Зеус HLONS: Лазерная система обезвреживания взрывных устройств

Введение

Zeus HLONS (Zeus High Mobility Multi-purpose Wheeled Vehicle), также известный как HMMWV, Лазерная система нейтрализации взрывчатых веществ, представляет собой твердотельное лазерное оружие, используемое вооруженными силами США для нейтрализации наземных мин и неразорвавшихся боеприпасов. Система Zeus HLONS была результатом совместных усилий компании SPARTA, Inc. и Отдела технологий обезвреживания взрывных устройств ВМС, направленных на демонстрацию возможности интеграции коммерческого твердотельного лазера (SSL) средней мощности и системы управления лучом на шасси Humvee для очистки маршрутов снабжения и минных полей от наземных мин, самодельных взрывных устройств (IED) и неразорвавшихся боеприпасов.

Особенности

Зевс использует 10 кВт лазерный луч на основе твердотельного теплового аккумулятора (SSHC) для нагрева целевого боеприпаса до точки воспламенения и начала горения взрывчатого вещества. Таким образом, он не зависит от типа взрывателя, используемого в конкретном боеприпасе. В результате нейтрализации происходит взрыв малой мощности, который минимизирует сопутствующий ущерб. Система продемонстрировала возможность поражения целей на расстоянии от 25 до 300 метров, при условии прямой видимости. Система Зевс может производить до 2000 выстрелов в день. Система Zeus HLONS обеспечивает возможность быстрой перестановки и транспортировки самолетами C-17 и C-130. Также имеется сертификация для подъема на внешней подвеске вертолета.

Разработка

Два ключевых разработчика проекта – Джеральд Уилсон (подразделение направленной энергии Космического командования и ПРО армии США (SMDC)) и Оуэн Хофер (инженерная компания США SPARTA), спроектировавшая и построившая систему. До появления системы Zeus HLONS специалистам по обезвреживанию взрывных устройств (EOD) приходилось подходить к таким боеприпасам (вручную или с использованием роботизированной платформы), устанавливать рядом с ними взрывчатый заряд и затем взрывать его для уничтожения боеприпаса – то, что им до сих пор приходится делать, пока системы лазерной нейтрализации не станут широко распространёнными. Использование Zeus обходится дешевле (несколько центов за лазерный импульс) и безопаснее, чем традиционный метод. Теоретическая оценка возможности использования лазеров для инициирования детонации взрывчатых веществ проводилась в 1986 году, а лабораторные демонстрации были проведены в 1987 году с использованием CO2-лазера мощностью 30 кВт. К 1991 году демонстрации на минах проводились с использованием Nd:YAG-лазера мощностью 0,3 кВт и CO2-лазера мощностью 0,8 кВт. Концепция лазерной нейтрализации боеприпасов была продемонстрирована в 1994 году при проектировании, разработке и проведении полевых испытаний мобильной системы подавления боеприпасов (MODS). MODS использовал бронетранспортер M113A2, на котором была установлена лазерная система с дуговой лампой мощностью 1100 Вт. Программа финансировалась ВВС США на авиабазе Эглин (Флорида). Затем систему перенесли на платформу Humvee. Таким образом, Zeus является вторым поколением этой концепции. Его разработка началась в 1996 году, и в 2002 году он все еще проходил модернизацию и военные демонстрации на испытательном комплексе высокоэнергетических лазерных систем (HELSTF) на ракетном полигоне White Sands в Нью-Мексико, когда поступил запрос на его развертывание в Афганистане (в декабре 2002 года по распоряжению генерала Джона М. Кина, заместителя начальника штаба армии в 1999–2003 годах). В начале 2004 года система была модернизирована до лазера мощностью 1 кВт, а к концу 2004 года – до 2-киловаттного Yb:стекловолоконного лазера с диодной накачкой, работающего в квази-CW-режиме. Это значительно снизило общий вес системы (на около 900 кг) и увеличило выходную мощность пучка, что эквивалентно увеличению дальности. В январе 2005 года на конференции IQPC по оружию направленной энергии в Лондоне Джеральд Уилсон заявил, что системе требуется от 5 секунд до 4 минут (обычно 30 секунд) для уничтожения мины, что обеспечивает скорость обезвреживания до 25 взрывных устройств в час при использовании лазера мощностью 0,5 кВт.

