ในสนามรบของสงครามท้องถิ่นในโลกปัจจุบันตั้งแต่ทหารไปจนถึงรถถังต่อสู้หลักที่มีเกราะอย่างหนักตั้งแต่บังเกอร์ไปจนถึงเป้าหมายกลุ่มอาวุธที่น่ากลัวที่สุดคือโดรนและขีปนาวุธล่องเรือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่เรียกว่า "มุมมองคนแรก" นั่นคือ FPV micro-drones ด้วยความเร็วการบินที่เร็วขึ้นความสามารถในการควบคุมที่ยืดหยุ่นและมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างต่ำสามารถใช้กลยุทธ์ "ฝูง" เป้าหมายจะกลับมาจนกว่าเป้าหมายจะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ ในกรณีนี้ช่างเทคนิคการทหารและการทหารของประเทศต่าง ๆ กำลังพัฒนาระบบต่อต้านการเล่นใหม่อย่างแข็งขันเพื่อจัดการกับภัยคุกคามเสียงพึมพำที่แพร่หลาย ในหมู่พวกเขาระบบต่อต้านการเล่นที่มีแนวโน้มและคุ้มค่าที่สุดคืออาวุธเลเซอร์พลังงานสูง
เทคโนโลยีที่เริ่มต้นในสงครามเย็น
ตั้งแต่ปี 1960 เมื่อ Maiman นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์ทับทิมแรกของโลกและได้รับลำแสงเลเซอร์ตัวแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์พลังทางทหารของโลกได้เกิดขึ้นกับความคิดในการใช้ลำแสงเทียมนี้ด้วยทิศทางที่แข็งแกร่ง การเชื่อมโยงกันและความสว่างที่สูงมากและความหนาแน่นพลังงานให้กับกองทัพ ในฐานะประเทศแรกในโลกที่คิดค้นเลเซอร์สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในการพัฒนาอาวุธเลเซอร์และคู่แข่งสงครามเย็นสหภาพโซเวียตตามมาอย่างใกล้ชิด
อย่างไรก็ตามในช่วงระยะเวลาที่ตึงเครียดของการเผชิญหน้าระหว่างตะวันออกและตะวันตกทั้งสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตมุ่งเน้นไปที่อาวุธเลเซอร์พลังงานสูงขนาดใหญ่เชิงกลยุทธ์สำหรับต่อต้านขีปนาวุธและต่อต้านดาวเทียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบริหารเรแกนของสหรัฐอเมริกาเสนอแผน "Star Wars" ขนาดใหญ่มากซึ่งเป็นเนื้อหาหลักที่ต้องใช้อาวุธเลเซอร์พลังงานสูงในอวกาศบนบกและเรือรบเพื่อสกัดกั้นประเภทต่าง ๆ ของสื่อต่าง ๆ- และขีปนาวุธขีปนาวุธในระยะยาวและข้ามทวีปของสหภาพโซเวียต
ต่อมาเมื่อสิ้นสุดสงครามเย็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการเติบโตของเทคโนโลยีขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธที่เพิ่มขึ้นสหรัฐฯได้ยอมแพ้การพัฒนาอาวุธเลเซอร์พลังงานสูงระดับยุทธศาสตร์ที่มีความยากลำบากทางเทคนิคสูงและมีค่าใช้จ่ายสูงมากและค่าใช้จ่ายสูงมาก หันไปพัฒนาอาวุธเลเซอร์พลังงานสูงระดับยุทธวิธีที่มีขนาดและน้ำหนักโดยรวมที่เล็กกว่ามากความยากลำบากทางเทคนิคต่ำและราคาค่อนข้างถูก ในหมู่พวกเขากองทัพเรือสหรัฐฯมีความกระตือรือร้นมากที่สุด ร่วมกับสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ภายใต้กระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาและรัฐวิสาหกิจทหารในประเทศที่สำคัญ บริษัท ได้เปิดตัวโครงการวิจัยและพัฒนาอาวุธเลเซอร์พลังงานสูงยุทธวิธีหลายอย่างด้วยเส้นทางเทคนิคที่แตกต่างกันเช่นระบบอาวุธเลเซอร์กองทัพเรือ (กฎหมาย) ผู้สาธิตเลเซอร์ทะเล (MLD) และระบบเลเซอร์ยุทธวิธี (TLS)
