In den Schlachtfeldern der lokalen Kriege in der heutigen Welt, von Soldaten bis hin zu stark gepanzerten Hauptschlachttanks, von Bunkern bis hin zu Clusterzielen, sind die am meisten gefürchteten Waffen alle Arten von Drohnen und Kreuzfahrtraketen. Insbesondere die sogenannte "Perspektive der ersten Person", dh FPV-Mikrodropfen mit ihrer schnelleren Fluggeschwindigkeit, extrem flexiblen Kontrollfunktionen und relativ niedrigen Kosten Ziele wiederum, bis das Ziel vollständig zerstört wird. In diesem Fall entwickeln die militärischen und militärischen Techniker verschiedener Länder aktiv neue Anti-Drone-Systeme, um mit den fast allgegenwärtigen Drohnenbedrohungen umzugehen. Unter ihnen ist das vielversprechendste und kostengünstigste Anti-Dron-System die energiereiche Laserwaffe.
Technologie, die im Kalten Krieg begann
Seit 1960, als der amerikanische Wissenschaftler Maiman den ersten Ruby -Laser der Welt erfolgreich entwickelte und den ersten Laserstrahl in der Geschichte der Menschheit erhielt Kohärenz und extrem hohe Helligkeit und Energiedichte für das Militär. Als erstes Land der Welt, das Laser erfunden hat, übernahmen die Vereinigten Staaten natürlich die Führung bei der Entwicklung von Laserwaffen, und ihr Rivale der Sowjetunion, der eng zurück folgte.
Während der angespannten Zeit der Konfrontation zwischen Osten und Westen konzentrierten sich sowohl die Vereinigten Staaten als auch die Sowjetunion auf groß angelegte Hochleistungs-Laserwaffen auf großem Maßstab für Anti-Missile und Anti-Satelliten. Insbesondere die Reagan-Verwaltung der Vereinigten Staaten schlug einen extrem groß angelegten "Star Wars" -Plan vor, dessen Hauptinhalt darin bestand, energiereiche Laserwaffen im Weltraum, an Land und an Kriegsschiffen einzusetzen, um verschiedene Arten von Medien abzufangen- und langfristige und interkontinentale ballistische Raketen der Sowjetunion.
Später, mit dem Ende des Kalten Krieges, insbesondere aufgrund der zunehmenden Reife der Anti-Missile-Raketentechnologie, gaben die Vereinigten Staaten im Grunde die Entwicklung von hochenergetischen Laserwaffen auf strategischer Ebene mit hohen technischen Schwierigkeiten und extrem hohen Kosten auf und wandte sich der Entwicklung von hochenergischen Laserwaffen auf taktischer Ebene mit viel geringerer Gesamtgröße und Gewicht, geringem technischen Schwierigkeit und relativ günstigen Kosten. Unter ihnen ist die US -Marine die aktivste. Zusammen mit den wissenschaftlichen Forschungsinstitutionen im Rahmen des US-Verteidigungsministeriums und der wichtigsten inländischen Militärunternehmen hat sie eine Reihe taktischer Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit hochenergetischen Laserwaffen mit unterschiedlichen technischen Routen wie dem Navy Laser Weapon System (Laws) (Laws) (Laws) (Laws) (Laws), gestartet, hat eine Reihe von taktischen Ministeriumsabteilung gestartet. Der Sea Laser Demonstrator (MLD) und das taktische Lasersystem (TLS).
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts haben diese taktischen Projekte mit hochenergetischer Laserwaffenforschung und -entwicklung nacheinander in die tatsächliche Maschinenteststufe eingetreten. Beispielsweise wird die von der Raytheon Company of the United States entwickelte Gesetze Laser -Waffe mit dem "Phalanx" -Ness -Verteidigungssystem kombiniert und auf einer Seite der 20 -mm -Gatling -Waffe 6- Barrel montiert. Die maximale Ausgangsleistung beträgt 33 Kilowatt. In mehreren Seetests von 2008 bis 2010 wurden die Drohnen in mehreren Seetests erfolgreich abgeschossen. Insbesondere im Mai 2010 wurden Gesetze schnell 7 kleine Drohnen in einer Entfernung von 3 Kilometern in sehr kurz Potenzial von Laserwaffen in Anti-Drone.
