กองทัพเรือสหรัฐสร้างอาวุธตามหลักการทางกายภาพใหม่
ดูเหมือนว่ากองทัพเรือสหรัฐฯ ในปัจจุบันจะมีชุดวิธีการป้องกันเรือสำราญและขีปนาวุธต่อต้านเรือรบ (ASM) ที่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญทางทหารบางคนสงสัยว่าระบบป้องกันเหล่านี้จะสามารถต้านทานขีปนาวุธต่อต้านเรือรบมีปีกและขีปนาวุธรุ่นใหม่ที่พัฒนาขึ้นในหลายประเทศ โดยเฉพาะในประเทศจีน
วอลเล่ย์เพื่อเงินล้าน
รายงานประจำเดือนกันยายนของ US Congress Research Service จัดทำขึ้นเพื่อการวิเคราะห์งานด้านการสร้างอาวุธตามหลักการทางกายภาพใหม่ รายงานนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความกังวลของผู้เชี่ยวชาญทางทหารว่าในสถานการณ์การต่อสู้จำนวนหนึ่งระหว่างการโจมตีขนาดใหญ่โดยเรือผิวน้ำด้วยวิธีการโจมตีทางอากาศแบบต่างๆ การบรรจุกระสุนที่มีอยู่ของวิธีการป้องกันแบบดั้งเดิมอาจในตอนแรกไม่เพียงพอ และประการที่สอง ราคาของขีปนาวุธนำวิถีต่อต้านอากาศยานของกองทัพเรือ (SAM) ของกระสุนนี้จะเทียบไม่ได้กับราคาของอาวุธโจมตี
เป็นที่ทราบกันดีว่าเรือลาดตระเวนขีปนาวุธของกองทัพเรือสหรัฐฯ มีขีปนาวุธ 122 ลูก ในขณะที่เรือพิฆาตมีขีปนาวุธ 90–96 ลูก อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งของจำนวนอาวุธมิสไซล์ทั้งหมดคือขีปนาวุธร่อน Tomahawk สำหรับโจมตีเป้าหมายภาคพื้นดินและอาวุธต่อต้านเรือดำน้ำ จำนวนที่เหลือคือขีปนาวุธซึ่งสามารถมีได้หลายสิบหน่วย ในกรณีนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึง: เพื่อเพิ่มโอกาสในการโจมตีเป้าหมายทางอากาศ สามารถยิงขีปนาวุธสองลูกเพื่อโจมตีเป้าหมายนั้น ซึ่งจะเพิ่มอัตราการใช้กระสุน ในเครื่องยิงจรวดแนวตั้งสากล (UVPU) ของเรือ อาวุธขีปนาวุธประเภทต่างๆ ถูกติดตั้งเข้าด้วยกัน ดังนั้นการเติม UVPU จะทำได้เฉพาะเมื่อกลับไปที่ฐานหรือเมื่อหยุด
หากเราวิเคราะห์ต้นทุนของตัวอย่างเฉพาะของขีปนาวุธนำวิถีทางเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ การป้องกันของเรือผิวน้ำก็ย่อมมีต้นทุนสูง ดังนั้นราคาของอาวุธขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานหนึ่งหน่วยสำหรับบางประเภทจึงเกินหลายล้านดอลลาร์ ตัวอย่างเช่น ขีปนาวุธ RAM (Rolling Airframe Missile) มูลค่าคลัง 0.9 ล้านเหรียญสหรัฐต่อหน่วย และขีปนาวุธ ESSM (Evolved Sea Sparrow Missile) มูลค่า 1.1 -1.5 ล้าน สำหรับการป้องกันในเขตกลางจากเครื่องบินและขีปนาวุธต่อต้านเรือที่มีปีกรวมถึงจากขีปนาวุธต่อต้านเรือขีปนาวุธในส่วนสุดท้ายของวิถีนั้นใช้ SM-6 Block 1 SAM "มาตรฐาน" มูลค่า 3.9 ล้านเหรียญสหรัฐ ขีปนาวุธ "มาตรฐาน" SM-3 บล็อก 1B (14 ล้านดอลลาร์ต่อหน่วย) และขีปนาวุธ "มาตรฐาน" SM-3 Block IIA (มากกว่า 20 ล้าน) ใช้เพื่อสกัดกั้นการโจมตีขีปนาวุธต่อต้านเรือขีปนาวุธที่อยู่ตรงกลาง วิถี
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการป้องกันเรือผิวน้ำ กองทัพเรือสหรัฐฯ กำลังทำงานเกี่ยวกับอาวุธเลเซอร์ ปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้า และโพรเจกไทล์ความเร็วสูง (HPV) ความพร้อมใช้งานของวิธีการดังกล่าวจะทำให้สามารถตอบโต้การโจมตีทางอากาศและพื้นผิวได้
ด้วยพลังแห่งแสง