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 โครงการวิจัยและพัฒนาอาวุธยุทธวิธีสูงยุทธวิธีเหล่านี้ได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดสอบเครื่องจักรจริงหนึ่งขั้นต่อไป ตัวอย่างเช่นอาวุธเลเซอร์ Laws ที่พัฒนาโดย บริษัท Raytheon ของสหรัฐอเมริการวมกับระบบป้องกัน "phalanx" และติดตั้งที่ด้านหนึ่งของปืน 6- ปืนแก๊ตลิ่ง 20 มม. กำลังขับสูงสุดคือ 33 กิโลวัตต์ มันประสบความสำเร็จในการยิงโดรนหลายครั้งในการทดสอบทะเลหลายครั้งตั้งแต่ปี 2008 ถึง 2010 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดสอบในเดือนพฤษภาคม 2010 กฎหมายยิงโดรนเล็ก ๆ 7 ตัวได้อย่างรวดเร็วในระยะทาง 3 กิโลเมตรในเวลาอันสั้น ศักยภาพของอาวุธเลเซอร์ในการต่อต้านการเล่น
สามารถจัดการกับโดรนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
จากมุมมองของหลักการทำงานรูปแบบความเสียหายของอาวุธเลเซอร์ไปยังโดรนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นเอฟเฟกต์การระเหยด้วยความร้อนผลกระทบความเสียหายของคลื่นกระแทกและผลกระทบความเสียหายจากรังสี ในหมู่พวกเขาวิธีการทำลายล้างที่สำคัญที่สุดของอาวุธเลเซอร์คือเอฟเฟกต์การระเหยด้วยความร้อน เมื่อลำแสงเลเซอร์ทำหน้าที่เป็นเสียงพึมพำอิเล็กตรอนที่อยู่ในวัสดุผิวหนังจะได้รับพลังงานเลเซอร์ซึ่งจะทำให้เกิดการชนกันอย่างรุนแรงและแปลงเป็นพลังงานความร้อน เมื่ออุณหภูมิของพื้นที่การฉายรังสีเลเซอร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลววัสดุผิวเสียงพึมพำจะถูกละลายหรือแม้กระทั่งไอ
โดยทั่วไปเพื่อลดน้ำหนักของลำตัวให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดรนขนาดเล็กและขนาดกลางและขนาดกลางส่วนใหญ่ใช้วัสดุคอมโพสิตที่ไม่ใช่โลหะเพื่อสร้างสกิน วัสดุที่ค่อนข้างถูก ได้แก่ เส้นใยแก้ว, อีพอกซีเรซิน, PE/PP (โพลีเอทิลีน/โพรพิลีน) ฯลฯ และวัสดุระดับสูงบางส่วนจะใช้คาร์บอนไฟเบอร์, เส้นใยอะรามิด ฯลฯ วัสดุคอมโพสิตเหล่านี้มีความแข็งแรงน้ำหนักเบาและการกัดกร่อนที่ดี ความต้านทาน. การผลิตสกินเสียงพึมพำสามารถคำนึงถึงความต้องการของประสิทธิภาพการบินการลดน้ำหนักและความแข็งแรงที่เพียงพอ โดรนขนาดใหญ่และขนาดกลางที่สูงที่สุดมักจะใช้วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมประสิทธิภาพสูงเป็นสกินซึ่งโดยทั่วไปเหมือนกับวัสดุผิวที่มักใช้ในเครื่องบินที่มีการจัดการ
