Laser weapon “LANCE”: Laser Advancements for Next-generation Compact Environments – lo SHiELD è uno sforzo collaborativo che riunisce Lockheed Martin, Boeing e Northrop Grumman

by AvioBlog · 12 Luglio 2022

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Prima arma laser per un caccia consegnata: l’US Air Force ha ora tutti i componenti principali per la sua arma laser difensiva montata su pod, aprendo la strada ai primi test aviotrasportati.

L’US Air Force nel 2017 assegnò alla Lockheed Martin un contratto da 26,3 milioni di dollari per la progettazione, lo sviluppo e la produzione di un laser a fibra ad alta potenza.

Tale contratto faceva parte del programma di autoprotezione del laser ad alta energia dimostratore (SHiELD) di AFRL, diviso in tre step:

Il primo include lo sviluppo di un sistema di controllo del raggio per dirigere il laser sul bersaglio chiamato SHiELD Turret Research in Aero Effects (STRAFE);
Il secondo comprende lo sviluppo di un pod montato sul jet da combattimento tattico, che alimenterà e raffredderà il laser;
il terzo è l’effettiva arma LANCE.

Il sistema di cueing sarà consegnato dalla Northrop Grumman, mentre la Boeing ha già consegnato il pod per il sistema LANCE.

Annunciando la consegna dell’arma ad energia diretta, Tyler Griffin, direttore della strategia e dello sviluppo aziendale di soluzioni avanzate di prodotto di Lockheed Martin, ha confermato ai media che questo è attualmente “il laser più piccolo, più leggero e ad alta energia della sua classe di potenza che l’azienda abbia costruito fino ad oggi”. “È un punto di riferimento fondamentale nello sviluppo di sistemi operativi d’arma laser nel dominio aereo”, ha aggiunto Griffin.

Sebbene l’US Air Force sia ora in possesso dell’arma laser, non è ancora chiaro su quale cacciabombardiere verrà integrato il nuovo sistema o quando potrà iniziare i test di volo.

L’US Air Force ha quindi ricevuto un’arma laser ad alta energia che può essere trasportata da aerei in pod esterno. La notizia è arrivata quando Lockheed Martin ha rivelato che almeno una delle armi, che ha sviluppato, è stata consegnata all’Air Force per le prove operative. Questo sforzo rientra nel quadro più ampio dei piani ancora in evoluzione per avere velivolo da combattimento armato di laser in grado di ingaggiare missili nemici e possibilmente anche altri bersagli.

Lockheed Martin ha consegnato la sua arma laser ad alta energia LANCE all’Air Force già nel mese di febbraio 2022. LANCE sta per “Laser Advancements for Next-generation Compact Environments”. Il destinatario della nuova arma è l’Air Force Research Laboratory, o AFRL, che ha il compito di sviluppare e integrare nuove tecnologie nei regni dell’aria, dello spazio e del cyberspazio.

Tyler Griffin, un dirigente della Lockheed, aveva precedentemente detto ai giornalisti che LANCE “è il laser più piccolo, leggero e ad alta energia della sua classe di potenza che la Lockheed Martin abbia costruito fino ad oggi”. Griffin ha aggiunto che il LANCE è “un sesto delle dimensioni” di una precedente arma a energia diretta prodotta dalla Lockheed per l’US ARMY. Quel laser precedente faceva parte del programma Robust Electric Laser Initiative e aveva una potenza nella classe di 60 kilowatt. Non sappiamo ancora quale livello di potenza può produrre il LANCE: probabilmente sarà inferiore ai 100 kilowatt.

Oltre ad essere notevolmente piccolo e leggero, il sistema laser aeroportato LANCE ha requisiti energetici ridotti rispetto ad altre armi precedenti, una considerazione chiave per un laser da caccia, in particolare uno che può essere montato all’interno di un piccolo pod per aereo.