การทำงานของกองทัพเรือในการพัฒนาเลเซอร์ทหารกำลังสูงได้ถึงระดับที่ช่วยให้สามารถตอบโต้พื้นผิวบางประเภท (NC) และเป้าหมายทางอากาศ (CC) ในระยะทางประมาณ 1, 6 กิโลเมตรและเริ่มใช้งานบน เรือรบ (BC) ในไม่กี่ปี เลเซอร์บนเรือที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะพร้อมสำหรับการใช้งานในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า จะช่วยให้พื้นผิว BC ของกองทัพเรือสหรัฐฯ สามารถตอบโต้ NC และ CC ได้ในระยะประมาณ 16 กิโลเมตรเลเซอร์เหล่านี้จะทำหน้าที่ป้องกันขีปนาวุธในแนวสุดท้ายสำหรับ BC จากขีปนาวุธบางประเภท ซึ่งรวมถึงขีปนาวุธต่อต้านเรือรบของจีน (ASBM) รุ่นใหม่
กองทัพเรือสหรัฐฯ และกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ กำลังพัฒนาเลเซอร์สามประเภท โดยหลักการแล้ว สามารถใช้กับ BC ได้: ไฟเบอร์โซลิดสเตต SSL (เลเซอร์โซลิดสเตต) เลเซอร์กรีด SSL และเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ (FEL) เลเซอร์ หนึ่งในเครื่องสาธิตเลเซอร์ไฟเบอร์ SSL ที่มีประสบการณ์ได้รับการพัฒนาโดยกองทัพเรือภายใต้ระบบอาวุธเลเซอร์ LaWS (Laser Weapon System) อีกรูปแบบหนึ่งของไฟเบอร์เลเซอร์ SSL ของกองทัพเรือถูกสร้างขึ้นภายใต้โปรแกรม Tactical Laser System (TLS) ในบรรดาโครงการต่างๆ ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ในการพัฒนาเลเซอร์กรีด SSL สำหรับวัตถุประสงค์ทางการทหาร มีโปรแกรมเลเซอร์ทางทะเล MLD (Maritime Laser Demonstration) ปรากฏขึ้น
กองทัพเรือยังได้พัฒนา FEL ต้นแบบที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งเป็นเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ และขณะนี้กำลังทำงานเกี่ยวกับต้นแบบของเลเซอร์กำลังสูงกว่านี้
รายงานเน้นย้ำว่าแม้ว่ากองทัพเรือจะพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์และต้นแบบของเลเซอร์ที่ลอยได้บนเรือ และยังมีวิสัยทัศน์ทั่วไปเกี่ยวกับโอกาสในการพัฒนาต่อไป แต่ขณะนี้ยังไม่มีโครงการเฉพาะสำหรับการซื้อรุ่นต่อเนื่องของเลเซอร์หรือโปรแกรมเหล่านี้ ที่จะระบุวันที่เฉพาะสำหรับการติดตั้งเลเซอร์สำหรับเจ้ามือรับแทงบางประเภท
ตามที่ระบุไว้ในรายงาน อาวุธเลเซอร์มีทั้งข้อดีและข้อเสียบางประการในการตอบโต้ภัยคุกคามประเภทต่างๆ รวมถึงขีปนาวุธ
เลเซอร์ - ข้อดี
ข้อดีของอาวุธเลเซอร์คือความประหยัด ค่าเชื้อเพลิงสำหรับเรือในการผลิตไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการยิงเลเซอร์ที่ปั๊มด้วยไฟฟ้านั้นน้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ต่อการยิงหนึ่งครั้ง ในขณะที่ต้นทุนของระบบป้องกันขีปนาวุธพิสัยสั้นหนึ่งระบบอยู่ที่ 0.9-1.4 ล้านดอลลาร์ และขีปนาวุธพิสัยไกลมีราคา หลายล้านดอลลาร์ การใช้เลเซอร์สามารถให้ BC มีทางเลือกอื่นเมื่อทำลายเป้าหมายที่มีความสำคัญน้อยกว่า เช่น UAV ในขณะที่ขีปนาวุธจะถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าจะทำลายเป้าหมายที่สำคัญกว่า BK เป็นอุปกรณ์ทางทะเลที่มีราคาแพงมาก ในขณะที่ศัตรูใช้วิธีการทางทหารที่ค่อนข้างถูก เรือเล็ก UAVs ขีปนาวุธต่อต้านเรือ ขีปนาวุธต่อต้านเรือขีปนาวุธต่อต้านมัน