โครงการ LaWS ของกองทัพเรือสหรัฐฯ สำรวจความเป็นไปได้ในการใช้เทคโนโลยีไฟเบอร์เลเซอร์ราคาถูกเป็นพื้นฐานสำหรับอาวุธเลเซอร์ที่สามารถรวมเข้ากับการติดตั้ง Phalanx ที่มีอยู่ได้
เป็นครั้งแรกที่กองทัพเรือสหรัฐฯ พร้อมที่จะสาธิตการทำงานของอาวุธเลเซอร์พลังงานสูง และเพิ่งประกาศแผนการที่จะเปิดตัวปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าต้นแบบในทะเล พิจารณาความก้าวหน้าของอาวุธพัลส์รุ่นต่อไป
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้พูดคุยเกี่ยวกับการติดตั้งเลเซอร์ ระบบพลังงานพัลซิ่ง และอาวุธไฟฟ้าบนเรือเท่านั้น ข้อได้เปรียบเชิงทฤษฎีที่น่าดึงดูดใจจำนวนหนึ่ง - ร้านค้าเกือบไม่จำกัด กระสุนราคาถูกและผลกระทบอย่างรวดเร็ว และอื่นๆ - มีส่วนสนับสนุนการลงทุนที่สำคัญของชุมชนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการป้องกันประเทศในการสร้าง พัฒนา และสาธิตเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องในขณะนั้น กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการตีพิมพ์และสิทธิบัตรมากมาย ต้นแบบหลายชิ้น และบันทึกสถิติโลกที่มีชื่อเสียงมากมาย
อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางเทคนิค อาวุธดังกล่าวกลับกลายเป็นว่ายากเกินไปที่จะออกแบบและผลิต เทคโนโลยีและวิธีการทางเทคนิคไม่สอดคล้องกับกรอบเวลาที่คาดการณ์ไว้เสมอ และวิธีแก้ปัญหาเบื้องต้นบางอย่างกลับกลายเป็นว่าทำไม่ได้หรือใช้งานไม่ได้ กฎของฟิสิกส์บางครั้งขัดขวางความก้าวหน้า
อย่างไรก็ตาม กองทัพเรือยังคงศรัทธาในวิทยาศาสตร์พื้นฐาน และการจัดสรรทรัพยากร R&D อย่างรอบคอบเพื่อลดความเสี่ยงและพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงที่สำคัญเพิ่งเริ่มจ่ายเงินปันผล อันที่จริง กองทัพเรือกำลังอยู่ในขั้นตอนของการนำเลเซอร์พลังงานสูง (HEL) ที่ปฏิบัติการได้เครื่องแรกมาใช้ มีการวางแผนที่จะเปิดตัวต้นแบบของปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าลงสู่ทะเลในปี 2559
พลเรือตรีแมทธิว คลันเดอร์ หัวหน้าฝ่ายวิจัยของกองทัพเรือ อธิบายว่าอาวุธที่ให้ผลตอบแทนสูงนี้เป็น "อนาคตของการต่อสู้ทางเรือ" และเสริมว่ากองทัพเรือ "อยู่ในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีที่ไม่เหมือนใครนี้"
อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การจดจำว่า มีการศึกษาอาวุธที่ควบคุมทิศทางของอาวุธ เช่น เลเซอร์กำลังสูงและไมโครเวฟกำลังแรงสูงมาเป็นเวลากว่าสี่ทศวรรษแล้ว ตัวอย่างเช่น กองทัพเรือได้เปิดแผนกภายใต้โครงการ HEL ในปี 1971 และเริ่มพัฒนา ผลิต และทดสอบแบบจำลองการสาธิตทางทหารของ HEL ที่มีประสิทธิภาพ (ประมาณหนึ่งเมกะวัตต์) บนดิวเทอเรียมฟลูออไรด์
