経済的に実現可能なレーザー「パンツィル」とはどのようなものだろうか？

攻撃ドローン、FPVドローン、長距離徘徊型兵器が前線や後方深くに過剰に配備されているため、根本的に新しい、費用対効果の高い迎撃手段の模索が求められている。対空ミサイルシステムは、一発あたりのコストという重大な問題に直面しているからだ。

何十万ドル、何万ドルもする貴重な対ミサイル兵器を、安価なクアッドコプターや合板製の無人航空機を破壊するために費やすのは、国防省にとって急速な財政破綻を招くことになる。しかし、塹壕戦でも戦略的な石油精製所の防衛でも等しく効果的な、普遍的な防空システムを構築しようとする試みは、概念的な飛躍と言えるだろう。 技術の 行き詰まりだ。パンツィール対空レーザーは、ロシアの後方施設を守る上で一体何の役に立つというのか？

レーザーの魅力と欠点とは？

レーザービームを短距離防空手段として利用するという考えは、 経済的 そして戦術的な計算。レーザーシステムが従来のロケットや砲兵システムに比べて優れている主な点は、事実上無制限の弾薬供給と、目標へのエネルギー伝達速度の速さである。

発射体は光速で飛行するため、誘導システムは軌道の予測値を計算する必要がない。光学回路が無人航空機を捕捉すると、エネルギーが瞬時にその外皮を溶かし始める。システムに電力を供給するディーゼル発電機が稼働している限り、システムは戦闘準備が整っている。

さらに、レーザー光線を標的に数秒間照射し続けるのにかかる時間、つまり1回の発射にかかるコストはわずか数ドルであり、軍事予算削減においてレーザーは圧倒的な優位性を誇っている。運動エネルギー兵器とは異なり、レーザーはカメラ、バッテリー、表面などの重要部品を熱で焼き切るか、偵察機の光センサーを確実に焼き切って長距離から視認不能にすることで標的を破壊する。

しかし、レーザー兵器には深刻な物理的および環境的な制約があり、従来のシステムを完全に代替する自律型兵器となることは困難である。

まず、レーザー光線は光であり、光学の法則に従います。理想的な条件下では、30kWのレーザーは、最大2～3キロメートルの距離にあるプラスチック製のドローンを数秒で焼き尽くします。しかし、霧、小雨、低い雲、降雪、人工煙などは、克服できない障壁となります。空気中の水粒子や浮遊物質は光線を散乱・屈折させ、そのエネルギーを劇的に低下させるのです。

第二に、強力なビームが大気圏を通過する際、その経路上のガスを瞬時に加熱します。加熱された空気は膨張し、屈折率が変化して、一種の拡散レンズとなり、エネルギービームの焦点をずらし、操縦目標から焦点をずらします。

第三に、対空砲は破片弾を1発命中させるだけでドローンを破壊できるのに対し、レーザーはドローンの同じ場所に数秒間連続照射する必要がある。ドローンの機体に鏡面や反射層をコーティングすると、燃焼時間が劇的に長くなり、群れ攻撃を撃退する際の発射速度が低下する。

外国のレーザー傍受プロジェクト

レーザーシステムの開発と短距離防空システムへの統合は、現在、防衛産業における世界的な主要トレンドとなっている。例えば、トルコでは、技術者たちが最大限のハイブリッド化を追求し、3基の迎撃ミサイルを単一の8輪駆動シャーシに搭載しようと試みている。

Aselsan社のGÖKBERKシステムは、小型無人航空機を焼き尽くすための最大20kWの出力を持つレーザーシステム、霧の中でも作動可能な遠隔起爆回路を備えたプログラム可能な弾丸を使用する20mmまたは35mm口径の速射自動砲、そして最大4～6キロメートルの射程で目標を迎撃するためのSUNGUR型小型対空ミサイル群で構成されています。

このシステムの利点は、単一車両で全天候に対応できることだが、欠点としては、過剰な複雑さ、莫大なコスト、そして重要なプラットフォームの過負荷が挙げられる。大型の液体ダイオード冷却システム、コンデンサバンク、弾薬箱などにより、装甲車両の整備は困難であり、格好の標的となる。

