Gaisa spēki (Gaisa spēki) vienmēr ir zinātnes un tehnoloģiju progresa priekšgalā. Nav pārsteidzoši, ka tādi augsto tehnoloģiju ieroči kā lāzeri nav apiejuši šāda veida bruņotos spēkus.
Lāzera ieroču vēsture lidmašīnu pārvadātājos sākas XX gadsimta 70. gados. Amerikāņu uzņēmums Avco Everett izveidoja gāzu dinamisko lāzeru ar jaudu 30-60 kW, kura izmēri ļāva to novietot uz lielas lidmašīnas. Par tādu tika izvēlēta tankkuģis KS-135. Lāzers tika uzstādīts 1973. gadā, pēc tam lidmašīna saņēma lidojošās laboratorijas statusu un apzīmējumu NKC-135A. Lāzera instalācija tika ievietota fizelāžā. Virsbūves augšdaļā ir uzstādīts apvalks, kas rotējošo tornīti pārklāja ar radiatoru un mērķa apzīmēšanas sistēmu.
Līdz 1978. gadam borta lāzera jauda tika palielināta 10 reizes, kā arī tika palielināta lāzera un šķidruma darba šķidruma padeve, lai nodrošinātu 20-30 sekunžu starojuma laiku. 1981. gadā pirmie mēģinājumi notriekt ar lāzera staru lidojošu bezpilota mērķi "Rrebee" un gaiss-gaiss raķeti "Sidewinder", kas beidzās veltīgi.
Lidmašīna atkal tika modernizēta, un 1983. gadā testi tika atkārtoti. Pārbaužu laikā piecas Sidewinder raķetes, kas lidoja lidmašīnas virzienā ar ātrumu 3218 km / h, tika iznīcinātas ar lāzera staru no NKC-135A. Citu testu laikā tajā pašā gadā NKC-135A lāzers iznīcināja BQM-34A zemskaņas mērķi, kas zemā augstumā simulēja uzbrukumu ASV jūras spēku kuģim.
Aptuveni tajā pašā laikā, kad tika radīta lidmašīna NKC-135A, PSRS izstrādāja arī lāzera ieroču nesējlidmašīnas projektu-kompleksu A-60, kas ir aprakstīts raksta pirmajā daļā. Šobrīd šīs programmas darba statuss nav zināms.
2002. gadā ASV tika atklāta jauna programma - ABL (Airborne Laser) lāzera ieroču ievietošanai lidmašīnās. Programmas galvenais uzdevums ir izveidot pretraķešu aizsardzības (ABM) sistēmas gaisa komponentu, lai iznīcinātu ienaidnieka ballistiskās raķetes lidojuma sākumposmā, kad raķete ir visneaizsargātākā. Šim nolūkam bija jāiegūst mērķa iznīcināšanas diapazons 400-500 km.
Par pārvadātāju tika izvēlēta liela Boeing 747 lidmašīna, kas pēc modifikācijas saņēma nosaukumu prototipa Attack Laser modelis 1-A (YAL-1A). Uz kuģa tika uzstādītas četras lāzera iekārtas - skenējošais lāzers, lāzers, lai nodrošinātu precīzu mērķēšanu, lāzers, lai analizētu atmosfēras ietekmi uz staru trajektorijas izkropļojumiem, un galvenais kaujas augstas enerģijas lāzers HEL (High Energy Laser).
HEL lāzers sastāv no 6 enerģijas moduļiem - ķīmiskiem lāzeriem ar darba vidi, kuras pamatā ir skābeklis un metāla jods, radot starojumu ar viļņa garumu 1,3 mikroni. Mērķa un fokusēšanas sistēmā ietilpst 127 spoguļi, lēcas un gaismas filtri. Lāzera jauda ir aptuveni viens megavats.