ประวัติล่าสุดของการพัฒนาอาวุธพลังงานโดยตรงสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯ เริ่มต้นด้วยการจัดตั้งสำนักงานโครงการ (PMS 405) ขึ้นใหม่ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2547 สำหรับระบบพลังงานทิศทางและอาวุธไฟฟ้าของกองบัญชาการระบบกองทัพเรือ การเคลื่อนไหวนี้ทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันใหม่สำหรับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค ซึ่งถูกเลื่อนออกไปประมาณหนึ่งทศวรรษในกล่องที่ระบุว่า "แปลกใหม่" ไม่ใช่ว่าการวิจัยถูกระงับ แต่เทคโนโลยีไม่มีเส้นทางสู่ความสำเร็จที่ชัดเจน
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา PMS 405 ได้ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการถ่ายโอนเทคโนโลยีอาวุธไฟฟ้าและพลังงานตรงจากห้องปฏิบัติการไปยังกองทัพเรือ ในบทบาทนี้ เขาได้ประสานงาน R&D ระหว่างศูนย์วิจัยกองทัพเรือ ห้องปฏิบัติการของรัฐบาล และอุตสาหกรรม
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าการมีส่วนร่วมของ ONR (Office of Naval Research) และ Naval Surface Warfareสถานประกอบการ Dahlgren Division (NSWCDD) ซึ่งเป็นศูนย์พัฒนา Naval Surface Warfare Development Center ในเมือง Dahlgren ONR ได้ดูแลนวัตกรรมด้านเทคโนโลยีเลเซอร์และปืนรางกำลังสูง ขณะที่ NSWCDD ก่อตั้งขึ้นในฐานะ "ศูนย์กลางความเป็นเลิศ" สำหรับการวิจัย การพัฒนา การจำลองพลังงานตามทิศทาง ภายในสำนักงานวิจัยพลังงานโดยตรง สำนักงานสงครามพลังงานโดยตรง (DEWO) กำลังย้ายเทคโนโลยี HEL จากพื้นที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปยังแนวหน้าของกองทัพเรือ
เสน่ห์ของเลเซอร์
ในแง่นามธรรม ระบบอาวุธที่มีเลเซอร์ HEL อันทรงพลังมีข้อดีหลายประการเหนือปืนใหญ่แบบดั้งเดิมและอาวุธนำวิถี: การส่งผลกระทบด้วยความเร็วแสงและระยะเวลาการฉายรังสีเป้าหมายสั้น ผลกระทบที่ปรับขนาดได้ (ตั้งแต่ร้ายแรงถึงไม่ร้ายแรง); ความแม่นยำในแนวสายตา คำแนะนำที่มีความแม่นยำสูง การได้มาซึ่งเป้าหมายใหม่อย่างรวดเร็ว นิตยสารขนาดใหญ่ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ปราศจากอันตรายและภาระด้านลอจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องกับอาวุธยุทโธปกรณ์ระเบิดมาตรฐาน
อย่างไรก็ตาม เหนือสิ่งอื่นใด โอกาสที่ต้นทุนต่อการยิงที่ต่ำมาก ตามการคำนวณของ ONR ซึ่งน้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ต่อการยิงหนึ่งครั้ง มีผลกระทบอย่างน่าทึ่งต่อการบัญชาการของกองทัพเรือสหรัฐฯ ซึ่งกำลังมองหาวิธีในการระดมทุนต่อไป
ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าพวกเขามักจะพูดถึงคุณสมบัติเชิงบวกของระบบ HEL บ่อยครั้ง แต่งานที่ซับซ้อนในการสรุปอาวุธเลเซอร์ที่นำไปใช้บนเรือได้ทำให้นักฟิสิกส์และวิศวกรตามหลอกหลอนมาเป็นเวลานาน การมุ่งเน้นพลังไปที่เป้าหมายเป็นหนึ่งในความท้าทายหลัก อาวุธเลเซอร์จะต้องสามารถโฟกัสลำแสงพลังงานสูงที่จุดเล็งขนาดเล็กและชัดเจนบนเป้าหมายเพื่อส่งผลกระทบ อย่างไรก็ตาม จากเป้าหมายที่เป็นไปได้หลายประเภท ปริมาณพลังงานที่ต้องการและระยะที่จะรับประกันการทำลายได้อาจแตกต่างกันอย่างมาก
