Des expériences sur l'installation d'armes laser sur des navires en URSS ont été menées depuis les années 70 du XXe siècle.
En 1976, les termes de référence (TOR) pour la conversion de la péniche de débarquement du projet 770 SDK-20 en navire expérimental Foros (projet 10030) avec le complexe laser Aquilon ont été approuvés. En 1984, le navire sous la désignation OS-90 "Foros" a rejoint la flotte de la mer Noire de l'URSS et au terrain d'essai de Feodosiya; pour la première fois dans l'histoire de la marine soviétique, test de tir du canon laser "Aquilon" a été effectuée. Le tir a réussi, le missile volant à basse altitude a été détecté à temps et détruit par un faisceau laser.
Par la suite, le complexe "Aquilon" a été installé sur un petit navire d'artillerie, construit selon le projet modifié 12081. La puissance du complexe a été réduite, son but était de désactiver les moyens optoélectroniques et d'endommager les yeux du personnel de défense antiamphibie ennemi.
Dans le même temps, le projet Aydar était en cours d'élaboration pour créer l'installation laser embarquée la plus puissante d'URSS. En 1978, le transporteur de bois Vostok-3 a été converti en un transporteur d'armes laser - le navire Dixon (projet 05961). Trois moteurs à réaction d'un avion Tu-154 ont été installés sur le navire comme source d'énergie pour l'installation laser Aydar.
Lors d'essais en 1980, une salve laser a été tirée sur une cible située à une distance de 4 kilomètres. La cible a été touchée la première fois, mais personne parmi les personnes présentes n'a vu le faisceau lui-même et la destruction visible de la cible. L'impact a été enregistré par un capteur thermique installé sur la cible, l'efficacité du faisceau était de 5%, vraisemblablement une partie importante de l'énergie du faisceau a été absorbée par l'évaporation de l'humidité de la surface de la mer.
Aux États-Unis, des recherches visant à créer des armes laser de combat sont également menées depuis les années 70 du siècle dernier, lorsque le programme ASMD (Anti-Ship Missile Defense) a commencé. Initialement, les travaux ont été menés sur les lasers à gaz dynamique, mais l'accent s'est ensuite déplacé vers les lasers chimiques.
En 1973, TRW a commencé à travailler sur un modèle expérimental de démonstration d'un laser continu au fluorure deutérium NACL (Navy ARPA Chemical Laser), d'une puissance d'environ 100 kW. Des travaux de recherche et développement (R&D) sur le complexe NACL ont été menés jusqu'en 1976.
En 1977, le département américain de la Défense a lancé le programme Sea Light, visant à développer une installation laser à haute énergie d'une capacité allant jusqu'à 2 MW. En conséquence, une installation polygonale pour un laser chimique au fluorure-deutérium "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser) a été créée, fonctionnant en mode continu de génération de rayonnement, avec une puissance de sortie maximale de 2,2 MW à une longueur d'onde de 3,8 μm, ses premiers tests ont été effectués en septembre 1980.
En 1989, au centre d'essais de White Sands, des expériences ont été menées à l'aide du complexe laser MIRACL pour intercepter des cibles radiocommandées de type BQM-34, simulant le vol de missiles antinavires (ASM) à des vitesses subsoniques. Par la suite, des interceptions de missiles supersoniques (M = 2) Vandal ont été réalisées, simulant une attaque de missiles anti-navires à basse altitude. Au cours des tests menés de 1991 à 1993, les développeurs ont clarifié les critères de destruction de missiles de différentes classes et ont également procédé à une interception pratique de véhicules aériens sans pilote (UAV), simulant l'utilisation de missiles antinavires par l'ennemi.
À la fin des années 1990, l'utilisation d'un laser chimique comme arme de navire a été abandonnée en raison de la nécessité de stocker et d'utiliser des composants toxiques.
À l'avenir, l'US Navy et d'autres pays de l'OTAN se sont concentrés sur les lasers, qui sont alimentés par de l'énergie électrique.
