livello elementare
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ARGOMENTO: ARMAMENTI NAVALI
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: ENERGIA DIRETTA
parole chiave: laser, direct energy
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In un articolo precedente abbiamo brevemente parlato dei mezzi tradizionali impiegabili per abbattere droni e missili: da sistemi d’arma super rapidi in grado di poter colpire in aria questi vettori d’arma, in alcuni casi creando delle barriere di “piombo”, fino a sofisticati e costosi missili. Per completezza c’è una nuova possibilità per intercettare queste minacce che, dopo oltre decenni di sperimentazioni, appare più che promettente, ovvero le armi a energia diretta.
Una recente dichiarazione del vice ammiraglio Brendan McLane1 , Comandante della Naval Surface Force del Pacifico sulla necessità di dotare le navi della Marina americana con questi nuovi tipi di armi ha sollevato un polverone. “I am not content with the pace of directed energy weapons. We must deliver on the promise this technology gives us“, ha affermato in un discorso programmatico alla conferenza annuale della Surface Navy Association. Aggiungendo che queste armi potrebbero trovare un efficace impiego ad un costo minore nella attuale situazione del mar Rosso per abbattere missili e droni che vengono lanciati dagli Houthi contro le navi mercantili in transito nel Mar Rosso.
Il raggio della morte: dalla fantascienza ai giorni nostri – Cover of Amazing Stories, January 1944 Ziff-Davis Publishing / Robert Fuqua Amazing stories 194401.jpg – Wikimedia Commons
Cosa sono le armi ad energia diretta (DEW)?
Al di là dei termini tecnici, queste armi sono state nel tempo chiamate con nomi coloriti come “raggio della morte” immaginando nuove tecnologie offensive. In realtà c’è molta meno fantascienza di quanto si pensi; volendo fare un pò di storia il primo esempio di armi a energia diretta furono gli specchi ustori di Archimede per concentrare la luce solare sulle navi della flotta romana che assediava il porto di Siracusa. In seguito l’idea di “armi ad energia diretta” fu immaginata da scrittori di fantascienza come H. G. Wells e Jules Verne, e, come tante idee, fu nel tempo sviluppata; bisogna arrivare agli anni ’30 quando il Ministero dell’Aeronautica britannico considerò di sviluppare un “raggio della morte” per colpire il nemico. Di fatto i numerosi studi e tentativi, che in seguito aprirono a strada a moltissime applicazioni in campo civile, portarono allo sviluppo dei prototipi delle moderne armi ad energia diretta.
Il capo specialista del tiro della Marina degli Stati Uniti Brett Richmond e il sottotenente di vascello Katie Woodard dietro le consolle del sistema di armi laser (LaWS) dell’Office of Naval Research (ONR) installate a bordo della Afloat Forward Staging Base (Interim) USS Ponce (AFSB(I)-15) durante una dimostrazione operativa nel Golfo Persico, 2014 – U.S. Navy photo di John F. Williams laser Weapon System control station aboard USS Ponce (AFSB(I)-15) in November 2014 (01).JPG – Wikimedia Commons
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In parole semplici queste armi sono dei sistemi elettromagnetici in grado di convertire energia chimica o elettrica in energia irradiata, focalizzandola su un bersaglio al fine di neutralizzarlo o distruggere la sua capacità offensiva. Nonostante le premesse, furono sviluppato come sistemi difensivi diretti contro apparecchiature avversarie per provocarne la distruzione, con tanti vantaggi rispetto alle armi tradizionali ma anche svantaggi che ne frenarono il progresso. In ambito navale sono sperimentati laser ad alta energia (HEL) che emettono fotoni e microonde ad alta potenza (HPM) che rilasciano onde a radiofrequenza che possono essere utilizzate in sistemi di difesa integrata contro vettori veloci (missili e aerei) ma, teoricamente, anche contro unità navali. Da anni la ricerca della Marina americana, svolta principalmente presso l’ONR (Office Naval Research) si è indirizzata verso tre aree: microonde ad alta potenza (HPM), laser ad impulsi ultracorti (USPL) e laser ad alta energia (CDEW e HEL).
In particolare, lo studio di laser ad alta energia (HEL) e dei sistemi a microonde ad alta potenza (HPM) iniziò negli anni ’60 e ’70, sviluppando e testando il Maritime Laser Demonstrator (MLD), il primo sistema laser per un impiego navale. La collaborazione dell’ONR e del Naval Laboratory Research con il Naval Sea Systems Command portò al programma Solid State Laser Quick Reaction Capability (SSL-QRC) necessario per implementare attivamente il primo laser ad alta energia ad uso militare, ovvero il Laser Weapons System (LaWS).