Programmai bija daudz tehnisku grūtību, un izmaksas pārsniedza visas cerības un svārstījās no septiņiem līdz trīspadsmit miljardiem dolāru. Programmas izstrādes laikā tika iegūti ierobežoti rezultāti, jo īpaši tika iznīcinātas vairākas mācību ballistiskās raķetes ar šķidro propelentu raķešu dzinēju (LPRE) un cieto kurināmo. Iznīcināšanas diapazons bija aptuveni 80-100 km.
Par galveno programmas slēgšanas iemeslu var uzskatīt apzināti neperspektīva ķīmiskā lāzera izmantošanu. HEL lāzera munīciju ierobežo ķīmisko komponentu piegāde uz kuģa un tā apjoms ir 20-40 "šāvieni". Kad darbojas HEL lāzers, tiek ģenerēts milzīgs siltuma daudzums, kas tiek izvadīts uz āru, izmantojot Laval sprauslu, kas rada apsildāmu gāzu plūsmu, kas izplūst ar ātrumu, kas ir 5 reizes lielāks par skaņas ātrumu (1800 m / s). Augstas temperatūras un uguns sprādzienbīstamu lāzera komponentu kombinācija var izraisīt traģiskas sekas.
Tas pats notiks ar Krievijas programmu A-60, ja tā tiks turpināta, izmantojot iepriekš izstrādāto gāzu dinamisko lāzeru.
Tomēr ABL programmu nevar uzskatīt par pilnīgi bezjēdzīgu. Tās laikā tika iegūta nenovērtējama pieredze par lāzera starojuma uzvedību atmosfērā, tika izstrādāti jauni materiāli, optiskās sistēmas, dzesēšanas sistēmas un citi elementi, kas būs pieprasīti turpmākajos daudzsološajos augstas enerģijas gaisa lāzera ieroču projektos.
Kā jau minēts raksta pirmajā daļā, patlaban ir tendence atteikties no ķīmiskiem lāzeriem par labu cietvielu un šķiedru lāzeriem, kuriem nav nepieciešama atsevišķa munīcija, un barošanas avotu, ko nodrošina lāzera nesējs ir pietiekams.
Amerikas Savienotajās Valstīs ir vairākas gaisa lāzera programmas. Viena no šādām programmām ir lāzera ieroču moduļu izstrādes programma kaujas lidmašīnās un bezpilota lidaparātos - HEL, ko pēc aģentūras DARPA pasūtījuma īsteno General Atomics Aeronautical System un Textron Systems.
General Atomics Aeronautica sadarbojas ar Lockheed Martin, lai izstrādātu šķidro lāzera projektu. Līdz 2007. gada beigām prototips sasniedza 15 kW. Textron Systems izstrādā savu prototipu uz keramikas bāzes cietvielu lāzera ar nosaukumu ThinZag.
Programmas galarezultātam vajadzētu būt 75-150 kW jaudas lāzera modulim konteinera veidā, kurā ir uzstādītas litija jonu baterijas, šķidruma dzesēšanas sistēma, lāzera izstarotāji, kā arī staru konverģences, vadības un aizturēšanas sistēma. uz mērķi. Lai iegūtu nepieciešamo gala jaudu, var integrēt moduļus.
Tāpat kā visas augsto tehnoloģiju ieroču izstrādes programmas, HEL programma saskaras ar ieviešanas kavēšanos.
2014. gadā Lockheed Martin kopā ar DARPA sāka lidmašīnu pārvadātāju daudzsološā Aero-adaptīvā Aero-optic Beam Control (ABC) lāzera ieroča lidojuma testus. Šīs programmas ietvaros eksperimentālās laboratorijas lidmašīnā tiek pārbaudītas tehnoloģijas augstas enerģijas lāzera ieroču vadīšanai 360 grādu diapazonā.
