nije vidio sam snop i vidljivo uništenje mete. Uticaj je zabilježen termalnim senzorom instaliranim na meti, efikasnost snopa je bila 5%, vjerovatno je značajan dio energije snopa apsorbiran isparavanjem vlage s površine mora.
U Sjedinjenim Državama se istraživanja usmjerena na stvaranje borbenog laserskog oružja provode i od 70-ih godina prošlog stoljeća, kada je započeo program ASMD (Protivbrodska raketna odbrana). U početku se radilo na gasno-dinamičkim laserima, ali se zatim naglasak premjestio na hemijske lasere.
1973. godine TRW je započeo rad na eksperimentalnom demonstracijskom modelu kontinuiranog fluoridnog deuterijumskog lasera NACL (Navy ARPA Chemical Laser), snage oko 100 kW. Istraživačko -razvojni radovi (istraživanje i razvoj) kompleksa NACL trajali su do 1976. godine.
1977. godine Ministarstvo obrane SAD-a pokrenulo je program Sea Light, čiji je cilj razvoj laserske instalacije visoke energije kapaciteta do 2 MW. Kao rezultat toga, stvorena je poligonska instalacija za hemijski laser sa fluorid-deuterijumom "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), koji radi u kontinuiranom načinu generisanja zračenja, sa maksimalnom izlaznom snagom od 2,2 MW na talasnoj dužini od 3,8 μm, njegova prva ispitivanja provedena su u rujnu 1980.
1989. godine u ispitnom centru White Sands eksperimenti su izvedeni pomoću laserskog kompleksa MIRACL za presretanje radio-upravljanih ciljeva tipa BQM-34, simulirajući let protubrodskih projektila (ASM) podzvučnim brzinama. Nakon toga su izvedeni presretnuti nadzvučni (M = 2) vandalski projektili, simulirajući napad protubrodskih projektila na malim visinama. Tijekom ispitivanja provedenih od 1991. do 1993., programeri su razjasnili kriterije za uništavanje projektila različitih klasa, a također su proveli i praktično presretanje bespilotnih letjelica (bespilotnih letjelica), simulirajući upotrebu protivbrodskih projektila od strane neprijatelja.
Krajem 1990 -ih, upotreba kemijskog lasera kao brodskog oružja napuštena je zbog potrebe skladištenja i upotrebe otrovnih komponenti.
U budućnosti su se američka mornarica i druge zemlje NATO -a fokusirale na lasere koji se napajaju električnom energijom.
Kao dio programa SSL-TM, Raytheon je stvorio demo laser kompleks LaWS (Laser Weapon System) snage 33 kW. Na pokusima 2012. godine, kompleks LaWS, s razarača Dewey (EM) (klase Arleigh Burke), pogodio je 12 meta BQM-I74A.
Kompleks LaWS je modularni, a snaga se dobija zbrajanjem zraka čvrstih infracrvenih lasera manje snage. Laseri su smješteni u jedno masivno tijelo. Od 2014. godine laserski kompleks LaWS instaliran je na ratnom brodu USS Ponce (LPD-15) kako bi se procijenio utjecaj stvarnih operativnih uslova na operativnost i efikasnost oružja. Do 2017. godine kapacitet kompleksa trebao se povećati na 100 kW.
Demonstracija LaWS lasera
Trenutno nekoliko američkih kompanija, uključujući Northrop Grumman, Boeing i Locheed Martin, razvijaju laserske sisteme samoodbrane za brodove zasnovane na čvrstim i optičkim laserima. Kako bi smanjila rizike, američka mornarica istovremeno provodi nekoliko programa usmjerenih na nabavku laserskog oružja. Zbog promjene imena u sklopu prijenosa projekata s jedne ili druge kompanije ili spajanja projekata, može doći do preklapanja imena.
Prema izvještajima američkih medija, projekt obećavajuće fregate američke mornarice FFG (X) uključuje zahtjev za instaliranje borbenog lasera snage 150 kW (ili rezerviranje mjesta za ugradnju), pod kontrolom borbenog sistema COMBATSS-21.
Osim Sjedinjenih Država, najveće zanimanje za lasere na bazi mora pokazuje bivši "vladar mora" - Velika Britanija. Nedostatak laserske industrije ne dopušta samostalnu provedbu projekta, u vezi s čime je 2016. godine britansko Ministarstvo obrane raspisalo natječaj za razvoj demonstratora tehnologije LDEW (Laser Directed Energy Weapon), koji osvojila je njemačka kompanija MBDA Deutschland. 2017. godine konzorcij je predstavio prototip lasera LDEW u punoj veličini.
Ranije 2016. MBDA Deutschland je predstavila laserski efektor koji se može instalirati na kopnene i morske nosače i dizajniran je za uništavanje bespilotnih letjelica, projektila i minobacačkih granata. Kompleks pruža odbranu u sektoru od 360 stepeni, ima minimalno vrijeme reakcije i sposoban je odbiti udarce koji dolaze iz različitih smjerova. Kompanija kaže da njen laser ima veliki razvojni potencijal.
