Le moyen le plus courant de neutraliser ou de détruire un système est de concentrer suffisamment d'énergie dessus… Et cela peut se faire de différentes manières. Jusqu'à présent, dans le domaine militaire, le plus fréquent était l'impact physique d'un projectile, dont les propriétés énergétiques et mécaniques garantissaient l'inflige de dommages suffisants pour détruire ou neutraliser la cible ou réduire considérablement ses capacités de combat
L'un des inconvénients de cette approche est que pour toucher une cible en mouvement, il est nécessaire d'estimer la quantité de plomb nécessaire pour rencontrer le projectile avec la cible, car un certain temps s'écoulera entre le moment du tir et la cible. en fonction de la vitesse et de la distance initiales. Mais avoir une arme qui n'a en fait aucun temps de vol est le rêve de tout soldat.
Cette arme, cependant, existe déjà et son nom est LASER (abréviation de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) - une méthode de concentration d'énergie sur une cible en raison d'un faisceau de lumière qui parcourt une distance à la "vitesse de la lumière ". Ainsi, le problème d'anticipation dans ce cas n'est plus initialement présent.
Puisqu'il n'y a pas de système parfait, plusieurs problèmes doivent être résolus afin d'utiliser le "laser" comme arme. La quantité d'énergie retenue sur la cible est proportionnelle à la puissance du rayonnement laser et à la durée pendant laquelle le faisceau est retenu sur la cible. Ainsi, le suivi des cibles devient le problème principal. En outre, la puissance du système pose ses propres problèmes, directement liés à la taille et à la consommation d'énergie, car l'armée a généralement besoin de systèmes mobiles, c'est-à-dire que ces "installations laser" doivent être intégrées à la plate-forme. Les armes laser à très haut rendement avec une faible consommation d'énergie et une taille limitée restent un rêve, du moins pour l'instant.
Parallèlement, l'expérience LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) a été menée au Japon il y a quelques années. Un faisceau d'une puissance de deux pétawatts, soit un quadrillion (1015) watt, une période de temps ultracourte a été activée, une picoseconde (1012 secondes). Selon des scientifiques japonais, l'énergie nécessaire à cette activation était l'équivalent de l'énergie nécessaire pour alimenter le micro-onde pendant deux secondes. À ce stade, il serait bon de crier " Eurêka ! " Car tous les problèmes semblent être résolus. Mais ce n'était pas là, la nuisance s'est glissée ici du côté de la taille, car pour atteindre une puissance de 2 pétawatts, le système LFEX a besoin d'un boîtier de 100 mètres de long. Ainsi, de nombreuses entreprises de systèmes laser tentent de résoudre l'équation puissance-énergie-taille de différentes manières. En conséquence, de plus en plus de systèmes d'armes voient le jour, tandis que la résistance psychologique à cette nouvelle catégorie d'armes militaires semble diminuer.
L'Allemagne au travail
En Europe, deux groupes principaux, menés par Rheinmetall et MBDA, travaillent sur les lasers HEL (High Energy Laser) à haute énergie, les considérant comme des armes défensives et offensives. À l'automne 2013, l'équipe allemande a organisé une vaste démonstration sur son site d'essai suisse d'Ochsenboden, au cours de laquelle des lasers à haute énergie ont été installés sur différents types de plates-formes. Mobile HEL Effector Track V classe 5 kW a été installé sur le véhicule blindé de transport de troupes M113, Mobile HEL Effector Wheel XX classe 20 kW sur le véhicule blindé universel GTK Boxer 8x8, et enfin, le Mobile HEL Effector Container L classe 50 kW a été installé dans le conteneur Drehtainer renforcé sur le châssis du camion Tatra 8x8.
On notera en particulier le démonstrateur d'armes laser stationnaire de 30 kW installé sur la tourelle de canon Skyshield et qui a démontré sa capacité à repousser de multiples attaques d'objets de type RAM (missiles non guidés, artillerie et obus de mortier) et de drones. La plate-forme à roues a montré sa capacité à neutraliser les drones à une distance allant jusqu'à 1500 mètres, et a également été utilisée pour faire exploser une cartouche dans une cartouchière dans le but de bloquer "techniquement" une mitrailleuse de gros calibre. Si nous parlons du système à chenilles, alors il a été utilisé pour neutraliser les EEI et éliminer les obstacles, par exemple, brûler des barbelés à longue distance. Un système plus puissant dans un conteneur a été utilisé pour perturber le fonctionnement des systèmes optoélectroniques à une distance allant jusqu'à 2 km.
