Dans les champs de bataille des guerres locales dans le monde d'aujourd'hui, des soldats aux chars de combat principaux fortement blindés, des bunkers aux cibles de cluster, les armes les plus redoutées sont toutes sortes de drones et de missiles de croisière. En particulier, la soi-disant "perspective à la première personne", c'est-à-dire que les micro-drones FPV, avec leur vitesse de vol plus rapide, leurs capacités de contrôle extrêmement flexibles et leur coût relativement faible, peuvent utiliser des tactiques "Swarm" pour effectuer des attaques de saturation contre diverses cible à son tour jusqu'à ce que la cible soit complètement détruite. Dans ce cas, les techniciens militaires et militaires de divers pays développent activement de nouveaux systèmes anti-drones pour faire face aux menaces de drones presque omniprésentes. Parmi eux, le système anti-drone le plus prometteur et le plus rentable est l'arme laser à haute énergie.
Technologie qui a commencé pendant la guerre froide
Depuis 1960, lorsque le scientifique américain Maiman a réussi à développer avec succès le premier laser rubis au monde et a obtenu le premier faisceau laser de l'histoire humaine, les puissances militaires du monde ont eu l'idée d'appliquer ce faisceau artificiel avec une forte directionnalité, une bonne monochromaticité et Cohérence, et une luminosité extrêmement élevée et une densité d'énergie pour les militaires. En tant que premier pays au monde à inventer des lasers, les États-Unis ont naturellement pris les devants dans le développement des armes laser, et son rival de la guerre froide, l'Union soviétique, a suivi de près.
Cependant, pendant la période de confrontation tendue entre l'Est et l'Occident, les États-Unis et l'Union soviétique se sont concentrés sur les armes laser de grande puissance de niveau stratégique à grande échelle pour les anti-missiles et les anti-satellites. En particulier, l'administration Reagan des États-Unis a proposé un plan de "Star Wars" à grande échelle, dont le contenu principal était de déployer des armes laser à haute énergie dans l'espace, sur terre et sur les navires de guerre pour intercepter divers types de moyens. et des missiles balistiques à longue portée et intercontinentaux de l'Union soviétique.
Plus tard, avec la fin de la guerre froide, en particulier en raison de la maturité croissante de la technologie des missiles anti-missiles, les États-Unis ont essentiellement abandonné le développement d'armes laser à haute énergie au niveau stratégique avec des difficultés techniques élevées et un coût extrêmement élevé, et s'est tourné vers le développement d'armes laser à haute énergie tactique avec une taille et un poids globaux beaucoup plus petits, de faibles difficultés techniques et un coût relativement bon marché. Parmi eux, la marine américaine est la plus active. Avec les institutions de recherche scientifique du département américain de la défense et des grandes entreprises militaires nationales, il a lancé un certain nombre de projets tactiques de recherche et de développement d'armes laser à haute énergie avec différentes voies techniques, telles que le système d'armes laser de la Marine (lois), Le démonstrateur laser Sea (MLD) et le système laser tactique (TLS).
Au début du 21e siècle, ces projets tactiques de recherche et de développement d'armes laser à énergie haute énergie sont entrés dans l'étape de test de machine réelle après l'autre. Par exemple, l'arme laser des lois développée par Raytheon Company des États-Unis est combinée avec le système de défense proche "Phalanx" et monté d'un côté du pistolet de gatling 6- de 20 mm. La puissance de sortie maximale est de 33 kilowatts. Il a réussi à abattre des drones plusieurs fois lors de plusieurs tests en mer de 2008 à 2010. Potentiel des armes laser dans l'anti-drone.
Peut gérer efficacement les drones
Du point de vue du principe de travail, les formes de dégâts des armes laser aux drones sont principalement divisées en effet d'ablation thermique, effet de dommage aux ondes de choc et effet de dommage de rayonnement. Parmi eux, le moyen destructeur le plus important des armes laser est l'effet d'ablation thermique. Lorsque le faisceau laser agit sur le drone, les électrons à l'intérieur de son matériau cutané obtiennent une énergie laser, qui produit ensuite des collisions violentes et se transforme en énergie thermique. Alors que la température de la zone d'irradiation laser augmente rapidement, lorsque la température est supérieure au point de fusion, le matériau de la peau du drone sera fondu ou même vaporisé.