Dans le cadre du programme SSL-TM, Raytheon a créé un complexe laser de démonstration LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW. Lors d'essais en 2012, le complexe LaWS, du destroyer Dewey (EM) (de la classe Arleigh Burke), a touché 12 cibles BQM-I74A.
Le complexe LaWS est modulaire, la puissance est obtenue en additionnant des faisceaux de lasers infrarouges à semi-conducteurs de faible puissance. Les lasers sont logés dans un seul corps massif. Depuis 2014, le complexe laser LaWS est installé sur le navire de guerre USS Ponce (LPD-15) pour évaluer l'effet des conditions de fonctionnement réelles sur l'opérabilité et l'efficacité de l'arme. En 2017, la capacité du complexe devait être portée à 100 kW.
Démonstration du laser LaWS
Actuellement, plusieurs sociétés américaines, dont Northrop Grumman, Boeing et Locheed Martin, développent des systèmes d'autodéfense laser pour les navires basés sur des lasers à solide et à fibre. Pour réduire les risques, l'US Navy met en œuvre simultanément plusieurs programmes visant à obtenir des armes laser. En raison du changement de nom dans le cadre du transfert de projets d'une entreprise ou d'une autre, ou de la fusion de projets, il peut y avoir des chevauchements de noms.
Selon les médias américains, le projet de la frégate prometteuse de l'US Navy FFG (X) comprend l'exigence d'installer un laser de combat de 150 kW (ou de réserver une place pour l'installation), sous le contrôle du système de combat COMBATSS-21.
Outre les États-Unis, le plus grand intérêt pour les lasers basés sur la mer est manifesté par l'ancien "souverain des mers" - la Grande-Bretagne. L'absence d'industrie laser ne permet pas de réaliser seul le projet, dans le cadre duquel, en 2016, le ministère britannique de la Défense a annoncé un appel d'offres pour le développement d'un démonstrateur de technologie LDEW (Laser Directed Energy Weapon), qui a été remporté par la société allemande MBDA Deutschland. En 2017, le consortium a dévoilé un prototype grandeur nature du laser LDEW.
Plus tôt en 2016, MBDA Deutschland a présenté l'effecteur laser, qui peut être installé sur des transporteurs terrestres et maritimes et est conçu pour détruire les drones, les missiles et les obus de mortier. Le complexe assure la défense dans le secteur à 360 degrés, a un temps de réaction minimum et est capable de repousser les frappes venant de différentes directions. La société affirme que son laser a un énorme potentiel de développement.
« Récemment, MBDA Deutschland a investi massivement de son budget dans la technologie laser. Nous avons obtenu des résultats significatifs en comparaison avec d'autres entreprises , - déclare Peter Heilmeyer, responsable des ventes et du développement commercial de l'entreprise.
Les entreprises allemandes rivalisent avec les entreprises américaines, voire les dépassent, dans la course aux armements laser, et sont tout à fait capables d'être les premières à présenter non seulement des systèmes laser terrestres, mais aussi marins
En France, le projet prometteur Advansea de DCNS est envisagé en utilisant la technologie de propulsion entièrement électrique. Le projet Advansea devrait être équipé d'un générateur d'électricité de 20 mégawatts capable de répondre aux besoins, y compris en armes laser prometteuses.
En Russie, selon les médias, des armes laser peuvent être déployées sur le prometteur destroyer nucléaire Leader. D'une part, une centrale nucléaire permet de supposer qu'il y a suffisamment de puissance pour alimenter des armes laser, d'autre part, ce projet est au stade de la conception préliminaire, et il est clairement prématuré de parler de quelque chose de spécifique..
Séparément, il faut souligner le projet américain d'un laser à électrons libres - Free Electron Laser (FEL), développé dans l'intérêt de l'US Navy. Les armes laser de ce type présentent des différences significatives par rapport aux autres types de lasers.