พลังไม่ใช่ปัญหาเดียว การแพร่กระจายความร้อนอาจเกิดขึ้นได้เมื่อลำแสงเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาเป็นระยะเวลานานตามแนวสายตาเดียวกันทำให้อากาศที่ผ่านร้อนผ่านร้อนผ่าน ทำให้ลำแสงกระจายและพร่ามัว การกำหนดเป้าหมายยังทำได้ยากขึ้นด้วยคุณสมบัติที่ซับซ้อนและเป็นไดนามิกของสภาพแวดล้อมทางทะเลโดยรอบ
ต่อไป คุณต้องพิจารณาประเด็นต่างๆ ของการผสานรวมกับแพลตฟอร์ม อุปกรณ์ต้นแบบขนาดใหญ่มีฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดใหญ่ และระบบนอกชั้นวางจำเป็นต้องมีการลดขนาดลงอย่างมากเพื่อรวมเข้ากับแพลตฟอร์มขนาดเล็ก การรวมอาวุธ HEL เข้ากับเรือรบยังกำหนดข้อกำหนดใหม่บนแพลตฟอร์มของผู้ให้บริการในแง่ของการผลิตพลังงาน การกระจายพลังงาน การระบายความร้อนและการกระจายความร้อน
ONR ระบุว่า Free Electron Laser (FEL) ในช่วงกลางปี 2000 เป็นทางออกที่ดีที่สุดในระยะยาวสำหรับระบบอาวุธ HEL ของเรือรบ ทั้งนี้เนื่องจากความยาวคลื่นของลำแสง FEL สามารถปรับได้อย่างละเอียดตามสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ เพื่อให้ได้ "การซึมผ่านของบรรยากาศ" ที่ดีที่สุด
ในเรื่องนี้ ภายใต้การนำของ ONR โครงการ Innovative Naval Prototype (INP) ได้เปิดตัวโดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเครื่องสาธิต FEL ระดับ 100 กิโลวัตต์ที่มีความยาวคลื่นในการทำงานในช่วง 1.0-2.2 ไมครอน Boeing และ Raytheon ได้รับรางวัลสัญญา Phase IA ประจำปีแบบคู่ขนานกันในเดือนเมษายน 2009 สำหรับการออกแบบเบื้องต้น และ Boeing ได้รับเลือกให้ดำเนินการ Phase IB ต่อในเดือนกันยายน 2010 หลังจากที่โครงการได้เข้าสู่ขั้นตอนการตรวจสอบที่สำคัญด้านการออกแบบ
หลังจากเสร็จสิ้นการตรวจสอบที่สำคัญของโรงไฟฟ้า FEL แล้ว Boeing ก็เริ่มสร้างและทดสอบการสาธิต FEL ขนาด 100 กิโลวัตต์ถัดไป ซึ่งได้รับการออกแบบมาให้ทำงานที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสามช่วง อย่างไรก็ตาม ONR ได้ยกเลิก INP ในปี 2554 เพื่อนำทรัพยากรปัจจุบันไปสู่การพัฒนาโซลิดสเตตเลเซอร์ (SSL) ขณะนี้ การทำงานกับ FEL มุ่งเน้นไปที่การทำงานต่อเนื่องเพื่อลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับระบบนี้
LaWS ที่กำหนด AN / SEQ-3 จะถูกนำไปใช้กับ Ponce ของกองทัพเรือสหรัฐฯในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าในฐานะ "ยานพาหนะตอบสนองอย่างรวดเร็ว" อุปกรณ์นำทาง LaWS จะถูกติดตั้งบนสะพานของเรือ Ponce
การเปลี่ยนเส้นทางทรัพยากรนี้เป็นผลมาจากการเติบโตของเทคโนโลยี SSL และโอกาสในการปรับใช้อาวุธ HEL ราคาไม่แพงในกองทัพเรือสหรัฐฯ อย่างรวดเร็ว ONR และ PMS 405 ยอมรับเส้นทางการพัฒนานี้ในช่วงต่อไปในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 2000
