MEGACHIROTTERA: Le armi ad energia diretta: i cannoni laser ad alta energia sono già una realtà

venerdì 21 febbraio 2020

Le armi ad energia diretta: i cannoni laser ad alta energia sono già una realtà

Un'arma ad energia diretta (DEW) è un'arma a distanza che danneggia il bersaglio con energia altamente focalizzata, tra cui laser, microonde e raggi di particelle. Le potenziali applicazioni di questa tecnologia includono armi rivolte a personale, missili, veicoli e dispositivi ottici.

Negli Stati Uniti, il Pentagono, la DARPA, il Laboratorio di ricerca aeronautica, il Centro di ricerca e sviluppo di armamenti dell'esercito degli Stati Uniti e il laboratorio di ricerca navale stanno ricercando armi a energia diretta e cannoni elettromagnetici per contrastare i missili balistici, i missili ipersonici da crociera e missili ipersonici antinave. Si prevede che questi sistemi di difesa missilistica arrivino sul mercato non prima della fine del 2020.

Russia, Cina, India, e Regno Unito stanno anche sviluppando armi ad energia diretta.

Dopo decenni di ricerca e sviluppo, le armi ad energia diretta sono ancora in fase sperimentale e resta da vedere se o quando verranno impiegate come armi militari pronte e ad alte prestazioni.

Vantaggi operativi

Le armi ad energia diretta hanno diversi vantaggi principali rispetto alle armi convenzionali:

possono essere utilizzate con discrezione; la radiazione sopra e sotto lo spettro visibile è invisibile e non genera suono.

La luce viene solo leggermente modificata dalla gravità, conferendole una traiettoria quasi perfettamente piatta. È anche praticamente immune sia alla forza di gravità. Questo rende la mira molto più precisa e estende la portata alla linea di mira, limitata solo dalla diffrazione e diffusione del raggio (che diluisce la potenza e indebolisce l'effetto), e dall'assorbimento o dispersione mediante l'intervento di contenuti atmosferici.

I laser viaggiano alla velocità della luce e hanno una portata quasi infinita e quindi sono adatti per la guerra spaziale.

Armi a microonde

Sebbene alcuni dispositivi siano etichettati come armi a microonde, il range delle microonde è comunemente definito tra 300 MHz e 300 GHz che si trova all'interno della gamma RF; queste frequenze hanno lunghezze d'onda di 1-1000 micrometri.

Alcuni esempi di armi che sono state pubblicizzate dai militari sono le seguenti:

Microwave weapons è una sorgente di onde millimetriche che riscalda l'acqua nella pelle di un bersaglio umano e provoca quindi dolore invalidante. È stato sviluppato dal Laboratorio di ricerca aeronautica statunitense e da Raytheon per il controllo antisommossa. Sebbene sia inteso a causare dolore severo senza lasciare danni permanenti, è stata espressa preoccupazione riguardo al fatto che il sistema possa causare danni irreversibili agli occhi. Non ci sono ancora test per gli effetti collaterali a lungo termine dell'esposizione al fascio di microonde. Può anche distruggere l' elettronica non schermata. Il dispositivo è disponibile in varie dimensioni, incluso un humvee.
Vigilant Eagle è un sistema di difesa aeroportuale proposto che dirige le microonde ad alta frequenza verso qualsiasi proiettile sparato contro un aereo. Il sistema è costituito da un sottosistema di rilevamento e tracciamento dei missili (MDT), un sistema di comando e controllo e un array di scansione. La MDT è una griglia fissa di telecamere a infrarossi passive (IR). Il sistema di comando e controllo determina il punto di lancio del missile. L'array di scansione proietta microonde che interrompono il sistema di guida del missile terra-aria, deviandolo dall'aereo.
Bofors HPM Blackout è un'arma a microonde ad alta potenza che si dice sia in grado di distruggere a breve distanza una vasta gamma di apparecchiature elettroniche commerciali (COTS). Si dice che non sia letale per gli umani.
L' efficace potenza irradiata (ERP) del radar EL / M-2080 Green Pine lo rende un ipotetico candidato per la conversione in un'arma ad energia diretta, concentrando impulsi di energia radar sui missili bersaglio. I picchi di energia sono fatti su misura per inserire i missili attraverso le antenne o le aperture dei sensori dove possono ingannare i sistemi di guida, distrugge le memorie del computer o persino brucia i componenti elettronici sensibili.
I radar AESA montati su aerei da combattimento sono stati indicati come armi energetiche dirette contro i missili, tuttavia, un alto ufficiale dell'aviazione statunitense ha osservato: " non sono particolarmente adatti per creare effetti di armamenti sui missili a causa delle dimensioni limitate dell'antenna, della potenza e del campo visivo“. Gli effetti potenzialmente letali si producono solo nell'intervallo di 100 metri e gli effetti distruttivi a distanze dell'ordine di un chilometro. Inoltre, le contromisure economiche possono essere applicate ai missili esistenti. Progetto avanzato avanzato di missili a microonde ad alta potenza

Armi laser

Electrolaser

Un elettrolaser dapprima ionizza il suo percorso target, quindi invia una potente corrente elettrica lungo la traccia conduttiva del plasma ionizzato, un po 'come un fulmine. Funziona come una versione gigante, ad alta energia e a lunga distanza del Taser o della pistola stordente.