ดังนั้นด้วยการใช้เลเซอร์จึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนอัตราส่วนของค่าใช้จ่ายในการป้องกันเรือ BC มีกระสุนจำนวนจำกัดสำหรับอาวุธขีปนาวุธและปืนใหญ่ ซึ่งการใช้งานดังกล่าวจะต้องถอนตัวเรือออกจากการต่อสู้ชั่วคราวเพื่อเติมกระสุนให้เต็ม อาวุธเลเซอร์ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนนัด และสามารถใช้เพื่อทำลายเหยื่อล่อที่ใช้กระสุนของเรือจนหมด เรือที่มีแนวโน้มว่าจะมาพร้อมกับอาวุธเลเซอร์และขีปนาวุธจะมีขนาดกะทัดรัดและราคาถูกกว่าเรือ URO ที่มีขีปนาวุธจำนวนมากในเครื่องยิงแนวตั้ง
อาวุธเลเซอร์จะช่วยให้โจมตีเป้าหมายได้เกือบจะในทันที ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนวณวิถีการสกัดกั้นเป้าหมายที่โจมตีด้วยขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธ เป้าหมายถูกปิดใช้งานโดยการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปที่มันเป็นเวลาสองสามวินาที หลังจากนั้นเลเซอร์จะถูกเล็งไปที่วัตถุอื่นอีกครั้ง นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ BC ปฏิบัติการในเขตชายฝั่ง เมื่อมันสามารถยิงขีปนาวุธ ปืนใหญ่ และอาวุธครกจากระยะทางที่ค่อนข้างสั้น
อาวุธเลเซอร์สามารถโจมตีเป้าหมายที่คล่องแคล่วซึ่งเหนือกว่าในลักษณะแอโรไดนามิกของขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธของเรือรบ
เลเซอร์ให้ความเสียหายน้อยที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต่อสู้ในบริเวณท่าเรือ นอกจากฟังก์ชันของการชนกับเป้าหมายแล้ว เลเซอร์ยังสามารถใช้เพื่อตรวจจับและติดตามเป้าหมายและไม่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อเป้าหมาย โดยให้การปราบปรามเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบออนบอร์ด
ข้อเสียของเลเซอร์
ซึ่งรวมถึงการดำเนินการสกัดกั้นภายในแนวสายตาของเป้าหมายเท่านั้นและเป็นไปไม่ได้ที่จะทำลายเป้าหมายที่อยู่เหนือขอบฟ้า จำกัดความสามารถในการสกัดกั้นวัตถุขนาดเล็กในทะเลหลวง ซึ่งซ่อนไว้ในหงอนคลื่น
ความเข้มของการแผ่รังสีเลเซอร์เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศจะลดลงเนื่องจากการดูดกลืนในเส้นสเปกตรัมขององค์ประกอบบรรยากาศต่างๆ หรือเนื่องจากการกระเจิงของเรย์ลี เช่นเดียวกับความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในระดับมหภาคที่เกี่ยวข้องกับความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศหรือความร้อนของบรรยากาศด้วยลำแสงเดียวกัน อันเป็นผลมาจากการกระเจิงโดยความไม่เท่าเทียมกันดังกล่าว ลำแสงเลเซอร์สามารถขยายออกได้ ซึ่งจะทำให้ความหนาแน่นของพลังงานลดลง ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการระบุลักษณะการตายของอาวุธเลเซอร์
เมื่อป้องกันการโจมตีครั้งใหญ่ เลเซอร์หนึ่งตัวบนเรือรบอาจไม่เพียงพอ เนื่องจากจำเป็นต้องกำหนดเป้าหมายใหม่ซ้ำๆ ในระยะเวลาจำกัด ในเรื่องนี้ จำเป็นต้องวางเลเซอร์หลายตัวบน BC ของประเภทระบบปืนใหญ่ต่อสู้อากาศยาน (ZAK) สำหรับการป้องกันตัวเองในบรรทัดสุดท้าย
