Jusqu'à récemment, le rôle du laser était largement limité à la fourniture de données de portée et d'éclairage, au marquage et au marquage de cibles pour le guidage semi-actif ou à la correction de trajectoire de missiles guidés par faisceau. En outre, les lasers sont utilisés avec succès comme dispositifs aveuglants, dans un certain nombre d'applications avec des fusibles à distance, ainsi que dans des systèmes de contre-mesures contrôlées d'armes infrarouges contre des missiles à guidage infrarouge.
La protection contre les lasers peut être assurée par des capteurs capables de détecter, d'identifier et de déterminer l'emplacement de la source, des moyens qui obstruent l'observation, empêchant ainsi la collecte d'informations, et, enfin, des filtres qui empêchent d'endommager les systèmes optiques, y compris l'œil humain. Actuellement, les systèmes laser à haute puissance ou lasers à haute énergie (en anglais, HEL - High Energy Laser), capables de détruire des cibles telles que de petits drones et projectiles, et d'endommager des systèmes plus importants, sont sur le point d'être déployés à grande échelle, et les développeurs et des structures de planification, il vaut déjà la peine de bien réfléchir à la manière de les contrer.
Sans aucun doute, les États-Unis mettent en œuvre la plupart des programmes laser, mais la Russie, la Chine, l'Allemagne, Israël et le Royaume-Uni travaillent également sur des systèmes similaires, et selon le Congressional Intelligence Service, il est peu probable que les États-Unis aient un net avantage ici..
Systèmes marins
Dans les premiers stades, la plupart de l'utilisation opérationnelle des lasers à bord des navires de guerre sera probablement réduite à la lutte contre les drones, les bateaux sans pilote et les bateaux de combat rapides, qui nécessiteront des systèmes de puissance relativement faibles. Abattre des missiles antinavires et même des avions nécessitera des armes plus puissantes de la classe 150 kW.
L'US Navy, le promoteur le plus enthousiaste de cette technologie, finance plusieurs systèmes d'armes laser dans le cadre d'un grand programme SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). En mars 2018, Lockheed Martin a remporté un contrat pour le premier système, ou la première phase. Dans le cadre de ce contrat de 150 millions de dollars, elle concevra, fabriquera et fournira deux lasers à haute énergie et à éblouissement optique intégré avec surveillance (HELIOS), un pour installation sur un destroyer de classe Arleigh Burke et un pour des tests à terre. Le contrat comprend également une option pour 14 systèmes HELIOS supplémentaires. Une fois les essais terminés avec succès, ces options augmenteront la valeur du contrat à environ 943 millions de dollars.
"Le programme HELIOS est le premier du genre à intégrer des armes laser, une reconnaissance et une surveillance à longue portée et des capacités anti-drone pour augmenter considérablement la connaissance de la situation et étendre les options de défense en couches disponibles pour l'US Navy", a déclaré un porte-parole de l'US Navy. Bureau des systèmes d'armes et capteurs.
Le programme HELIOS comprend un laser à fibre optique de 60 kW pour combattre les drones et les petits bateaux, un système de capteurs de reconnaissance et de surveillance à longue portée intégré au système de contrôle de combat Aegis du navire et un laser aveuglant de faible puissance pour perturber les systèmes de surveillance des drones ennemis.. Le laser principal aurait un potentiel de croissance allant jusqu'à 150 kW.
Dans le cadre de la première phase, Lockheed Martin doit fournir deux systèmes HELIOS à tester d'ici 2020, l'un à installer sur un destroyer de classe Arleigh Burke et l'autre à tester au sol à White Sands.
ODIN éblouissant
Le deuxième système est une installation laser de faible puissance ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy - Optical Blinding device for the Navy), conçue pour aveugler et désactiver les capteurs d'UAV. Selon l'US Navy, les principaux composants du système ODIN comprennent un dispositif de pointage de faisceau, qui à son tour comprend un sous-système télescopique et des miroirs à faible réponse, deux émetteurs laser et un ensemble de capteurs pour un ciblage grossier et précis et, comme dans HELIOS, pour la reconnaissance et l'observation.
Le troisième système, connu sous le nom de SSL-TM (Solid-State Laser-Technology Maturation), est un développement plus puissant du programme Laser Weapon System (LaWS), selon lequel un laser de 30 kW a été installé pour évaluation sur le navire de débarquement San Antion. En 2015, Northrop Grumman a été sélectionné dans le cadre du programme SSL-TM pour développer une arme de 150 kW qui sera installée sur un navire de la classe San Antonio en 2019.