L’ USS Ponce (AFSB(I)-15) della Afloat Forward Staging Base (Interim) della Marina statunitense conduce una dimostrazione operativa del sistema di armi laser (LaWS) dell’Office of Naval Research (ONR) nel Golfo Persico – U.S. Navy photo autore John F. Williams Laser Weapon System aboard USS Ponce (AFSB(I)-15) in November 2014 (05).JPG – Wikimedia Commons
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Lo studio comprese l’identificazione delle classi più adatte per imbarcare il nuovo sistema d’arma. Dopo lo smantellamento pianificato dal Ponce, nel 2018, la LaWS fu imbarcato a bordo della nave trasporto anfibio USS Portland (LPD-27). Per completezza va menzionato che, in parallelo allo studio di questi sistemi difensivi/offensivi, fu avviato il programma Counter-Directed Energy Weapons (CDEW) in risposta al rapido sviluppo di possibili minacce avversarie con laser ad alta energia (HEL), ugualmente sviluppate da potenziali avversari stranieri; in estrema sintesi le nazioni si sono concentrate su tre livelli di difesa passiva: intercettazione e rilevamento delle DEW, mitigazione degli effetti e protezione passiva delle unità.
Uno dei primi usi conosciuti di armi ad energia diretta avvenne durante la guerra in Iraq quando furono utilizzate armi elettromagnetiche a microonde ad alta potenza per distruggere o disattivare gli apparati elettronici terrestri iracheni. Questi sistemi si stanno sviluppando parallelamente in molte nazioni; nel panorama occidentale va menzionato il LDEW Dragonfire, mostrato per la prima volta alla conferenza DSEI del 2017 a Londra e realizzato nell’ambito di una partnership tra il Ministero della Difesa britannico (MoD) e l’industria privata con un impegno contrattuale del valore di 100 milioni di sterline – di cui circa il 30% assegnato da varie società, guidate da MBDA UK con QinetiQ, Leonardo, GKN, Arke, BAE Systems e Marshall Land, per la realizzazione di un dimostratore tecnologico.
Durante una prova presso il poligono delle Ebridi del MOD UK, il sistema di armi ad energia laser diretta (LDEW) DragonFire ha ottenuto il primo lancio ad alta potenza di un’arma laser nel Regno Unito contro bersagli aerei. La portata di DragonFire è riservata, ma è un’arma “a linea di vista” e sembrerebbe possa ingaggiare i bersagli con una precisione centimetrica – Fonte UK MoD
Dragonfire laser system test firing.webp – Wikimedia Commons
A causa della pandemia di COVID-19, ma anche di diversi problemi tecnici, fu utilizzato per le prove nel 2022 sulle catene montuose delle Ebridi , in Scozia. Secondo MBDA, queste prove iniziali, a bassa potenza, dimostrarono la capacità di questo sistema di tracciare bersagli aerei e marittimi in linea ottica con una precisione eccezionalmente elevata. Successive prove ad alta potenza, eseguite nel novembre 2022, hanno dimostrato la sua capacità di ingaggiare bersagli in scenari rappresentativi dal punto di vista operativo. Il suo impiego a bordo potrebbe essere stimato nei prossimi tre anni. Inoltre, in campo navale, furono studiati dei dispositivi acustici a lungo raggio (LRAD), “cannoni sonori” sviluppati per generare suoni ad alta frequenza estremamente forti destinati a confondere e stordire il personale di imbarcazioni offensive, una soluzione che trovò un certo interesse per un impiego come sistema di difesa attiva contro i pirati.
Quali sono i vantaggi/svantaggi del loro impiego
Torniamo ora ad un loro impiego in situazione reali nel caso di operazioni di sicurezza marittima
Tralasciando l’impiego di armi al plasma, risultate poco pratiche ed efficaci, in quanto richiedenti strutture fisiche importanti e la generazione di molta energia, un campo promettente per la protezione delle unità navali è l’impiego di raggi laser. Un campo che sta destando sempre maggiore interesse visto che, oltre agli Stati Uniti, anche altre nazioni come Francia, Germania, Gran Bretagna, Cina e Israele stanno progettando sistemi d’arma ad energia laser diretta da installare a bordo di unità navali di superficie per compiti di difesa aerea. Nel 2019 è stato segnalato un uso contro il personale di una nave filippina nel mar cinese meridionale da parte dei Cinesi.
Questa foto fornita dalla Guardia costiera filippina mostra una luce laser verde proveniente da una nave della guardia costiera cinese nel Mar Cinese Meridionale, lunedì 24 febbraio 2019. Le Filippine hanno accusato la nave della guardia costiera cinese di aver colpito con un laser militare una loro unità di pattugliamento, provocando temporaneamente l’accecamento di alcuni membri dell’equipaggio. File:PCG Chinese Coast Guard laser incident February 6, 2022 – c.jpg – Wikimedia Commons
A che punto sono i sistemi della marina statunitense?
