Новости - Стратегическое значение лазеров в оборонных приложениях

Подпишитесь на наши страницы в социальных сетях, чтобы получать оперативные публикации.

Лазеры стали неотъемлемой частью оборонных систем, предлагая возможности, недоступные традиционному вооружению. В этом блоге рассматривается важность лазеров в обороне, подчеркиваются их универсальность, точность и технологические достижения, которые сделали их краеугольным камнем современной военной стратегии.

Введение

Появление лазерных технологий произвело революцию во многих отраслях, включая телекоммуникации, медицину и, особенно, оборону. Лазеры, благодаря своим уникальным свойствам когерентности, монохроматичности и высокой интенсивности, открыли новые горизонты в военных возможностях, обеспечив точность, скрытность и универсальность, которые бесценны в современных стратегиях ведения войны и обороны.

Точность и аккуратность

Лазеры известны своей точностью и меткостью. Их способность фокусироваться на небольших целях на больших расстояниях делает их незаменимыми для таких применений, как целеуказание и наведение ракет. Высокоточные лазерные системы наведения обеспечивают точную доставку боеприпасов, значительно снижая сопутствующий ущерб и повышая вероятность успеха миссии (Ahmed, Mohsin, & Ali, 2020).

Универсальность на разных платформах

Адаптируемость лазеров к различным платформам — от портативных устройств до крупных систем, устанавливаемых на транспортных средствах, — подчеркивает их универсальность. Лазеры успешно интегрированы в наземные, военно-морские и воздушные платформы, выполняя множество функций, включая разведку, обнаружение целей и применение в качестве оружия прямой энергии для наступательных и оборонительных целей. Компактные размеры и возможность адаптации к конкретным задачам делают лазеры гибким вариантом для оборонных операций (Бернацкий и Соколовский, 2022).

Улучшенная связь и наблюдение

Системы связи на основе лазеров предлагают безопасный и эффективный способ передачи информации, имеющий решающее значение для военных операций. Низкая вероятность перехвата и обнаружения лазерной связи обеспечивает безопасный обмен данными в режиме реального времени между подразделениями, повышая ситуационную осведомленность и координацию. Кроме того, лазеры играют важную роль в наблюдении и разведке, обеспечивая получение изображений высокого разрешения для сбора разведывательной информации без обнаружения (Liu et al., 2020).

Оружие направленной энергии

Возможно, наиболее значимое применение лазеров в обороне — это использование их в качестве оружия направленной энергии (ОВЭ). Лазеры могут доставлять концентрированную энергию к цели, повреждая или уничтожая её, обеспечивая возможность нанесения высокоточных ударов с минимальным сопутствующим ущербом. Разработка высокоэнергетических лазерных систем для противоракетной обороны, уничтожения беспилотников и вывода из строя транспортных средств демонстрирует потенциал лазеров в изменении облика военных действий. Эти системы обладают значительными преимуществами перед традиционным оружием, включая скорость доставки света, низкую стоимость одного выстрела и возможность поражения нескольких целей с высокой точностью (Зедикер, 2022).

В оборонной сфере используются различные типы лазеров, каждый из которых служит разным оперативным целям в зависимости от своих уникальных свойств и возможностей. Вот некоторые из наиболее распространенных типов лазеров, используемых в оборонной сфере:

Типы лазеров, используемых в оборонной сфере.

Твердотельные лазеры (ТЛЛ)В этих лазерах используется твердая активная среда, такая как стекло или кристаллические материалы, легированные редкоземельными элементами. Твердотельные лазеры широко используются в высокоэнергетическом лазерном оружии благодаря высокой выходной мощности, эффективности и качеству луча. Они проходят испытания и развертываются для противоракетной обороны, уничтожения беспилотников и других применений оружия прямого действия (Хехт, 2019).

Волоконные лазерыВолоконные лазеры используют легированное оптическое волокно в качестве активной среды, что обеспечивает преимущества с точки зрения гибкости, качества луча и эффективности. Они особенно привлекательны для оборонной промышленности благодаря своей компактности, надежности и простоте управления тепловым режимом. Волоконные лазеры используются в различных военных целях, включая мощное направленное энергетическое оружие, системы целеуказания и противодействия (Лазов, Тейрумниекс и Галот, 2021).

Химические лазерыХимические лазеры генерируют лазерный свет посредством химических реакций. Одним из наиболее известных химических лазеров в оборонной сфере является химический кислородно-йодный лазер (COIL), используемый в бортовых лазерных системах противоракетной обороны. Эти лазеры могут достигать очень высоких уровней мощности и эффективны на больших расстояниях (Ahmed, Mohsin, & Ali, 2020).

Полупроводниковые лазеры:Также известные как лазерные диоды, это компактные и эффективные лазеры, используемые в самых разных областях: от дальномеров и целеуказателей до инфракрасных средств противодействия и источников накачки для других лазерных систем. Их малый размер и эффективность делают их подходящими для портативных и устанавливаемых на транспортные средства систем обороны (Neukum et al., 2022).

Лазеры с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL)VCSEL-лазеры излучают лазерный свет перпендикулярно поверхности изготовленной пластины и используются в приложениях, требующих низкого энергопотребления и компактных размеров, таких как системы связи и датчики для оборонных целей (Arafin & Jung, 2019).

Синие лазеры:Технология синих лазеров изучается для применения в оборонной сфере благодаря улучшенным характеристикам поглощения, которые могут снизить требуемую энергию лазера для поражения цели. Это делает синие лазеры потенциальными кандидатами для защиты от беспилотников и гиперзвуковых ракет, открывая возможность создания более компактных и легких систем с эффективными результатами (Зедикер, 2022).

Ссылка

Ахмед, С.М., Мохсин, М., и Али, С.М.З. (2020). Обзор и технологический анализ лазеров и их применения в оборонной сфере. Оборонные технологии.
Бернацкий, А., и Соколовский, М. (2022). История развития военных лазерных технологий в военных целях. История науки и техники.
Лю, Ю., Чен, Дж., Чжан, Б., Ван, Г., Чжоу, Ц., и Ху, Х. (2020). Применение тонких пленок с градиентным показателем преломления в лазерном наступательном и оборонном оборудовании. Журнал физики: Серия конференций.
Зедикер, М. (2022). Технология синего лазера для применения в оборонной сфере.
Арафин, С., и Юнг, Х. (2019). Последние достижения в области VCSEL-лазеров с электрической накачкой на основе GaSb для длин волн выше 4 мкм.
Хехт, Дж. (2019). Продолжение «Звездных войн»? Привлекательность направленной энергии для космического оружия. Бюллетень ученых-атомщиков.
Лазов, Л., Тейрумниекс, Е., и Галот, Р.С. (2021). Применение лазерных технологий в армии.
Нойкум, Й., Фридман, П., Хильцензауэр, С., Рапп, Д., Киссель, Х., Гилли, Й., и Келемен, М. (2022). Многоваттные диодные лазеры (AlGaIn)(AsSb) в диапазоне длин волн от 1,9 мкм до 2,3 мкм.