Proiettile a energia pulsata

I sistemi Pulsed Energy Projectile o PEP emettono un impulso laser a infrarossi che crea plasma in rapida espansione sul bersaglio. Il suono risultante, lo shock e le onde elettromagnetiche stordiscono il bersaglio e causano dolore e paralisi temporanea. L'arma è in fase di sviluppo ed è intesa come un'arma non letale nel controllo della folla anche se può anche essere usata come arma letale.

Dazzler

E’ un'arma a energia diretta abbagliante destinata a accecare o disorientare temporaneamente il suo bersaglio con radiazioni dirette intense. I target possono includere sensori o visione umana. I Dazzler emettono luce a infrarossi o invisibile contro vari sensori elettronici e la luce visibile contro gli esseri umani, quando non intendono provocare danni a lungo termine agli occhi. Gli emettitori sono solitamente laser, rendendo ciò che viene definito un abbagliamento laser. La maggior parte dei sistemi contemporanei sono portatili e operano sia nel rosso (un laser diodo) che nel verde (un laser a diodi a stato solido, DPSS) dello spettro elettromagnetico.

Inizialmente sviluppati per uso militare, i prodotti non militari stanno diventando disponibili per l'uso nelle forze dell'ordine e nella sicurezza.

Il fucile a reazione di arresto e stimolazione del personale (PHASR) è un prototipo di abbagliamento laser non letale sviluppato dalla Directed Energy Directorate del Laboratorio di ricerca dell'Air Force, Dipartimento della Difesa degliStati Uniti. Il suo scopo è disorientare temporaneamente e accecare un bersaglio. Armi laser accecanti sono state testate in passato, ma sono state bandite dal protocollo delle Nazioni Unite sulle armi laser accecanti del 1995, che gli Stati Uniti hanno aderito il 21 gennaio 2009. Il fucile PHASR, un laser a bassa intensità, non è vietato ai sensi del presente regolamento, in quanto l'effetto accecante è destinato a essere temporaneo. Utilizza anche un laser a due lunghezze d'onda. Il PHASR è stato testato presso la base dell'aeronautica militare di Kirtland, parte della direzione diretta per l'energia del laboratorio di ricerca dell'aviazione nel Nuovo Messico.

ZM-87

PY132A è un dazzler anti-drone cinese.

La pistola laser sovietica era un'arma prototipo progettata per i cosmonauti.