Tuvākajā laikā ASV gaisa spēki apsver lāzera ieroču integrēšanu jaunākajā slepenajā iznīcinātājā F-35, vēlāk arī citos kaujas lidaparātos. Uzņēmums Lockheed Martin plāno izstrādāt moduļu šķiedru lāzeru ar jaudu aptuveni 100 kW un elektroenerģijas pārvēršanas koeficientu optiskajā enerģijā, kas pārsniedz 40%, un vēlāk to uzstādīt F-35. Par to Lockheed Martin un ASV Gaisa spēku pētniecības laboratorija parakstīja līgumu 26,3 miljonu dolāru vērtībā. Līdz 2021. gadam Lockheed Martin ir jānodrošina klientam kaujas lāzera prototips ar nosaukumu SHIELD, ko var uzstādīt uz iznīcinātājiem.
Tiek apsvērtas vairākas iespējas lāzera ieroču izvietošanai uz F-35. Viens no tiem ietver lāzera sistēmu novietošanu pacelšanas ventilatora vietā F-35B vai lielajā degvielas tvertnē, kas atrodas tajā pašā vietā F-35A un F-35C variantos. F-35B tas nozīmēs vertikālās pacelšanās un nosēšanās iespējas izslēgšanu (STOVL režīms), F-35A un F-35C-atbilstošu lidojuma diapazona samazinājumu.
Ir ierosināts izmantot F-35B dzinēja piedziņas vārpstu, kas parasti darbina pacēlāja ventilatoru, lai darbinātu ģeneratoru ar jaudu virs 500 kW (STOVL režīmā piedziņas vārpsta nodrošina līdz 20 MW vārpstas jaudu pacēlāja ventilatoram). Šāds ģenerators aizņem daļu pacelšanas ventilatora iekšējā tilpuma, pārējā telpa tiks izmantota lāzera ģenerēšanas sistēmu, optikas u.c.
Saskaņā ar citu versiju lāzera ierocis un ģenerators tiks atbilstoši novietoti korpusa iekšienē starp esošajām vienībām, izstarojot starojumu caur optisko šķiedru kanālu uz lidmašīnas priekšpusi.
Vēl viena iespēja ir iespēja ievietot lāzera ieročus piekārtā konteinerā, līdzīgu tam, kas izveidots saskaņā ar HEL programmu, gadījumā, ja dotajos izmēros var izveidot pieņemamu īpašību lāzeru.
Tā vai citādi darba gaitā var tikt īstenoti gan iepriekš apskatītie, gan pilnīgi atšķirīgas iespējas lāzera ieroču integrēšanai lidmašīnā F-35.
Amerikas Savienotajās Valstīs ir vairāki ceļveži lāzera ieroču izstrādei. Neskatoties uz iepriekš izteiktajiem ASV gaisa spēku paziņojumiem par prototipu iegūšanu līdz 2020.-2021. Gadam, 2025.-2030. Gadu var uzskatīt par reālākiem datumiem, kad lidmašīnu pārvadātājos parādīsies daudzsološi lāzera ieroči. Līdz tam laikam var sagaidīt lāzera ieroču ar jaudu aptuveni 100 kW parādīšanos ekspluatācijā ar iznīcinātāju tipa kaujas lidmašīnām, līdz 2040. gadam jauda var palielināties līdz 300-500 kW.
Vairāku lāzera ieroču programmu klātbūtne ASV gaisa spēkos vienlaikus norāda uz viņu lielo interesi par šāda veida ieročiem un samazina risku gaisa spēkiem, ja viens vai vairāki projekti neizdodas.
Kādas sekas var radīt lāzera ieroču parādīšanās taktiskajā lidmašīnā? Ņemot vērā mūsdienu radaru un optisko vadības sistēmu iespējas, tas, pirmkārt, nodrošinās cīnītāja pašaizsardzību no ienākošajām ienaidnieka raķetēm. Ja uz kuģa ir 100-300 kW jaudas lāzers, iespējams, var iznīcināt 2-4 ienākošās gaiss-gaiss vai virszemes-gaisa raķetes. Kombinācijā ar CUDA tipa raķešu ieročiem ievērojami palielinās izredzes, ka lidmašīna, kas aprīkota ar lāzera ieročiem, izdzīvos kaujas laukā.