จากข้อมูลของพลเรือตรี Klander โปรแกรม SSL "เป็นหนึ่งในโปรแกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดของเรา" เขาเสริมว่าความสามารถที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เพราะพวกเขาเสนอ "โซลูชันที่ราคาไม่แพงสำหรับปัญหาราคาแพงในการป้องกันภัยคุกคามที่ไม่สมดุล ฝ่ายตรงข้ามของเราอาจไม่ปรากฏตัวโดยรู้ว่าเราสามารถเล็งเลเซอร์ไปที่เป้าหมายได้น้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ต่อการยิง”
ในช่วงหกปีที่ผ่านมา ความสำคัญอยู่ที่การพัฒนาเทคโนโลยีโซลิดสเตต ซึ่งเห็นได้จากการพัฒนาและการสาธิตในด้านนี้ ตัวอย่างหนึ่งคือ Maritime Laser Demonstration (MLD) ในเดือนเมษายน 2011 Northrop Grumman ได้ติดตั้งเลเซอร์ SSL ต้นแบบบนเรือทดสอบ ซึ่งได้กระแทกเรือเป้าหมายขนาดเล็กด้วยลำแสงของมัน Peter Morrison ผู้จัดการโครงการ HEL ที่ ONR กล่าวว่า "นี่เป็นครั้งแรกที่ HEL ที่มีระดับกำลังดังกล่าวได้รับการติดตั้งบนเรือรบ ซึ่งขับเคลื่อนโดยเรือลำนั้น และนำไปใช้ในเป้าหมายระยะไกลในทะเล"
การสาธิต MLD เป็นจุดสูงสุดของการออกแบบ การพัฒนา การบูรณาการ และการทดสอบเป็นเวลาสองปีครึ่ง ในโครงการ MLD พร้อมด้วย Industry, High Energy Technology Division และ Navy Laboratories ที่ Dahlgren, China Lake, Port Huenem และ Point Mugu; โครงการนี้ยังรวบรวมการพัฒนาที่นำมาจากโปรแกรมเลเซอร์โซลิดสเตตกำลังสูงทั่วไป
ในขณะเดียวกัน ในเดือนมีนาคม 2550 งานเริ่มเกี่ยวกับระบบอาวุธเลเซอร์ต้นแบบ Laser Weapon System (LaWS) ซึ่งถือเป็นส่วนเสริมจากคอมเพล็กซ์ Mk 15 Phalanx (CIWS) ระยะสั้น 20 มม. ที่มีอยู่ LaWS จะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีเลเซอร์ไฟเบอร์กลาสเชิงพาณิชย์เพื่อจัดหาอาวุธประเภทเพิ่มเติมเพื่อโจมตีเป้าหมาย "อสมมาตร" ราคาประหยัด เช่น UAV ขนาดเล็กและเรือต่อสู้แบบเร็ว
โปรแกรม LaWS ได้รับการจัดการโดย PMS 405 โดยความร่วมมือกับสำนักงานปฏิบัติการโครงการระบบการต่อสู้แบบบูรณาการ DEWO Dahlgren และ Raytheon Missile Systems (ผู้ผลิต Phalanx ดั้งเดิม) โปรแกรมวาดภาพการวางเทคโนโลยีเลเซอร์ไฟเบอร์กลาสต้นทุนต่ำที่หัวใจของอาวุธเลเซอร์ที่อาจรวมเข้ากับการติดตั้ง Phalanx ที่มีอยู่ ข้อกำหนดสำหรับการรวมเลเซอร์กับการติดตั้งที่มีอยู่นี้จะกำหนดมวลของเลเซอร์ได้ถึง 1200-1500 กก. เป็นที่พึงปรารถนาด้วยว่าอาวุธเพิ่มเติมนี้ไม่ส่งผลต่อการทำงานของการติดตั้ง มุมแอซิมัทและมุมยก ความเร็วในการถ่ายโอนสูงสุด หรือการเร่งความเร็ว
ขีดจำกัดกำลัง