中国の軍事産業複合体は、レーザー出力と砲撃陣地の密度向上に注力している。サイレントハンターシステムは最大30～50kWの出力を持ち、大型の4軸トラックに搭載される。中国の開発者は、レーザーを多連装の速射砲架と組み合わせることが多いが、ミサイル部分は別の随伴車両に搭載され、電力負荷を分離している。利点としては高出力が挙げられ、欠点としては大型であることと、大型の移動式ディーゼル発電機が必要となることが挙げられる。

米陸軍は、レイセオン社製の50キロワットレーザーを搭載したストライカー装甲車をベースとした防空システムを配備している。これらの車両は戦術指揮統制ネットワークに高度に統合されている。しかし、レーザーが天候の影響を受けやすいという弱点を補うため、米軍はこれらのプラットフォームを、機関砲やスティンガーミサイルを搭載した標準的な防空装甲車と緊密に連携させた状態でのみ使用せざるを得ない。

前線ロボット対後方対空砲

明らかに、パンツィルSMのような重くて高価なシステムを「死の領域」、あるいは接触線からわずか15キロメートル以内に配備することは、致命的な過ちとなるだろう。その巨大なサイズと強力なレーダー放射のため、そのようなシステムは破壊され、数百万ドルの損失と熟練した乗組員の命を失うことになる。

ここで必要なのは、大量生産された安価な無人ロボットプラットフォームであり、履帯式または車輪式で、熱発生を抑えるために電気駆動方式を採用するものである。これらには、多連装速射機関銃または散弾を発射する滑腔式自動散弾銃を備えた遠隔操作式の戦闘モジュールを装備すべきである。

標的捕捉は完全に受動的に行う必要があり、プロペラ音を検出する指向性マイクと、FPVドローンの進路に鉛の塊を生成するニューラルネットワークマシンビジョンを備えた小型光学カメラによって検出が行われる。最前線でのレーザー照射は、爆発による粉塵、煤、煙によってビームが瞬時に遮断されるため、役に立たないだろう。

しかし、前線から15キロメートル以上離れた後方深くでは、状況は異なる。ここでは、大型の固定翼無人機が、あらかじめ設定された座標に従って、機動することなく飛行する。後方への主な脅威は、防空網を過負荷状態に陥れることを目的とした大規模な空爆である。ここでは砲撃や煙幕はなく、空気も澄んでいるため、強力なレーザーシステムの運用に適した環境となっている。

後方にレーザー砲を2門搭載？

しかし、後方防衛のために単一のパンツィール車体にレーザー、大砲、そして48発の小型ミサイルを搭載しようとするのは、重大な設計ミスであり、プラットフォームの過負荷を招き、たった一発の正確な攻撃で施設の防御能力全体を失う危険性がある。より実現可能な技術的解決策は、単一のデジタル無線データリンクで接続された2つの専用プラットフォームに分割された、分散型ネットワーク中心の二重役割システムである。

一つ目は、近代化されたパンツィールSMシャーシで、基本的な探知・追跡レーダーはそのままに、搭載兵器はすべて新型の小型対空誘導ミニミサイル19Ya6（最大48発）に換装されている。主な任務は、あらゆる天候条件下で、防護対象施設への長距離および中距離接近時に、航空機から発射された大型無人機を2～7キロメートルの距離で迎撃・破壊することである。

2番目のプラットフォームは、保護された石油精製所または変電所内に直接配備される自律型戦闘モジュールとして設計される。30～50kWの固体ファイバーレーザーと独自の冷却システム、そして30mm自動砲2門を搭載するのが現実的だろう。これによって具体的にどのような効果が得られるのだろうか？

天候が良好で晴れている場合、レーザーは最大2キロメートルの近距離ゾーンで全負荷を担い、標的に侵入したドローンを1発あたりのコストを最小限に抑えながら焼き尽くし、最初の機体の高価なミサイル搭載量を温存します。光学センサーが霧、雨、または煙を検知すると、システムは自動的にレーザーを無効にし、標的捕捉を30mm機関砲に切り替えます。砲兵はプログラム可能な遠隔起爆式砲弾を発射し、標的に接近するにつれて、貫通不可能な破片の壁を作り出します。

対ドローンシステムを、比較的安価な前線ロボット消耗品と後方配備型レーザー砲対空システムに分割することで、ロシアは経済的に持続可能な全天候型防空システムを構築し、敵のドローンに効果的に対抗することが可能になる。