Flygvapnet (flygvapnet) ligger alltid i framkant när det gäller vetenskapliga och tekniska framsteg. Det är inte förvånande att sådana högteknologiska vapen som lasrar inte har kringgått denna typ av väpnade styrkor.
Historien om laservapen på hangarfartyg börjar på 70 -talet av XX -talet. Det amerikanska företaget Avco Everett skapade en gasdynamisk laser med en effekt på 30-60 kW, vars dimensioner gjorde det möjligt att placera den ombord på ett stort flygplan. Tankfartyget KS-135 valdes som sådant. Lasern installerades 1973, varefter flygplanet fick status som ett flygande laboratorium och beteckningen NKC-135A. Laserinstallationen placerades i flygkroppen. En kåpa är installerad i den övre delen av kroppen, som täckte det roterande tornet med en radiator och ett målbeteckningssystem.
År 1978 ökade effekten ombordlasern 10 gånger, och tillförseln av arbetsvätskan för lasern och bränslet ökades också för att säkerställa strålningstiden på 20-30 sekunder. 1981 gjordes de första försöken att träffa ett flygande obemannat mål "Rrebee" och en luft-till-luft-missil "Sidewinder" med en laserstråle, som slutade förgäves.
Flygplanet moderniserades igen och 1983 upprepades testerna. Under testerna förstördes fem Sidewinder-missiler som flyger i flygplanets riktning med en hastighet av 3218 km / h av en laserstråle från NKC-135A. Under andra tester samma år förstörde NKC-135A laser ett BQM-34A subsoniskt mål, som på låg höjd simulerade en attack mot ett amerikanskt marinefartyg.
Ungefär samtidigt som NKC-135A-flygplanet skapades, utarbetade Sovjetunionen också ett projekt för ett laservapenflygplan-A-60-komplexet, som beskrivs i den första delen av artikeln. För närvarande är statusen för arbetet med detta program okänd.
År 2002 öppnades ett nytt program i USA - ABL (Airborne Laser) för att placera laservapen på flygplan. Programmets huvuduppgift är att skapa en luftkomponent i systemet för anti-missilförsvar (ABM) för att förstöra fiendens ballistiska missiler i flygets inledande fas, när missilen är mest sårbar. För detta var det nödvändigt att erhålla ett målförstöringsområde i storleksordningen 400-500 km.
Ett stort Boeing 747-flygplan valdes som bärare, som efter modifiering fick namnet prototyp Attack Laser model 1-A (YAL-1A). Fyra laserinstallationer monterades ombord - en skanningslaser, en laser för att säkerställa exakt inriktning, en laser för att analysera atmosfärens påverkan på strålningens förvrängning och huvudstriden för högenergilaser HEL (High Energy Laser).
HEL -lasern består av 6 energimoduler - kemiska lasrar med ett arbetsmedium baserat på syre och metalljod, som genererar strålning med en våglängd på 1,3 mikron. Systemet för riktning och fokusering omfattar 127 speglar, linser och ljusfilter. Laserkraften är cirka en megawatt.
Programmet upplevde många tekniska svårigheter, med kostnader som översteg alla förväntningar och varierade från sju till tretton miljarder dollar. Under utvecklingen av programmet uppnåddes begränsade resultat, i synnerhet förstördes flera träningsballistiska missiler med en raketmotor för flytande drivmedel (LPRE) och fast bränsle. Räckvidden för förstörelse var cirka 80-100 km.
Huvudorsaken till att programmet stängs kan betraktas som användning av en avsiktligt lovande kemisk laser. HEL laserammunition begränsas av leveranser av kemiska komponenter ombord och uppgår till 20-40 "skott". När HEL -lasern fungerar genereras en enorm mängd värme, som avlägsnas till utsidan med hjälp av ett Laval -munstycke, vilket skapar en ström av uppvärmda gaser som strömmar ut med en hastighet av 5 gånger ljudets hastighet (1800 m / s). Kombinationen av höga temperaturer och brandexplosiva laserkomponenter kan leda till tragiska konsekvenser.
Detsamma kommer att hända med det ryska A-60-programmet, om det fortsätter att använda den tidigare utvecklade gasdynamiska lasern.
ABL -programmet kan dock inte anses vara helt värdelöst. Under tiden fick man ovärderlig erfarenhet av beteendet hos laserstrålning i atmosfären, nya material, optiska system, kylsystem och andra element utvecklades som kommer att efterfrågas i framtida lovande projekt med högenergi luftburen laservapen.
Som redan nämnts i den första delen av artikeln, finns det för närvarande en tendens att överge kemiska lasrar till förmån för solid-state och fiberlasrar, för vilka du inte behöver bära en separat ammunition och strömförsörjningen från laserhållare är tillräckligt.
Det finns flera luftburna laserprogram i USA. Ett av sådana program är programmet för utveckling av laservapenmoduler för installation på stridsflygplan och obemannade flygbilar - HEL, implementerat på order av DARPA -byrån av General Atomics Aeronautical System och Textron Systems.