เมื่อพิจารณาจากข้อจำกัดเหล่านี้ เทคโนโลยีไฟเบอร์เลเซอร์เชิงพาณิชย์ที่วางจำหน่ายในท้องตลาดได้รับการระบุว่าเป็นโซลูชันที่มีแนวโน้มดีที่สุด แม้ว่าเทคโนโลยี SSL นี้มีข้อจำกัดด้านพลังงาน (กำลังค่อยๆ ถูกลบออกเมื่อเทคโนโลยีดีขึ้น) การใช้เลเซอร์ใยแก้วนำแสงทำให้สามารถลดต้นทุนได้ ไม่เพียงแต่เทคโนโลยีการติดตั้งอาวุธเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการดัดแปลงของ ระบบในการติดตั้งที่มีอยู่
หลังจากช่วงเริ่มต้นของการวิเคราะห์ การประเมินอัตราการตายของภัยคุกคาม การทบทวนองค์ประกอบที่สำคัญและการแลกเปลี่ยน ทีมงาน LaWS เสร็จสิ้นการออกแบบและการนำระบบต้นแบบไปใช้เพื่อให้ได้พลังงานที่เพียงพอและด้วยเหตุนี้การตายที่ระยะหนึ่ง เทคโนโลยีประเภทนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องผสมลำแสงใหม่ ซึ่งสามารถรวมเลเซอร์ใยแก้วขนาด 5.4 กิโลวัตต์แยกกันหกตัวในพื้นที่ว่างเพื่อให้ได้ความเข้มของรังสีที่สูงขึ้น บนเป้าหมาย
เพื่อลดต้นทุนสำหรับโปรแกรมนี้ จึงมีการรวบรวมอุปกรณ์จำนวนมาก พัฒนาก่อนหน้านี้ และซื้อเพื่อการวิจัยอื่นๆ ซึ่งรวมถึงการสนับสนุนการติดตาม L-3 Brashear KINETO K433, กล้องโทรทรรศน์ 500 มม. และเซ็นเซอร์อินฟราเรดประสิทธิภาพสูง ส่วนประกอบบางอย่างซื้อจากชั้นวาง เช่น ไฟเบอร์เลเซอร์เอง
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2552 ระบบ LaWS (ที่มีไฟเบอร์เลเซอร์หนึ่งตัว) ได้ทำลายเปลือกปูนที่บริเวณหาดทรายขาว ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2552 พวกเขาได้รับการทดสอบที่ศูนย์ระบบการต่อสู้การบินของกองทัพเรือ ในระหว่างที่ต้นแบบติดตาม จับและทำลาย UAV ห้าลำที่ "บทบาทภัยคุกคาม" ในการบิน
การทดสอบเต็มรูปแบบชุดถัดไปเกิดขึ้นในทะเลเปิดในเดือนพฤษภาคม 2010 ซึ่งระบบ LaWS ประสบความสำเร็จในการทำลายเป้าหมาย UAV สี่เป้าหมายในสถานการณ์ "ใกล้เพื่อต่อสู้" ในระยะทางประมาณหนึ่งไมล์ทะเลในสี่ครั้ง เหตุการณ์นี้เรียกว่ามีนัยสำคัญใน ONR - การทำลายเป้าหมายครั้งแรกด้วยวัฏจักรเต็มรูปแบบตั้งแต่การแนะนำไปจนถึงการยิงในสภาพแวดล้อมพื้นผิว
อย่างไรก็ตาม กองทัพเรือสหรัฐฯ เชื่อมั่นในความปรารถนาที่จะเดินหน้าในแผนการพัฒนาแบบเร่งรัดโดยการทดสอบทางทะเลกับเรือพิฆาตขีปนาวุธ DDG-51 USS Dewey (DDG 105) ในเดือนกรกฎาคม 2555 ในระหว่างการทดสอบเรือพิฆาต Dewey ระบบ LaWS (ติดตั้งชั่วคราวบนดาดฟ้าเรือของเรือ) ประสบความสำเร็จในการโจมตีเป้าหมาย UAV สามเป้าหมาย โดยสร้างสถิติในการยึดเป้าหมาย 12 จาก 12 ลำ
แผนการที่จะติดตั้ง LaWS ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น AN / SEQ-3 (XN-1) บนเรือ USS Ponce ซึ่งทำหน้าที่เป็นฐานทัพหน้าแบบลอยตัว (ระดับกลาง) ในอ่าวเปอร์เซีย ได้รับการประกาศโดยผู้บัญชาการหน่วยปฏิบัติการกองทัพเรือ พลเรือเอก Jonathan Greenert ในเดือนเมษายน 2013 ของปี. AN / SEQ-3 กำลังถูกนำไปใช้เป็น "ความสามารถในการตอบสนองอย่างรวดเร็ว" ที่จะช่วยให้กองทัพเรือสหรัฐฯ สามารถประเมินเทคโนโลยีในพื้นที่ปฏิบัติการได้ การทดลองนี้นำโดยคณะกรรมการวิจัยปฏิบัติการกองทัพเรือ โดยความร่วมมือกับกองบัญชาการกลางของกองทัพเรือ / กองเรือที่ห้า