In caso di successo nella sua missione difensiva, è possibile che il LANCE possa continuare lo sviluppo di armi laser più orientate all’offensiva, comprese quelle che potrebbero ingaggiare aerei nemici e droni a distanze maggiori rispetto a quando si prende di mira un missili in avvicinamento, lanciati da terra o da un aereo nemico.

Il LANCE è stato sviluppato nell’ambito di un contratto di novembre 2017 che fa parte del più ampio programma SHiELD di autoprotezione laser ad alta energia dell’Air Force. SHiELD è uno sforzo collaborativo che riunisce Lockheed Martin, Boeing e Northrop Grumman. Mentre Lockheed Martin fornisce l’arma laser vera e propria, sotto forma di LANCE, Boeing produce il pod che lo trasporta e Northrop Grumman è responsabile del sistema di controllo del raggio che posiziona il laser sul bersaglio e poi lo tiene agganciato fino a distruggerlo.

Kent Wood, direttore ad interim della direzione dell’energia diretta di AFRL, ha ribadito che i vari sottosistemi SHiELD “rappresentano le tecnologie di armi laser più compatte e capaci fornite fino ad oggi”. La dichiarazione di Wood ha anche indicato che il lavoro di test effettivo da parte dell’AFRL è ancora in una fase iniziale, riferendosi alle “analisi dell’utilità della missione e agli studi sui wargame” attualmente in corso. “Gli obiettivi specifici per i test e le dimostrazioni futuri saranno determinati anche dai risultati di questi studi”.

Nel frattempo, Tyler Griffin della Lockheed ha aggiunto che la fase successiva del programma vedrebbe il LANCE integrato con un sistema termico per gestire il riscaldamento e il raffreddamento.

Nella sua fase, non sappiamo esattamente quale aereo dovrebbe equipaggiare il LANCE, una volta che passerà alle prove di volo e, si spera, alle prove di tiro in volo. Tuttavia, Griffin ha affermato che “si sta prendendo in considerazione una varietà di potenziali applicazioni e piattaforme per potenziali dimostrazioni e test”.

Un precedente concept art della Lockheed Martin ha mostrato il pod trasportato da un velivolo da combattimento F-16. E, mentre SHiELD inizialmente si preoccupa di dimostrare il potenziale per la difesa attiva degli aerei da combattimento in ambienti ad alto rischio, i funzionari hanno anche parlato della possibilità di adattare la stessa tecnologia anche per velivoli da combattimento e di supporto al combattimento più grandi e più lenti.

Nel 2019 Boeing ha portato in volo una forma di POD pre-prototipo, senza i suoi sottosistemi interni, a bordo di un caccia F-15 dell’Air Force. Durante i test a terra nel 2019, nel frattempo, un laser rappresentativo, noto come Demonstrator Laser Weapon System (DLWS), ha già colpito più missili lanciati dall’aria sul White Sands Missile Range nel New Mexico.

Una decisione sulla piattaforma di test iniziale per il sistema SHiELD completo seguirà probabilmente una volta finanziata una dimostrazione di volo. Allo stesso modo, non esiste ancora un piano di transizione formale su come il LANCE e lo SHiELD potrebbero evolversi in un vero programma operativo.

Alla fine del 2017, AFRL ha affermato di aver pianificato di testare un laser su un caccia da combattimento tattico entro il 2021. Quindi, nel 2020, Lockheed Martin ha ribadito che stava pianificando di far volare uno dei suoi laser sui caccia tattici entro il 2025.

L’US Air Force ha comunque riscontrato alcuni problemi con queste nuove tecnologie, con il servizio che ha annunciato l’anno scorso di aver posticipato di due anni fino al 2023 il programma per l’inizio dei test di volo di un’arma laser su POD. Tale ritardo è stato attribuito sia a difficoltà tecniche e rallentamenti del lavoro legati alla pandemia di COVID-19.