เลเซอร์กิโลวัตต์กำลังต่ำอาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเลเซอร์เมกะวัตต์กำลังสูงเมื่อกำหนดเป้าหมายเป้าหมายที่มีการป้องกัน (การเคลือบแบบระเหย พื้นผิวสะท้อนแสงสูง การหมุนของร่างกาย ฯลฯ) การเพิ่มกำลังเลเซอร์จะทำให้ต้นทุนและน้ำหนักเพิ่มขึ้น การเปิดรับแสงเลเซอร์ในกรณีที่พลาดอาจทำให้เกิดความเสียหายหลักประกันที่ไม่ต้องการและความเสียหายต่อเครื่องบินหรือดาวเทียมของคุณ
ขนาดมีความสำคัญ
อย่างไรก็ตาม เป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับอาวุธเลเซอร์อาจเป็นเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงเป้าหมายที่ใช้กับขีปนาวุธต่อต้านเรือ เรือเล็กและเรือ; ขีปนาวุธไร้คนขับ กระสุน ทุ่นระเบิด UAV เครื่องบินบรรจุ ขีปนาวุธต่อต้านเรือ ขีปนาวุธนำวิถี รวมทั้งขีปนาวุธต่อต้านเรือรบ
เลเซอร์ที่มีกำลังขับประมาณ 10 กิโลวัตต์สามารถต่อต้าน UAV ได้ในระยะสั้น ด้วยกำลังหลายสิบกิโลวัตต์ - UAV และเรือบางประเภท กำลังหนึ่งร้อยกิโลวัตต์ - UAVs, เรือ, NURs, ขีปนาวุธและเหมือง, พลังงานหลายร้อยกิโลวัตต์ - เป้าหมายทั้งหมดข้างต้น เช่นเดียวกับเครื่องบินบรรจุคนและขีปนาวุธนำวิถีบางประเภทที่มีความจุหลายเมกะวัตต์ - สำหรับเป้าหมายที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ทั้งหมด รวมถึงขีปนาวุธต่อต้านเรือรบความเร็วเหนือเสียงและขีปนาวุธนำวิถีที่ระยะสูงสุด 18 กิโลเมตร
BC ด้วยเลเซอร์ที่มีกำลังมากกว่า 300 กิโลวัตต์สามารถป้องกันตัวเองไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเรือลำอื่น ๆ ในพื้นที่รับผิดชอบเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มโจมตีเรือบรรทุกเครื่องบิน
ตามที่กองทัพเรือสหรัฐฯ เรือลาดตระเวนที่มีระบบป้องกันขีปนาวุธเอจิสและเรือพิฆาต (เรือประเภท CG-47 และ DDG-51) รวมถึงเรือเทียบท่าจอดเฮลิคอปเตอร์ (DVKD) ของประเภท San Antonio LPD-17 มีเพียงพอ ระดับของพลังงานสำหรับการปฏิบัติการรบโดยใช้อาวุธเลเซอร์เช่นกฎหมาย
เรือรบของกองทัพเรือสหรัฐฯ บางลำจะสามารถใช้เลเซอร์ประเภท SSL ที่มีกำลังขับสูงถึง 100 กิโลวัตต์ในสภาพการต่อสู้
จนถึงตอนนี้ กองทัพเรือยังไม่มีระบบกระสุนที่มีระดับพลังงานเพียงพอหรือความสามารถในการระบายความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเลเซอร์ SSL ที่มีกำลังขับมากกว่า 100 กิโลวัตต์ เนื่องจากเลเซอร์ประเภท FEL มีขนาดใหญ่ จึงไม่สามารถติดตั้งบนเรือลาดตระเวนหรือเรือพิฆาตที่มีอยู่ได้ ขนาดของเรือบรรทุกเครื่องบินและเรือจู่โจมสะเทินน้ำสะเทินบกเอนกประสงค์ (LHA / LHD) ที่มีดาดฟ้าบินขนาดใหญ่สามารถให้พื้นที่เพียงพอเพื่อรองรับเลเซอร์ FEL แต่ไม่มีกำลังเพียงพอที่จะรองรับเลเซอร์ FEL เมกะวัตต์
ตามเงื่อนไขเหล่านี้ กองทัพเรือในปีต่อๆ ไปจะต้องกำหนดข้อกำหนดสำหรับการออกแบบยานอวกาศที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้และข้อจำกัดที่กำหนดไว้ในกรณีของการติดตั้งเลเซอร์สำหรับกองทัพเรือ โดยเฉพาะเลเซอร์ SSL ที่มีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์ รวมไปถึงเลเซอร์ FEL
ตัวอย่างเช่น ข้อจำกัดเหล่านี้นำไปสู่ความสมบูรณ์ของโปรแกรมลาดตระเวน CG (X) เนื่องจากโครงการนี้มองเห็นการทำงานของเลเซอร์ SSL ที่มีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์และ/หรือเลเซอร์ FEL ระดับเมกะวัตต์