D'une manière générale, afin de réduire autant que possible le poids du fuselage, les micro et les petits et moyens drones utilisent principalement des matériaux composites non métalliques pour fabriquer des peaux. Les matériaux relativement bon marché comprennent la fibre de verre, la résine époxy, le PE / PP (polyéthylène / polypropylène), etc., et certains haut de gamme utiliseront de la fibre de carbone, de la fibre d'aramide, etc. Ces matériaux composites ont une bonne résistance, un poids léger et une corrosion résistance. La production de peaux de drones peut mieux prendre en compte les besoins des performances du vol, une réduction du poids et une force suffisante. Les drones de grande et moyenne taille haut de gamme utilisent généralement des matériaux en alliage en aluminium haute performance comme des peaux, qui sont fondamentalement les mêmes que les matériaux cutanés habituellement utilisés dans les avions habités.
Les points de fusion de ces matériaux de la peau sont différents. Le point de fusion des matériaux en fibre de carbone est d'environ 300 degrés, tandis que le point de fusion des matériaux en alliage en aluminium peut généralement atteindre environ 600 degrés. Cependant, pour les faisceaux laser avec des températures atteignant des milliers, voire des dizaines de milliers de degrés Celsius, seules des millisecondes de temps d'exposition sont suffisantes pour fondre et vaporiser la peau de divers drones. Alors que la peau fond et vaporise, le faisceau laser continuera d'irrader la structure interne et l'équipement du drone, causant d'autres dommages et destructions en fonction de différentes situations. Par exemple, lorsque le faisceau laser irradia le système de contrôle du drone, il brûlera ses cartes de circuits imprimées internes, ce qui la permettra de perdre complètement sa capacité de contrôle automatique et son crash; Lorsqu'il irrade l'ogive de certains drones de suicide, il peut faire exploser la charge interne et faire exploser complètement le drone; Même s'il irrade la batterie ou le réservoir de carburant du drone, cela peut le faire prendre feu.
De plus, l'effet de dommage à l'onde de choc et l'effet de dommage au rayonnement généré par les faisceaux laser à haute énergie peuvent également causer de grands dommages aux drones. Par exemple, l'effet de dommage à l'onde de choc se réfère principalement au jet à grande vitesse du plasma formé après que la peau ou la structure du corps du drone soit fondu et vaporisé. L'énorme force d'impact générée endommagera encore la structure interne du drone, provoquant la rupture du fuselage et des ailes, et même se désintégrer dans l'air. L'effet de dommage de rayonnement signifie que lorsque le plasma est éjecté et affecté, il libérera également des rayons X, formant ainsi un effet de dommage similaire aux impulsions électromagnétiques, ce qui fera l'échec du système de système de contrôle du drone.
En fait, même certaines armes laser avec une puissance inférieure, dont les faisceaux laser ne sont pas suffisants pour endommager la peau du drone, peuvent également atteindre le but de faire perdre l'efficacité de son combat en irradiant la partie la plus vulnérable du drone, le capteur photoélectrique. Les tests montrent que lorsque le faisceau laser irradition de la fenêtre optique du capteur photoélectrique du drone, le faisceau est directement axé sur la puce du capteur d'image tel que le CCD (dispositif couplé de charge, le capteur d'image IE) ou CMOS (capteur) à travers l'objectif. Lorsque la température de surface causée par l'irradiation du faisceau atteint environ 200 degrés, elle peut endommager permanente la puce du capteur d'image et la rendre complètement inefficace.