กล่าวถึงผู้ได้รับมอบหมายให้เข้าร่วมงาน Surface Fleet Association Symposium ในเดือนมกราคม 2014? พลเรือตรีคลันเดอร์กล่าวว่าเป็น "การติดตั้งอาวุธพลังงานโดยตรงครั้งแรกในโลก" เขาเสริมว่าการชุมนุมครั้งสุดท้ายของกฎหมายได้ดำเนินการที่ศูนย์ NSWCDD ที่ไซต์ทดสอบ Dahlgren การทดสอบระบบทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะถูกส่งไปยังอ่าวเปอร์เซียเพื่อทำการติดตั้งบนเรือ Ponce การทดสอบนอกชายฝั่งกำหนดไว้สำหรับไตรมาสที่สามของปี 2014
LaWS จะถูกติดตั้งบนดาดฟ้าที่ด้านบนของสะพาน Ponce “ระบบจะรวมเข้ากับเรืออย่างสมบูรณ์ในแง่ของการระบายความร้อน ไฟฟ้า และพลังงาน” แคลนเดอร์กล่าว นอกจากนี้ยังจะรวมเข้ากับระบบการต่อสู้ของเรือและระบบพิสัยใกล้ Phalanx CIWS อย่างสมบูรณ์"
NSWCDD ได้อัปเกรดระบบและแสดงให้เห็นถึงความสามารถของ Phalanx CIWS ในการติดตามและส่งเป้าหมายไปยังระบบ LaWS เพื่อการติดตามและการกำหนดเป้าหมายเพิ่มเติม บนเรือ Ponce ผู้บัญชาการของขีปนาวุธและหัวรบปืนใหญ่จะทำงานบนแผงควบคุม LaWS
ข้อมูลที่รวบรวมระหว่างการสาธิตการเดินเรือจะไปยังโปรแกรม SSL TM (SSL Technology Maturation) ของ ONR เป้าหมายหลักของโปรแกรม SSL TM ซึ่งเปิดตัวในปี 2555 คือการปรับเกณฑ์และวัตถุประสงค์ของโปรแกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้สอดคล้องกับความต้องการการวิจัย การพัฒนา และการจัดหาในอนาคต
ตาม ONR โปรแกรม SSL TM ประกอบด้วย "เหตุการณ์สาธิตหลายครั้งด้วยระบบต้นแบบในพื้นที่แข่งขัน"กลุ่มอุตสาหกรรมสามกลุ่มได้รับเลือกให้พัฒนาโครงการ SSL TM นำโดย Northrop Grumman, BAE Systems และ Raytheon; การวิเคราะห์แบบร่างมีกำหนดจะแล้วเสร็จภายในสิ้นไตรมาสที่สองของปี 2557 ONR จะตัดสินใจในปีหน้าว่าอันไหนเหมาะสำหรับการสาธิตทางทะเล
ปืนรถไฟในทะเล
นอกจากเลเซอร์แล้ว กองทัพเรือสหรัฐฯ กำลังพิจารณาปืนใหญ่รางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นระบบอาวุธเปลี่ยนรูปอีกระบบหนึ่งที่ช่วยให้สามารถส่งขีปนาวุธความเร็วสูงพิเศษได้ในระยะขยายที่มีความแม่นยำสูงมาก กองเรือวางแผนที่จะรับช่วงเริ่มต้นที่ 50-100 ไมล์ทะเล เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเป็น 220 ไมล์ทะเล
ปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้าเอาชนะข้อจำกัดของปืนใหญ่แบบเดิมๆ (ซึ่งใช้สารประกอบทางเคมีของดอกไม้ไฟเพื่อเร่งความเร็วของกระสุนปืนตลอดความยาวของลำกล้องปืน) และให้ระยะยิงที่ยาวขึ้น เวลาบินสั้น และเป้าหมายที่ใช้พลังงานสูง ด้วยการใช้กระแสไฟแรงสูงไหลผ่าน แรงแม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลังจะถูกสร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น ตามทฤษฎีแล้ว ปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้าในทะเลสามารถยิงขีปนาวุธที่ความเร็วมากกว่า 7 มัคได้ โพรเจกไทล์จะไปถึงวิถีนอกบรรยากาศอย่างรวดเร็ว (บินโดยไม่มีแรงต้านอากาศพลศาสตร์) กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้งเพื่อโจมตีเป้าหมายด้วยความเร็วเกิน 5 มัค