General Atomics Aeronautica arbetar med Lockheed Martin för att utveckla ett flytande laserprojekt. I slutet av 2007 nådde prototypen 15 kW. Textron Systems arbetar med en egen prototyp för en keramikbaserad solid-state laser som kallas ThinZag.
Slutresultatet av programmet bör vara en 75-150 kW lasermodul i form av en behållare, i vilken litiumjonbatterier är installerade, ett vätskekylningssystem, lasersändare samt ett strålkonvergens-, styr- och retensionssystem på målet. Moduler kan integreras för att erhålla den slutliga effekten.
Liksom alla högteknologiska vapenutvecklingsprogram står HEL-programmet inför implementationsförseningar.
2014 började Lockheed Martin, tillsammans med DARPA, flygprov på det lovande Aero-adaptiva Aero-optic Beam Control (ABC) laservapnet för hangarfartyg. Inom ramen för detta program testas tekniker för vägledning av högenergilaservapen i intervallet 360 grader på ett experimentellt laboratorieflygplan.
Inom en snar framtid överväger det amerikanska flygvapnet att integrera laservapen på den senaste F-35-smygflygplanet, och senare på andra stridsflygplan. Lockheed Martin-företaget planerar att utveckla en modulär fiberlaser med en effekt på cirka 100 kW och en omvandlingsfaktor för elektrisk energi till optisk energi på över 40%, med efterföljande installation på F-35. För detta tecknade Lockheed Martin och US Air Force Research Laboratory ett kontrakt värt 26,3 miljoner dollar. År 2021 måste Lockheed Martin förse kunden med en prototyp stridslaser, kallad SHIELD, som kan monteras på stridsflygplan.
Flera alternativ för placering av laservapen på F-35 övervägs. En av dem innebär att lasersystem placeras på platsen för lyftfläkten i F-35B eller den stora bränsletanken, som är placerad på samma plats i F-35A och F-35C-varianterna. För F-35B innebär detta borttagandet av möjligheten till vertikal start och landning (STOVL-läge), för F-35A och F-35C, en motsvarande minskning av flygområdet.
Det föreslås att man använder drivaxeln på F-35B-motorn, som vanligtvis driver lyftfläkten, för att driva en generator med en kapacitet på mer än 500 kW (i STOVL-läge ger drivaxeln upp till 20 MW axeleffekt till lyftfläkten). En sådan generator kommer att uppta en del av lyftfläktens inre volym, det återstående utrymmet kommer att användas för lasergenerationssystem, optik etc.
Enligt en annan version kommer laservapnet och generatorn att placeras inuti kroppen bland de befintliga enheterna med strålning via en fiberoptisk kanal till flygplanets framsida.
Ett annat alternativ är möjligheten att placera laservapen i en hängande behållare, liknande den som skapats under HEL -programmet, om en laser med acceptabla egenskaper kan skapas i de angivna dimensionerna.
På ett eller annat sätt, under arbetets gång, kan både de som diskuteras ovan och helt olika alternativ för att implementera integreringen av laservapen på F-35-flygplan implementeras.
I USA finns det flera färdplaner för utveckling av laservapen. Trots tidigare uttalanden från US Air Force om att få prototyper 2020-2021 kan 2025-2030 betraktas som mer realistiska datum för lovande laservapen på hangarfartyg. Vid den här tiden kan man förvänta sig utseende av laservapen med en kapacitet på cirka 100 kW i tjänst med stridsflygplan av stridsflygplan, år 2040 kan effekten öka till 300-500 kW.
Närvaron av flera laservapenprogram i det amerikanska flygvapnet på samma gång indikerar deras höga intresse för denna typ av vapen och minskar riskerna för flygvapnet om ett eller flera projekt misslyckas.
Vilka konsekvenser får laservapen ombord på taktiska flygplan? Med hänsyn till möjligheterna hos moderna radar- och optiska styrsystem, kommer detta först och främst att säkerställa jaktplanets självförsvar mot inkommande fiendens missiler. Om det finns en 100-300 kW laser ombord kan förmodligen 2-4 inkommande luft-till-luft- eller yt-luft-missiler förstöras. Kombinerat med missilvapen av CUDA-typ ökar chansen för ett flygplan utrustat med laservapen att överleva på slagfältet kraftigt.
Den maximala skadan av laservapen kan åsamkas missiler med termisk och optisk styrning, eftersom deras prestanda direkt beror på hur den känsliga matrisen fungerar. Användningen av optiska filter, för en viss våglängd, hjälper inte, eftersom fienden troligen kommer att använda lasrar av olika slag, från alla filtreringar kan inte realiseras. Dessutom kommer absorptionen av laserenergi av filtret med en effekt på cirka 100 kW sannolikt att orsaka dess förstörelse.
Missiler med ett radarhemningshuvud kommer att träffas, men på kortare avstånd. Det är inte känt hur den radiotransparenta kåpan kommer att reagera på laserstrålning med hög effekt, den kan vara sårbar för en sådan effekt.
I det här fallet är fiendens enda chans, vars flygplan inte är utrustat med laservapen, att”fylla upp” motståndaren med så många luft-till-luft-missiler att laservapen och CUDA-missiler inte kan fånga upp gemensamt.
