Мікрохвильова зброя та лазери проти дронів

Сучасна українсько-російська війна показала, що боротьба з різними типами безпілотників, являється одним із пріоритетних завдань протиповітряної оборони.

На сьогоднішній день більшість, навіть дуже розвинених у військовому плані країн, не готові протистояти спланованим масовим атакам БПЛА, які можуть рухатися як поодинці так і у групах.

Розвиток дронів змушує впроваджувати новітні, в тому числі нетрадиційні засоби ППО для протидії БПЛА.

Більшість сучасних видів озброєння ППО розраховані на збиття великих повітряних цілей, в той час як сучасні ударні безпілотники мають середні та малі розміри і здатні літати на малих висотах, що робить проблематичним їх виявлення і зменшує час на реакцію.

Дрони збивають ракетами або зенітними артилерійськими системами чи зі стрілецької зброї. Зазвичай, вартість зенітної ракети перевищує вартість самої повітряної цілі. Водночас падіння уламків чи бойових елементів створюють ризики для цивільних та інфраструктури.

Тому інженери активно розробляють різні нетрадиційні засоби ураження. Це можуть бути, як електромагнітні випромінювачі (так звана мікрохвильова зброя), що призначені для випалювання електроніки безпілотника, так і лазерні установки.

Американські військові вважають, що енергетична зброя обходитиметься відносно дешевше за традиційну і дозволить вести вогонь поки працюватиме джерело енергії, а не поки закінчаться боєприпаси. У 2019 році армія США включила розробку такого озброєння до пріоритетних проєктів.

Розглянемо подібні засоби боротьби з дронами на прикладі кількох існуючих проєктів.

Електромагнітна зброя

Мікрохвильові випромінювачі високої потужності мають стати новою зброєю для боротьби з безпілотниками. Такі системи спрямовують електромагнітні хвилі, які порушують роботу електроніки дронів і фактично випалюють її зсередини.

Важливою перевагою такої зброї є можливість уражати відразу кілька цілей одночасно. Завдяки цьому системи мікрохвильового випромінювання підходять для боротьби з роями дронів. Швидкий розвиток таких технологій, збільшення потужності та зменшення розмірів, робить такі системи більш портативними і дає можливість їх інтегрувати на різні платформи.

Одним із наявних рішень є потужна американська мікрохвильова система THOR (Tactical High-Power Microwave Operational Responder) створена у рамках співпраці Дослідницьої лабораторії ПС США (AFRL) з компаніями BAE Systems, Leidos і Verus Research. Це демонстратор технології, що вперше був представлений у 2019 році. Розробка технології, на яку витратили близько 18 мільйонів доларів, тривала півтора року.

Система здатна протидіяти широкому спектру дронів, від невеликих квадрокоптерів до більших апаратів літакового типу. При цьому вона одночасно може виводити з ладу кілька безпілотників в тому числі, які рухаються у роях.

THOR розміщується в транспортному контейнері для легкого перевезення, його також можна переміщувати військово-транспортним літаком С-130 і швидко розгортати.

У 2021 році AFRL оголосила про створення  більш досконалої системи, яка використовуватиме технології, що були опрацьовані на THOR. Проєкт отримав назву Mjolnir. А вже у 2022 році з компанією Leidos уклали угоду вартістю 26 мільйонів доларів для реалізації цього проєкту. Очікувалося, що початковий прототип буде готовий у 2023 році.

Ще однією електромагнітною системою для боротьби з дронами є Leonidas від каліфорнійської компанії Epirus. Це імпульсний електромагнітний випромінювач з електронними компонентами на основі нітриду галію, який здатний виводити з ладу електроніку безпілотників. Система може нейтралізувати одиночні або групові цілі.

Leonidas можна застосовувати як для придушення конкретної цілі, так і в режимі постійного випромінювання для організації безпольотної зони. Система має відкриту архітектуру, що дозволяє інтегрувати її у сучасні системи управління. Вона вже продемонструвала свою ефективність проти широкого спектру дронів на випробуваннях.

У жовтні 2022 року компанія General Dynamics Land Systems уклала зі Epirus угоду про інтеграцію системи Leonidas на бронемашину Stryker. Основне завдання машини буде боротьба з безпілотниками та їхніми роями.

Лазерна зброя

Сьогодні над розвитком лазерної зброї працюють десятки провідних оборонних компаній у різних країнах. Одним із напрямів застосування високоенергетичних лазерних систем є протидія безпілотникам.

Лазери являють собою потужні випромінювачі електромагнітної енергії оптичного діапазону, які називаються квантово-оптичними генераторами. Залежно від робочої речовини, лазери бувають: газові, напівпровідникові, рідинні, твердотільні.