Kann effektiv mit Drohnen umgehen
Aus der Sicht des Arbeitsprinzips sind die Schadensformen von Laserwaffen zu Drohnen hauptsächlich in einen thermischen Ablationseffekt, einen Schadensschädeneffekt und den Effekt von Strahlungsschäden unterteilt. Unter ihnen ist der wichtigste destruktive Mittel der Laserwaffen der thermische Ablationseffekt. Wenn der Laserstrahl auf die Drohne wirkt, erhalten die Elektronen in seinem Hautmaterial Laserenergie, was dann gewalttätige Kollisionen erzeugt und in Wärmeenergie umgewandelt wird. Wenn die Temperatur des Laserbestrahlungsbereichs schnell steigt, wird das Drohnenhautmaterial, wenn die Temperatur größer als der Schmelzpunkt ist, geschmolzen oder sogar verdampft.
Um das Gewicht des Rumpfes so weit wie möglich zu reduzieren, verwenden Mikro- und kleine und mittelgroße Drohnen hauptsächlich nicht-metallische Verbundwerkstoffe, um Häute herzustellen. Zu den relativ billigen Materialien gehören Glasfaser, Epoxidharz, PE/PP (Polyethylen/Polypropylen) usw., und einige High-End-Verwendung verwenden Kohlefaser, Aramidfaser usw. Diese Verbundmaterialien haben eine gute Festigkeit, Leichtgewicht und Korrosion Widerstand. Die Produktion von Drohnenschalen kann die Bedürfnisse der Flugleistung, Gewichtsreduzierung und ausreichender Stärke besser berücksichtigen. Die hochwertigsten großen und mittelgroßen Drohnen verwenden normalerweise Hochleistungs-Aluminium-Legierungsmaterialien als Häute, die im Grunde genauso die Hautmaterialien sind, die normalerweise in bemannten Flugzeugen verwendet werden.
Die Schmelzpunkte dieser Hautmaterialien sind unterschiedlich. Der Schmelzpunkt von Kohlefasermaterialien beträgt etwa 300 Grad, während der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungsmaterialien im Allgemeinen etwa 600 Grad erreichen kann. Für Laserstrahlen mit Temperaturen, die Tausende oder sogar Zehntausende von Grad Celsius erreichen, reichen nur Millisekunden der Belichtungszeit aus, um die Haut verschiedener Drohnen zu schmelzen und zu verdampfen. Wenn die Haut schmilzt und verdampft, wird der Laserstrahl weiterhin die innere Struktur und Ausrüstung der Drohne bestrichen, was nach verschiedenen Situationen weitere Schäden und Zerstörungen verursacht. Wenn beispielsweise der Laserstrahl das Drohnensteuerungssystem bestrahlt, verbrennt er seine internen Leiterplatten und Chips, wodurch es seine automatische Steuerfähigkeit und -absturz vollständig verliert. Wenn es den Sprengkopf einiger Selbstmorddrohnen bestrahlt, kann es die innere Ladung detonieren und die Drohne vollständig in die Luft jagen. Auch wenn der Akku oder den Kraftstofftank der Drohne bestrahlt wird, kann es dazu führen, dass er Feuer fängt.
Darüber hinaus kann der Effekt und die durch energiereiche Laserstrahlen erzeugte Strahlungsschädeneffekte und die Strahlungsschäden auch die Drohnen zu erheblichen Beschädigungen verursachen. Zum Beispiel bezieht sich der Effekt der Stoßwellenschädigung hauptsächlich auf den Hochgeschwindigkeitsstrahl des Plasmas, der nach dem Schmelzen und Verdampftieren des Drohnenhaut- oder Körperstrukturmaterials gebildet wurde. Die enorme Auswirkungen erzeugt werden die innere Struktur der Drohne weiter schädigen, wodurch der Rumpf und die Flügel brechen und sogar in der Luft zerfallen. Der Strahlungsschädeneffekt bedeutet, dass beim Auswerfen und Auswirkungen des Plasmas auch Röntgenaufnahmen freigesetzt werden, wodurch ein Schadenseffekt entsteht, der dem elektromagnetischen Impulse ähnelt, wodurch der Kontrollsystemchip der Drohne ausfällt.
Tatsächlich können selbst einige Laserwaffen mit niedrigerer Kraft, deren Laserstrahlen nicht ausreichen, um die Drohnenhaut zu beschädigen, auch den Zweck, die Drohne zu verlieren, indem sie den kämpfenden Effektivität verliert, indem sie den verletzlichsten Teil der Drohne, den photoelektrischen Sensor, bestrichen. Tests zeigen, dass der Strahl direkt auf den Bildsensor -Chip wie CCD (Ladungsgekoppelte Gerät, dh Bildsensor) oder CMOs (Sensor) durch die Linse ist, wenn der Laserstrahl das optische Fenster des photoelektrischen Sensors der Drohne bestrahlt. Wenn die durch die Strahlbestrahlung verursachte Oberflächentemperatur etwa 200 Grad erreicht, kann sie den Bildsensor -Chip dauerhaft beschädigen und völlig unwirksam werden.
