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Armi ad energia diretta

Questi appunti servono per una prima descrizione dei risultati delle attività di ricerca e industrializzazione utilizzate dai reparti dell'US Army, US Marine Corps e US Air Force, ma sviluppate anche nei paesi europei e in Russia. Le armi ad energia diretta DEW (direct energy weapons) indirizzano la loro energia elettromagnetica direttamente sul bersaglio tramite uno stretto raggio di luce coerente (come nel laser) o per mezzo di un fascio costituito da microonde elettromagnetiche ad altissima potenza, di particelle subatomiche o attraverso una scarica di particelle di gas ionizzati. Le DEW si suddivisono in armi laser ad alta energia, armi a radiofrequenza che utilizzano picchi di energia elettromagnetica come le microonde ad alta frequenza, armi a fascio di particelle subatomiche dotate di altissima velocità ed energia (cariche o neutre), armi al plasma che generano impulsi di molecole di gas ionizzato che raggiungono il bersaglio come un colpo di fulmine. Tutte sono direttive e di precisione. Per un impiego aeronautico le più complete sono quelle a laser e a radiofrequenza. In una versione del caccia F-35 dovrebbe essere installata un'arma al laser solido con una potenza di 100 kilowatt, mentre l'AC 130 un'arma ad energia diretta quale quella a radiofrequenza in grado di emettere microonde ad alta potenza. Questo tipo di apparato fa parte della categoria delle armi non letali: microonde ad alta potenza o radiofrequenza, radr. forni a microonde e telecomunicazioni via satellite. La loro azione si estrinseca soprattutto attraverso l'emissione di un vertiginoso e intenso picco di energia. L'alta potenza impiegata arrivando a destinazione crea un danno agli apparati elettronici e computer anche se sono bunkerizzati. Agisce come impulso elettromagnetico generato a bassissima quota. Il fenomeno dell'EMP fu riscontrato per la prima volta nelle esplosioni nucleari esoatmosferiche e balzò all'attenzione delle sfere militari, usare EMP come arma era impedito dal 1963 dall'accordo internazionale sugli esperimenti nucleari nell'atmosfera. I militari cercarono di creare un'arma EMP senza ricorrere ad una esplosione nucleare. Oggi l'HPM sfrutta le microonde ad alta potenza e la differenza con l'impulso di provenienza nucleare è che quello dell'arma HPM può essere orientato per colpire uno specifico obiettivo in un raggio di azione limitato. Viene considerata arma tattica efficace contro i bersagli elettronici e che può essere contenuta in un missile da crociera che voli a bassa quota o in una bomba guida GPS o un missile stand-off o anche in un UCAV. L'impulso elettromagnetico passa attraverso cavi delle antenne, conduttori dell'acqua, rifugi blindati, ecc.
I laser a bassa energia sono ampiamente impiegati per designare bersagli o per attacchi "non letali". La definizione di "non letale" risale a quella mistificazione per cui esistono forme intelligenti e selettive di condurre una guerra. Si è inventato un acronimo per definire operazioni che utilizzano soldati e sistemi d'arma che abbiano conseguenze "meno" negative possibili. L'aspetto più significativo delle operazioni MOOTW (operazioni che oscillano fra Combattimento e non Combattimento) è che esse implicano contatti con civili, semplici passanti, dimostranti ostili ma non violenti, folle in tumulto e/o cecchini e terroristi. In particolare sono le Forze Speciali che preferiscono utilizzare armi poco evidenti e che non lasciano tracce.
Esempi di queste armi sono il Taser distribuito ai soladi US Army in Iraq e adottato dalle Forze di polizia di Svizzera, Germania e Regno Unito. Si tratta di una arma simile ad una pistola che lancia arpioni che emettono impulsi incapacitanti con effetti simili al tetano con sconvolgimento del coordinamento muscolare. Molto usato dalla polizia degli Stati Uniti. In Francia, USA, Russia, Germania e Svezia si sono sviluppate versioni a lungo raggio che prevedeno l'eliminazione dei cavi, usando uno spry conduttore o un fascio di laser UV per ionizzare l'aria attraverso il quale irradiare l'impulso elettrico. I sistemi a microonde ad elevata potenza possono appunto essere utilizzati per la Bomba-E. Vi sono innumerevoli applicazioni si sono viste in azione in Iraq ma anche prima in Serbia. Un esempio di quest'arma è il Vehicle Mounted Active Denial System, arma ad energia diretta che provoca riscaldamento della pelle, paragonato ad un forno a microonde ma che opera ad una frequenza molto più elevata per alcuni secondi. Destinato per il controllo della folla, ambasciate, basi, ecc. rivoltosi e terroristi. La versione finale avrà una antenna planare da installare su di un tetto. 

Due casi di applicazioni: quali e dove.
Azienda Rheinmentall a Berlino: qui si parla espressamente di armi ad energia diretta distinte in due categorie: le armi a microonde ad alta potenza e i laser. 

