Sistem senjata laser jauh dari konsep baru, tetapi beberapa masalah signifikan tetap ada dalam perkembangannya sehari-hari.
Menurut David James dari University of Cranfield (UK), sistem seperti itu terbagi dalam dua kategori besar. Yang pertama mencakup senjata yang dirancang untuk melibatkan teropong dan sensor optik lainnya, sedangkan yang kedua berfokus pada perang melawan rudal dan drone yang tidak terarah. Sistem dari kategori kedua semakin menarik perhatian militer, karena senjata laser menjadi lebih efektif dan sumber energi berkurang ukurannya. James mencatat:
“Sistem ini memiliki sejumlah keunggulan. Mereka menawarkan amunisi yang hampir tak terbatas … jika catu daya berfungsi, maka sistem laser akan terus berfungsi. Mereka relatif mudah digunakan, yang berarti proses pelatihan staf tidak terlalu rumit."
Dari laut ke darat
Seperti dicatat James, dalam beberapa dekade terakhir, sejumlah besar pekerjaan telah dilakukan di bidang ini, terutama di sektor maritim, di mana sejumlah program sedang mempertimbangkan kelayakan penggunaan laser untuk memerangi ancaman seperti UAV angkatan laut atau kapal kecil.
Sistem berbasis kapal adalah yang pertama muncul, karena mereka memiliki akses mudah ke sumber daya berdaya tinggi, sementara peningkatan efektivitas senjata laser membuat mereka semakin mudah diakses oleh pasukan darat. Ini paling jelas ditunjukkan oleh proyek tentara Amerika untuk membuat prototipe dan menyebarkan sistem laser tempur pertama. Sistem dengan kapasitas 50 kW akan dipasang pada empat kendaraan lapis baja Stryker pada tahun 2022 untuk mendukung tugas pertahanan udara jarak pendek bergerak, yang ditunjuk M-SHORAD (Manuver - Pertahanan Udara Jarak Pendek) untuk perlindungan brigade tempur dari UAV, peluru kendali, artileri dan tembakan mortir dan jenis helikopter penerbangan.
"Sekarang adalah waktunya untuk membawa persenjataan energi terarah ke medan perang," kata Neil Thurgood, direktur Kantor Senjata Hipersonik, Energi dan Luar Angkasa Angkatan Darat AS, selama pemberian kontrak. - Tentara menyadari perlunya laser energi terarah, yang disediakan dalam rencana modernisasi tentara. Ini bukan lagi kegiatan penelitian atau demonstrasi. Ini adalah kemampuan tempur strategis dan kami berada di jalur yang benar yang akan membawanya tepat ke tangan para prajurit."
Seperti dicatat oleh James, perkembangan tersebut dapat membantu mengisi kesenjangan dalam kemampuan tempur potensial, terutama yang berkaitan dengan UAV. Ketika sejumlah besar drone muncul di medan perang, pasukan darat harus mampu menghadapi ancaman tersebut. Saat ini, tugas ini sedang diselesaikan dengan menembakkan senjata ringan dan senapan mesin dari jarak yang sangat dekat, meskipun jelas bahwa sangat sulit untuk melakukan tembakan terarah di sini. Sebuah alternatif kinetik akan rudal permukaan-ke-udara. Namun, tidak seperti roket, drone jauh lebih murah untuk diproduksi dan dioperasikan.
“Pro ekonominya adalah tidak menguntungkan bagi Anda untuk menggunakan rudal melawan segerombolan drone, karena rudal akan habis dengan sangat cepat. Anda harus menjaga persenjataan roket Anda untuk target yang lebih penting seperti pesawat atau helikopter.”
Keuntungan lain dari laser adalah kecepatannya.
"Karena" amunisi "bergerak dengan kecepatan cahaya, pada kenyataannya, jika Anda bahkan sesaat menempatkan balok pada target, maka Anda mengenai drone … bahkan jika itu melintasi garis pandang Anda dengan kecepatan yang mengerikan, Anda cukup arahkan laser ke platform musuh - dan targetnya adalah milikmu ".
Terlepas dari ancamannya
Craig Robin, kepala Kantor Proyek Energi Terarah Angkatan Darat AS, setuju, menambahkan bahwa sistem senjata laser juga tidak peka terhadap ancaman.