จุดหลอมเหลวของวัสดุผิวเหล่านี้แตกต่างกัน จุดหลอมเหลวของวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ที่ประมาณ 300 องศาในขณะที่จุดหลอมเหลวของวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถเข้าถึงได้ประมาณ 600 องศา อย่างไรก็ตามสำหรับคานเลเซอร์ที่มีอุณหภูมิสูงถึงหลายพันหรือหลายหมื่นองศาเซลเซียสเวลาที่ได้รับแสงเพียงแค่มิลลิวินาทีก็เพียงพอที่จะละลายและทำให้ผิวของโดรนต่างๆ ในขณะที่ผิวหนังละลายและกลายเป็นไอลำแสงเลเซอร์จะยังคงฉายรังสีโครงสร้างภายในและอุปกรณ์ของเสียงพึมพำทำให้เกิดความเสียหายและการทำลายล้างเพิ่มเติมตามสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นเมื่อลำแสงเลเซอร์ฉายรังสีระบบควบคุมเสียงพึมพำมันจะเผาแผงวงจรและชิปภายในทำให้สูญเสียความสามารถในการควบคุมอัตโนมัติและความผิดพลาดอย่างสมบูรณ์ เมื่อมันฉายรังสีหัวรบของโดรนฆ่าตัวตายบางอย่างมันสามารถจุดระเบิดประจุภายในและระเบิดเสียงพึมพำอย่างสมบูรณ์ แม้ว่ามันจะฉายรังสีแบตเตอรี่หรือถังน้ำมันเชื้อเพลิงของเสียงพึมพำ แต่ก็สามารถทำให้เกิดไฟไหม้ได้
นอกจากนี้เอฟเฟกต์ความเสียหายของคลื่นกระแทกและผลกระทบความเสียหายจากรังสีที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงสามารถทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อโดรน ตัวอย่างเช่นเอฟเฟกต์ความเสียหายของคลื่นกระแทกส่วนใหญ่หมายถึงเจ็ทความเร็วสูงของพลาสมาที่เกิดขึ้นหลังจากวัสดุโดรนผิวหรือโครงสร้างของร่างกายจะละลายและระเหยกลายเป็นไอ แรงกระแทกขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นจะทำให้โครงสร้างภายในของเสียงพึมพำเสียหายมากขึ้นทำให้ลำตัวและปีกแตกและแม้กระทั่งสลายตัวในอากาศ เอฟเฟกต์ความเสียหายจากการแผ่รังสีหมายความว่าเมื่อพลาสมาถูกขับออกและได้รับผลกระทบมันจะปล่อยรังสีเอกซ์ซึ่งจะสร้างผลกระทบความเสียหายคล้ายกับพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะทำให้ชิประบบควบคุมของโดรนล้มเหลว
ในความเป็นจริงแม้แต่อาวุธเลเซอร์บางตัวที่มีพลังต่ำกว่าซึ่งคานเลเซอร์ไม่เพียงพอที่จะทำลายผิวเสียงพึมพำก็สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการทำให้เสียงพึมพำสูญเสียประสิทธิภาพการต่อสู้โดยการฉายรังสีส่วนที่อ่อนแอที่สุดของเสียงพึมพำเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเมื่อลำแสงเลเซอร์ฉายรังสีหน้าต่างออปติคัลของเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกของโดรนลำแสงจะมุ่งเน้นไปที่ชิปเซ็นเซอร์ภาพโดยตรงเช่น CCD (อุปกรณ์คู่กันคือเซ็นเซอร์ภาพ) หรือ CMOS (เซ็นเซอร์) ผ่านเลนส์ เมื่ออุณหภูมิพื้นผิวที่เกิดจากการฉายรังสีของลำแสงถึงประมาณ 200 องศาอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรต่อชิปเซ็นเซอร์ภาพและทำให้มันไม่ได้ผลอย่างสมบูรณ์