Esempi di armi laser

Il progetto Excalibur era un programma di ricerca di armi nucleari del governo degli Stati Uniti per sviluppare un laser a raggi X con pompaggio nucleare come arma a energia diretta per la difesa dei missili balistici. Annullato.
Nel 1984 l'accademia militare delle truppe missilistiche strategiche sovietiche sviluppò la prima arma laser portatile, destinata all'uso dai cosmonauti nello spazio. Non più utilizzato.
1K17 Szhatie - Arma laser semovente sperimentale sovietico. Non è mai andato oltre la fase sperimentale.
Nel 1987 un'arma orbitale sovietica con armi a laser, la 17F19DM Polyus / Skif-DM , fallì durante lo schieramento.
Nel 1991 gli scienziati del comando missilistico dell'esercito americano svilupparono e testarono sul campo un laser sintonizzabile rinforzato che emetteva una larghezza di banda stretta nella parte giallo-arancio-rosso dello spettro. Non è mai andato oltre lo stadio sperimentale.
Prodotto da Northrop Grumman:
Il 18 marzo 2009, Northrop Grumman ha annunciato che i suoi ingegneri a Redondo Beach avevano costruito e testato con successo un laser elettrico in grado di produrre un raggio di luce di 100 kilowatt, abbastanza potente da distruggere missili da crociera, artiglieria, razzi e colpi di mortaio. Un laser elettrico è teoricamente in grado, secondo Brian Strickland, direttore del programma Joint Solid Power Solid State Laser dell'esercito degli Stati Uniti , di essere montato su un velivolo, una nave o un veicolo perché richiede molto meno spazio per il suo apparecchiature di supporto di un laser chimico. Sperimentale.
Il 6 aprile 2011, la US Navy ha testato con successo una pistola laser, prodotta da Northrop Grumman, montata sull'ex USS Paul Foster, attualmente utilizzata come nave da test della marina. Quando è stato impegnato durante il test avvenuto al largo della costa della California centrale nel campo di prova dell'Oceano Pacifico, la pistola laser è stata documentata come "un effetto distruttivo su un bersaglio da crociera ad alta velocità", ha detto il capo dell'ammiraglio della ricerca navale Nevin Carr. Mentre è classificato, la gamma proposta della pistola laser è misurata in miglia, non in yard. Sperimentale.
Skyguard (sistema di difesa dell'area). Proposto.
Boeing YAL-1 . È fuori catalogo.
Arma a energia diretta di precisione aerodispersa. Annullato.
Il 19 luglio 2010 un laser antiaereo descritto come Laser Close-In Weapon System è stato presentato al Farnborough Airshow . Sperimentale.
Lo ZEUS-HLONS (HMMWV Laser Ordnance Neutralization System) è il primo laser e la prima arma di qualsiasi tipo ad essere utilizzata su un campo di battaglia. È usato per neutralizzare mine e ordigni inesplosi. Applicazione di nicchia
Sistema di difesa dell'area laser liquida ad alta energia (HELLADS). Status sconosciuto.
Il laser chimico avanzato a medio infrarosso ( MIRACL ) è un laser sperimentale al fluoruro di deuterio della Marina statunitense ed è stato testato contro un satellite dell'Air Force nel 1997. Annullato.
Nel 2011, la US Navy ha iniziato a testare il Laser Demonstrator (MLD), un laser da utilizzare a bordo delle sue navi da guerra. Stato sconosciuto.
Nel 2013 gli Stati Uniti hanno iniziato a testare sul campo un'arma ad energia diretta che chiama il Laser Weapon System. Sperimentale.
L'Arresto del personale e la Risposta alla stimolazione, o PHaSR , è un'arma manuale non letale sviluppata dall'Air Force degli Stati Uniti. Il suo scopo è quello di "abbagliare" o stordire un bersaglio. È stato sviluppato dalla Directed Energy Directorate dell'Air Force. Status sconosciuto.
Tactical High Energy Laser (THEL) è un laser al fluoruro di deuterio artificiale sviluppato in un progetto di ricerca congiunto di Israele e Stati Uniti . È progettato per abbattere aerei e missili. Vedi anche Difesa missilistica nazionale . È fuori catalogo.
Soviet / russo Beriev A-60: un laser a gas CO 2 montato su un trasporto Ilyushin Il-76MD. Sperimentale.
L' Airborne Laser o Advanced Tactical Laser della US Air Force era un piano per montare un laser a CO2 CO2 o un laser chimico COIL su un Boeing 747 modificato per abbattere i missili . Annullato.
Dimostratore Laser-Mobile ad alta energia (HEL-MD) è un sistema laser progettato da Boeing montato su un pesante camion tattico a mobilità estesa (HEMTT). Il suo attuale livello di potenza è di 10 kW, che sarà aumentato a 50 kW e dovrebbe essere aggiornato a 100 kW. I bersagli che possono essere ingaggiati sono colpi di mortaio, proiettili di artiglieria e razzi, veicoli aerei senza equipaggio e missili da crociera. Stato sconosciuto.
Lockheed Martin sta sviluppando un laser a fibra da 60 kW da montare sull'HEMTT che mantiene la qualità del fascio alle uscite ad alta potenza mentre utilizza meno energia rispetto ai laser a stato solido. Stato sconosciuto.
La tecnologia del laser ad elettroni liberi (FEL) viene valutata dalla marina statunitense come candidato per un'arma antiaerea e anti- missile ad energia diretta. Il FEL di Thomas Jefferson National Accelerator Facility ha dimostrato una potenza di oltre 14 kW. Le armi compatte di classe FEL multi-megawatt sono oggetto di ricerca. Il 9 giugno 2009 l' Office of Naval Research ha annunciato di aver assegnato a Raytheon un contratto per lo sviluppo di un FEL sperimentale da 100 kW. Il 18 marzo 2010, la Boeing Directed Energy Systems ha annunciato il completamento di un progetto iniziale per l'utilizzo della US Naval. Fu dimostrato un prototipo del sistema FEL, con un prototipo a piena potenza programmato entro il 2018. Sperimentale.
Portable Efficient Laser Testbed (PELT) Stato sconosciuto.
Laser AirCraft CounterMeasures (ACCM) Stato sconosciuto.
Mobile Expeditionary Laser ad alta energia (MEHEL) 2.0 Sperimentale.
Area Defense Anti-Munitions (ADAM) Sperimentale.
Advanced Test High Energy Asset (ATHENA) Stato sconosciuto.
Dimostratore laser ad alta energia autoprotetto (SHiELD). Fase pre-prototipo.
Silent Hunter (arma laser) è un sistema di difesa aerea laser a fibra ottica cinese.
Russo Sokol Eshelon. Sperimentale.
La Raytheon Company ha annunciato di aver sviluppato un laser ad alta energia che può essere montato su un MRZR e utilizzato per disabilitare un sistema aereo senza pilota da circa 1 miglio di distanza. Stato sconosciuto.
ZKZM-500 . Arma meno letale a corto raggio anti-uomo.

La maggior parte di questi progetti sono stati cancellati, interrotti, non sono mai andati oltre il prototipo o la fase sperimentale, o sono utilizzati solo in applicazioni di nicchia. Armi laser efficaci e ad alte prestazioni sembrano essere difficili da ottenere usando la tecnologia attuale o prossima al futuro.