"Sebagian besar bahan tidak tahan suhu tinggi, jika Anda memfokuskan laser pada ranjau atau drone, dampaknya akan fatal."
Semua ini, tentu saja, memberikan keuntungan dari sudut pandang keuangan, tetapi pada saat yang sama, sistem laser dapat mengurangi jumlah pasokan material dan teknis untuk militer.
“Untuk sarana kinetik, Anda harus membuat roket, Anda harus memelihara roket, Anda harus menghapusnya. Ini jelas tidak berlaku untuk sistem senjata yang disuplai daya, yaitu, mereka secara signifikan mengurangi beban logistik."
Kantor Robin adalah bagian dari Kantor Kemampuan Cepat dan Teknologi Kritis Angkatan Darat (RCCTO). Di bawah kepemimpinan Thurgood, organisasi tersebut bekerja untuk memasukkan teknologi baru ke dalam pengembangan eksperimental yang dapat menjangkau tentara. Energi terarah menjadi fokus utama kegiatan ini.
Dalam pengerjaan laser M-SHORAD, pengembangan proyek MHHEL sebelumnya (Laser Energi Tinggi Multi-Misi) digunakan, yang juga menyediakan pemasangan laser 50 kW pada mesin Stryker dan produksi satu prototipe pada tahun 2021. Namun, RCCTO memutuskan untuk memperluas cakupan proyek, sehingga empat laser saat ini direncanakan untuk digunakan. Bekerja sama dengan kontraktor utama Kord Technologies, Raytheon dan Northrop Grumman bersaing dalam proyek ini dengan prototipe M-SHORAD mereka.
RCCTO terlibat dalam proyek energi terarah lainnya. Penekanan utama adalah pada perlindungan dari tembakan tidak langsung, yang akan diberikan oleh sistem senjata yang dipasang pada kendaraan Stryker. Dikenal sebagai Kemampuan Proteksi Kebakaran Tidak Langsung - Laser Energi Tinggi, proyek ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari program Demonstran Kendaraan Taktis Laser Energi Tinggi untuk beralih dari sistem 100 kW ke laser 300 kW dan mengirimkannya ke pasukan pada tahun 2024.
Tentara sebelumnya memasang laser 10-kW pada mesin Stryker sebagai bagian dari proyek MEHEL (Mobile Experimental High-Energy Laser), yang menjadi dasar untuk pengerjaan M-SHORAD.
Keputusan untuk meningkatkan kekuatan senjata didasarkan pada proses pengembangan yang sukses. Seperti yang dijelaskan Robin, "Dalam hal kematangan teknologi, investasi industri telah membantu mempercepat seluruh proses dan mencapai hasil yang baik."
Serat optik
Scott Schnorrenberg dari Kord Technologies mengatakan telah terjadi pergeseran dari laser solid-state ke perangkat serat gabungan spektral, "yang secara signifikan lebih efisien dan telah mengurangi ukuran." Dia menambahkan bahwa kemajuan nyata dalam baterai berkapasitas tinggi, pembangkit listrik dan sistem manajemen termal memainkan peran besar, memungkinkan sistem laser yang sangat kuat untuk dipasang pada kendaraan tempur yang relatif kecil.
Kord saat ini berfokus pada pengembangan teknologi dalam fase R&D dan penggunaannya dalam pengembangan prototipe dan produk produksi selanjutnya. Schnorrenberg juga menunjukkan keunggulan logistik laser, mencatat bahwa "mereka juga dilengkapi dengan sensor yang kuat untuk memberikan pengumpulan informasi tambahan dan kemampuan penargetan di medan perang." Dia percaya bahwa setelah penyebaran sistem untuk proyek M-SHORAD dan program lainnya, ruang lingkup laser harus diperluas di tahun-tahun mendatang.
“Anda melihat laser berkembang pesat, berkembang ke platform lain dan memperluas jangkauan misi yang dapat mereka lakukan, seperti pembuangan persenjataan peledak, tindakan balasan terhadap aset pengintaian, penargetan presisi, daya pancaran terkonsentrasi, dan transmisi data berkecepatan tinggi. Kisaran target potensial yang semakin luas tidak diragukan lagi akan berkontribusi pada peningkatan jangkauan platform dasar di mana sistem laser akan dipasang."
