Experiment på installation av laservapen på fartyg i Sovjetunionen har utförts sedan 70 -talet av XX -talet.
År 1976 godkändes uppdragsvillkoren (TOR) för konvertering av landningsbåtarna Project 770 SDK-20 till experimentfartyget Foros (projekt 10030) med laserkomplexet Aquilon. År 1984 anslöt fartyget under beteckningen OS-90 "Foros" till Sovjetunionens svarta havsflotta och vid träningsplatsen Feodosiya. För första gången i Sovjetunionens historia, testskjutning från laserkanonen "Akvilon" utfördes. Skjutningen lyckades, den lågflygande missilen upptäcktes i tid och förstördes av en laserstråle.
Därefter installerades "Aquilon" -komplexet på ett litet artillerifartyg, byggt enligt det modifierade projektet 12081. Komplexets kraft minskades, dess syfte var att inaktivera optoelektroniska medel och skada ögonen på fiendens antiampfibiska försvarspersonal.
Samtidigt utarbetades Aydar -projektet för att skapa den mest kraftfulla skeppsburna laserinstallationen i Sovjetunionen. År 1978 omvandlades timmerbäraren Vostok -3 till en laservånsbärare - Dixon -fartyget (projekt 05961). Tre jetmotorer från ett Tu-154-flygplan installerades på fartyget som en energikälla för Aydar-laserinstallationen.
Under testerna 1980 avfyrades en lasersalva mot ett mål som ligger på ett avstånd av 4 kilometer. Målet träffades första gången, men ingen från de närvarande såg själva balken och den synliga förstörelsen av målet. Påverkan registrerades av en termisk sensor installerad på målet, strålningseffektiviteten var 5%, förmodligen absorberades en betydande del av strålenergin av fuktavdunstning från havsytan.
I USA har forskning som syftar till att skapa stridslaservapen också bedrivits sedan 70-talet av förra seklet, då programmet ASMD (Anti-Ship Missile Defense) startade. Inledningsvis arbetades det med gasdynamiska lasrar, men sedan flyttades tyngdpunkten till kemiska lasrar.
År 1973 började TRW arbeta med en experimentell demonstrationsmodell av en kontinuerlig fluordeuteriumlaser NACL (Navy ARPA Chemical Laser), med en effekt på cirka 100 kW. Forsknings- och utvecklingsarbete (FoU) på NACL -komplexet genomfördes fram till 1976.
År 1977 lanserade det amerikanska försvarsdepartementet Sea Light-programmet, som syftar till att utveckla en högenergilaserinstallation med en kapacitet på upp till 2 MW. Som ett resultat skapades en polygoninstallation för en fluor-deuterium kemisk laser "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), som fungerar i ett kontinuerligt strålningssätt, med en maximal uteffekt på 2,2 MW vid en våglängd på 3,8 μm, dess första tester utfördes i september 1980.
År 1989, på White Sands testcenter, utfördes experiment med laserkomplexet MIRACL för att avlyssna radiostyrda mål av typen BQM-34, vilket simulerade flygningen av anti-ship missiler (ASM) vid subsoniska hastigheter. Därefter genomfördes avlyssning av supersoniska (M = 2) vandalmissiler, som imiterade en missilattack mot fartyg på låga höjder. Under tester som utfördes från 1991 till 1993 klargjorde utvecklarna kriterierna för förstörelse av missiler i olika klasser, och genomförde också praktisk avlyssning av obemannade luftfartyg (UAV), vilket simulerade fiendens användning av missfartygsmissiler.
I slutet av 1990 -talet övergavs användningen av en kemisk laser som skeppsvapen på grund av behovet av att lagra och använda giftiga komponenter.
I framtiden fokuserade den amerikanska flottan och andra Nato -länder på lasrar som drivs av elektrisk energi.
Som en del av SSL-TM -programmet har Raytheon skapat ett 33 kW LaWS (Laser Weapon System) demolaserkomplex. Vid försök 2012 träffade LaWS-komplexet från Dewey-förstöraren (EM) (i Arleigh Burke-klassen) 12 BQM-I74A-mål.
LaWS-komplexet är modulärt, effekt uppnås genom att summera strålar av infraröda lasrar med lägre effekt. Lasrarna är inrymda i en enda massiv kropp. Sedan 2014 har LaWS-laserkomplexet installerats på USS Ponce (LPD-15) krigsfartyg för att bedöma effekten av verkliga driftförhållanden på vapnets funktion och effektivitet. År 2017 skulle komplexets kapacitet ökas till 100 kW.
Demonstration av LaWS -lasern
För närvarande utvecklar flera amerikanska företag, inklusive Northrop Grumman, Boeing och Locheed Martin, laserförsvarssystem för fartyg baserade på solid-state och fiberlasrar. För att minska riskerna genomför US Navy samtidigt flera program som syftar till att skaffa laservapen. På grund av namnbyten som en del i överföringen av projekt från ett eller annat företag, eller sammanslagning av projekt, kan det finnas överlappningar i namn.