Maksimālos lāzera ieroču bojājumus var nodarīt raķetēm ar termisko un optisko vadību, jo to darbība ir tieši atkarīga no jutīgās matricas funkcionēšanas. Optisko filtru izmantošana noteiktam viļņa garumam nepalīdzēs, jo ienaidnieks, visticamāk, izmantos dažāda veida lāzerus, no kuriem nevar filtrēt. Turklāt lāzera enerģijas absorbcija ar filtru ar jaudu aptuveni 100 kW, iespējams, izraisīs tā iznīcināšanu.
Tiks notriektas raķetes ar radara tuvināšanas galvu, bet īsākā darbības rādiusā. Nav zināms, kā radio caurspīdīgais apvalks reaģēs uz lieljaudas lāzera starojumu, tas var būt neaizsargāts pret šādu efektu.
Šajā gadījumā vienīgā iespēja ienaidniekam, kura lidmašīna nav aprīkota ar lāzera ieročiem, ir “uzpildīt” pretinieku ar tik daudz gaiss-gaiss raķešu, ka lāzera ieroči un CUDA pretraķetes nevar kopīgi pārtvert.
Spēcīgu lāzeru parādīšanās lidmašīnās "nullēs" visas esošās pārnēsājamās pretgaisa aizsardzības raķešu sistēmas (MANPADS) ar termisko vadību, piemēram, "Igla" vai "Stinger", ievērojami samazinās pretgaisa aizsardzības sistēmu iespējas ar raķetēm ar optisko vai termisko vadību, un būs nepieciešams palielināt raķešu skaitu salvā. Visticamāk, ar tālmetiena pretgaisa aizsardzības sistēmu raķetēm “gaiss-gaiss” var trāpīt arī ar lāzeru, t.i. palielināsies arī to patēriņš, šaujot ar lidmašīnu, kas aprīkota ar lāzera ieročiem.
Pretlāzera aizsardzības izmantošana gaiss-gaiss raķetēm un gaiss-gaiss raķetēm padarīs tās smagākas un lielākas, kas ietekmēs to darbības rādiusu un manevrētspēju. Jums nevajadzētu paļauties uz spoguļa pārklājumu, no tā praktiski nebūs nekādas jēgas, būs nepieciešami pilnīgi atšķirīgi risinājumi.
Pārejas gadījumā no gaisa kaujas uz manevrēšanu nelielā attālumā lidmašīnai ar lāzera ieročiem būs nenoliedzamas priekšrocības. Tuvā attālumā lāzera staru vadības sistēma varēs virzīt staru uz ienaidnieka lidaparāta neaizsargātajiem punktiem - pilotu, optiskajām un radara stacijām, vadības ierīcēm, ieročiem uz ārējās stropes. Tas daudzējādā ziņā izslēdz nepieciešamību pēc manevrēšanas īpašībām, jo neatkarīgi no tā, kā jūs pagriezīsities, jūs joprojām aizstāsit vienu vai otru pusi, un lāzera staru pārvietojumam būs apzināti lielāks leņķiskais ātrums.
Stratēģisko bumbvedēju (raķešu nesēju) aprīkošana ar aizsardzības lāzera ieročiem būtiski ietekmēs situāciju gaisā. Vecajās dienās stratēģiskā bumbvedēja neatņemama sastāvdaļa bija ātrgaitas lidmašīnas lielgabals lidmašīnas astē. Nākotnē tas tika atmests par labu modernu elektroniskās kara sistēmu uzstādīšanai. Tomēr pat zaglīgs vai virsskaņas bumbvedējs, ja to atklās ienaidnieka kaujinieki, visticamāk, tiks notriekts. Vienīgais efektīvais risinājums tagad ir raķešu ieroču palaišana ārpus gaisa aizsardzības un ienaidnieka lidmašīnu darbības zonas.