Les plans actuels comprennent le développement d'une technologie pour soutenir la deuxième phase du SNLWS et la poursuite du développement du sous-programme HELIOS. La troisième phase du projet SNLWS est également prévue, la puissance des armes laser étant encore augmentée.
Un quatrième système, dénommé RHEL (Ruggedised High Energy Laser), est également en préparation. La puissance initiale est également de 150 kW, mais elle mettra en œuvre une architecture différente qui pourra gérer plus de puissance à l'avenir. L'US Navy prévoit de dépenser environ 300 millions de dollars en 2019 pour ces systèmes d'armes.
Systèmes de véhicules expérimentaux
Le prototype du laser au sol portable de Lockheed Martin Athena a prouvé sa capacité à abattre de petits drones. La société a publié une vidéo dans laquelle le laser abat cinq drones d'affilée, visant à chaque fois la queue verticale des véhicules.
Lors de la capture d'un drone ou d'un petit bateau, l'opérateur s'assure visuellement que l'objet est ennemi et, à l'aide d'un capteur infrarouge précis, sélectionne le point de visée. Selon l'entreprise, pour les cibles se déplaçant rapidement, par exemple les missiles et les mines, le système Athena fonctionne de manière indépendante sans opérateur dans la boucle de contrôle. Bien qu'Athena soit encore un prototype, la société affirme que la version durcie conviendra à une utilisation au combat.
Le système utilise un laser à fibre ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) de 30 kW développé par Lockheed Martin. Dans le système ALADIN, plusieurs modules laser fonctionnent ensemble, cette configuration permet d'adapter relativement facilement la puissance de l'arme à des valeurs plus élevées.
Un autre système, cette fois en cours de développement pour l'armée américaine, s'est bien comporté lors de l'exercice Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX) qui s'est déroulé début 2018. Ce système d'arme a reçu la désignation MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Il s'agit d'un système laser Boeing de 5 kW installé sur un véhicule blindé Stryker 8x8. Le système MEHEL a prouvé sa capacité à abattre de petits drones de type hélicoptère et avion au-dessus et au-dessous de l'horizon pendant l'exercice MFIX, ainsi qu'à engager avec succès des cibles au sol.
Le système d'arme laser MEHEL de l'armée américaine est conçu pour être monté sur une plate-forme de combat. Il utilise un laser à fibre commercial avec le potentiel de générer 10 kW de puissance. Il est guidé à l'aide de systèmes de contrôle de faisceau, constitués d'un système optique télescopique avec une ouverture de 10 cm et d'un système de guidage et de poursuite stabilisé de haute précision. L'acquisition et le suivi des cibles sont assurés par des caméras infrarouges avec des champs de vision larges et étroits et un radar en bande Ku.
En août 2014, Raytheon et l'US Marine Corps (ILC) ont commencé à tester le système HEL à installer sur de petits véhicules tactiques du Corps pour combattre les drones volant à basse altitude et des cibles similaires dans le cadre du programme Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. En 2010, un prototype du système lors de tests de démonstration a réussi à abattre quatre drones.
Selon Raytheon, la principale technologie d'une arme aussi compacte est un guide d'ondes plan (PWG). "En utilisant un seul PWG, de taille et de forme similaires à une règle de 50 cm, les lasers à haute énergie génèrent suffisamment de puissance pour engager efficacement les petits avions."
A court terme, il est possible de déployer une telle plate-forme sous la forme d'un système de défense aérienne au sol prometteur GBADS FWS (Ground Based Air Defence, Future Weapon System), en cours de développement par l'ILC. Le laser guidé par radar monté sur le véhicule blindé JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) peut compléter le système de guerre électronique et les missiles Stinger.
La société allemande Rheinmetall a beaucoup travaillé sur le développement d'un certain nombre de systèmes d'armes laser et de concepts opérationnels pour la défense aérienne au sol, les cibles volantes lentes et basses, l'interception de missiles non guidés, d'obus d'artillerie et de mines, le désamorçage d'explosifs et de non- effets mortels sur un certain nombre de menaces provenant de champs d'action avec des lasers d'une capacité de 10, 20, 20 et 50 kW, installés à des fins de démonstration sur des véhicules, y compris des véhicules blindés à chenilles et à roues et un camion.