Уражаюча дія лазерного променя здійснюється шляхом нагрівання до високих температур матеріалів об’єкта опромінення, їхнього розплавлення або навіть випаровування. Від дії лазерного променя пошкоджуються елементи обладнання чи обшивка літального апарата, що призводить до виведення його з ладу. Однак варто зазначити, що у тумані, при випаданні опадів чи забрудненні атмосфери дія лазера значно знижується.

Армія США у вересні 2023 року отримала перші чотири прототипи новітніх 50-кіловатних лазерних систем протиповітряної оборони малого радіусу дії DE M-SHORAD, яка змонтована на шасі бронетранспортера Stryker. Під час бойових стрільб, прототипи показали здатність ефективно знищувати безпілотники у ближній зоні. Контракт на постачання цих систем було укладено з компанією Raytheon у 2021 році на 123 млн доларів.

Перед комплексами стоять задачі також знищувати ракети, артилерійські снаряди і мінометні міни, однак поки з цим є проблеми. Хоча у травні 2022 року було повідомлення, що система під час випробувань вже збивала мінометні міни калібру 60-мм.

DE M-SHORAD складається з: 50-кіловатної лазерної системи, РЛС, системи управління лазерним променем та датчика наведення на ціль.

Свою лазерну зброю отримують і Повітряні сили США. У червні компанія Raytheon Technologies передала американським військовим 10-кіловатний лазер H4, призначений для боротьби з безпілотними літальними апаратами. Ця системи стала четвертою, яку Raytheon поставила ПС США і восьмою лазерною системою, яку компанія поставила міноборони США. Першу систему High-Energy Laser Weapon System (HELWS) американські ПС отримали у жовтні 2019 року.

Система є високомобільною, що дозволяє встановлювати її на кузов позашляховика, дах будівлі, палуба корабля чи земля. Також лазер можна встановлювати й на легкі високомобільні платформи типу баггі Polaris MRZR.

Система складається з лазерного модуля, датчика дальньої дії EO/IR, який керує лазерним променем, терморегулятора, внутрішнього електроживлення і програмного забезпечення для наведення. Вона управляється за допомогою ноутбука і контролера. Може підключатися до сучасних американських систем протиповітряної оборони і систем командування та управління.

Виробник заявляє, що лазерна система H4 може інтегруватися і працювати разом з комплексом ППО NASAMS. Під час випробувань вона отримувала цілевказання з командного пункту NASAMS і автоматично наводилась та уражала навчальні повітряні цілі.

Варто додати, що США також тестують і більш потужніші лазерні системи, зокрема у вересні 2022 року, корпорація Lockheed Martin передала Департаменту оборони Сполучених Штатів нову лазерну установку потужністю 300 кВт.

Високоенергетичну лазерну систему від компанії Raytheon UK готується прийняти на озброєння і армія Великої Британії. Система вже продемонструвала свої можливості під час випробувань, у тому числі в складних погодних умовах: спека, холод, дощ, та сніг.

За чотири дні тестувань, система знищила десятки дронів у різних сценаріях нападу, зокрема у безпосередній близькості, нападу зграї та одиночні цілі на великій відстані.

Лазерні системи для боротьби з безпілотниками випробовують і в інших країнах. Такі комплекси також встановлюють і на кораблях.

Демонстратор бойового лазеру (LWD) компаній MBDA Deutschland GmbH і Rheinmetall у вересні 2023 року, успішно завершив випробування на борту німецького фрегата Sachsen. Здійснивши понад сто випробувальних стрільб, під час яких було доведено його бойову ефективність в складних сценаріях застосування проти різних типів цілей при реалістичних умовах експлуатації.

А у червні французький флот випробував прототип лазеру HELMA-P (High Energy Laser with Multiple Applications – Power) на борту фрегата ППО класу Horizon. Ця зброя також призначена для протидії БПЛА.

Лазерної системи для боротьби з міні/мікро безпілотними літальними апаратами є і у Туреччині, яка отримала назву ALKA. Вона також може боротися з роями БПЛА на безпечній відстані від об’єкта, який знаходиться під її захистом.

У жовтні 2022 року стало відомо, що Саудівська Аравія розгорнула лазерні комплекси протиповітряної оборони Silent Hunter виробництва Китайської Народної Республіки. Перші дані про наявність комплексів в країні з’явилися у березні того ж року. Їх придбали для захисту від розвідувальних БПЛА та баражуючих боєприпасів єменських хуситів.

Виробник заявляє, що лазер має максимальну потужність від 30 до 100 кіловат і максимальну дальність дії у чотири кілометри.

Це лише частина проєктів над якими працюють у різних країнах світу, які покликані ефективніше знищувати ворожі безпілотники при використанні менших ресурсів.