โปรแกรมสำหรับปืนแม่เหล็กไฟฟ้าของเรือต้นแบบเปิดตัวโดย ONR ในปี 2548 เป็นองค์ประกอบหลักของงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภายใต้กรอบที่จำเป็นต้องปรับแต่งเทคโนโลยีของปืนรางเพื่อให้สามารถนำระบบที่เสร็จสิ้นสมบูรณ์มาใช้งานได้ กองเรือประมาณปี 2573-2578
ในช่วงระยะที่ 1 ของโครงการนวัตกรรม INP เน้นที่การพัฒนาเทคโนโลยีตัวเรียกใช้งานที่มีอายุการใช้งานที่เหมาะสม การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานพัลซิ่ง และลดความเสี่ยงต่อส่วนประกอบโพรเจกไทล์ BAE Systems และ General Atomics ได้ส่งต้นแบบของปืนรางไปยัง NSWCDD สำหรับการทดสอบและประเมินผล
ในช่วงระยะที่ 1 ของโครงการวิจัยและพัฒนาปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้าของกองทัพเรือ เน้นที่การพัฒนาตัวปล่อยที่มีอายุการใช้งานที่เพียงพอ การพัฒนากำลังพัลซิ่งที่เชื่อถือได้ และลดความเสี่ยงต่อกระสุนปืน ระบบ BAE และ General Atomics ส่งมอบปืนรางต้นแบบไปยังศูนย์พัฒนาอาวุธเพื่อการทดสอบและประเมินผล
ในระยะที่ 1 บรรลุเป้าหมายในการสาธิตการตั้งค่าการทดลอง ในเดือนธันวาคม 2553 ได้พลังงานเริ่มต้น 32 MJ ระบบอาวุธที่มีแนวโน้มว่าจะมีระดับพลังงานนี้จะสามารถยิงขีปนาวุธได้ในระยะ 100 ไมล์ทะเล
BAE Systems ได้รับสัญญามูลค่า 34.5 ล้านดอลลาร์จาก ONR เพื่อดำเนินการ INP ระยะที่ 2 ให้เสร็จสิ้นในกลางปี 2013 และได้รับเลือกเป็นอันดับแรก โดยทิ้งทีมคู่แข่ง General Atomics ไว้เบื้องหลัง ในระยะที่ 2 เทคโนโลยีจะได้รับการสรุปให้อยู่ในระดับที่เพียงพอสำหรับการเปลี่ยนไปใช้โปรแกรมการพัฒนา ตัวเรียกใช้งานและพลังพัลส์จะได้รับการปรับปรุง ทำให้สามารถเปลี่ยนจากการยิงเดี่ยวเป็นความสามารถหลายช็อต เทคนิคการควบคุมความร้อนจะได้รับการพัฒนาสำหรับตัวเรียกใช้งานและระบบพลังงานพัลซิ่งซึ่งจำเป็นสำหรับการยิงเป็นเวลานาน ต้นแบบแรกจะถูกจัดส่งในปี 2014; การพัฒนาดำเนินการโดย BAE Systems ร่วมกับ IAP Research และ SAIC
ณ สิ้นปี 2556 ONR ได้มอบสัญญาแยกต่างหากให้ BAE Systems มูลค่า 33.6 ล้านดอลลาร์สำหรับการพัฒนาและการสาธิตกระสุนไฮเปอร์โซนิกไฮเปอร์โซนิก (HVP) HVP ถูกอธิบายว่าเป็นขีปนาวุธนำวิถีรุ่นต่อไป มันจะเป็นโพรเจกไทล์แบบแยกส่วนที่มีความต้านทานแอโรไดนามิกต่ำ เข้ากันได้กับปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับระบบปืนใหญ่ขนาด 127 มม. และ 155 มม. ที่มีอยู่