Après que la marine américaine a prouvé que les armes laser à haute énergie peuvent gérer efficacement les drones, d'autres services militaires américains et encore plus de pays ont commencé à développer de telles armes. Par exemple, l'armée américaine fait également face à des menaces de drones et de missiles de croisière, il a donc développé un système de défense aérienne à court terme mobile à court terme (M-Shorad), basé sur le châssis de véhicule blindé à roues Stryker 8 × 8, avec une puissance de sortie maximale de 50 kilowatts. En outre, le Royaume-Uni a développé un code d'armes laser tactique nommé "Dragon Fire", avec une puissance de sortie maximale de 50 kilowatts, qui peut être équipée sur des navires ou installée sur divers véhicules à roues ou à voile.
Afin de traiter les roquettes, les obus de mortier et les drones lancés par le Hamas et le Hezbollah au Liban, Israël a développé une arme laser tactique nommée "Iron Beam", qui coopère avec le système de défense aérienne "Iron Dome" qui utilise des missiles pour intercepter. Étant donné qu'Israël a des exigences opérationnelles plus élevées pour le "faisceau de fer" et doit être capable d'intercepter les cibles de munitions, sa puissance de sortie maximale a été augmentée à 100 kilowatts. En mai 2023, l'arme laser tactique "Iron Beam" a intercepté plusieurs roquettes lancées par le Hamas dans le combat réel pour la première fois.
Cependant, en termes d'interception des drones, le premier record de combat réel a été réalisé par l'arme laser tactique "Hunter Silent" équipé par l'armée saoudienne. En 2022, l'Arabie saoudite a tenu la première exposition internationale de la défense et a annoncé pour la première fois que sa dernière arme laser tactique "Hunter" Silent "avait abattu 13 drones de suicide lancés par les forces armées de Houthi dans un combat réel, et a montré l'épave des drones Cela a pris feu et brûlé. La puissance de sortie maximale de ce type d'arme laser tactique est de 30 kilowatts, et la plage de mise à mort maximale est de 4, 000 mètres. L'irradiation continue à une distance de 1, 000 mètres est suffisante pour brûler à travers une plaque d'acier d'épaisseur de 5 mm d'épaisseur. Étant donné que les drones suicides produits et utilisés par les forces armées houthi sont plus grossières dans la conception, leurs peaux ne peuvent utiliser que les matériaux PE / PP ou en fibre de verre les moins bas, et que l'arme laser tactique "Hunter" Silent "peut presque être considéré comme Facile à traiter avec de tels drones.
Direction du développement futur
Du point de vue du développement futur, il existe deux directions pour les armes laser tactiques utilisées pour intercepter les drones:
L'une consiste à combiner avec d'autres armes, telles que des canons automatiques de petit calibre, des mitrailleuses, des missiles de défense aérienne, etc., pour former un système de mise à mort anti-drone complet.
Because laser beams have a fatal defect of being heavily dependent on weather conditions, in adverse environments such as rain, snow, fog and dust, the energy emitted by them will be absorbed and scattered by particles, water vapor and aerosols in the air, greatly reducing the power and range. In this case, the task of intercepting drones will be handed over to other weapons such as small-caliber automatic cannons, machine guns, and air defense missiles. At present, foreign countries have developed a number of so-called "light-cannon combined" weapon systems. The range of laser weapons is generally 1.5 kilometers to 7 kilometers, while the range of small-caliber automatic cannons is 3 kilometers to 4.5 kilometers. The two have overlapping killing zones and can complement each other at a distance, achieving the effect of 1+1>2.
Deuxièmement, les armes laser tactiques anti-UAV sont en outre miniaturisées ou même miniaturisées. À l'heure actuelle, les deux armes laser tactiques, les États-Unis M-Shorad et le "Dragon Fire" britannique, peuvent être installés sur le châssis des véhicules blindés à roues, ce qui est en effet une énorme amélioration. Si les armes laser tactiques peuvent réduire davantage le poids et le volume, ils peuvent être popularisés sur des véhicules plus petits et de taille moyenne, combinés avec des stations d'armes éloignées et protéger plus d'infanterie. En allant un peu plus loin, si des soldats individuels pouvaient être équipés de pistolets laser anti-drones qui avaient la taille et le poids des fusils automatiques, la sécurité de l'infanterie pourrait être fait passer au niveau suivant.