Nel febbraio 2021, AFRL ha annunciato che stava per prendere in consegna il Boeing pod per lo SHiELD e che sperava di ottenere i componenti rimanenti, inclusa LANCE, entro luglio 2021. Il motivo del ritardo questa volta non è chiaro anche se, in passato, AFRL ha descritto le sfide tecniche coinvolte nell’ottenere un laser a energia diretta per abbattere un missile supersonico ostile come “enorme”. Nel frattempo, i piloti dell’USAF hanno già effettuato missioni simulate con armi laser aviotrasportate in un campo di battaglia virtuale.

Lo SHiELD ha lo scopo principalmente di dimostrare il potenziale di un sistema di difesa laser su POD, suggerendo un concetto che potrebbe alla fine diventare un prezioso complemento a contromisure sacrificabili come razzi o esche IR o sistemi di guerra elettronica in generale.

Ci sono anche alcuni svantaggi nei sistemi di difesa laser:

una mancanza di resilienza alle condizioni atmosferiche, che potrebbe avere un effetto negativo sulla portata e sulla potenza del raggio di energia diretto;
la capacità di un laser di ingaggiare un solo bersaglio alla volta, il che significa che probabilmente integrerebbe piuttosto che sostituire le esche esistenti e altre contromisure una volta in servizio.

In definitiva, tuttavia, un’arma laser ad alta energia completamente matura potrebbe effettivamente essere utilizzata per una varietà di ruoli oltre alla difesa degli aerei contro i missili. Potenzialmente, potrebbe anche diventare un’arma offensiva, ingaggiando velivoli ostili durante il combattimento aereo nel raggio visivo, abbattendo missili da crociera o persino attaccando bersagli a terra.

Sebbene non sia chiaro fino a che punto i problemi passati con la tecnologia sottostante siano stati risolti, la consegna del sistema LANCE all’inizio di quest’anno è chiaramente una pietra miliare importante verso la realizzazione di un’arma laser funzionale basata su un caccia.

Lockheed fornisce il LANCE laser aviotrasportato all’Air Force Research Lab

La Lockheed Martin ha rivelato di aver consegnato un’arma a energia diretta compatta all’US Air Force Research Lab a febbraio 2022, una pietra miliare chiave nello sforzo del servizio di equipaggiare un jet da combattimento tattico con un laser in grado di abbattere i missili antiaerei.

“È il laser più piccolo, più leggero e ad alta energia della sua classe di potenza che Lockheed Martin abbia costruito fino ad oggi”, ha detto ai giornalisti Tyler Griffin, un dirigente dell’azienda, all’inizio di questo mese in vista del Farnborough Air Show. “È un punto di riferimento fondamentale nello sviluppo di un sistema operativo d’arma laser nel dominio aereo”.

Mentre il Pentagono ha portato avanti una serie di diverse armi a energia diretta negli ultimi anni, il valore di questa, soprannominata LANCE, è il suo minimo spazio, peso e requisiti di potenza. “È un sesto delle dimensioni di ciò che abbiamo prodotto per l’esercito risalendo solo al 2017”, ha aggiunto Griffin, riferendosi al programma Robust Electric laser Initiative.

L’acronimo di LANCE sta per “Laser Advancements for Next-generation Compact Environments”. Lockheed ha ottenuto il contratto iniziale per la progettazione, lo sviluppo e la produzione di LANCE nel novembre 2017 nell’ambito del programma SHiELD (Autoprotect High Energy Laser Demonstrator) dell’Air Force.

Come già evidenziato, questo sforzo tecnologico utilizza tre componenti:

Il LANCE;
un sistema di controllo del raggio, costruito da Northrop Grumman, che dirige il laser sul suo bersaglio, nonché un pod che è montato sull’aereo;
Boeing è responsabile di quel sottosistema pod, che l’Air Force ha affermato di aver ricevuto nel febbraio 2021.