Utseendet på kraftfulla lasrar på flygplan kommer att "nollställa" alla befintliga bärbara luftförsvarsmissilsystem (MANPADS) med termisk styrning som "Igla" eller "Stinger", minska avsevärt kapaciteten hos luftförsvarssystem med missiler med optisk eller termisk styrning, och kommer att kräva en ökning av antalet missiler i en salva. Mest troligt kan även luft-till-luft-missiler från långdistansluftförsvarssystem träffas med en laser, d.v.s. deras förbrukning när de skjuter mot ett flygplan utrustat med laservapen kommer också att öka.
Användningen av anti-laserskydd på luft-till-luft-missiler och yt-till-luft-missiler kommer att göra dem tyngre och större, vilket kommer att påverka deras räckvidd och manövrerbarhet. Du bör inte lita på en spegelbeläggning, det kommer praktiskt taget ingen mening med det, helt andra lösningar kommer att krävas.
Vid en övergång från flygstrid till kortdistansmanöver kommer ett flygplan med laservapen ombord att ha en obestridlig fördel. På nära håll kommer laserstrålens styrsystem att kunna rikta strålen mot fiendens flygplanes sårbara punkter - piloten, optiska stationer och radarstationer, kontroller, vapen på en yttre lyftsele. I många avseenden förnekar detta behovet av supermanövrerbarhet, eftersom oavsett hur du vänder dig kommer du fortfarande att ersätta den ena eller andra sidan, och förskjutningen av laserstrålen kommer att ha en avsiktligt högre vinkelhastighet.
Att utrusta strategiska bombplan (missilbärande bombplan) med defensiva laservapen kommer att påverka situationen i luften avsevärt. I gamla dagar var en integrerad del av ett strategiskt bombplan en snabbskjutande flygplanskanon i ett flygplan. I framtiden övergavs det till förmån för att installera avancerade elektroniska krigföringssystem. Men även en smygande eller supersonisk bombplan, om den upptäcks av fiendens krigare, kommer sannolikt att skjutas ner. Den enda effektiva lösningen nu är att skjuta upp missilvapen utanför handlingsområdet för luftförsvaret och fiendens flygplan.
Utseendet av laservapen i en defensiv beväpning av en bombplan kan radikalt förändra situationen. Om en 100-300 kW laser kan installeras på en stridsflygplan kan 2-4 enheter installeras på en bombplan av sådana komplex. Detta kommer att göra det möjligt att utföra självförsvar samtidigt från 4 till 16 fiendens missiler som attackerar från olika riktningar. Det är nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att utvecklarna aktivt arbetar med möjligheten till gemensam användning av laservapen från flera sändare, ett mål i taget. Följaktligen kommer det samordnade arbetet med laservapen, med en total effekt på 400 kW - 1, 2 MW, att tillåta bombplanen att förstöra angripande krigare på ett avstånd av 50-100 km.
Ökningen av lasers effekt och effektivitet 2040-2050 kan återuppliva idén om ett tungt flygplan, liknande det som utvecklades i det sovjetiska A-60-projektet och det amerikanska ABL-programmet. Som ett medel för missilförsvar mot ballistiska missiler är det osannolikt att det är effektivt, men det kan tilldelas lika viktiga uppgifter.
När det installeras ombord ett slags "laserbatteri", inklusive 5-10 lasrar med en effekt på 500 kW-1 MW, kommer den totala effekten av laserstrålning, som bäraren kan koncentrera sig på målet, att vara 5-10 MW. Detta kommer effektivt att hantera nästan alla luftmål på ett avstånd av 200-500 km. Först och främst kommer AWACS -flygplan, elektroniska krigsflygplan, tankningsflygplan och sedan bemannade och obemannade taktiska flygplan att ingå i mållistan.
Vid separat användning av lasrar kan ett stort antal mål som kryssningsmissiler, luft-till-luft-missiler eller yt-till-luft-missiler fångas upp.
Vad kan luftstridsfältets mättnad med stridslaser leda till, och hur kommer detta att påverka stridsflygens utseende?
Behovet av termiskt skydd, skyddsluckor för sensorer, en ökning av vikt och storlekskarakteristika för de använda vapnen kan leda till en ökning av storleken på taktisk luftfart, en minskning av flygplanets och deras vapens manövrerbarhet. Lätt bemannade stridsflygplan kommer att försvinna som en klass.
I slutändan kan du få något som "flygfästningar" från andra världskriget, inslagna i termiskt skydd, beväpnade med laservapen istället för maskingevär och höghastighetsskyddade missiler istället för luftbomber.
Det finns många hinder för implementering av laservapen, men aktiva investeringar i denna riktning tyder på att positiva resultat kommer att uppnås. På en resa på nästan 50 år, från det ögonblick som det första arbetet med luftfartslaservapen började, och fram till i dag, har den tekniska kapaciteten ökat avsevärt. Nya material, enheter, strömförsörjningar har dykt upp, datorkraften har ökat med flera storleksordningar och den teoretiska basen har expanderat.
Det återstår att hoppas att inte bara USA och dess allierade kommer att ha lovande laservapen, utan att de kommer att gå i tjänst med det ryska flygvapnet i tid.
