САТТІ З АКТУАЛЬНОЇ ТЕМАТИКИ

Створення лазерної зброї

УДК 621.9.048.7

лазерні системи у боротьбі
з безпілотними літальними апаратами

студенти ак. гр. МЛ-32 Хаєцька М. Є., Коваленко Д. Б., старший викладач кафедри лазерної техніки та фізико-технічних технологій НТУУ «КПІ» Дубнюк В. Л.

Активне застосування безпілотних літальних апаратів (unmanned aerial vehicle – UAV) на полях бойових дій змушує військових шукати нові ефективні методи боротьби з ними. На даний час зазвичай використовується вогнестрільна зброя, артилерійські зенітні комплекси та системи встановлення електронних завад.

Наприкінці минулого року Пентагон провів навчання «Чорний дротик» (Black Dart) (www.nationaldefensemagazine.org), метою яких зокрема були демонстрація та випробування засобів протидії безпілотникам. Навчання проводились у режимі підвищеної секретності та про більшість використаних "високих" технологій інформація повністю відсутня. Відомо лише те, що з завданням знешкодження безпілотників успішно впорались наземна автоматична зенітна гармата, вертоліт з крупнокаліберним кулеметом та снайпер. Вони змогли вразити безпілотник з розмахом крил 2 метри з досить великої відстані.

Ефективність застосування «традиційних» методів знешкодження, по-перше, недостатньо висока з причини малих розмірів об’єктів атаки, по-друге, є морально застарілими тому, що у майбутніх війнах все вирішуватимуть швидкість та автоматичність обробки даних та виконання. Військові вимагають більш надійні методи ураження ворожих літальних апаратів, відповідно перед вченими постає завдання розробляти нові високотехнологічні системи.

Вже достатньо давно пропонуються методи «променевої» боротьби з літальними апаратами, основою яких є потужні лазерні системи. Наприклад, компанія Boeing розробляє «Потужно Енергетичний Контрударний Лазерний Мобільний Демон-руйнівник» (ПЕКЛ МД) (High Energy Laser Mobile Demonstrator – HEL MD) (рис. 1), який базується на мобільних засобах (автомобіль, корабель, літак), оснащений твердотільним лазерним випромінювачем потужністю 10 кВт та здатний знищувати ракети, артилерію, міномети та безпілотні літальні апарати (boeing.mediaroom.com). На базі мобільного комплексу HEL MD компанія розробила компактну систему лазерного озброєння "Compact Laser Weapons System" (рис. 2) (www.boeing.com).

Рис. 1. Мобільний комплекс HEL MD компанії Boeing

Рис. 2. Компактна система лазерного озброєння "Compact Laser Weapons System"

Завданням лазерних бойових систем є порушення роботоздатності літального апарату, а саме потужний світловий промінь лазера нагріває поверхню цілі, що може призвести до утворення отвору та виведення з ладу якоїсь життєво важливої системи або виникнення пожежі. Система управління лазерною системою може направляти промінь на найбільш вразливу частину апарату – на хвостове оперення, крило, ніс тощо. В залежності від потужності лазерної системи та місця впливу час опромінення може сягати від мілісекунд до десятків секунд. Але завдяки безшумності, невидимості та точності впливу навіть такий великий час дозволяє виводити з ладу системи безпілотника.

Зараз робота над створенням вітчизняних систем лазерного озброєння, з використанням найсучаснішого досвіду передових виробників, відновлено у підрозділах Університету. Проводяться дослідження та визначаються найоптимальніші параметри комплексів у цілому та лазерних компонентів зокрема. Значну увагу приділяється автоматизації систем – виявлення потенційної цілі, ідентифікація, прийняття рішення про знешкодження, визначення методу впливу та знищення.

УДК 621.9.048.7

безпілотні літальні апарати з лазерним озброєнням

студенти ак. гр. МЛ-32 Морозюк Я. В., Лаюк О. М., старший викладач кафедри лазерної техніки та фізико-технічних технологій НТУУ «КПІ» Дубнюк В. Л.

Для забезпечення надійної та довгострокової експлуатації безпілотних літальних апаратів (БЛА) під час бойових дій вони повинні мати підвищену аеродинаміку, високий запас льоту, потужну енергетичну установку, бути невидимим для систем протиповітряної оборони, максимальну оглядовість, високоінтелектуальну систему управління, а головне, високоенергетичне озброєння, зокрема, лазерне.

Наземні бойові системи вже достатньо давно застосовують лазерний промінь для знищення технічних засобів супротивника та інших рухомих цілей, зокрема, для знешкодження БЛА. Нещодавно розміщення потужних лазерних систем на БЛА було неможливим з причин великих розмірів та низької енергетичної ефективності. Але така ситуація не буде залишатися вічною завдяки тому, що відома американська оборонна компанія General Atomics Aeronautical Systems (GA-ASI) (www.ga-asi.com) розробляє потужну лазерну систему, яка призначена для встановлення на БЛА.

Розроблюваний твердотільний лазер High Energy Laser System (HEL), який матиме імпульсну потужність 50, 75, 150, або 300 кВт, призначений для озброєння великого безпілотного літака Avenger (рис. 1), а в перспективі й на безпілотник меншого класу типу Reaper.

Рис. 1. Безпілотний літак HEL Avenger компанії General Atomics

Основою майбутньої розробки має стати лазер, який є результатом п’ятнадцятирічних досліджень та розробок та вже пройшов випробування на полігоні White Sands Missile Range (www.wsmr-history.org/Vandal.htm). Потужності цієї лазерної системи достатньо для ураження ракет, артилерійських снарядів, малих швидкісних суден та БЛА. Вона вже встановлена на морському військовому судні Ponce (США).

Габарити лазера вражають своєю мініатюрністю – 1,3*0,4*0,5 м (рис. 2). Проблеми енергетичного забезпечення вирішені за рахунок компактної та потужної літій-іонної батареї, яка повністю заряджена перед стартом та постійно заряджатиметься під час польоту. Така енергетична система дозволятиме зробити до п’яти-шести лазерних пострілів. Спеціалісти вважають, що такого бойового запасу достатньо для виконання більшості бойових завдань, а на виконання завдань, що вимагають більшої військової потужності, можна посилати кілька БЛА або виконувати їх в кілька заходів.

Рис. 2. Бойова лазерна система «Тризуб» (Trident)

На даний час фахівці General Atomics намагаються ще зменшити розміри розробленої ними лазерної системи. Згідно з планами компанії перші безпілотники з лазерним озброєнням повинні вперше піднятися в повітря вже в 2017 році.

Фахівці НТУУ «КПІ» в даний час не можуть залишатися в стороні від вирішення аналогічних завдань для підвищення обороноздатності країни. Тому зараз проводяться дослідження з метою визначення параметрів та характеристик лазерних бойових систем для встановлення на БЛА, які вже починають серійно випускати на підприємствах країни, та спроможних знешкоджувати військову техніку супротивника.

Студентський гурток інженерного спрямування

Моделювання Складних Інженерних Систем

із застосуванням 3D технологій

кафедра лазерної техніки та фізико-технічних технологій

Інститут матеріалознавства та зварювання ім. Є. О. Патона

Керівник гуртка: Віктор Дубнюк

ГОЛОВНА

ПРО ГУРТОК

ПУБЛІКАЦІЇ ГУРТКІВЦІВ

ПРОЄКТИ

ЦІКАВІ МАТЕРІАЛИ

КОНТАКТИ