Le analisi dell’utilità della missione e gli studi sul wargaming sono in corso e aiuteranno a determinare come potrebbero essere potenzialmente utilizzati questi sottosistemi e/o un sistema di armi laser integrato. Anche gli obiettivi specifici per i test e le dimostrazioni futuri saranno determinati dai risultati di questi studi. Con il laser consegnato all’Air Force, il prossimo passo sarà iniziare a integrare l’arma stessa con il sistema termico che gestisce il riscaldamento e il raffreddamento di LANCE.

Alla domanda su quando verrà sparata l’arma, Griffin ha rinviato all’Air Force. Wood, il funzionario dell’AFRL, ha detto a Breaking Defense che il servizio non ha preso alcuna decisione finale per le “attività successive”. “Una varietà di potenziali applicazioni e piattaforme sono allo studio per potenziali dimostrazioni e test, in collaborazione con i nostri stakeholder di combattenti”, ha affermato. “Al momento, non è stata presa alcuna decisione su un’applicazione o una piattaforma specifica per queste attività successive, non è stata finanziata alcuna dimostrazione di volo e non esiste un piano di transizione diretto in un programma di registrazione”.

Sistemi di armi laser

In un video rilasciato da Lockheed Martin si potevano vedere due sistemi laser: un pod montato sotto l’hardpoint della linea centrale di un F-16 e un sistema fisso montato in una carenatura sotto e la fusoliera dell’AC-130. Come già spiegato, i sistemi si basano sulla tecnologia del laser a fibra, un tipo di laser che utilizza come mezzo di guadagno attivo una fibra ottica, al contrario del laser a stato solido che utilizza un materiale solido vetroso o cristallino.

Il nome del sistema laser non è stato menzionato, tuttavia, nel 2017 l’ Air Force Research Lab (AFRL) ha assegnato alla Lockheed Martin un contratto per la progettazione, lo sviluppo e la produzione di un laser a fibra ad alta potenza, nell’ambito dell’Autoprotezione Programma SHiELD (High Energy Laser Demonstrator) per proteggere gli aerei dai missili aria-aria e terra-aria.

Nel comunicato stampa per l’aggiudicazione dell’appalto, SHiELD è menzionato come comprendente tre sottosistemi:

SHiELD Turret Research in Aero Effects (STRAFE): il sistema di controllo del raggio, che dirigerà il laser sul bersaglio;
Laser Pod Research & Development (LPRD): il pod montato sul caccia tattico, che alimenterà e raffredderà il laser;
Avanzamenti laser per ambienti compatti di nuova generazione (LANCE): lo stesso laser ad alta energia, che può essere addestrato su bersagli avversari per disabilitarli.

Il POD SHiELD doveva essere testato nel 2021, tuttavia il test è stato posticipato al 2023 a causa di sfide tecniche e complicazioni seguite alla pandemia di COVID-19, secondo Jeff Heggemeier, responsabile del programma SHiELD per AFRL. In aggiunta a ciò, l’allora sottosegretario alla Difesa per la ricerca e l’ingegneria Mike Griffin ha confermato: “Sono estremamente scettico sul fatto che possiamo mettere un grande laser su un aereo e usarlo per abbattere un missile avversario anche da molto vicino”. Non è del tutto chiaro se Griffin si riferisse a un sistema specifico, che molto probabilmente potrebbe essere un sistema di difesa anti-missili balistici, tuttavia ciò ha sollevato alcune preoccupazioni.

Al momento, non sappiamo ufficialmente su quale aereo l’AFRL testerà il pod SHiELD, tuttavia, il sistema laser difensivo potrebbe essere provato su di un F-15 Eagle, mentre Lockheed Martin ha mostrato il pod su velivoli della serie F-16C e C-130J. Un vecchio rendering mostrava il pod anche sull’F-16V Block70.

(Fonti: Web, Google, Thedrive, breakingdefense, Theavionist, Wikipedia, You Tube)