Le rayonnement dans un laser à électrons libres est généré par un faisceau monoénergétique d'électrons se déplaçant dans un système périodique de champs électriques ou magnétiques déviants. En modifiant l'énergie du faisceau d'électrons, ainsi que la force du champ magnétique et la distance entre les aimants, il est possible de faire varier la fréquence du rayonnement laser sur une large plage, recevant un rayonnement à la sortie dans la plage de X -rayon au micro-ondes.
Les lasers à électrons libres sont de grande taille, ce qui rend difficile leur placement sur de petits porteurs. En ce sens, les navires de grande surface sont des porteurs optimaux de ce type de laser.
Boeing développe le laser FEL pour l'US Navy. Un prototype de laser FEL de 14 kW a été présenté en 2011. Pour le moment, l'état des travaux sur ce laser est inconnu, il était prévu d'augmenter progressivement la puissance de rayonnement jusqu'à 1 MW. La principale difficulté est la création d'un injecteur d'électrons de la puissance requise.
Malgré le fait que les dimensions du laser FEL dépasseront les dimensions des lasers de puissance comparable basés sur d'autres technologies (solide, fibre), sa capacité à changer la fréquence de rayonnement sur une large plage vous permettra de choisir la longueur d'onde en en fonction des conditions météorologiques et du type de cible à atteindre. L'apparition de lasers FEL de puissance suffisante est difficile à espérer dans un avenir proche, mais elle se produira plutôt après 2030.
Par rapport à d'autres types de forces armées, le placement d'armes laser sur les navires de guerre présente à la fois des avantages et des inconvénients.
Sur les navires existants, la puissance des armes laser pouvant être installées lors de la modernisation est limitée par les capacités des générateurs électriques. Les navires les plus récents et les plus prometteurs sont développés sur la base de technologies de propulsion électrique, qui fourniront aux armes laser suffisamment d'électricité.
Il y a beaucoup plus d'espace sur les navires que sur les transporteurs terrestres et aériens, il n'y a donc aucun problème avec le placement d'équipements de grande taille. Enfin, il existe des possibilités de fournir un refroidissement efficace des équipements laser.
D'autre part, les navires sont dans un environnement agressif - eau de mer, brouillard salin. Une humidité élevée au-dessus de la surface de la mer réduira considérablement la puissance du rayonnement laser lorsque des cibles sont touchées au-dessus de la surface de l'eau, et donc la puissance minimale d'une arme laser adaptée au déploiement sur les navires peut être estimée à 100 kW.
Pour les navires, la nécessité de vaincre des cibles « bon marché », telles que les mines et les missiles non guidés, n'est pas si critique; de telles armes ne peuvent constituer une menace limitée que dans leurs zones de base. De plus, la menace posée par les petits navires ne peut pas être considérée comme une justification du déploiement d'armes laser, même si dans certains cas, elles peuvent causer de graves dommages.
Les drones de petite taille représentent une certaine menace pour les navires, à la fois comme moyen de reconnaissance et comme moyen de détruire les points vulnérables du navire, par exemple un radar. La défaite de tels drones avec des missiles et des armes à canon peut être difficile et, dans ce cas, la présence d'armes de défense laser à bord du navire résoudra complètement ce problème.
Les missiles antinavires (ASM), contre lesquels des armes laser peuvent être utilisées, peuvent être divisés en deux sous-groupes:
- missiles antinavires subsoniques et supersoniques volant à basse altitude;
- missiles antinavires supersoniques et hypersoniques, attaquant par le haut, y compris selon une trajectoire aérobalistique.
En ce qui concerne les missiles antinavires volant à basse altitude, un obstacle pour les armes laser sera la courbure de la surface terrestre, qui limite la portée d'un tir direct, et la saturation de la basse atmosphère en vapeur d'eau, qui réduit la puissance de le rayon.
Pour augmenter la zone touchée, des options sont envisagées pour placer les éléments émetteurs d'armes laser sur la superstructure. La puissance d'un laser adapté à la destruction de missiles antinavires modernes volant à basse altitude sera très probablement de 300 kW ou plus.