หลังจากเสร็จสิ้นโปรแกรม CG (X) กองทัพเรือไม่ได้ประกาศแผนการในอนาคตใดๆ สำหรับการได้มาซึ่ง BC ที่สามารถใช้เลเซอร์ประเภท SSL ที่มีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์หรือเลเซอร์ FEL
ตัวพาเลเซอร์
อย่างไรก็ตาม ตามที่เน้นในรายงาน ตัวเลือกสำหรับการออกแบบเรือที่สามารถขยายความสามารถของกองทัพเรือในการติดตั้งเลเซอร์บนเรือได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าอาจครอบคลุมตัวเลือกต่อไปนี้
การออกแบบเรือพิฆาต DDG-51 Flight III รุ่นใหม่ ซึ่งกองทัพเรือวางแผนจะซื้อในปีงบประมาณ 2559 โดยมีพื้นที่ พลังงาน และความสามารถในการทำความเย็นที่เพียงพอเพื่อรองรับเลเซอร์ SSL ที่มีความจุ 200-300 กิโลวัตต์ขึ้นไป สิ่งนี้จะต้องขยายโครง DDG-51 ให้ยาวขึ้น เช่นเดียวกับการจัดหาพื้นที่สำหรับอุปกรณ์เลเซอร์และเครื่องกำเนิดพลังงานเพิ่มเติมและหน่วยทำความเย็น
การออกแบบและการจัดหาเรือพิฆาตลำใหม่ ซึ่งเป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของรุ่น DDG-51 Flight III ซึ่งจะให้เลเซอร์ SSL ที่มีกำลังขับ 200-300 กิโลวัตต์ขึ้นไป และ/หรือเลเซอร์ FEL เมกะวัตต์
การปรับเปลี่ยนการออกแบบของ UDC ซึ่งจะซื้อในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าในลักษณะที่รับประกันการทำงานของเลเซอร์ SSL ที่มีกำลังไฟฟ้า 200-300 กิโลวัตต์ขึ้นไปและ/หรือเลเซอร์ FEL ระดับเมกะวัตต์
การปรับเปลี่ยนหากจำเป็นของการออกแบบเรือบรรทุกเครื่องบินใหม่ประเภท "ฟอร์ด" (CVN-78) เพื่อให้เลเซอร์ SSL ที่มีกำลัง 200-300 กิโลวัตต์ขึ้นไปและ / หรือเลเซอร์ FEL ระดับเมกะวัตต์ สามารถดำเนินการได้
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2556 กองทัพเรือประกาศว่ากำลังวางแผนที่จะติดตั้งอาวุธเลเซอร์บนเรือรบ USS Ponce ซึ่งได้รับการดัดแปลงจากยานลงจอดไปเป็นแบบทดลองสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีของอาวุธเลเซอร์เพื่อโจมตีเรือโจมตีและ UAV ในเดือนสิงหาคมปีที่แล้ว มีการติดตั้งเลเซอร์ 30 กิโลวัตต์บนเรือลำนี้ ซึ่งตั้งอยู่ในอ่าวเปอร์เซีย ตามคำสั่งกลางของสหรัฐฯ เลเซอร์ของเรือลำดังกล่าวสามารถทำลายเรือความเร็วสูงและ UAV ได้สำเร็จในระหว่างการทดสอบ
ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำหรับการสร้างอาวุธเลเซอร์บนเรือ กองทัพเรือได้ริเริ่มโครงการสำหรับการปรับแต่งเทคโนโลยีของเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตต SSL-TM (การพัฒนาเทคโนโลยีโซลิดสเตต) ซึ่งกลุ่มอุตสาหกรรมนำโดย BAE Systems, Northrop Grumman) และ Raytheon กำลังแข่งขันกันเพื่อพัฒนาเลเซอร์บนเรือที่มีกำลัง 100-150 กิโลวัตต์ ซึ่งมีผลกับเรือขนาดเล็กและ UAV
แผนก R&D ของกองทัพเรือสหรัฐฯ จะทำการวิเคราะห์ผลการทดสอบเลเซอร์อย่างละเอียดที่ Pons UDC เพื่อใช้งานต่อไปในโปรแกรม SSL-TM โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างเลเซอร์ต้นแบบที่มีกำลัง 100- 150 กิโลวัตต์สำหรับการทดลองในทะเลภายในปี 2561 กฎการสกัดกั้นและเทคโนโลยีสำหรับการใช้กฎหมายในสภาพการต่อสู้จะถูกกำหนด ซึ่งควรจะนำไปใช้ในอาวุธเลเซอร์ที่ทรงพลังกว่า
การเพิ่มกำลังแสงเลเซอร์เป็น 200-300 กิโลวัตต์ จะทำให้อาวุธนี้ต่อต้านขีปนาวุธต่อต้านเรือบางประเภทได้ และเพิ่มกำลังส่งออกเป็นหลายร้อยกิโลวัตต์ และสูงสุดหนึ่งเมกะวัตต์ขึ้นไปได้ ทำให้อาวุธนี้มีผลกับขีปนาวุธต่อต้านเรือและขีปนาวุธทุกประเภท