ระยะเริ่มต้นของสัญญา HVP เสร็จสมบูรณ์ในกลางปี 2014; เป้าหมายของพวกเขาคือการพัฒนาแนวคิดการออกแบบและแผนพัฒนาเพื่อแสดงการบินที่มีการควบคุมอย่างเต็มที่การพัฒนาจะดำเนินการโดย BAE Systems โดยร่วมมือกับ UTC Aerospace Systems และ CAES
ค่าใช้จ่ายของกระสุนปืน HVP ที่มีน้ำหนัก 10.4 กก. สำหรับปืนใหญ่แม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 25,000 ดอลลาร์ต่ออัน พลเรือเอก Klander กล่าวว่า "ขีปนาวุธมีราคาประมาณ 1/100 ของราคาระบบขีปนาวุธที่มีอยู่"
ในเดือนเมษายน 2014 กองทัพเรือยืนยันแผนการที่จะสาธิตปืนรางบนเรือ Millinocket ความเร็วสูงของตนในปี 2016
ตามที่พลเรือตรีไบรอันท์ฟุลเลอร์หัวหน้าวิศวกรของ NAVSEA Naval Systems Command การสาธิตในทะเลนี้จะรวมถึงปืนราง 20 MJ (การเลือก INP ระยะที่ 1 จะทำระหว่างต้นแบบที่ผลิตโดย BAE Systems และ General Atomics) ซึ่งจะยิงนัดเดียว.
“ที่ศูนย์อาวุธพื้นผิวกองทัพเรือในดาห์ลเกรน เราได้ยิงกระสุนหลายร้อยนัดจากสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่ง” เขากล่าว "เทคโนโลยีมีความเป็นผู้ใหญ่เพียงพอในระดับนี้ ดังนั้นเราจึงต้องการนำมันออกทะเล วางมันบนเรือ ทำการทดสอบอย่างเต็มที่ ยิงกระสุนจำนวนหนึ่ง และศึกษาจากประสบการณ์ที่ได้รับ"
“เนื่องจากปืนรางจะไม่ถูกรวมเข้ากับเรือรบ Millinocket สำหรับการสาธิตปี 2559 เรือลำนี้จะไม่ได้รับการดัดแปลงเพิ่มเติมเพื่อให้มีความสามารถเหล่านี้” พลเรือตรีฟุลเลอร์กล่าว
ปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดประกอบด้วยห้าส่วน: เครื่องเร่งความเร็ว ระบบจัดเก็บและจัดเก็บพลังงาน เครื่องปรับรูปร่างพัลส์ โพรเจกไทล์ความเร็วสูง และแท่นยึดปืนหมุน
สำหรับการสาธิต แท่นยึดปืนและบูสเตอร์จะถูกติดตั้งบนดาดฟ้าบินของเรือ Millinocket ในขณะที่แม็กกาซีน ระบบจัดการกระสุน และระบบกักเก็บพลังงานที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ขนาดใหญ่หลายก้อนจะอยู่ใต้ดาดฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่มักจะอยู่ในคอนเทนเนอร์ในสินค้า ช่อง
กองทัพเรือสหรัฐฯ ตั้งใจจะกลับสู่ทะเลในปี 2561 โดยมีจุดประสงค์เพื่อยิงปืนแม่เหล็กไฟฟ้าออกจากเรือ สามารถบูรณาการเข้ากับเรือรบได้อย่างสมบูรณ์ในปี 2018 เดียวกัน
ห้องปฏิบัติการวิจัยของกองทัพเรือสหรัฐฯ ในช่วงต้นปี 2014 ได้ทดสอบปืนรางลำกล้องเล็กตัวใหม่ (เส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งนิ้ว) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาแยกต่างหาก นัดแรกถูกยิงเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2014 ปืนรางขนาดเล็กนี้พัฒนาขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจาก ONR เป็นระบบทดลองที่ใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงเพื่อยิงการเปิดตัวหลายครั้งต่อนาทีจากแพลตฟอร์มมือถือ
กองทัพเรือสหรัฐฯ วางแผนที่จะแสดงการทำงานของปืนรางในทะเลระหว่างการทดสอบ Millinocket (JHSV 3) ในปี 2559