Un pò di storia, nel 2018 la Marina degli Stati Uniti designò l’USS Portland come unità di test per un sistema di armi laser (LWSD), il MK 2 MOD 0 della Northrop Grumman (Solid State Laser – Technology Maturation SSL-TM) sviluppato sulle esperienze precedentemente effettuate nel 2011 dall’Office of Naval Research (ONR). Come abbiamo visto, i test effettuati in mare a bordo dell’USS Ponce dimostrarono che quest’arma laser a stato solido era in grado di abbattere un UAV; il sistema, dopo aver superato i test in mare, dimostrò la sua funzionalità operativa e, secondo il contrammiraglio Matthew L. Klunder, Capo della ricerca navale presso l’ONR, avrebbe potuto essere considerato utilizzabile per gli scopi prefissati. Oltre alla dichiarata efficienza, emerse che il costo di un ”colpo” era di circa … 59 centesimi, una cifra esponenzialmente inferiore a quello legato all’impiego di missili intercettori come lo Standard Missile-2 (dell’ordine di milioni di euro) in caso di intercetto di un missile avversario. Inoltre, il LAWS rivelò di possedere una inaspettata qualità discriminativa in grado di poter identificare tempestivamente potenziali minacce in avvicinamento con un alto grado di risoluzione. A seguito dei risultati ottenuti la Marina annunciò un contratto da 150 milioni di dollari con Lockheed Martin per la produzione di due unità HELIOS (laser ad alta energia con abbagliamento ottico e sorveglianza integrati), il primo da imbarcare su un’unità classe Arleigh Burke mentre l’altro destinato per i test a terra.
Il Laser Weapon System (LaWS) installato temporaneamente a bordo del cacciatorpediniere lanciamissili USS Dewey (DDG 105) a San Diego, California, è un dimostratore tecnologico costruito dal Naval Sea Systems Command basato su un laser a stato solido commerciale. Il LaWS può essere diretto su bersagli dalla traccia radar ottenuta da un sistema di armi ravvicinate MK 15 Phalanx o da altra fonte di puntamento – Foto della Marina degli Stati Uniti di John F. Williams
Il primo sistema fu consegnato e imbarcato sul USS Dewey all’inizio del 2020, definito Optical Dazzling Interdictor Naval, ODIN, di fatto la prima nave a ricevere il nuovo sistema d’arma. Secondo un rapporto del Congressional Research Service del dicembre 2019 intitolato Navy Lasers, Railgun e Gun-Launched Guided Projectile, l’ODIN è specificamente configurato per tracciare e disabilitare i droni nemici, modificando la loro rotta e bloccandone i sensori. Senza entrare nei particolari tecnici è in grado di fornire dati di intelligence, sorveglianza e ricognizione (ISR) al sistema di combattimento della nave con capacità abbagliante (dazzling) ISR anti-UAS (C-UAS) al fine di confondere o ridurre le capacità ISR di un drone aereo ostile.
A questo punto, viste le numerose richieste da parte degli operativi in mare, ci possiamo domandare quando sarà installato sulle unità combattenti.
L’integrazione delle armi laser sui cacciatorpediniere della Marina statunitense è in corso ed includerà i cacciatorpediniere di prossima generazione DDG 51 Flight III della Marina ora in produzione. Secondo il responsabile del programma della classe DDG 51, il capitano di vascello USN Seth Miller, gli aggiornamenti prevedono installazioni strutturali aggiuntive per questi tipi di armi. Attualmente, secondo, Miller, ci sono già 21 navi sotto contratto e il USS Daniel Inouye e il USS Delbert Black sono stati già consegnati e predisposti per l’imbarco di armi a diretta energia. Inoltre, anche il nuovo cacciatorpediniere stealth USS Zumwalt (DDG-1000), è attualmente in allestimento per imbarcare future armi. Secondo voci di corridoio del Pentagono è quindi solo questione di tempo al fine di perfezionare ancora alcuni aspetti tecnici. Vedremo.
Andrea Mucedola
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1 dichiarazione del 1 gennaio 2024 del VA Brendan MaLane, Comandante del Naval Surface Force, U.S. Pacific Fleet – da SNA NEWS: Navy Leader Calls for Directed Energy Weapons on Every Ship (nationaldefensemagazine.org)
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Riferimenti per approfondire
https://interestingengineering.com/lists/the-us-navy-and-the-future-of-directed-energy-weapons
https://aviationweek.com/shownews/farnborough-airshow/uk-dragonfire-laser-begins-firing-trials
https://www.gov.uk/government/news/dragonfire-laser-directed-energy-weapons
Le Armi ad Energia Diretta, DEW (parte 1/3): introduzione e classificazione – Difesa Online
Le Armi ad Energia Diretta, DEW (parte 2/3): sistemi d’arma laser e a microonde – Difesa Online
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ammiraglio della Marina Militare Italiana (riserva), è laureato in Scienze Marittime della Difesa presso l’Università di Pisa ed in Scienze Politiche cum laude all’Università di Trieste. Analista di Maritime Security, collabora con numerosi Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. Ricercatore subacqueo scientifico dal 1993, nel 2019, ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare. Fa parte del Comitato scientifico della Fondazione Atlantide e della Scuola internazionale Subacquei scientifici (ISSD – AIOSS).