“Nedavno je MBDA Deutschland iz svog budžeta uložila velika sredstva u lasersku tehnologiju. Postigli smo značajne rezultate u poređenju sa drugim kompanijama , - kaže šef kompanije za prodaju i razvoj preduzeća Peter Heilmeyer.
Njemačke kompanije su u trci za lasersko naoružanje jednake, a možda i prestižu, američke kompanije, i sasvim su sposobne da budu prve koje će predstaviti ne samo kopnene, već i morske laserske sisteme
U Francuskoj se razmatra DCNS -ov obećavajući projekt Advansea koji koristi tehnologiju potpunog električnog pogona. Planirano je da projekt Advansea bude opremljen generatorom električne energije od 20 megavata koji može zadovoljiti potrebe, uključujući i obećavajuće lasersko oružje.
U Rusiji, prema izvještajima medija, lasersko oružje može biti raspoređeno na obećavajućem nuklearnom razaraču Leader. S jedne strane, nuklearna elektrana dopušta nam da pretpostavimo da ima dovoljno snage za opskrbu laserskim oružjem, s druge strane, ovaj projekt je u fazi idejnog projektiranja i očito je prerano govoriti o nečemu konkretnom.
Odvojeno, potrebno je istaknuti američki projekt lasera sa slobodnim elektronima - Free Electron Laser (FEL), razvijenog u interesu američke mornarice. Lasersko oružje ove vrste ima značajne razlike u odnosu na druge vrste lasera.
Zračenje u laseru sa slobodnim elektronima stvara monoenergetski snop elektrona koji se kreće u periodičnom sistemu odbijanja električnog ili magnetskog polja. Promjenom energije elektronskog snopa, kao i jačine magnetskog polja i udaljenosti između magneta, moguće je mijenjati frekvenciju laserskog zračenja u širokom rasponu, primajući zračenje na izlazu u rasponu od X -raja u mikrotalasnu.
Laseri sa slobodnim elektronima su veliki, što otežava njihovo postavljanje na male nosače. U tom smislu, veliki površinski brodovi su optimalni nosioci ove vrste lasera.
Boeing razvija FEL laser za američku mornaricu. Prototip FEL lasera snage 14 kW demonstriran je 2011. godine. Trenutno je stanje rada na ovom laseru nepoznato; planirano je postupno povećanje snage zračenja do 1 MW. Glavna poteškoća je stvaranje elektronskog injektora potrebne snage.
Uprkos činjenici da će dimenzije FEL lasera premašiti dimenzije lasera uporedne snage zasnovane na drugim tehnologijama (čvrsta, vlaknasta), njegova sposobnost promjene frekvencije zračenja u širokom rasponu omogućit će vam da odaberete valnu duljinu u u skladu s vremenskim uslovima i vrstom mete koja se pogađa. Pojava FEL lasera dovoljne snage teško je očekivati u bliskoj budućnosti, već će se to dogoditi nakon 2030.
U usporedbi s drugim vrstama oružanih snaga, postavljanje laserskog oružja na ratne brodove ima i prednosti i nedostatke.
Na postojećim brodovima snaga laserskog oružja koja se može instalirati tijekom modernizacije ograničena je sposobnostima električnih generatora. Najnoviji i najperspektivniji brodovi razvijaju se na temelju tehnologija električnog pogona, koji će laserskom oružju osigurati dovoljno električne energije.
Na brodovima ima mnogo više prostora nego na kopnenim i zračnim prijevoznicima, pa nema problema s postavljanjem opreme velikih dimenzija. Konačno, postoje mogućnosti za efikasno hlađenje laserske opreme.
S druge strane, brodovi su u agresivnom okruženju - morska voda, slana magla. Visoka vlažnost zraka iznad površine mora značajno će smanjiti snagu laserskog zračenja pri gađanju ciljeva iznad površine vode, pa se stoga minimalna snaga laserskog oružja pogodnog za razmještanje na brodovima može procijeniti na 100 kW.
Za brodove potreba za porazom "jeftinih" ciljeva, poput mina i nevođenih projektila, nije toliko kritična; takvo oružje može predstavljati ograničenu prijetnju samo u njihovim baznim područjima. Također, prijetnja koju predstavljaju mala plovila ne može se smatrati opravdanjem za postavljanje laserskog oružja, iako u nekim slučajevima može uzrokovati ozbiljnu štetu.
UAV male veličine predstavljaju određenu prijetnju brodovima, i kao sredstvo izviđanja i kao sredstvo za uništavanje ranjivih točaka broda, na primjer, radar. Poraz takvih bespilotnih letjelica raketnim i topovskim naoružanjem može biti težak, pa će u ovom slučaju prisutnost laserskog obrambenog oružja na brodu u potpunosti riješiti ovaj problem.