Evan Hunt, Kepala Laser Daya Tinggi di Raytheon, juga mencatat kemungkinan pelacakan target dengan sistem laser.
“Dengan menekan tombol setelah mengidentifikasi drone sebagai ancaman, Anda dapat langsung menembak jatuhnya, dan itu akan menjadi proses yang berumur pendek di mana drone mulai jatuh pada saat yang sama saat tombol ditekan. Ini adalah cara revolusioner untuk mencapai target dibandingkan dengan amunisi tradisional, yang mungkin meleset dan terbang berkeping-keping ke arah yang berbeda."
"Kita berbicara tentang jenis teknologi baru yang memungkinkan secara independen untuk mendeteksi, melacak, mengidentifikasi, dan melibatkan target dengan cara yang berpotensi dapat digunakan bahkan dalam jarak yang relatif dekat dengan kawasan industri atau perumahan tanpa menyebabkan kerusakan besar."
Menembak jatuh drone
Seiring dengan partisipasi dalam proyek M-SHORAD, Raytheon memberikan perhatian khusus pada pengembangan senjata laser untuk memerangi drone berukuran kecil, khususnya, dalam konsepnya "laser dune buggy" - laser yang kuat dalam kombinasi dengan penampakan multispektral. sistem desainnya sendiri, dipasang pada kendaraan segala medan Polaris MRZR.
Sistem ini sedang diproduksi untuk Angkatan Udara AS, dan pengiriman tiga platform direncanakan untuk tahun 2020. Pada akhir tahun yang sama, ketiga unit mobil tersebut akan diterjunkan ke luar negeri untuk evaluasi operasional.
Raytheon menembak jatuh lebih dari 100 drone dari keretanya selama berbagai pertunjukan angkatan udara dan militer. Angkatan Udara dapat menggunakan sistem untuk sejumlah tugas, misalnya, mobil dapat diparkir di ujung landasan pacu untuk macet atau menghancurkan UAV yang tidak diinginkan yang memasuki wilayah udara. berburu mencatat:
“Laser telah benar-benar terbukti sebagai cara yang paling akurat dan efektif untuk memukul drone secara langsung. "Kombinasi ajaib" karakteristik memungkinkan Anda untuk secara diam-diam dan diam-diam menonaktifkan beberapa drone sekaligus dengan cara yang sangat akurat dan murah, sehingga tidak merusak seperti senjata kinetik.
Sebelum senjata laser memasuki layanan dalam jumlah yang signifikan, perlu untuk menyelesaikan sejumlah tugas mendesak. Robin mencatat bahwa laser itu sendiri adalah salah satu dari tiga elemen penting dari instalasi senjata, bersama dengan pengontrol sinar yang secara akurat mengarahkan sinar ke ancaman dan menyertainya, dan subsistem untuk menghasilkan dan mengelola energi. Subsistem yang terakhir harus cukup kompak untuk dipasang di kendaraan, meskipun dalam hal ini, perkembangan dari sektor otomotif dapat dimanfaatkan, khususnya pengembangan sistem baterai, yang berkontribusi pada perkembangan pesat kendaraan listrik. “Anda ingin mengendarai mobil listrik Anda pada kecepatan yang sama untuk waktu yang lama, yang sangat mirip dengan bagaimana Anda ingin laser bekerja,” lanjut Hunt. "Persyaratan untuk teknologi dan laser ini serupa dan tumpang tindih di sini."
Menurut James, pengurangan ukuran sistem catu daya adalah faktor pembatas. Dia mengharapkan Angkatan Darat AS dan mitranya untuk menghadapi tantangan menempatkan peralatan tersebut di Stryker. Selain itu, ia mencatat bahwa tidak semua target dalam sistem M-SHORAD sama dan ada pertanyaan tentang tingkat kerusakan apa yang diperlukan untuk berbagai jenis platform.
“Jika ini hanya drone yang Anda buru, maka itu mempersempit jangkauan target, mengurangi jangkauan bahan dari mana mereka dibuat. Jika itu adalah drone yang sangat besar, maka mungkin layak menggunakan rudal permukaan-ke-udara.”