Dans le même temps, l'installation de tourelle fixe a pu brûler un obus de mortier de 82 mm à une distance d'un kilomètre, en gardant le faisceau sur la cible pendant 4 secondes. De plus, l'installation a frappé 90 % des billes d'acier avec des explosifs, imitant des obus de mortier de 82 mm, qui ont été tirés en rafale les uns après les autres. En outre, l'installation a été escortée et a détruit trois drones à réaction. Rheinmetall a continué à développer des systèmes à énergie dirigée et a présenté plusieurs nouveaux systèmes et dispositifs à l'IDEX 2017. Selon les experts de Rheinmetall, un nombre important de systèmes d'armes laser sont entrés sur le marché au cours des cinq dernières années. Selon la plate-forme, la méthodologie de test des spécifications militaires ressemble beaucoup à celle utilisée pour les systèmes optocoupleurs. "En ce qui concerne les systèmes au sol, nous pensons que nous sommes au stade de TRL 5-6 (échantillon de démonstration technologique)", ont noté les experts, soulignant que des efforts supplémentaires devraient être consacrés au poids et à la taille et aux caractéristiques de consommation d'énergie, et le plus grand le travail est lié aux systèmes de sécurité. Cependant, la situation évolue assez rapidement et "au cours des huit dernières années, nous avons fait ce qui a été fait dans le domaine des fusils au cours des 600 dernières années", estime la société. En plus des applications terrestres, Rheinmetall travaille également sur les systèmes marins. En 2015, des armes laser ont été testées à bord d'un navire désarmé; ce sont les premiers tests d'un laser en Europe dans le cadre de missions navire-terre.
Dans son concept « Below Patriot » (« Below the Patriot complex », une solution pour neutraliser les moyens militaires qui ne peuvent être arrêtés par des systèmes de défense aérienne plus importants basés sur des systèmes de missiles), Rheinmetall intègre, en plus des missiles et des canons, un laser installé dans la tour Skyshield. Ce laser personnalisable de 30 kW est utilisé pour contrer les drones et est particulièrement efficace contre les attaques massives. On pense qu'un faisceau de 20 kW est suffisant pour une utilisation sur de tels avions, en particulier les avions légers, qui peuvent constituer la plus grande menace dans le cadre du concept "Below Patriot". Le processus de fusion se produit à distance, tandis que les circuits électroniques du drone sont désactivés ou que le matériau subit des dommages catastrophiques. La précision requise est de 3 cm à une distance d'un kilomètre, ce qui, selon Rheinmetall, est réalisable; il prévoit l'adoption d'une installation de classe 1 d'ici deux à trois ans.
Un support laser de 10 kW a été installé sur le nouveau support de canon de navire stabilisé Sea Snake-27. Rheinmetall a proposé une application pratique pour un tel laser - coupant à travers les mâts de radar ou les antennes radio ennemies - quelque chose comme l'équivalent laser d'un coup de semonce d'un canon. Un laser similaire a également été présenté sur un prototype de tour ultralégère télécommandée entièrement en fibre de carbone, qui ne pèse que 80 kg avec actionneurs et optronique et a une capacité de charge de 150 kg. Enfin, le plus petit système laser de ce spectacle avec une puissance de 3 kW a été présenté dans une station d'armes télécommandée montée sur la tourelle d'un char Leopard 2 modernisé. IED). Selon Rheinmetall, le marché attend actuellement des systèmes laser de classe 1. La puissance maximale n'est pas un problème ici, des systèmes supplémentaires peuvent être combinés dans un concept modulaire, par exemple deux émetteurs de 50 kW ou trois de 30 kW peuvent être installés pour atteindre des niveaux de puissance plus élevés …
L'entreprise travaille également sur des technologies capables de compenser en partie les effets des intempéries sur le faisceau. Une puissance élevée d'environ 100 kW est envisagée pour les tâches de lutte contre les missiles, les obus d'artillerie et les obus de mortier, ainsi que pour les systèmes optoélectroniques aveuglants à des distances importantes. Pour la deuxième tâche, on pense qu'une puissance de sortie réglable est souhaitable, économisant ainsi de l'énergie pour des "tirs" répétés. Rheinmetall travaille en étroite collaboration avec la Bundeswehr allemande sur un programme de développement d'une nouvelle installation laser à haute énergie.