Il know-how di questa tecnologia in Germania è stata acquisita dalla Russia.
Sebbene la loro attività sia stata promossa in campo navale attraverso l'uso di laser accecanti montati sulle navi sovietiche e sulle fregate britanniche durante la guerra alle Falkland e nel Golfo del 1991, lo sviluppo e l'impiego di queste armi si è visto anche nel settore terrestre ed aereo. La differenza fra laser a media potenza ad impulsi, bassa o alta potenza sta non solo nelle restrizioni presenti nel IV protocollo di Ginevra, ma anche nella complessità che questa tecnologia prospetta rispetto ai compiti che si sono prefigurati (ingenti somme sono state spese su progetti poi scartati). Tre sono i tipi di laser attualmente sviluppati: laser chimico (energia fornita da reazione chimica), laser allo stato solido (semplici da costruire e più piccoli anche se per ora con quello chimico è stato possibile ottenere potenze necessarie a distruggere un bersaglio ma con problemi di tossicità per quanto riguarda i reagenti e i prodotti della reazione stessa), laser ad elettroni liberi che ha il vantaggio di poter variare la lunghezza d'onda operativa a piacimento. Infatti uno dei problemi è la difficoltà di propagazione alle medie e lunghe distanze a causa delle turbolenze atmosferiche.
Gli studi della Rheinmentall si sono concentrati sui MEL (medium energy weapons) allo stato solido ad impulsi IR con lunghezza d'onda di 1 micron circa: potenza sufficiente a colpire il bersaglio per un ridotto lasso di tempo e in grado di affrontare più minacce contemporaneamente. Uno degli effetti collaterali è il forte riscaldamento e la scarsa propagazione nell'atmosfera. Il MEL viene installato su torrette di veicolo cingolato e impiegato come arma antiaerea e anti missile. Essendo inefficace contro gli ordigni a guida GPS si è sviluppata un'altra categoria di armi ad energia diretta: le HPM (high power microwave, armi ad alta potenza a microonde). Apparati in grado di emettere fasci di microonde ad alta energia capaci di cuocere le componenti elettroniche. Possono risultare utili anche durante scontri in ambiente urbano. Rheinmentall realizza apparati in grado di friggere i sistemi elettronici avversari, vedere granata d'artiglieria da 155 mm (seguendo le specifiche USA e della Gran Bretagna) e il sistema destinato a veicoli leggeri ad alta potenza. Da non sminuire il fatto che le potenzialità di nuovi cannoni per munizioni ad alto esplosivo ad energia cinetica non elimina l'uso di dardi ad uranio impoverito (come già fanno in America, Inghilterra, Russia, Francia, Cina, Pakistan e altri paesi) per via delle prestazioni migliori. Vi sono versioni differenti di cannoni e torrette in grado di utilizzare simili munizioni, non esenti sono mitragliere per elicotteri. Rheinmentall ha contatti con la Boeing in qualità di capocommessa del programma FCS (future combat system) dell'esercito americano.
Negli Stati Uniti, per quanto riguarda le armi laser, il sistema più conosciuto è lo Zeus-Hlons montato su alcuni Humvee dell'US Army e impiegato per distruggere mine ed ordigni inesplosi anche se altre sono le armi in via di sviluppo tipo il MTHEL (mobile tactical high energy laser) e ABL. Il primo derivato da un altro programma condotto dalla Northrop Grumman per conto dell'US Space & Missile Defense Command e del Ministero della Difesa israeliano, sulla base di un contratto concluso a metà anni '90. Già nel 1996 vi furono i primi test di fuoco dimostrando la capacità del raggio laser di distruggere 25 razzi di tipo katiusha. Questo fu uno dei programmi congelati dai militari israeliani in quanto aveva bisogno di essere installato su strutture fisse, mentre la necessità era quella di un sistema in grado di essere spostato rapidamente. Nel 2001 il laser anti-razzo fu ripreso perchè si era maturato lo sviluppo di un sistema mobile che poteva essere trasportato su strada e fuoristrada e imbarcato su velivoli. Questo sistema è basato sulla tecnologia del laser chimico (deuterio floruro). Il bersaglio in arrivo è individuato dal radar di controllo che ne stabilisce la traiettoria e la velocità. Dati che passano al sottosistema di puntamento che include il raggio di direzione del tiro il quale posiziona il fascio laser. Il raggio ad alta energia causa un intenso riscaldamento del bersaglio provocando l'esplosione della testata ad una distanza tale che i frammenti cadono al suolo senza raggiungere l'obiettivo. Il laser ha il vantaggio di essere un sistema riutilizzabile e ha spinto la Northrop a proporre un sistema per la protezione degli aerei civili in decollo o atterraggio. Si installa il sistema negli aeroporti integrandolo con i radar del controllo aereo. 

ABL: Airbone Laser
L'ABL dell'US Air Force è un elemento che fa parte del programma antimissile dedicato all'intercettazione dei vettori nemici durante la fase di lancio. Impiegato a bordo di un Boeing 747F appositamente modificato è basato sul Chemical Oxygen lodine Laser (COIL), alimentato a perossido di idrogeno e idrossido di potassio che vengono combinati con gas di cloro e acqua. Dovrebbe essere in grado di erogare una potenza prossima ad un megawatt. Deve serivire a tracciare e distruggere missili nemici: una volta identificato il bersaglio questo viene illuminato con un fascio laser a bassa intensità che calcola distanza, rotta e velocità. Un altro fascio viene impiegato per saggiare l'aria tra aereo e missile per apportare in tempo reale le variazioni alla mira a seconda delle turbolenze riscontrate. Il fascio killer deve colpire a pieno il bersaglio per tutto il tempo richiesto (3, 5 secondi) a portare il booster del missile ad una temperatura tale da provocarne una esplosione. Si attua con la realizzazione di un sistema di ottiche e specchi complesso in grado di alterare la gradazione del fascio centinaia di volte al secondo. I primi test sono stati fatti nel 2005 e il problema principale riguarda il peso in quanto il laser è alimentato da sistemi interconnessi, il cui peso arriva a circa 80 tonnnellate. Diminuire il peso comprometterebbe la potenza, ma lo stesso peso impedisce all'aereo di volare a quote adeguate. Per ora solo i laser chimici sono in grado di fornire potenze superiori ai 100 kilowatts ed un fascio di qualità sufficiente a mantenere la propria efficacia anche su lunghe distanze. Con l'avvento di laser solidi è più facile l'impiego di questo tipo d'ama sugli aerei. 
Boeing  studia il sistema  COIL per l'AC-130 Spectre.