Enligt amerikanska medierapporter inkluderar projektet av den lovande amerikanska flottans fregatt FFG (X) kravet på att installera en stridslaser på 150 kW (eller reservera en plats för installation), under kontroll av COMBATSS-21 stridsystem.
Förutom USA visar den tidigare "härskaren över haven" - Storbritannien det största intresset för havsbaserade lasrar. Avsaknaden av en laserindustri tillåter inte att projektet genomförs på egen hand, i samband med vilket det brittiska försvarsdepartementet 2016 tillkännagav ett anbud om utveckling av en LDEW (Laser Directed Energy Weapon) teknologidemonstrator, som vanns av det tyska företaget MBDA Deutschland. År 2017 presenterade konsortiet en prototyp i full storlek av LDEW-lasern.
Tidigare 2016 introducerade MBDA Deutschland lasereffektorn, som kan installeras på land- och sjöbärare och är utformad för att förstöra UAV, missiler och mortelskal. Komplexet ger försvar i 360-gradersektorn, har en minimal reaktionstid och kan avvärja strejker som kommer från olika håll. Företaget säger att dess laser har en enorm utvecklingspotential.
”Nyligen har MBDA Deutschland investerat kraftigt från sin budget i laserteknik. Vi har uppnått betydande resultat i jämförelse med andra företag , - säger chefen för företaget för försäljning och affärsutveckling Peter Heilmeyer.
Tyska företag är i nivå med, och kanske övertar, amerikanska företag i laservapenkapplöpningen och är ganska kapabla att vara de första som presenterar inte bara landbaserade, utan också havsbaserade lasersystem
I Frankrike övervägs DCNS lovande Advansea -projekt med full elektrisk framdrivningsteknik. Advansea -projektet är planerat att utrustas med en 20 megawatt elgenerator som kan möta behoven, inklusive lovande laservapen.
I Ryssland kan enligt media rapporteras laservapen på den lovande kärnkraftsförstöraren Leader. Å ena sidan tillåter ett kärnkraftverk oss att anta att det finns tillräckligt med kraft för att ge kraft till laservapen, å andra sidan är detta projekt i ett preliminärt skede och det är helt klart för tidigt att prata om något specifikt.
Separat är det nödvändigt att lyfta fram det amerikanska projektet med en fri elektronlaser - Free Electron Laser (FEL), utvecklad i den amerikanska marinens intresse. Laservapen av denna typ har betydande skillnader jämfört med andra typer av lasrar.
Strålning i en fri elektronlaser genereras av en monoenergetisk elektronstråle som rör sig i ett periodiskt system för avböjning av elektriska eller magnetiska fält. Genom att variera elektronstrålens energi, såväl som magnetfältets styrka och avståndet mellan magneterna, är det möjligt att variera laserstrålningens frekvens över ett brett intervall, ta emot strålning vid utgången i intervallet från X -strå till mikrovågsugn.
Gratis elektronlasrar är stora, vilket gör det svårt att placera dem på små bärare. I denna mening är stora ytfartyg optimala bärare av denna typ av laser.
Boeing utvecklar FEL -lasern för US Navy. En prototyp på 14 kW FEL -laser demonstrerades 2011. För närvarande är tillståndet för arbetet med denna laser okänt; det var planerat att gradvis öka strålningseffekten till 1 MW. Den största svårigheten är att skapa en elektroninjektor med erforderlig effekt.
Trots att måtten på FEL-lasern kommer att överstiga dimensionerna för lasrar med jämförbar effekt baserad på annan teknik (solid-state, fiber), kommer dess förmåga att ändra strålningsfrekvensen över ett brett intervall att låta dig välja våglängd i överensstämmer med väderförhållandena och typen av mål som ska träffas. FEL -lasrar med tillräcklig effekt är svåra att förvänta sig inom en snar framtid, men det kommer snarare att hända efter 2030.
Jämfört med andra typer av väpnade styrkor har placeringen av laservapen på krigsfartyg både fördelar och nackdelar.
På befintliga fartyg är kraften hos laservapen som kan installeras under moderniseringen begränsad av elektriska generatorers kapacitet. De nyaste och mest lovande fartygen utvecklas på grundval av elektrisk framdrivningsteknik, som kommer att ge laservapen tillräckligt med el.
Det finns mycket mer utrymme på fartyg än på mark- och lufttrafikföretag, därför finns det inga problem med placering av stor utrustning. Slutligen finns det möjligheter att tillhandahålla effektiv kylning av laserutrustning.
Å andra sidan befinner sig fartyg i en aggressiv miljö - havsvatten, saltdimma. Hög luftfuktighet över havsytan kommer att avsevärt minska laserstrålningens effekt när mål träffas ovanför vattenytan, och därför kan minimikraften för ett laservapen lämpligt för utplacering på fartyg uppskattas till 100 kW.
För fartyg är behovet av att besegra "billiga" mål, till exempel gruvor och ostyrda missiler, inte så kritiskt; sådana vapen kan utgöra ett begränsat hot endast i deras basområden. Dessutom kan hotet från små fartyg inte betraktas som en motivering för utplacering av laservapen, även om de i vissa fall kan orsaka allvarlig skada.