แม้ว่าอาวุธที่พัฒนาแล้วจากเลเซอร์โซลิดสเตตจะมีกำลังเพียงพอที่จะทำลายเรือขนาดเล็ก เรือ และ UAV ได้ แต่ไม่สามารถต่อต้านขีปนาวุธต่อต้านเรือที่มีปีกหรือขีปนาวุธ การปรากฏตัวของมันบนเรือจะเพิ่มประสิทธิภาพการต่อสู้ของพวกมัน ตัวอย่างเช่น อาวุธเลเซอร์จะลดการใช้ขีปนาวุธเพื่อสกัดกั้น UAV และเพิ่มจำนวนขีปนาวุธที่สามารถใช้ต่อต้านขีปนาวุธต่อต้านเรือได้
โดยแรงเหนี่ยวนำ
นอกจากเลเซอร์โซลิดสเตตแล้ว กองทัพเรือยังได้พัฒนาปืนแม่เหล็กไฟฟ้ามาตั้งแต่ปี 2548 โดยมีแนวคิดที่จะนำแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานไปใช้กับรางที่มีกระแสไฟคู่ขนาน (หรือโคแอกเซียล) สองรางเมื่อปิดวงจร วางบนบัสบาร์ ตัวอย่างเช่น รถเข็นเคลื่อนที่ที่นำกระแสและมีการสัมผัสที่ดีกับบัสบาร์ กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นที่เหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก สนามนี้สร้างแรงกดดันที่มีแนวโน้มที่จะผลักตัวนำที่สร้างวงจรออกจากกัน แต่เนื่องจากยางรางขนาดใหญ่ได้รับการแก้ไของค์ประกอบที่เคลื่อนที่เพียงอย่างเดียวคือรถเข็นซึ่งภายใต้อิทธิพลของแรงดันเริ่มเคลื่อนที่ไปตามรางเพื่อให้ปริมาตรของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นนั่นคือในทิศทางจาก แหล่งพลังงาน การปรับปรุงปืน EM มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความเร็วสุดท้ายเป็นตัวเลข M = 5, 9–7, 4 ที่ระดับน้ำทะเล
ในขั้นต้น กองทัพเรือเริ่มพัฒนาปืนใหญ่ EM เพื่อเป็นอาวุธสำหรับการสนับสนุนชายฝั่งโดยตรงของนาวิกโยธินในระหว่างการปฏิบัติการสะเทินน้ำสะเทินบก แต่จากนั้นปรับโครงการนี้ใหม่เพื่อสร้างอาวุธ EM เพื่อป้องกันขีปนาวุธต่อต้านเรือ ขณะนี้กองทัพเรือกำลังให้เงินสนับสนุนงานของ BAe Systems และ General Atomics เพื่อสร้างผู้สาธิตอาวุธ EM สองคน ซึ่งเริ่มทำการประเมินในปี 2555 ต้นแบบทั้งสองนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อขว้างปาขีปนาวุธด้วยพลังงาน 20-32 MJ ซึ่งให้วิถีกระสุนปืนในระยะ 90-185 กิโลเมตร
ในเดือนเมษายน 2014 กองทัพเรือได้ประกาศแผนการที่จะติดตั้งปืนใหญ่ EM ต้นแบบในปีงบประมาณ 2016 บนเรือจู่โจมสะเทินน้ำสะเทินบกเอนกประสงค์ JHSV (Joint High Speed Vessel) ชั้น Spiehead สำหรับการทดลองในทะเล ในเดือนมกราคม 2558 เป็นที่ทราบกันดีเกี่ยวกับแผนการของกองทัพเรือที่จะรับเอา EM-gun ในช่วงปี 2563-2568 ในเดือนเมษายน มีรายงานว่ากองทัพเรือกำลังพิจารณาติดตั้งปืนใหญ่ EM บนเรือพิฆาตชั้น Zumwalt (DDG-1000) ลำใหม่ในช่วงกลางปี 2020
ณ สิ้นปี 2014 คำสั่งของระบบกองทัพเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ NAVSEA (Naval Sea Systems Command) เผยแพร่คำขอข้อมูล RFI (คำขอข้อมูล) โดยไม่ได้ตั้งใจสำหรับโปรแกรมเพื่อสร้างราง EM-gun อันทรงพลัง คำขอออกในนามของ NAVSEA (PMS 405) สำนักงานวิจัยกองทัพเรือ (ONR) และสำนักงานเลขาธิการกลาโหม ปรากฏบนเว็บไซต์ของรัฐบาล FedBizOpps เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม 2014 และถูกยกเลิกในอีกสี่ชั่วโมงต่อมา ใครก็ตามที่มีเวลาทำความคุ้นเคยกับ RFI สามารถทราบแนวทางในการพัฒนาโปรแกรมปืนราง EM โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สถาบันอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาได้รับเชิญให้ส่งข้อเสนอสำหรับการพัฒนาปืน EM เซ็นเซอร์ควบคุมอัคคีภัย (FCS) สำหรับการตรวจจับ ติดตาม และโจมตีเป้าหมายภาคพื้นดินและทางอากาศ และขีปนาวุธนำวิถี