The two main people behind the project are Gerald Wilson (Directed Energy division of the U. S. Army Space and Missile Defense Command (SMDC)) and Owen Hofer (U. S. engineering firm SPARTA), which designed and built the system. Prior to the Zeus HLONS system, Explosive Ordnance Disposal (EOD) personnel would have to approach such munitions (either manually, or by robotic platform), place an explosive charge near it, and then detonate the charge to destroy the munitions something they still have to do until laser neutralizing systems are commonplace. Using Zeus is cheaper (a few cents per laser shot) and safer than the traditional method. Lasers were theoretically evaluated for use in causing detonations of explosives in 1986 and laboratory demonstrations were done in 1987 with a 30 kW CO2 laser. By 1991 demonstrations were done on landmines using a 0.3 kW Nd:YAG laser and 0.8 kW CO2 laser. The concept of laser neutralization of ordnance was demonstrated in 1994 with the design, development and live field testing of the Mobile Ordnance Disrupter System (MODS). MODS used an M113A2 armored personnel carrier that supported an 1100 watt arc lamp pumped laser system. The program was funded by the U. S. Air Force at Eglin Air Force Base (Florida). This was then moved to fitting the system into a Humvee. Zeus is therefore the 2nd generation of this concept. Its development started in 1996 and was still undergoing upgrades and military demonstrations at the High Energy Laser Systems Test Facility (HELSTF) at White Sands Missile Range, New Mexico, in 2002 when it was requested to be deployed to Afghanistan (in December 2002 by General John M. Keane, Vice Chief of Staff of the Army 1999 2003). In early 2004 the system was upgraded to a 1 kilowatt laser and then by late 2004 to a 2 kilowatt Yb:glass fibre laser that is diode pumped and operates in quasi CW mode. This significantly reduced the overall system weight (removing about 2,000 pounds) and provided increased output beam power, which equates to extended range. In January 2005, at the IQPC's Directed Energy Weapons conference in London, Gerald Wilson said the system takes between 5 seconds and 4 minutes (typically 30 seconds) to destroy a mine, resulting in a clearance rate of up to 25 explosives per hour when equipped with a 0.5 kW laser.

Развертывание

За свою историю испытаний и развертывания, Zeus уничтожил более 1600 единиц неразорвавшихся боеприпасов 40 различных типов с успехом более 98%. В марте 2003 года Zeus был развернут в Афганистане на 6 месяцев для демонстрации своих возможностей по борьбе с минами в боевых условиях (операция "Несокрушимая свобода"). Он использовался на авиабазе Баграм и нейтрализовал более 200 боеприпасов (в том числе 51 за один 100-минутный период) 10 различных типов. В то время система Zeus HLONS представляла собой лазер мощностью 1/2 киловатта. 16 марта 2005 года Zeus был развернут в Ираке для оказания помощи в обезвреживании взрывных устройств в рамках концепции охраны конвоя из трех машин. Лазер Zeus был испытан и использован в Ираке вдоль MSR Tampa группой саперов из 319-й Ord Co (EOD), Такома, Вашингтон, в феврале и марте 2005 года. HLONS (Zeus) был включен в проект "Охотник/Убийца" с целью интеграции ресурсов EOD и инженерных войск. В ходе проекта были выявлены недостатки системы при проведении операций по борьбе с самодельными взрывными устройствами (СВУ). Основным ограничением системы оказалась неспособность проникать сквозь маскирующие материалы для нагрева взрывчатых веществ внутри боеприпасов, а также склонность персонала, не являющегося специалистами EOD, использовать HLONS для всех типов боеприпасов, даже если это создавало более опасную ситуацию. Он был использован в Ираке американскими военными, став первым случаем применения лазерного оружия в боевых условиях.