Små UAV utgör ett visst hot mot fartyg, både som ett spaningsverktyg och som ett sätt att förstöra sårbara punkter på fartyget, till exempel radar. Nederlaget för sådana UAV: er med missil- och kanonvapen kan vara svårt, och i detta fall kommer närvaron av laserförsvarsvapen ombord på fartyget att helt lösa detta problem.
Anti-ship-missiler (ASM), mot vilka laservapen kan användas, kan delas in i två undergrupper:
-lågflygande subsoniska och supersoniska missionsfartygsmissiler;
- supersoniska och hypersoniska missfartygsmissiler, attackerande uppifrån, inklusive längs en aeroballistisk bana.
När det gäller lågflygande fartygsfartygsmissiler är ett hinder för laservapen krökning av jordens yta, vilket begränsar räckvidden för ett direkt skott och mättnaden av den nedre atmosfären med vattenånga, vilket minskar effekten av Strålen.
För att öka det drabbade området övervägs alternativ för att placera de utsändande elementen av laservapen på överbyggnaden. Kraften hos en laser som är lämplig för att träffa moderna lågflygningsfartyg mot fartyg är sannolikt från 300 kW.
Det drabbade området av fartygsbeständiga missiler som angriper längs en höghöjdsbana kommer endast att begränsas av laserstrålningens kraft och styrsystemens kapacitet.
Det svåraste målet är hypersoniska missfartygsmissiler, både på grund av den lägsta tid som finns i det drabbade området och på grund av närvaron av standardvärmeskydd. Det termiska skyddet är dock optimerat för uppvärmning av missilkroppen mot fartyg under flygning, och de ytterligare kilowatt kommer uppenbarligen inte att gynna raketen.
Behovet av garanterad förstörelse av hypersoniska missfartygsmissiler kräver att lasrar placeras ombord på fartyget med en effekt på mer än 1 MW, den bästa lösningen skulle vara en fri elektronlaser. Laservapen med denna kraft kan också användas mot rymdfarkoster med låg omloppsbana.
Från tid till annan, i publikationer om militära ämnen, inklusive om Military Review, diskuteras information om det svaga skyddet av fartygsbeständiga missiler med ett radarhemningshuvud (RL-sökare), mot radioelektronisk störning och maskeringsridåer som används ombord fartyget. Lösningen på detta problem anses vara användningen av en multispektral sökare, inklusive tv- och värmekanaler. Närvaron av laservapen ombord på fartyget, även med en minsta effekt på cirka 100 kW, kan neutralisera fördelarna med en fartygsbeständig missil med en multispektral sökare, på grund av konstant eller tillfällig blindning av känsliga matriser.
I USA utvecklas varianter av akustiska laserpistoler, som gör det möjligt att återge intensiva ljudvibrationer på ett betydande avstånd från strålningskällan. Kanske, baserat på denna teknik, kan skeppslasrar användas för att skapa akustisk störning eller falska mål för fiendens ekolod och torpeder.
Således kan man anta att laservapen på krigsfartyg kommer att öka deras motstånd mot alla typer av attackvapen
Det främsta hindret för att placera laservapen på fartyg är bristen på nödvändig elektrisk kraft. I detta avseende kommer uppkomsten av ett verkligt effektivt laservapen sannolikt bara att börja med idrifttagande av lovande fartyg med full elektrisk framdrivningsteknik.
Ett begränsat antal lasrar med en effekt på cirka 100-300 kW kan installeras på de moderniserade fartygen.
På ubåtar kan placeringen av laservapen med en effekt på 300 kW eller mer med strålning via en terminalanordning som ligger på periskopet göra det möjligt för ubåten att koppla in fiendens anti-ubåtvapen från periskopdjupet-anti-ubåtsförsvar (ASW) flygplan och helikoptrar.
En ytterligare ökning av lasereffekten, från 1 MW och högre, kommer att tillåta skador eller helt förstöra lågbana rymdfarkoster, enligt extern målbeteckning. Fördelarna med att placera sådana vapen på ubåtar: hög smyg och global räckvidd för bäraren. Möjligheten att röra sig i världshavet till en obegränsad räckvidd gör att en ubåt - en bärare av ett laservapen kan nå en punkt som är optimal för att förstöra en rymdsatellit, med hänsyn till dess flygväg. Och sekretess kommer att göra det svårt för fienden att göra anspråk (ja, rymdfarkosten gick ur funktion, hur man bevisar vem som skjutit ner den, om uppenbarligen inte de väpnade styrkorna fanns i denna region).
I allmänhet kommer marinen i det inledande skedet att känna fördelarna med införandet av laservapen i mindre utsträckning i jämförelse med andra typer av väpnade styrkor. Men i framtiden, i takt med att fartygsbekämpningsmissiler fortsätter att förbättras, kommer lasersystem att bli en integrerad del av luftförsvaret / missilförsvaret för ytfartyg, och möjligen ubåtar.