Problemi con le armi laser

La Fioritura

I raggi laser iniziano a causare la rottura del plasma nell'atmosfera a densità di energia di circa un megajoule per centimetro cubo. Questo effetto, chiamato "fioritura", provoca la defocalizzazione del laser e la dispersione di energia nell'aria circostante. La fioritura può essere più grave se c'è nebbia, fumo o polvere nell'aria.

Le tecniche che possono ridurre questi effetti includono:

Diffondere il raggio attraverso un grande specchio curvo che concentra la potenza sul bersaglio, per mantenere la densità di energia in rotta troppo bassa affinché la fioritura avvenga. Ciò richiede uno specchio grande, molto preciso, fragile, montato un po 'come un faro, che richiede macchinari ingombranti per spostare lo specchio per mirare il laser.

Utilizzando un array a fasi. Per le tipiche lunghezze d'onda del laser, questo metodo richiederebbe miliardi di antenne di dimensioni micrometriche. Non esiste attualmente un modo per implementarle, sebbene siano stati proposti nanotubi di carbonio. Gli array in fase potrebbero teoricamente eseguire anche l' amplificazione di fase-coniugato (vedi sotto). Gli array in fase non richiedono specchi o lenti e possono essere resi piatti e quindi non richiedono un sistema simile a torretta (come in "spread beam") per essere mirati, anche se il range ne risentirà se il bersaglio si trova ad angoli estremi rispetto alla superficie dell'array a fasi.

Utilizzando un sistema laser a coniugazione di fase. Questo metodo utilizza un laser "finder" o "guida" che illumina il bersaglio. Qualsiasi punto speculare ("speculare") sul bersaglio riflette la luce che viene rilevata dall'amplificatore principale dell'arma. L'arma quindi amplifica le onde invertite, in un ciclo di feedback positivo, distruggendo il bersaglio, con onde d'urto mentre le regioni speculari evaporano. Ciò evita la fioritura perché le onde del bersaglio passano attraverso la fioritura e quindi mostrano il percorso ottico più conduttivo; questo corregge automaticamente le distorsioni causate dalla fioritura. I sistemi sperimentali che utilizzano questo metodo di solito usano sostanze chimiche speciali per formare uno "specchio a fase coniugato". Nella maggior parte dei sistemi, lo specchio si surriscalda drammaticamente a livelli di potenza utili alle armi.

Usare un impulso molto breve che termina prima che la fioritura interferisca, concentrando più laser di potenza relativamente bassa su un singolo bersaglio.

Contromisure

L'esercito di liberazione popolare cinese ha investito nello sviluppo di rivestimenti che possono deviare le travi lanciate dai laser militari statunitensi. La luce laser può essere deflessa, riflessa o assorbita manipolando le proprietà fisiche e chimiche dei materiali. I rivestimenti artificiali possono contrastare determinati tipi specifici di laser, ma un diverso tipo di laser può abbinare lo spettro di assorbimento del rivestimento in misura sufficiente a trasferire quantità di energia dannose. I rivestimenti sono costituiti da diverse sostanze, tra cui metalli a basso costo, terre rare , fibra di carbonio , argento e diamanti che sono stati lavorati a fini smalti e adattati a specifiche armi laser. La Cina sta sviluppando difese anti-laser perché la protezione contro di esse è considerata molto più economica rispetto alla creazione di armi laser concorrenti. Oltre a creare contromisure, la Cina ha anche creato un'arma ad energia diretta chiamata Silent Hunter che può bruciare 5 mm di acciaio a 1000 mt.

Anche gli specchi dielettrici, i rivestimenti ablativi economici, il ritardo nel trasporto termico e gli oscuranti vengono studiati come contromisure. In non poche situazioni operative, anche contromisure passive semplici come la rotazione rapida (che diffonde il calore e non consente un punto di mira fisso) o un'accelerazione più elevata (che aumenta la distanza e modifica rapidamente l'angolo) possono sconfiggere o aiuta a sconfiggere armi laser ad alta energia non altamente pulsate.

Armi a raggio di particelle

Le armi a fascio di particelle possono usare particelle cariche o neutre e possono essere sia endoatmosferici che esoatmosferici. Le travi di particelle come armi a raggi sono teoricamente possibili, ma armi pratiche non sono ancora state dimostrate. Alcuni tipi di fasci di particelle hanno il vantaggio di essere autofocusing nell'atmosfera.

La fioritura è anche un problema nelle armi a fascio di particelle. L'energia che altrimenti si focalizzerebbe sull'obiettivo si diffonderà; il raggio diventa meno efficace:

La fioritura termica si verifica sia in fasci di particelle neutre che cariche e si verifica quando le particelle si scontrano l'una con l'altra sotto gli effetti della vibrazione termica o si scontrano con le molecole d'aria.

La fioritura elettrica si verifica solo in fasci di particelle cariche, poiché ioni di simile carica si respingono a vicenda.

Armi al plasma

Le armi al plasma sparano un raggio, un bullone o un flusso di plasma, che è uno stato eccitato di materia costituito da elettroni e nuclei atomici e elettroni liberi se ionizzati, o altre particelle se pizzicate.