La zone touchée par les missiles antinavires attaquant le long d'une trajectoire à haute altitude ne sera limitée que par la puissance du rayonnement laser et les capacités des systèmes de guidage.
La cible la plus difficile sera les missiles antinavires hypersoniques, à la fois en raison du temps minimum passé dans la zone touchée et en raison de la présence d'une protection thermique standard. Cependant, la protection thermique est optimisée pour chauffer le corps du missile anti-navire pendant le vol, et les kilowatts supplémentaires ne profiteront évidemment pas à la fusée.
La nécessité d'une destruction garantie des missiles anti-navires hypersoniques nécessitera la mise en place de lasers à bord du navire d'une puissance supérieure à 1 MW, la meilleure solution serait un laser à électrons libres. En outre, les armes laser de cette puissance peuvent être utilisées contre des engins spatiaux en orbite basse.
De temps en temps, dans des publications sur des sujets militaires, y compris sur la Revue militaire, des informations sont discutées sur la faible protection des missiles anti-navires à tête autodirectrice radar (RL seeker), contre les interférences électroniques et les rideaux de masquage utilisés depuis le navire. La solution à ce problème est considérée comme l'utilisation d'un autodirecteur multispectral, comprenant des canaux de télévision et d'imagerie thermique. La présence d'armes laser à bord du navire, même d'une puissance minimale d'environ 100 kW, peut neutraliser les avantages d'un système de missile anti-navire à autodirecteur multispectral, du fait de l'aveuglement constant ou temporaire des matrices sensibles.
Aux États-Unis, des variantes de canons laser acoustiques sont en cours de développement, qui permettent de reproduire des vibrations sonores intenses à une distance considérable de la source de rayonnement. Peut-être, sur la base de ces technologies, les lasers des navires peuvent-ils être utilisés pour créer des interférences acoustiques ou de fausses cibles pour les sonars et les torpilles ennemis.
Ainsi, on peut supposer que l'apparition d'armes laser sur les navires de guerre augmentera leur résistance à tous les types d'armes d'attaque
Le principal obstacle à l'installation d'armes laser sur les navires est le manque d'alimentation électrique nécessaire. À cet égard, l'émergence d'une arme laser vraiment efficace ne commencera probablement qu'avec la mise en service de navires prometteurs dotés d'une technologie de propulsion entièrement électrique.
Un nombre limité de lasers d'une puissance d'environ 100-300 kW peut être installé sur les navires modernisés.
Sur les sous-marins, le placement d'armes laser d'une puissance de 300 kW ou plus avec une sortie de rayonnement via un dispositif terminal situé sur le périscope permettra au sous-marin d'engager des armes anti-sous-marines ennemies à partir de la profondeur du périscope - défense anti-sous-marine (ASW) avions et hélicoptères.
Une nouvelle augmentation de la puissance laser, à partir de 1 MW et plus, permettra d'endommager ou de détruire complètement les engins spatiaux en orbite basse, selon la désignation de la cible externe. Les avantages de placer de telles armes sur des sous-marins: haute furtivité et portée mondiale du transporteur. La capacité de se déplacer dans l'océan mondial à une portée illimitée permettra à un sous-marin - porteur d'une arme laser d'atteindre le point optimal pour détruire un satellite spatial, compte tenu de sa trajectoire de vol. Et le secret rendra difficile à l'ennemi de présenter des revendications (enfin, le vaisseau spatial est tombé en panne, comment prouver qui l'a abattu, si évidemment les forces armées n'étaient pas présentes dans cette région).
En général, au stade initial, la marine ressentira les avantages de l'introduction des armes laser dans une moindre mesure par rapport aux autres types de forces armées. Cependant, à l'avenir, à mesure que les missiles antinavires continueront de s'améliorer, les systèmes laser deviendront une partie intégrante de la défense aérienne / défense antimissile des navires de surface et, éventuellement, des sous-marins.