หลังจากกองทัพเรือสหรัฐฯพิสูจน์แล้วว่าอาวุธเลเซอร์พลังงานสูงสามารถจัดการกับโดรนได้อย่างมีประสิทธิภาพการให้บริการทางทหารของสหรัฐอื่น ๆ และประเทศอื่น ๆ อีกมากมายเริ่มพัฒนาอาวุธใหม่ดังกล่าว ตัวอย่างเช่นกองทัพสหรัฐฯยังต้องเผชิญกับภัยคุกคามจากโดรนและขีปนาวุธล่องเรือดังนั้นจึงพัฒนาระบบการป้องกันทางอากาศระยะสั้นระยะสั้น (M-SHORAD) ที่ใช้พลังงานจากการใช้พลังงานจาก Stryker Wheeled 8 × 8 เกราะ จาก 50 กิโลวัตต์ นอกจากนี้สหราชอาณาจักรได้พัฒนารหัสอาวุธเลเซอร์ทางยุทธวิธีชื่อ "Dragon Fire" ด้วยกำลังส่งออกสูงสุด 50 กิโลวัตต์ซึ่งสามารถติดตั้งบนเรือหรือติดตั้งบนยานพาหนะที่มีล้อหรือรถติดตามต่างๆ
เพื่อจัดการกับจรวดเปลือกหอยและโดรนที่เปิดตัวโดย Hamas และ Hezbollah ในเลบานอนประเทศอิสราเอลได้พัฒนาอาวุธเลเซอร์ยุทธวิธีที่ชื่อว่า "Iron Beam" ซึ่งร่วมมือกับระบบป้องกันอากาศ "Iron Dome" ที่ใช้ขีปนาวุธเพื่อสกัดกั้น เนื่องจากอิสราเอลมีข้อกำหนดการปฏิบัติงานที่สูงขึ้นสำหรับ "คานเหล็ก" และจะต้องสามารถสกัดกั้นเป้าหมายกระสุนได้จึงมีการเพิ่มขึ้นเป็น 100 กิโลวัตต์ ในเดือนพฤษภาคม 2566 อาวุธเลเซอร์ยุทธวิธี "คานเหล็ก" สกัดกั้นจรวดหลายตัวที่เปิดตัวโดยฮามาสในการต่อสู้จริงเป็นครั้งแรก
อย่างไรก็ตามในแง่ของการสกัดกั้นโดรนบันทึกการต่อสู้ที่เกิดขึ้นจริงครั้งแรกได้รับความสำเร็จโดยอาวุธเลเซอร์ทางยุทธวิธี "Silent Hunter" ที่ติดตั้งโดยกองทัพซาอุดิอาระเบีย ในปี 2022 ซาอุดิอาระเบียจัดนิทรรศการการป้องกันประเทศครั้งแรกและประกาศเป็นครั้งแรกว่าอาวุธเลเซอร์ทางยุทธวิธี "Silent Hunter" ล่าสุดได้ยิงโดรนฆ่าตัวตาย 13 ครั้งที่เปิดตัวโดยกองทัพ Houthi ในการต่อสู้จริงและแสดงซากปรักหักพังของโดรน นั่นถูกไฟไหม้และเผา กำลังเอาต์พุตสูงสุดของอาวุธเลเซอร์ยุทธวิธีประเภทนี้คือ 30 กิโลวัตต์และช่วงการฆ่าสูงสุดคือ 4, 000 เมตร การฉายรังสีอย่างต่อเนื่องที่ระยะ 1, 000 เมตรนั้นเพียงพอที่จะเผาไหม้ผ่านแผ่นเหล็กหนา 5 มม. เมื่อพิจารณาว่าโดรนฆ่าตัวตายที่ผลิตและใช้โดยกองทัพ Houthi นั้นมีความหยาบกว่าในการออกแบบสกินของพวกเขาสามารถใช้วัสดุ PE/PP ต่ำสุดหรือวัสดุไฟเบอร์กลาสเท่านั้น ง่ายต่อการจัดการกับโดรนดังกล่าว
ทิศทางการพัฒนาในอนาคต
จากมุมมองของการพัฒนาในอนาคตมีสองทิศทางสำหรับอาวุธเลเซอร์ยุทธวิธีที่ใช้ในการสกัดกั้นโดรน:
หนึ่งคือการรวมกับอาวุธอื่น ๆ เช่นปืนใหญ่อัตโนมัติขนาดเล็กปืนกลขีปนาวุธป้องกันทางอากาศ ฯลฯ เพื่อสร้างระบบฆ่าแอนตี้-แอนตี้ที่ครอบคลุม
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.
ประการที่สองอาวุธเลเซอร์ต่อต้าน UAV ทางยุทธวิธีนั้นมีขนาดเล็กลงหรือแม้แต่ขนาดเล็ก ในปัจจุบันอาวุธเลเซอร์ยุทธวิธีทั้งสองคือ US M-Shorad และ "Dragon Fire" ของอังกฤษสามารถติดตั้งได้บนแชสซีของยานเกราะหุ้มเกราะล้อซึ่งเป็นการปรับปรุงที่ยิ่งใหญ่ หากอาวุธเลเซอร์ทางยุทธวิธีสามารถลดน้ำหนักและปริมาตรได้มากขึ้นพวกเขาสามารถเป็นที่นิยมในยานพาหนะขนาดเล็กและขนาดกลางมากขึ้นรวมกับสถานีอาวุธระยะไกลและปกป้องทหารราบมากขึ้น ก้าวไปอีกขั้นถ้าทหารแต่ละคนสามารถติดตั้งปืนเลเซอร์ต่อต้านการเล่นที่มีขนาดและน้ำหนักของปืนไรเฟิลอัตโนมัติความปลอดภัยของทหารราบสามารถนำไปสู่ระดับต่อไป