Protivbrodske rakete (ASM), protiv kojih se može koristiti lasersko oružje, mogu se podijeliti u dvije podgrupe:
-niskoleteće podzvučne i nadzvučne protivbrodske rakete;
- nadzvučne i hiperzvučne protubrodske rakete koje napadaju odozgo, uključujući duž aerobalističke putanje.
S obzirom na niskoleteće protubrodske rakete, prepreka za lasersko oružje bit će zakrivljenost zemljine površine koja ograničava domet izravnog hica i zasićenje donje atmosfere vodenom parom, što smanjuje moć snop.
Kako bi se povećalo zahvaćeno područje, razmatraju se mogućnosti postavljanja emitirajućih elemenata laserskog oružja na nadgradnju. Snaga lasera pogodnog za uništavanje modernih niskoletećih protubrodskih projektila najvjerojatnije će biti 300 kW ili više.
Područje djelovanja protubrodskih projektila koji napadaju duž putanje na velikoj nadmorskoj visini bit će ograničeno samo snagom laserskog zračenja i mogućnostima sistema navođenja.
Najteža meta bit će hipersonične protubrodske rakete, kako zbog minimalnog vremena provedenog u zahvaćenom području, tako i zbog prisutnosti standardne toplinske zaštite. Međutim, toplinska zaštita optimizirana je za zagrijavanje protubrodskog projektila tijekom leta, a dodatni kilovati očito neće koristiti raketi.
Potreba za zajamčenim uništavanjem hipersoničnih protubrodskih projektila zahtijevat će postavljanje lasera na brod snage veće od 1 MW, najbolje rješenje bio bi laser sa slobodnim elektronom. Također, lasersko oružje ove snage može se koristiti protiv svemirskih letjelica s niskom orbitom.
Povremeno se u publikacijama o vojnim temama, uključujući i Vojni pregled, raspravlja o informacijama o slaboj zaštiti protubrodskih projektila s glavom za navođenje radara (RL tražilac), od elektroničkih smetnji i maskiranja zastora koji se koriste s broda. Rješenje ovog problema smatra se upotrebom multispektralnog tražitelja, uključujući televizijske i termovizijske kanale. Prisustvo laserskog oružja na brodu, čak i sa minimalnom snagom od oko 100 kW, može neutralizirati prednosti protubrodskog raketnog sustava s multispektralnim tragačem, zbog stalnog ili privremenog zasljepljivanja osjetljivih matrica.
U Sjedinjenim Državama razvijaju se varijante akustičnih laserskih pištolja koje omogućuju reprodukciju intenzivnih zvučnih vibracija na znatnoj udaljenosti od izvora zračenja. Možda se na temelju ovih tehnologija brodski laseri mogu koristiti za stvaranje zvučnih smetnji ili lažnih ciljeva za neprijateljske sonare i torpeda.
Stoga se može pretpostaviti da će pojava laserskog oružja na ratnim brodovima povećati njihovu otpornost na sve vrste napadačkog oružja
Glavna prepreka postavljanju laserskog oružja na brodove je nedostatak potrebne električne energije. S tim u vezi, pojava doista efikasnog laserskog oružja najvjerojatnije će započeti tek puštanjem u rad obećavajućih brodova s potpuno električnom pogonskom tehnologijom.
Ograničeni broj lasera snage oko 100-300 kW može se instalirati na modernizirane brodove.
Na podmornicama postavljanje laserskog oružja snage 300 kW ili više s izlazom zračenja kroz terminalni uređaj koji se nalazi na periskopu omogućit će podmornici da s dubine periskopa angažira neprijateljsko protivpodmorničko oružje-protivpodmorničku obranu (ASW) avioni i helikopteri.
Daljnje povećanje snage lasera, od 1 MW i više, omogućit će oštećenje ili potpuno uništenje svemirskih letjelica na niskoj orbiti, prema vanjskoj oznaci cilja. Prednosti postavljanja takvog oružja na podmornice: velika tajnost i globalni doseg nosača. Sposobnost kretanja u Svjetskom oceanu na neograničen domet omogućit će podmornici - nosaču laserskog oružja da dosegne točku koja je optimalna za uništavanje svemirskog satelita, uzimajući u obzir njenu putanju leta. A tajnost će neprijatelju otežati iznošenje tvrdnji (pa, svemirska letjelica nije radila, kako dokazati ko ju je oborio, ako očigledno oružane snage nisu bile prisutne u ovom području).
Općenito, u početnoj fazi, mornarica će u manjoj mjeri osjetiti koristi od uvođenja laserskog naoružanja u usporedbi s drugim vrstama oružanih snaga. Međutim, u budućnosti, kako se protubrodske rakete budu poboljšavale, laserski sustavi postat će sastavni dio protuzračne obrane / raketne obrane površinskih brodova i, možda, podmornica.