La Grande-Bretagne essaie aussi
En janvier 2017, le ministère britannique de la Défense a annoncé avoir signé un accord pour développer une arme laser de démonstration avec un groupe industriel spécialement créé appelé Dragonfire. Le groupe Dragonfire, dirigé par MBDA, a été formé en partant du principe qu'aucune entreprise ne peut exécuter de manière indépendante le programme du Laboratoire des sciences et technologies de la défense (DSTL). Ainsi, cette solution rassemble les meilleures pratiques de l'industrie britannique: MBDA apportera son expertise dans le système d'arme principal, le système de contrôle d'armes avancé, les systèmes d'imagerie et coordonnera ses efforts avec QinetiQ (recherche de source laser et démonstration technologique), Selex / Leonardo (optique moderne, systèmes de désignation et de poursuite de cibles), GKN (technologies innovantes de stockage d'énergie), BAE Systems et Marshall Land Systems (intégration de plateformes maritimes et terrestres) et Arke (maintenance tout au long de la durée de vie). Des tests de démonstration prévus en 2019 montreront que les armes laser sont capables de traiter des cibles typiques à distance, à la fois sur terre et en mer.
Le contrat d'un montant de 35 millions d'euros permettra à ce groupe industriel d'utiliser diverses technologies et de tester les capacités du système à détecter, suivre et neutraliser des cibles à différentes distances, dans des conditions météorologiques changeantes, sur l'eau et sur terre. L'objectif est de fournir au Royaume-Uni des capacités importantes dans les systèmes d'armes laser à haute énergie. Cela jettera les bases de l'avantage opérationnel fourni par la technologie, ainsi que de la libre exportation de ces systèmes à l'appui du programme Prosperity décrit dans l'examen stratégique de la défense et de la sécurité du Royaume-Uni en 2015. pour 2019, avec la défaite d'objectifs typiques sur terre. et en mer. Les démonstrations comprendront la planification initiale d'une mission de combat et la détection de cibles, la transmission d'un faisceau laser à un dispositif de contrôle, son guidage et son suivi, une évaluation du degré de dommages au combat, ainsi qu'une démonstration de la possibilité de passer au prochain cycle. Le projet aidera non seulement à décider de l'avenir du programme, mais aidera également DSTL à établir un plan de mise en service qui, s'il est testé avec succès, est projeté vers le milieu des années 2020. En plus du programme Dragonfire, le laboratoire britannique DSTL met en œuvre un programme supplémentaire pour tester l'impact des armes laser sur des cibles probables de divers types; les premiers essais ont été effectués sur un obus de mortier de 82 mm.
L'Allemagne encore
Le fabricant européen de missiles MBDA collabore activement avec le gouvernement allemand et l'armée sur les armes laser. En commençant par une démonstration technologique de prototype en 2010, elle a lancé un seul faisceau de 5 kW, puis a connecté mécaniquement les deux pour produire un faisceau de 10 kW. En 2012, un nouveau laboratoire a été équipé de quatre lasers de 10 kW pour mener des expériences d'interception de missiles, d'obus d'artillerie et de munitions de mortier. Des tests ont été effectués fin 2012, des ingénieurs ont tenté d'intégrer cette installation dans plusieurs conteneurs lors d'une série de tests dans les Alpes, mais il était décidément difficile d'appeler ce système mobile. Ainsi, l'étape suivante consistait à développer un prototype qui pourrait être facilement déployé sur le terrain. En 2014-2016, des scientifiques et des ingénieurs y ont travaillé dur sur le site d'essai de Schrobenhausen, ce qui a donné lieu aux premières expériences avec le nouveau système, réalisées en octobre de l'année dernière.
Les tests ont été effectués sur la base d'entraînement de Putlos en mer Baltique et visaient surtout à tester le système de guidage et de correction du faisceau avec des cibles de frappe simulées à différentes distances; pour cela, un quadricoptère a été utilisé comme cible aérienne. Le choix de ce site d'essais était lié, tout d'abord, à des considérations de sécurité, ainsi qu'au fait que les flottes sont actuellement les plus activement engagées dans le développement d'installations d'armes laser. La nouvelle démo a été installée dans un conteneur ISO de 20 pieds; la raison en est de réduire les coûts, car dans ce cas, cela n'a pas nécessité beaucoup de travail d'intégration, contrairement à l'installation du système sur une plate-forme militaire. Dans ce cas, le système laser n'occupe pas tout le volume à l'intérieur du conteneur. Une autre mesure d'économie a été la décision de ne pas intégrer l'alimentation électrique dans l'usine pilote elle-même, bien que le volume excédentaire disponible permette de le faire si nécessaire. Le volume supplémentaire pourrait également permettre d'ajouter un mécanisme pour abaisser le haut du dispositif de guidage laser à l'intérieur du conteneur d'expédition. Toutes ces solutions peuvent être mises en œuvre dans le système déjà en service. MBDA Allemagne attend actuellement la prochaine phase de test, qui testera l'ensemble du système, y compris la génération d'un puissant faisceau laser. Cela devrait se produire fin 2017-début 2018.