La société a déployé beaucoup d'efforts pour intégrer les lasers dans ses systèmes de défense aérienne bien connus, tout en soulignant que, au moins à court et moyen terme, ils sont plus susceptibles de compléter les canons et les missiles que de les remplacer. L'alignement des faisceaux est l'un des développements clés de Rheinmetall. Cette technologie permet de concentrer l'énergie de plusieurs lasers sur une cible, ce qui permet à l'ensemble du système de se concentrer sur le mortier, le missile, le missile de croisière ou l'avion d'attaque le plus menaçant, puis de passer à la cible suivante; ces capacités ont été démontrées au public en 2013. Un système HEL pleinement fonctionnel peut être développé au cours des dix prochaines années.
Israël investit également massivement dans cette technologie. Rafael Advanced Defense Systems a développé un prototype HEL appelé Iron Beam, qui utilise un laser à fibre de 10 kW mais est extensible à « des centaines de kW » pour combattre les drones, les missiles à courte portée et les mines. Selon la société, le système Iron Beam consiste en deux installations laser sur deux camions différents pour intercepter un missile, et il est noté que plusieurs faisceaux peuvent être utilisés sur des cibles plus grandes. Le message indique que le système peut être prêt d'ici 2020.
Le plus petit système Drone Dome est conçu pour détecter et désactiver les petits drones par brouillage RF; il peut également inclure un laser de 5 kW capable d'abattre des cibles similaires à des distances allant jusqu'à 2 km.
Lasers chinois et russes
La Chine développe activement des systèmes mobiles sur des camions et des plates-formes tactiques. Les entreprises chinoises, dont Poly Technologies avec leurs Silent Hunter et Guorong-I, sont impatientes de les montrer lors de salons professionnels et de publier des vidéos de test sur le réseau. Par exemple, une vidéo a été montrée dans laquelle le système Guorong-I brûle une plaque de test portée par un petit quadricoptère, peut-être de la gamme DJI Phantom, puis renverse ce drone lui-même.
On pense que la Chine travaille également sur des systèmes de navires plus grands, éventuellement installés sur le nouveau croiseur Tour 055.
L'armée russe affirme avoir déjà des armes laser en service. Yuri Borisov, actuellement vice-Premier ministre de la Fédération de Russie, a déclaré en 2016 qu'il ne s'agissait pas de modèles expérimentaux, mais d'armes militaires.
On suppose que la Russie développe un certain nombre de systèmes laser et d'autres armes à énergie dirigée, des systèmes laser pour la défense contre les avions. Selon les rapports, il est prévu d'installer un laser de puissance supérieure sur des avions de combat de sixième génération, qui, selon les experts, ne seront mis en service que dans les années 2030.
Applications aériennes
Bien que les navires, de par leur nature même, soient devenus les premières plates-formes mobiles pour l'installation d'armes laser à haute puissance, puisqu'ils pouvaient accepter une masse importante et fournir la quantité d'électricité requise, le processus de pénétration pratique des systèmes laser dans le domaine de l'aviation tactique a maintenant commencé.
À l'été 2017, les premiers tests d'un laser à haute énergie entièrement intégré ont été réalisés, au cours desquels une cible au sol a été incinérée par un hélicoptère Apache par une unité conçue par Raytheon. Dans une série d'engagements d'essai menés par Raytheon et l'armée américaine en collaboration avec le Special Operations Command à White Sands Range, l'hélicoptère aurait touché des cibles à différentes altitudes à différentes vitesses, dans différents modes de vol et à une distance inclinée de 1,4 km.
Afin de fournir des informations sur les cibles, d'améliorer la connaissance de la situation et le contrôle du faisceau, Raytheon a adapté une version de sa station optoélectronique MTS (Multispectral Targeting System).
Une partie importante des tests consistait à déterminer dans quelle mesure la technologie résiste aux influences externes, notamment les vibrations, les jets et la poussière du rotor principal, afin de prendre cela en compte lors du développement d'armes avancées.
Lasers à jet
L'US Air Force étudie la possibilité d'utiliser la technologie HEL pour protéger les avions tactiques des missiles air-air ou surface-air dans le cadre du programme Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), dans le cadre duquel en En novembre 2017, le laboratoire de recherche de l'US Air Force a attribué à Lockheed Martin un contrat pour un système de conteneurs qui doit être testé sur un chasseur à réaction d'ici 2021. L'un des objectifs de la conception est d'assembler un laser à fibre de plusieurs kilowatts dans un espace disponible limité. Le travail se concentre sur trois sous-systèmes. Le premier a reçu la désignation STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) et est un système de direction de faisceau; le deuxième sous-système LPRD (Laser Pod Research & Development) est un conteneur qui abritera les systèmes laser, d'alimentation et de refroidissement; et le troisième est l'installation laser LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments) elle-même.