Il MARAUDER (anello accelerato magneticamente per ottenere un'energia e radiazioni ultra dirette) ha utilizzato il progetto Shiva Star (una batteria di condensatori ad alta energia che fornisce i mezzi per testare armi e altri dispositivi che richiedono una quantità di energia breve ed estremamente elevata) per accelerare un toroide di plasma ad una percentuale significativa della velocità della luce.

La Federazione Russa sta sviluppando armi al plasma.

Armi soniche

I test eseguiti sui topi mostrano che la soglia per il danno ai polmoni e al fegato si verifica a circa 184dB. I danni aumentano rapidamente all'aumentare dell'intensità. Disturbi neurologici indotti dal rumore negli esseri umani esposti a toni continui a bassa frequenza per periodi superiori a 15 minuti hanno comportato lo sviluppo di problemi immediati e a lungo termine che interessano il tessuto cerebrale. I sintomi assomigliavano a quelli di individui che avevano subito lesioni alla testa minori. Una teoria per un meccanismo causale è che l'esposizione prolungata al suono ha provocato una tensione meccanica sufficiente al tessuto cerebrale per indurre un'encefalopatia.

Long Range Acoustic Device (LRAD)

Il Long Range Acoustic Device (LRAD) è un dispositivo acustico grandangolare sviluppato da LRAD Corporation per inviare messaggi e toni di avviso su lunghe distanze o con volume maggiore rispetto ai normali altoparlanti. I sistemi LRAD sono usati per comunicazioni a lungo raggio in una varietà di applicazioni, incluso come mezzo di controllo della folla non letale e non cinetico.

Secondo le specifiche del produttore, i sistemi pesano da 15 a 320 libbre (da 6,8 a 145,1 kg) e possono emettere suoni in un fascio di 30 ° - 60 ° a 2,5 kHz.

TIPI di Laser:

Laser chimico
Mezzo laser attivo
Applicazioni laser
Laser al fluoruro di deuterio.

I cannoni laser ad alta energia sono già una realtà, con il Regno Unito non molto indietro rispetto agli Stati Uniti nello sviluppo di armi devastanti che (speriamo di no) cambieranno il volto della guerra del secolo XXI.

Lockheed Martin ha annunciato all'inizio di quest'anno di essersi aggiudicata un contratto da 150 milioni di dollari per la fornitura di sistemi d'arma laser integrati ad alta energia noti come HELIOS (acronimo di High Energy Laser e Integrated Optical-dazzler). Justin Bronk, un ricercatore specializzato in potenza aerea da combattimento e tecnologia nel team di Scienze Militari del Royal United Services Institute, ha detto che non ci vorrà molto tempo prima che la tecnologia, una volta considerata roba da fantascienza, sia pronta per essere utilizzata: "Gli Stati Uniti stanno sperimentando - tra l’altro - da decenni armi laser ad energia chimica (per esempio il progetto Boeing YAL-1 Airborne Laser).

I maggiori progressi degli ultimi anni sono stati la potenza di uscita e la qualità del fascio delle armi laser a stato solido, che traggono semplicemente la loro energia dall'elettricità piuttosto che da reazioni chimiche. La US NAVY utilizza in prova dal 2014 il sistema laser AN/SEQ-3 a bordo della nave ausiliaria USS Ponce e il contratto Lockheed Martin dimostra che la marina statunitense ritiene che la tecnologia è già ad un livello di maturità tale da poter essere testata sul campo sulle unità navali di prima linea. Bronk ha riferito altresì che le armi laser ad alta energia sono "già una realtà almeno in forma di prototipo per applicazioni navali". Attualmente il potenziale distruttivo di un laser è direttamente proporzionale alla quantità di energia che può passare attraverso di esso, per cui le armi portatili sono molto improbabili per il futuro prevedibile senza una sorta di rivoluzione nella tecnologia di immagazzinamento e generazione di energia.  Pertanto, al momento, non è ancora possibile per un singolo soldato portare generatori e condensatori, nonché il relativo refrigerante per gestire l'enorme quantità di energia necessaria per dare ad un'arma laser un potenziale distruttivo simile a quello di un'arma da fuoco; inoltre, le armi debbono essere puntate su di un bersaglio in rapido movimento, eliminando la necessità di "condurre" a colpire qualcosa con un proiettile a distanze maggiori.

Il vantaggio principale delle armi laser rispetto ai proiettili propulsi da polvere da sparo è il fatto che le munizioni sono limitate solo dalla produzione di energia e dalla capacità di stoccaggio, il che significa che su grandi piattaforme come le navi hanno "colpi" quasi illimitati: questo li rende economici da usare, oltre che sostenibili.  Inoltre, le armi ad energia diretta devono essere puntate solo su un bersaglio in rapido movimento, eliminando la necessità di "guidare" un proiettile a lunga distanza.   Allo stato tecnologico attuale, le armi laser non causano danni ai bersagli in egual misura delle armi convenzionali, ciò a causa dei livelli di potenza attualmente disponibili.