ตาม RFS เซ็นเซอร์ FCS ของปืนราง EM ในอนาคตควรมีมุมมองการสแกนแบบอิเล็กทรอนิกส์มากกว่า 90 องศา (ในแนวราบและในระนาบแนวตั้ง) ติดตามเป้าหมายด้วยพื้นผิวกระเจิงที่มีประสิทธิภาพขนาดเล็ก (ESR) ที่ ระยะไกล ติดตามและยิงเป้าหมายขีปนาวุธในชั้นบรรยากาศ บล็อกการรบกวนสิ่งแวดล้อม (สภาพอากาศ ภูมิประเทศ และชีวภาพ) รับรองการประมวลผลข้อมูลเมื่อต่อต้านการจู่โจมขีปนาวุธ ให้การป้องกันทางอากาศและโจมตีเป้าหมายพื้นผิว ติดตามเป้าหมายโจมตีและปล่อยขีปนาวุธเหนือเสียงพร้อมกัน และดำเนินการประเมินคุณภาพของระดับความเสียหายจากการรบ นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ FCS จะต้องแสดงให้เห็นการปิดวงจรควบคุมอัคคีภัยอย่างรวดเร็ว เพิ่มการต่อต้านมาตรการทางเทคนิคและยุทธวิธี การติดตามและรวบรวมข้อมูลด้วยความเร็วสูง ตลอดจนความพร้อมทางเทคโนโลยีที่เพียงพอสำหรับการสร้างต้นแบบในไตรมาสที่สามของปีงบประมาณ 2018 และรับรองความพร้อมในการปฏิบัติงาน ในปี 2563-2568
RFI ขอให้บริษัทอุตสาหกรรมและสถาบันวิจัยอธิบายองค์ประกอบหลักและความพร้อมของเทคโนโลยี FCS ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเหมาะสมสำหรับการใช้งานอเนกประสงค์ ปัญหาการบูรณาการที่เป็นไปได้กับระบบการต่อสู้ทางเรือที่มีอยู่ และผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทาน
ศูนย์วิจัยสงครามพื้นผิว NAVSEA ในเมืองดาห์ลเกรน รัฐเวอร์จิเนีย คาดว่าจะยอมรับข้อเสนอของอุตสาหกรรมระหว่างวันที่ 21-22 มกราคม 2015 และออกคำตอบสุดท้ายในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ แต่ตอนนี้ ตามธรรมดา วันที่ทั้งหมดเหล่านี้ถูกเลื่อนไปทางขวา
แผนก R&D ของกองทัพเรือสหรัฐฯ ได้ริเริ่มโครงการนวัตกรรมเพื่อสร้างปืนราง EM ต้นแบบในปี 2548 ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนแรกของโปรแกรม เราคาดว่าจะสร้างตัวเรียกใช้งานที่มีช่วงชีวิตที่ยอมรับได้และเทคโนโลยีพลังงานพัลส์ที่เชื่อถือได้ งานหลักมุ่งเน้นไปที่การสร้างกระบอกปืน, พาวเวอร์ซัพพลาย, เทคโนโลยีราง ในเดือนธันวาคม 2010 ระบบสาธิตที่พัฒนาโดย SIC ใน Dahlgren ได้สร้างสถิติโลกสำหรับพลังงานปากกระบอกปืนที่ 33 MJ และเพียงพอที่จะปล่อยกระสุนปืนที่ระยะ 204 กิโลเมตร
เครื่องสาธิตปืนใหญ่ EM เครื่องแรกที่สร้างโดยบริษัทอุตสาหกรรมเป็นของ BAe Systems และมีความจุ 32 MJ เครื่องสาธิตนี้ถูกนำไปที่ Dahlgren ในเดือนมกราคม 2012 และต้นแบบ General Atomics ที่แข่งขันกันมาถึงในอีกไม่กี่เดือนต่อมา
จากความสำเร็จของขั้นตอนแรกของการทำงาน ขั้นตอนที่สองเริ่มขึ้นในปี 2555 ภายในกรอบงานที่เน้นการพัฒนาอุปกรณ์และวิธีการที่รับประกันอัตราการยิงที่ระดับ 10 รอบต่อนาที เพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการยิงคงที่ จำเป็นต้องพัฒนาและใช้วิธีการควบคุมอุณหภูมิของปืน EM ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
