Laservåpen – analyse av utvalgte anvendelser

Abstract

Utviklingen av laservåpen har foregått helt siden 60-tallet, men var lenge preget av at det var en løsning som hele tiden lå ti år frem i tid. Ambisjonene var store, men teknologien var upraktisk og resultatene var ikke tilfredsstillende. Det siste tiåret har det imidlertid skjedd en markant dreining mot mer praktisk teknologi i form av elektrisk drevne lasere, og mot mindre ambisiøse anvendelser. I denne rapporten skal vi analysere to anvendelser: Forsvar mot dronesvermer og forsvar mot kryssermissiler. Den første anvendelsen har helt klart et lavt ambisjonsnivå, mens den andre er i det øvre ende av skalaen av det som fremstår som realistisk. Vi benytter et enkelt modellmiljø hvor bare de viktigste fenomenene som påvirker laservåpensystemets effektivitet er tatt med i betraktning. Til tross for dette tror vi analysen vil kunne gi et første inntrykk av hvilken virkning et laservåpensystem kan ha, og hvilke krav som vil stilles til det i form av lasereffekt og evne til å levere energi på målet. Vi studerer både små droner, som flyr sakte og er sårbare, og noe større droner som flyr fortere og tåler mer. Konklusjonen når det gjelder de små dronene er at man i selvforsvar kan ta ut flere titalls droner uten store krav til lasersystemet, men at rekkevidden vil være begrenset til noen veldig få kilometer. Det kan virke som laservåpen kan være svært egnet i forsvar mot svermer av små droner. Mot større droner er ikke effektiviteten like god, og konvensjonelle våpen kan være like relevante side disse truslene er betydelig større. I anvendelsen mot kryssermissiler så er utfordringen mye større. Man vil kreve et mye kraftigere laservåpen og virkningen er høyst usikker, særlig i et selvforsvarsscenario hvor man må angripe rett forfra der missilet må antas å være nokså robust. Det fremstår derimot som enklere å forsvare andre gjennom å ta ut missiler som passerer. Missilet er ikke like robust fra denne vinkelen, og på grunn av geometrien i angrepet så har man også noe bedre tid til rådighet. Med et lasersystem med noen hundre kW i utgangseffekt er det ikke urealistisk at noen lasere kan beskytte et område på noen få kilometer i utstrekning.

Development of laser weapons has been going on since the sixties, but for a long time it was a solution always ten years into the future. The ambitions were high, but the technology was impractical, and the results not satisfactory. However, in the last decade there has been a clear shift towards more practical technology in the form of electrically driven lasers, and less ambitious applications. In this report, we will analyze two such applications: Defense against drone swarms and defense against cruise missiles. The first has quite clearly a low ambition level, while the second one seems to be in the high end of the scale of realistic performance. We are using a simple modelling environment, where only the most important phenomena influencing the effectiveness of the laser system, are taken into account. In spite of this, we believe that the analysis gives a first impression of the effectiveness that can be expected from a laser system, and which requirements that are placed on the system in terms of laser power and ability to deliver energy density on the target. We study both small drones, which fly slowly and are vulnerable, and bigger drones flying faster and being less vulnerable. Regarding the small drones, the conclusion is that in self-defense it is possible to take out tens of drones without any difficult demands placed on the laser system, but the range will be limited to some very few kilometers. It seems that laser weapons can be very well suited in defense against swarms of small drones. Against larger drones, however, laser weapons are not as efficient. Conventional weapons might be just as relevant, since the threat systems are significantly larger. When applying laser weapons in cruise missile defense, the challenge is much greater. You would need a much more powerful laser system, and the effect is very uncertain, especially in self-defense where you have to attack the missile head-on, where the missile must be assumed to be very robust. However, it seems simpler to defend others by taking out missiles passing by. From the side the missile is probably less robust, and due to the geometry, the engagement time can be longer. Using a laser system with a few hundred kW of laser power, it is not unlikely that a few laser carrying platforms can protect an area of a few kilometers in size.