Tra le numerose iniziative tecnologiche in corso, il sistema laser AN/SEQ-3 o XN-1 LaWS è un'arma ad energia diretta sviluppata dalla US NAVY. L'arma è stata installata sull'USS Ponce per i test sul campo nel 2014. Nel dicembre 2014, la Marina degli Stati Uniti ha riferito che il sistema LaWS ha funzionato perfettamente contro le minacce asimmetriche di bassa gamma e che il comandante della Ponce è stato autorizzato ad usare il sistema come arma difensiva.

Il laser LaWS è un sistema di difesa navale che finora ha impegnato pubblicamente un veicolo aereo senza equipaggio (UAV o drone) e un piccolo attaccante simulato; utilizza un raggio infrarosso da una matrice laser allo stato solido che può essere sintonizzato ad alta potenza per distruggere il bersaglio o a bassa potenza per avvertire o paralizzare i sensori di un bersaglio. Tra i vantaggi di questo dispositivo rispetto alle armi a proiettile è il basso costo per ogni colpo, in quanto ogni sparo dell'arma richiede solo il minimo costo per generare l'impulso energetico; al contrario, gli ordigni per le armi a proiettile devono essere progettati, prodotti, maneggiati, trasportati e mantenuti, e occupano spazio di stoccaggio. Il sistema LaWS è progettato per essere utilizzato contro le minacce asimmetriche di bassa gamma. Livelli di potenza scalabili permettono di utilizzarlo a bassa potenza per abbagliare l'occhio di una persona per farla allontanare da una postura minacciosa e aumentare a 30 mila watt (30 kW) per friggere letteralmente i sensori, bruciare motori e far detonare le testate esplosive: un piccolo UAV può essere abbattuto in appena due secondi. Di fronte a piccole imbarcazioni, il laser prende di mira il motore di un'imbarcazione per disabilitarlo e spegnerlo, poi lo ripete contro altri in rapida successione, richiedendo solo pochi secondi di sparo per imbarcazione. Il sistema LaWS è abbastanza preciso da colpire razzi esplosivi che - una volta a bordo - potrebbero uccidere gli operatori e causare danni ingenti. Contro un aereo più grande come un elicottero, il LaWS può bruciare alcuni componenti vitali causandone la caduta e lo schianto.

Nel 2010, Kratos Defense & Security Solutions si è aggiudicata un contratto da 11 milioni di dollari per supportare il Naval Surface Warfare Center (NSWC) nello sviluppo di LaWS per il programma della Marina Militare statunitense Directed Energy and Electric Weapon Systems (DE&EWS). Il test NSWC di maggio 2012 ha utilizzato un sistema di controllo del sistema d'arma ravvicinato per consentire al beam director di tracciare un bersaglio di un veicolo aereo senza pilota.

Il sistema LaWS è stato installato sull'USS Ponce nell'estate 2014: la Us Navy ha speso finora circa 40 milioni di dollari negli ultimi sei anni per la ricerca, lo sviluppo e la sperimentazione dell'arma laser. Sarà diretto verso i bersagli dal radar del Phalanx CIWS. La Us Navy potrebbe dispiegherà armi laser tra il 2017 e il 2021 con una portata effettiva di 1,6 km. L'esatto livello di potenza che il sistema LaWS utilizzerà non è noto, ma si stima tra i 15 e i 50 kW per l'ingaggio di piccoli aerei e imbarcazioni ad alta velocità. Le armi ad energia diretta sono sviluppate soprattutto per ragioni economiche.

La Marina statunitense dai primi anni ottanta ha una storia di test di armi energetiche, compresi i laser chimici. Dalle sperimentazioni è emerso che i prodotti chimici sono troppo pericolosi per l'uso a bordo; così si sono scelti a laser allo stato solido a fibra meno potenti. Altri tipi possono includere laser a stato solido a lastra e laser a elettroni liberi.

Il laser LaWS ha beneficiato degli sviluppi laser commerciali, utilizzando fondamentalmente sei laser "legati insieme" che, sebbene non diventino un singolo raggio, convergono tutti sul bersaglio allo stesso tempo: esso genera 33 kW in prova, con armi dispiegabili che generano 60-100 kW montati su una fregata Littoral Combat Ship o su di un caccia classe Arleigh Burke. A breve termine, il sistema LaWS fungerà da sistema di autodifesa a corto raggio contro droni e barchini, mentre i laser più potenti in futuro avranno una potenza sufficiente per distruggere i missili antinave; i laser a placca della Marina sono stati testati a 105 kW con aumenti sino ai previsti 300 kW.

Le armi laser future sono destinate a completare piuttosto che sostituire sistemi di difesa basati su missili e armi convenzionali.

I laser sono molto più economici e hanno un numero praticamente illimitato di ricariche, ma i loro raggi possono essere disturbati dalle condizioni atmosferiche e meteorologiche (specialmente quando operano sulla superficie dell'oceano) e sono limitati al fuoco sulla linea di mira e sono obbligati a mantenere continuamente il raggio sull'obiettivo. I sistemi d’arma convenzionali rimarranno in funzione per obiettivi più grandi e a lungo raggio che richiedono l'uso della difesa cinetica.