การทดสอบครั้งแรกของปืน EM ต้นแบบที่พัฒนาโดย BAe Systems หรือ General Atomics ในทะเล จะเกิดขึ้นบนเรือคาตามารัน JHSV-3 Millinocket ความเร็วสูงเอนกประสงค์ มีกำหนดสำหรับปีงบประมาณ 2559 และเป็นนัดเดียว การยิงในโหมดกึ่งอัตโนมัติโดยใช้ปืนใหญ่ EM ที่ติดตั้งบนเรือแบบครบวงจรมีกำหนดในปี 2018
ขีปนาวุธความเร็วสูง
การพัฒนาปืนใหญ่ EM ยังจัดเตรียมสำหรับการสร้างขีปนาวุธนำวิถีไฮเปอร์สปีดแบบพิเศษ HVP (hypervelocity projectile) ซึ่งสามารถใช้เป็นปืนเรือขนาด 127 มม. มาตรฐานและปืนภาคพื้นดิน 155 มม. ได้ เรือลาดตระเวนของกองทัพเรือสหรัฐฯ มี 22 ลำ มี 2 ลำ และเรือพิฆาต (69 ลำ) มีปืนใหญ่ขนาด 127 มม. 1 กระบอก ยานเกราะพิฆาตชั้น DDG-1000 Zumvolt ใหม่สามลำที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างมีปืน 155 มม. สองกระบอกต่อลำ
ตามข้อมูลของ BAe Systems กระสุนปืน HVP มีความยาว 609 มม. และมีน้ำหนัก 12.7 กิโลกรัม รวมถึงน้ำหนักบรรทุกที่มีน้ำหนัก 6.8 กิโลกรัม มวลของชุดปล่อย HVP ทั้งหมดคือ 18.1 กิโลกรัมโดยมีความยาว 660 มิลลิเมตร ผู้เชี่ยวชาญจาก BAe Systems อ้างว่าอัตราการยิงสูงสุดของโพรเจกไทล์ HVP คือ 20 นัดต่อนาทีจากปืนใหญ่ 127 มม. Mk45 และ 10 รอบต่อนาทีจากปืนใหญ่พิฆาต DDG 1000 ขนาด 155 มม. ที่มีแนวโน้มว่าจะเป็น AGS (ระบบปืนขั้นสูง) อัตราการยิงจากปืนใหญ่ EM คือหกรอบต่อนาที
ระยะการยิงของขีปนาวุธ HVP จากปืนใหญ่ 127 มม. Mk 45 Mod 2 นั้นเกิน 74 กิโลเมตร และเมื่อทำการยิงจากปืนใหญ่ 155 มม. ของเรือพิฆาต DDG-1000 - 130 กิโลเมตร หากกระสุนเหล่านี้ถูกยิงจากปืนใหญ่ EM ระยะการยิงจะมากกว่า 185 กิโลเมตร
คำขอของกองทัพเรือสำหรับข้อมูล RFI ที่ส่งไปยังอุตสาหกรรมในเดือนกรกฎาคม 2015 สำหรับการผลิตปืนใหญ่ EM ต้นแบบ ระบุมวลของตัวปล่อยกระสุนปืน HVP ที่ประมาณ 22 กิโลกรัม
เมื่อยิงจากปืนใหญ่ 127 มม. กระสุนปืนจะมีความเร็วเท่ากับ M = 3 ซึ่งน้อยกว่าเมื่อยิงจากปืนใหญ่ EM แต่มีความเร็วมากกว่าสองเท่าของกระสุนปืน 127 มม. ทั่วไปที่ยิงจาก ปืนใหญ่ของเรือ Mk 45 ความเร็วนี้ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าเพียงพอแล้วที่จะสกัดกั้นขีปนาวุธต่อต้านเรือบางประเภทมีปีกเป็นอย่างน้อย
ข้อดีของแนวคิดในการใช้ปืนใหญ่ขนาด 127 มม. และกระสุน HVP คือความจริงที่ว่าปืนใหญ่ดังกล่าวได้รับการติดตั้งบนเรือลาดตระเวนและเรือพิฆาตของกองทัพเรือสหรัฐฯ ซึ่งสร้างเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของขีปนาวุธใหม่ในกองทัพเรือตาม การพัฒนา HVP เสร็จสมบูรณ์ และอาวุธเหล่านี้ถูกรวมเข้ากับระบบการต่อสู้ของเรือรบประเภทดังกล่าว
ในการเปรียบเทียบกับอาวุธเลเซอร์บนเรือ แม้ว่าขีปนาวุธไฮเปอร์สปีดที่ยิงจากปืนใหญ่อัตตาจร 127 มม. จะไม่สามารถต่อต้านขีปนาวุธต่อต้านเรือรบได้ แต่ก็ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการรบของเรือได้ การมีอยู่ของกระสุนเหล่านี้จะทำให้สามารถใช้ขีปนาวุธจำนวนน้อยลงเพื่อต่อต้านขีปนาวุธต่อต้านเรือ ขณะที่เพิ่มจำนวนขีปนาวุธเพื่อสกัดกั้นขีปนาวุธต่อต้านเรือรบ