Feu de dragon britannique
Si tout se déroule comme prévu, 2019 verra les premiers essais du Dragonfre, un prototype HEL développé pour le gouvernement britannique par un consortium dirigé par MBDA, qui comprend Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica et plusieurs sociétés britanniques dont GKN, Arke, BAE Systems et Marshall AOG. La démonstration prévue devrait inclure un cycle complet de tests à des distances terrestres et maritimes, de l'acquisition de la cible à la destruction.
Le système d'arme sera basé sur une architecture laser à fibre évolutive avec une technologie de faisceau cohérent et un système de contrôle de phase correspondant. Selon la société QinetiQ, cette technologie permet de créer une source de rayonnement laser de haute précision, qui peut être dirigée vers une cible en mouvement et générer une densité d'énergie élevée sur celle-ci malgré les turbulences atmosphériques, ce qui peut raccourcir le temps de frappe et augmenter la gamme. L'architecture évolutive de Dragonfre permet d'augmenter le nombre de canaux laser afin que les variantes résultantes puissent être personnalisées pour traiter une grande variété de circuits et intégrées dans une variété de plates-formes maritimes, terrestres et aériennes.
Protection de la technologie de la lumière
Les lasers en tant qu'armes ont des côtés positifs et négatifs. Le faisceau se déplace à la vitesse de la lumière, il n'y a donc pas de complications significatives du temps de vol qui affectent négativement le processus de visée. Si le sous-système de suivi du complexe d'armes peut être maintenu sur la cible, il peut alors diriger le faisceau laser vers elle et le maintenir pendant le temps requis. Garder le faisceau sur la cible est très important, car dans de nombreux cas, le système peut prendre un certain temps pour chauffer la cible et exercer l'effet souhaité. Dans ce cas, la cible a la possibilité de "sentir" l'attaque et d'utiliser les contre-mesures appropriées. Des problèmes sont également créés par l'atmosphère elle-même, car les phénomènes qui entravent le passage du faisceau, notamment la vapeur d'eau, les précipitations, la poussière, ainsi que l'air lui-même (par exemple, un phénomène tel que la brume), ont des effets absorbants et réfractifs différents. à différentes longueurs d'onde, affectant négativement la portée effective du laser et sa capacité à concentrer l'énergie sur la cible.
Naturellement, l'armée américaine cherche des moyens de protéger ses actifs des lasers et autres armes à énergie dirigée. La Direction des recherches navales met en œuvre un important programme de lutte contre les armes à énergie dirigée. Il examine les contre-mesures possibles basées sur les technologies qui pourraient devenir disponibles pour lutter contre de telles menaces au cours de la période 2020 à 2025, y compris les matériaux et divers types de voiles.
Les matériaux de protection, par exemple, peuvent inclure des revêtements réfléchissants et ablatifs ou destructeurs. Les revêtements dégradables, généralement à base de polymères et de métaux, sont généralement utilisés dans les propergols solides spatiaux et les véhicules de rentrée. Les rideaux ou les obstacles utilisent généralement de l'eau ou de la fumée pour disperser le faisceau laser et réduire la quantité d'énergie atteignant la cible.
D'autres contre-mesures commencent à apparaître, qui, selon le principe du brouillage actif, perturbent le fonctionnement du système laser et l'empêchent de maintenir le faisceau sur la cible, par exemple l'utilisation de lasers à bord de la plate-forme protégée. Cette direction, selon certaines informations, a été prise en charge par Adsys Controls. Cependant, la société décrit actuellement son système Helios comme un "système d'arme à énergie dirigée passive", mais sans mentionner explicitement les lasers. Selon Adsys. Helios, un kit de capteurs installé sur de gros drones, fournit une analyse complète du faisceau entrant, y compris sa localisation et son intensité. "Avec ces informations, il bloque passivement l'ennemi, protégeant le véhicule et sa charge utile."
Les informations sur les moyens de contrer les armes laser sont soigneusement gardées, mais une chose est claire: une nouvelle bataille technologique de moyens d'influence et de contre-attaque a commencé.