Il sistema LaWS è stato dispiegato nel Golfo Persico con la quinta flotta statunitense. Lo spiegamento è quello di testare la fattibilità di un'arma laser in un ambiente marittimo contro il calore, l'umidità, la polvere e l'acqua salata e di vedere quanta potenza viene utilizzata. Il sistema ha livelli di potenza scalabili per essere in grado di sparare un fascio non letale per abbagliare una nave sospetta, e sparare fasci più forti per distruggere fisicamente un bersaglio; la portata è classificata.

Il sistema LaWS è già stato dichiarato operativo, quindi il comandante della nave armata con detto sistema ha l’autorizzazione ad utilizzarlo per l'autodifesa. Gli esseri umani non sono un bersaglio dell'arma ai sensi delle disposizioni della Convenzione su alcune armi convenzionali, ma gli obiettivi includono UAV, elicotteri e pattuglie veloci. Le regole di ingaggio sono state sviluppate per il suo uso, ma i dettagli non sono stati rilasciati. La Marina ha rilasciato un video della LaWS che ha inabilitato un UAV ScanEagle, facendo detonare una granata a razzo, e bruciando il motore di un gommone a scafo rigido.

Il sistema d’arma ha raggiunto uno sviluppo oramai oltre ogni aspettativa: rispetto alle centinaia di migliaia o milioni di dollari per un missile, un solo colpo di laser costa solo 59 centesimi. Il sistema è costituito da componenti laser commerciali e software proprietario della Marina statunitense; è alimentato e raffreddato da uno "skid" attraverso un generatore diesel, separato dagli impianti elettrici della nave, dando una maggiore efficienza rispetto alla potenza fornita del 35%. Montata sulla sovrastruttura del Ponce sopra il ponte, la sua potente ottica è utile anche come strumento di sorveglianza in grado di rilevare oggetti a distanze non specificate ma "tatticamente significative"; i marinai hanno equiparato le sue capacità di sorveglianza ad avere il telescopio Hubble in mare. I marinai lo usano quotidianamente per colpire e addestrare, sia per disabilitare o distruggere i bersagli di prova o per l'identificazione del potenziale bersaglio. Il sistema è gestito da un monitor a schermo piatto e da un joystick integrato nel sistema di combattimento della nave, in modo che chiunque abbia esperienza di videogiochi comuni possa utilizzare l'arma. Ha funzionato bene durante le intemperie ed è in grado di lavorare in condizioni di elevata umidità e dopo una tempesta di polvere. Si stanno al momento esaminando gli interventi anche su altre navi della US NAVY.

A seguito di una revisione di diverse classi di navi per determinare quali avessero spazio disponibile, potenza e raffreddamento, è stato deciso che dopo la dismissione programmata di nave Ponce nel 2018, la LaWS sarà spostata sulla nuova nave anfibia USS Portland (LPD-27) per prove a tempo indeterminato; utilizzerà lo spazio e i collegamenti elettrici riservati al VLS per ospitare i moduli di potenza e di controllo del LaWS, mentre il laser stesso sarà imbullonato al ponte. Poiché l'installazione sarà solo una prova, il LaWS non sarà integrato nel sistema di combattimento della nave.

Nel gennaio 2018, la Marina ha annunciato un contratto da 150 milioni di dollari con Lockheed Martin per la produzione di altre due unità LaWS da consegnare nel 2020; una è stata installata sulla USS Arleigh Burke (DDG-51) mentre l'altra sarà utilizzata per i test a terra. Ulteriori opzioni contrattuali potrebbero portare il valore del contratto a 942,8 milioni di dollari.

Laser tattico ad alta energia

Il Tactical High-Energy Laser, o THEL, è un laser sviluppato per uso militare, noto anche come sistema laser Nautilus. La versione mobile è il Mobile Tactical High-Energy Laser, o MTHEL. Nel 1996, gli Stati Uniti e Israele stipularono un accordo per produrre una cooperativa THEL chiamata Demonstrator, che utilizzerebbe tecnologie laser chimiche al fluoruro di deuterio. Nel 2000 e nel 2001 THEL ha abbattuto 28 razzi d'artiglieria Katyusha e cinque proiettili d'artiglieria. Il 4 novembre 2002, THEL abbatté un proiettile d'artiglieria in arrivo. L'arma prototipo aveva all'incirca le dimensioni di sei autobus urbani, composti da moduli che contenevano un centro di comando, un radar e un telescopio per tracciare i bersagli, il laser chimico stesso, serbatoi di carburante e reagenti, e uno specchio rotante per riflettere il suo raggio verso i bersagli in accelerazione. Il programma di ricerca terminato nel 2005.