La nouvelle unité de démonstration est basée sur un système de génération de faisceau et un dispositif de guidage, les deux dispositifs sont séparés mécaniquement l'un de l'autre. La source actuelle est un laser à fibre de 10 kW intégré dans le conteneur avec tous les équipements, ordinateurs et système d'évacuation de la chaleur, etc. Le faisceau laser est projeté à travers une fibre optique dans un dispositif de guidage. L'expérience déjà acquise par MBDA a été utilisée ici. Cependant, certaines pièces ont été développées spécifiquement pour ce système laser, ce qui améliore considérablement la précision, la vitesse angulaire et l'accélération par rapport aux systèmes standard. La séparation des deux éléments permet également une couverture azimutale continue à 360°, tandis que les angles d'élévation vont de +90° à -90°, couvrant ainsi un secteur de plus de 180°. Afin d'optimiser l'unité de pointage du faisceau, un système optique télescopique y est également intégré. L'accélération et le taux de lacet sont essentiels lorsqu'il s'agit de traiter des cibles très maniables telles que les micro et mini drones, et lorsqu'il s'agit de repousser des attaques massives. Un autre facteur clé est la puissance, car plus la puissance est élevée, moins il faut de temps pour détruire/neutraliser la cible. À cet égard, les développeurs ont essayé de faire en sorte que la nouvelle configuration expérimentale puisse accepter diverses sources laser, qui, lorsqu'elles sont combinées, peuvent augmenter la puissance de sortie. De plus, le découplage du générateur laser et du dispositif de guidage permettra à l'avenir d'accepter de nouveaux types de générateurs laser avec une densité d'énergie plus élevée, ce qui permet d'emballer plus de puissance dans un module plus petit. MBDA Allemagne suit de près l'évolution des approvisionnements énergétiques, la qualité des faisceaux restant un facteur clé. Comme avec la configuration de laboratoire précédente, seuls des miroirs ont été utilisés qui peuvent facilement gérer plus de puissance que les lentilles, ces dernières ont été retirées du système en raison de problèmes thermiques. Le dispositif de guidage peut ainsi supporter une puissance supérieure à 50 kW. Bien que la limite théorique de 120-150 kW semble tout à fait réaliste.
MBDA Allemagne estime que le système anti-UAV devrait avoir une puissance de sortie de 20 à 50 kW; la même quantité d'énergie est nécessaire pour combattre les vedettes rapides, cible privilégiée de la flotte. L'entreprise a beaucoup investi dans la technologie de suivi pour faire face aux drones d'une masse au décollage inférieure à 50 kg. Quant à l'interception des missiles, des obus d'artillerie et des munitions de mortier, qui était à l'origine considérée comme l'une des tâches principales des installations laser, les clients se sont rendu compte que le développement de tels systèmes à base de lasers reste assez problématique pour le moment. En conséquence, les priorités de la plupart des militaires ont changé. Le nouveau système à l'essai est au niveau de préparation TRL-5 (démonstrateur technologique) - « une technologie éprouvée dans le bon environnement ». Pour obtenir un prototype à part entière, le système doit être affiné dans le sens de l'adaptabilité au fonctionnement dans des conditions défavorables, tandis que certains composants commerciaux prêts à l'emploi doivent être qualifiés pour des tâches militaires.
MBDA Allemagne développe actuellement un programme pour la prochaine série de tests à réaliser à la fin de cette année ou au début de l'année prochaine; ce travail est réalisé en lien étroit avec la Bundeswehr, qui finance en partie ce programme. Il est temps qu'un contrat réel développe un système fonctionnel et prêt à l'emploi qui non seulement fournira un financement, mais définira également des exigences claires. MBDA Allemagne estime qu'à la réception d'un tel contrat, le système sera prêt au début des années 2020.
Hors Europe
De nombreux systèmes laser ont été développés aux États-Unis. En 2014, le système laser installé sur l'USS Ponce, stationné dans le golfe Persique, a été testé. Le système laser 33 kW LaWS (Laser Weapon System) développé par Kratos a tiré avec succès sur de petits bateaux et des drones. Lockheed Martin a développé son système ADAM (Area defense Anti-Munitions) au cours de la même période, ce prototype d'arme laser a été conçu pour combattre à courte portée avec des missiles, des drones et des bateaux de fabrication artisanale. Il a démontré sa capacité à suivre des cibles à des distances de plus de 5 km et à les détruire à des distances allant jusqu'à 2 km. Fin 2015, Lockheed a dévoilé sa nouvelle unité Athena 30 kW basée sur la technologie ADAM. On sait peu de choses sur les programmes d'armes laser russes. En janvier 2017, le vice-ministre de la Défense Youri Borisov a annoncé que le pays était engagé dans le développement d'armes laser et d'autres armes de haute technologie et que les scientifiques russes avaient fait une percée significative dans le domaine de la technologie laser. Et pas plus de détails…