Di sisi lain, menurut James, jangkauan adalah faktor yang paling penting untuk dipertimbangkan: semakin jauh Anda ingin menyebabkan kerusakan, semakin banyak daya yang dibutuhkan. Dia memperhatikan bahwa atmosfer penuh dengan berbagai partikel yang menyebarkan cahaya, yaitu, tidak akan pernah ada transmisi cahaya seratus persen. Pada jarak satu kilometer, atmosfer dapat 85% permeabel, yaitu 15% cahaya tidak akan mencapai target. Pada jarak lebih dari 5 km, kerugian bisa 50%, "yaitu, setengah dari foton hilang begitu saja, sinar laser kehilangan kekuatannya dan tidak mencapai target."
Belajar bertarung
“Tantangan utama bagi pengguna militer adalah pelatihan dalam menangani serangkaian target yang meluas,” kata Chris Frye, direktur pertahanan udara jarak dekat di Northrop Grumman, meskipun ia mencatat bahwa mereka beralih dari demonstrasi teknologi eksperimental dan beralih ke eksploitasi nyata. oleh seorang prajurit. "Akan memungkinkan untuk mengadopsi, mengadaptasi, dan meningkatkan teknologi." Selain proyek M-SHORAD, Northrop Grumman telah bekerja dengan Angkatan Darat AS pada sejumlah program energi terarah lainnya, serta dengan Kantor Litbang Angkatan Laut, DARPA, Laboratorium Angkatan Udara, dan pelanggan lainnya.
“Fokusnya adalah membangun sistem dasar yang kompleks,” tambah Fry. “Ini bukan hanya tentang laser, tetapi seluruh sistem: radar, sistem komando dan kontrol, jaringan, platform, pembangkitan, dan kontrol daya. Efisiensi maksimum dari semua komponen ini dan bagaimana mereka bekerja bersama adalah penting untuk memaksimalkan potensi sistem.”
Northrop Grumman mengatakan bahwa meskipun berat, ukuran dan konsumsi daya sistem telah berkurang secara signifikan selama dekade terakhir, mereka berharap untuk mempercepat proses ini di tahun-tahun mendatang. Selain itu, kemampuan sistem laser untuk melacak ancaman dan "menjaga foton pada target selama diperlukan untuk memberikan efek yang diinginkan" telah meningkat secara signifikan.
Penciptaan
Schnorrenberg mengatakan tantangan terbesar saat ini adalah kendala produksi. Karena terbatasnya jumlah sistem laser yang dikembangkan hingga saat ini, basis produksi tidak dikembangkan, yaitu, komponen terpenting masih perlu diselesaikan untuk skenario produksi volume tinggi.
"Pemerintah AS berinvestasi di fasilitas manufaktur untuk mengatasi masalah ini," tambahnya. “Pada akhirnya, industri pada akhirnya akan menyediakan mekanisme eksekutif untuk mengembangkan basis ini.”
Ini adalah kunci penetapan tujuan Angkatan Darat AS untuk program M-SHORAD. Pengumuman kontrak mencatat bahwa pemilihan Northrop Grumman dan Raytheon "akan mendorong persaingan dan merangsang basis industri untuk sistem energi terarah."
James berharap laser akan berkembang sebagai senjata perang dengan caranya sendiri di tahun-tahun mendatang. Meskipun dia ragu bahwa laser akan bekerja sebagai sistem yang benar-benar terpisah, dia percaya bahwa mereka pasti akan menjadi tambahan yang signifikan untuk senjata lain. Tidak mungkin sistem pertahanan udara, misalnya, akan terdiri dari laser saja, tetapi mereka akan menjadi bagian dari sistem yang lebih luas yang akan mencakup rudal. Selain itu, untuk memerangi target pada jarak yang sangat dekat, militer kemungkinan besar ingin meninggalkan seorang prajurit yang terpisah.
"Mungkin laser akan selamanya menjadi bagian dari sistem inti."
“Untuk membuat laser benar-benar efektif dan lebih berguna bagi militer AS, biayanya harus turun,” kata Robin. Namun, teknologi apa pun yang muncul dari ceruk pasar akan memainkan peran yang lebih menonjol dari waktu ke waktu.
"Ketika prototipe dan uji demonstrasi bertambah jumlahnya - tidak hanya di militer, tetapi juga di angkatan bersenjata lainnya - kita akan segera menyaksikan perluasan pasar ini dan penurunan biaya sistem senjata laser."