Tra i quattro appaltatori che si aggiudicarono il progetto il 30 settembre 1996, il primo fu Northrop Grumman (ex TRW). Il THEL ha condotto prove di tiro nell'anno 1998 e la capacità operativa iniziale (IOC) fu pianificata per l'anno 1999. Tuttavia, questo è stato significativamente ritardato a causa del riorientamento del progetto come progetto mobile, non fisso, chiamato Mobile Tactical High Energy Laser (MTHEL). Il design originale a postazione fissa elimina la maggior parte delle restrizioni di peso, dimensioni e potenza, ma non è compatibile con la natura fluida e mobile dei moderni combattimenti. L'obiettivo iniziale di MTHEL era una versione mobile delle dimensioni di tre grandi semirimorchi. Idealmente sarebbe stato ulteriormente ridimensionato ad un singolo semirimorchio. Tuttavia, farlo mantenendo le caratteristiche prestazionali originali è risultato molto difficile. I test rappresentavano scenari reali di minaccia: furono testati sia i singoli colpi di mortaio che a salva. Molti esperti militari considerano il THEL un successo e ne hanno chiesto l'implementazione. Nel 2005, gli Stati Uniti e Israele decisero di interrompere lo sviluppo del THEL dopo che il budget del progetto aveva superato i 300 milioni di dollari. La decisione fu presa come risultato della eccessiva voluminosità e dei costi elevati. Nel 2007, Ehud Barak ha chiesto di riconsiderare il progetto Skyguard (la fase successiva di THEL).

Northrop Grumman ha sviluppato il sistema di difesa aerea basato sul laser Skyguard per le agenzie governative statunitensi e gli alleati che richiedono una difesa a breve raggio contro missili balistici a corto e lungo raggio, razzi a corto e lungo raggio, proiettili d'artiglieria, mortai, veicoli aerei senza equipaggio e missili da crociera.

Skyguard deriva dal riuscito banco di prova Tactical High Energy Laser (THEL) e dai suoi predecessori sviluppati da Northrop Grumman per l'esercito statunitense e il Ministero della Difesa israeliano. Beneficiando di significativi progressi tecnologici, Skyguard ha una potenza superiore rispetto ai sistemi tradizionali e un fascio più ampio, il che lo rende un sistema molto più capace. Skyguard offre la prima implementazione possibile di un sistema d'arma laser operativo per la difesa contro un'ampia gamma di minacce.

Come i precedenti sistemi sviluppati da Northrop Grumman, Skyguard è un sistema d'arma laser multi-missione, compatto e trasportabile, progettato per lo spiegamento e le operazioni sul campo.

Un singolo sistema Skyguard può difendere forze dispiegate, una grande installazione militare e/o una grande città o un'area industriale. Un sistema Skyguard è in grado di generare uno scudo protettivo di circa 10 chilometri di diametro.

Il banco di prova THEL ha dimostrato inequivocabilmente che i laser possono impegnare e distruggere razzi, artiglieria e minacce di mortaio in volo.

I sistemi ad oggi messi a punto sperimentalmente e non hanno abbattuto decine di minacce dal vivo, inclusi razzi a lungo e corto raggio, mortai e proiettili d'artiglieria, in scenari d'attacco molto realistici e in condizioni operative simulate, come attacchi a sorpresa e minacce miste.

In uso continuo presso il White Sands Missile Range dell'esercito, sviluppato tra il 1996 e il 2000, il banco di prova THEL ha dimostrato che le armi laser possono essere utilizzate sul campo di battaglia per proteggere le truppe a terra.

Lo Skyguard è un sistema modulare e flessibile che supporterà i futuri sviluppi a spirale e potrà utilizzare le tecnologie di controllo laser e del fascio non appena saranno disponibili.

La Northrop Grumman Space Technology ha sviluppato e provato laser ad alta energia da oltre 30 anni, aprendo la strada agli Stati Uniti per incorporare laser difensivi in tutti le forze armate: navi, aerei con o senza equipaggio, veicoli terrestri, ed anche per soddisfare pienamente le esigenze di sicurezza nazionale.

Il laser Italo-britannico Dragonfire si è aggiudicato un contratto da 30 milioni di sterline per il LDW CDP all'inizio del 2017 dopo una rigorosa valutazione competitiva.

Il team capitalizza i punti di forza di tutte le aziende coinvolte, tra cui l’italiana Leonardo, QinetiQ, MBDA, Arke, BAE Systems, Marshall e GKN.

Questa notizia vedrà la Gran Bretagna unirsi alla corsa agli armamenti laser dopo che l'America ha già dispiegato un laser nel Golfo su una delle proprie navi da guerra.

Le armi energetiche sono sempre più al centro dell'attenzione delle aziende della difesa e si prevede che diventeranno molto comuni sul campo di battaglia nel prossimo decennio.

Sicuramente, oltre agli Stati Uniti, Russia, Cina, Gran Bretagna, Francia Italia e Germania, anche altre potenze del pianeta stanno mettendo a punto dispositivi della stessa capacità di quelli statunitensi: noi di "Svppbellum" seguiremo sempre e comunque con attenzione tutti i progressi in campo militare delle armi ad energia diretta.

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