Nachdem die US-Marine bewiesen hat, dass energiereiche Laserwaffen effektiv mit Drohnen umgehen können, haben andere US-Militärdienste und noch mehr Länder begonnen, solche neuen Waffen zu entwickeln. Zum Beispiel sieht sich die US-Armee auch Bedrohungen aus Drohnen und Kreuzfahrtsäulen aus. Daher entwickelte sie ein gerichtetes Energy Mobile-Kurzstrecken-Luftverteidigungssystem (M-SHORAD), das auf dem 8 × 8-Panzerfahrzeug-Chassis mit Stryker Wheeled mit einer maximalen Ausgangsleistung basiert von 50 Kilowatt. Darüber hinaus hat das Vereinigte Königreich eine taktische Laserwaffe entwickelt, die "Dragon Fire" mit einer maximalen Ausgangsleistung von 50 Kilowatt, die auf Schiffen ausgestattet oder auf verschiedenen Fahrzeugen mit Rädern oder verfolgten Fahrzeugen installiert oder verfolgt werden kann.
Um mit Raketen, Mörserschalen und Drohnen von der Hamas und der Hisbollah im Libanon gestartet zu werden, hat Israel eine taktische Laserwaffe mit dem Namen "Iron Beam" entwickelt, die mit dem "Iron Dome" -Eluftabwehrsystem zusammenarbeitet, das Raketen zum Abfangen einsetzt. Da Israel höhere Betriebsanforderungen für den "Eisenstrahl" aufweist und in der Lage sein muss, Munitionsziele abzufangen, wurde die maximale Ausgangsleistung auf 100 Kilowatt erhöht. Im Mai 2023 hat die taktische "Eisenstrahl" -Taktische Laserwaffe mehrere Raketen abgefangen, die von der Hamas erstmals im tatsächlichen Kampf gestartet wurden.
In Bezug auf die Abfangen von Drohnen wurde jedoch die erste tatsächliche Kampfaufzeichnung durch die von der saudischen Armee ausgestattete taktische Laserwaffe "Silent Hunter" erreicht. Im Jahr 2022 hielt Saudi -Arabien die erste internationale Verteidigungsausstellung ab und kündigte zum ersten Mal an, dass seine jüngste "Silent Hunter" -Taktische Laserwaffe 13 Selbstmorddrohnen abgeschossen hatte, die von den Houthi Armed Forces im tatsächlichen Kampf gestartet wurden, und zeigten die Trümmer der Drohnen Das fing Feuer und brannte. Die maximale Ausgangsleistung dieser Art von taktischer Laserwaffe beträgt 30 Kilowatt, und der maximale Tötungsbereich beträgt 4, 000 Meter. Kontinuierliche Bestrahlung in einem Abstand von 1, 000 Meter reicht aus, um eine 5 mm dicke Stahlplatte zu durchbrennen. In Anbetracht der Tatsache, dass die von den Houthi-Streitkräften produzierten und verwendeten Selbstmorddrohnen mehr grob im Design sind, können ihre Häute nur die niedrigsten PE/PP- oder Glasfasermaterial Einfach mit solchen Drohnen umzugehen.
Zukünftige Entwicklungsrichtung
Aus der Sicht der zukünftigen Entwicklung gibt es zwei Richtungen für taktische Laserwaffen, mit denen Drohnen abgefangen haben:
Eine ist es, mit anderen Waffen wie automatischen Kanonen, Maschinengewehren, Luftverteidigungsraketen usw. zu kombinieren, um ein umfassendes Anti-Dron-Tötungssystem zu bilden.
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.
Zweitens werden taktische Anti-UAV-Laserwaffen weiter miniaturisiert oder sogar miniaturisiert. Gegenwärtig können die beiden taktischen Laserwaffen, der US-amerikanische M-Shorad und das britische "Drachenfeuer", auf dem Chassis von gepanzerten Fahrzeugen mit Rädern installiert werden, was in der Tat eine enorme Verbesserung darstellt. Wenn taktische Laserwaffen das Gewicht und Volumen weiter reduzieren können, können sie auf kleinen und mittelgroßen Fahrzeugen in Kombination mit entfernten Waffenstationen populär gemacht und mehr Infanterie schützen. Wenn Sie einen Schritt weiter gehen, wenn einzelne Soldaten mit Anti-Dron-Laserpistolen ausgestattet werden könnten, die die Größe und das Gewicht der automatischen Gewehre hatten, konnte die Sicherheit der Infanterie auf die nächste Stufe gebracht werden.