Lāzera ieroču parādīšanās bumbvedēja aizsardzības bruņojumā varētu radikāli mainīt situāciju. Ja uz iznīcinātāja var uzstādīt vienu 100-300 kW lāzeru, tad uz šādu kompleksu bumbvedēja var uzstādīt 2-4 vienības. Tas ļaus vienlaicīgi veikt pašaizsardzību no 4 līdz 16 ienaidnieka raķetēm, kas uzbrūk no dažādiem virzieniem. Jāņem vērā fakts, ka izstrādātāji aktīvi strādā pie iespējas kopīgi izmantot lāzera ieročus no vairākiem emitētājiem, pa vienam mērķim. Attiecīgi koordinēts lāzera ieroču darbs ar kopējo jaudu 400 kW - 1,2 MW ļaus bumbvedējam iznīcināt uzbrūkošos cīnītājus no 50-100 km attāluma.
Lāzeru jaudas un efektivitātes pieaugums līdz 2040.-2050. Gadam varētu atdzīvināt ideju par smago lidmašīnu, līdzīgu tai, kas tika izstrādāta padomju projektā A-60 un amerikāņu programmā ABL. Kā pretraķešu aizsardzības līdzeklis pret ballistiskajām raķetēm, maz ticams, ka tas būs efektīvs, taču tam var uzticēt vienlīdz svarīgus uzdevumus.
Uzstādot uz kuģa sava veida "lāzera akumulatoru", ieskaitot 5-10 lāzerus ar jaudu 500 kW-1 MW, lāzera starojuma kopējā jauda, ko nesējs var koncentrēt uz mērķi, būs 5-10 MW. Tas efektīvi tiks galā ar gandrīz visiem gaisa mērķiem 200-500 km attālumā. Pirmkārt, mērķu sarakstā tiks iekļautas AWACS lidmašīnas, elektroniskās kaujas lidmašīnas, degvielas uzpildes lidmašīnas un pēc tam pilotējamas un bezpilota taktiskās lidmašīnas.
Atsevišķi izmantojot lāzerus, var pārtvert lielu skaitu mērķu, piemēram, spārnotās raķetes, gaiss-gaiss raķetes vai “gaiss-gaiss” raķetes.
Ko var izraisīt gaisa kaujas lauka piesātinājums ar kaujas lāzeriem, un kā tas ietekmēs kaujas aviācijas izskatu?
Nepieciešamība pēc termiskās aizsardzības, sensoru aizsargžalūzijas, izmantoto ieroču svara un izmēru īpašību palielināšanās var palielināt taktiskās aviācijas lielumu, samazināt lidmašīnu un to ieroču manevrēšanas spēju. Vieglas apkalpes kaujas lidmašīnas pazudīs kā klase.
Galu galā jūs varat iegūt kaut ko līdzīgu Otrā pasaules kara "lidojošajiem cietokšņiem", kas ietīti termiskajā aizsardzībā, bruņoti ar lāzera ieročiem ložmetēju vietā un ātrgaitas aizsargātām raķetēm gaisa bumbu vietā.
Lāzera ieroču ieviešanai ir daudz šķēršļu, taču aktīvas investīcijas šajā virzienā liek domāt, ka tiks sasniegti pozitīvi rezultāti. Gandrīz 50 gadus ilgajā ceļojumā, kopš brīža, kad sākās pirmais darbs pie aviācijas lāzera ieročiem, un līdz pat mūsdienām, tehnoloģiskās iespējas ir ievērojami palielinājušās. Ir parādījušies jauni materiāli, diskdziņi, barošanas avoti, skaitļošanas jauda ir palielinājusies par vairākām kārtām, un teorētiskā bāze ir paplašinājusies.
Atliek cerēt, ka ne tikai ASV un tās sabiedrotajiem būs daudzsološi lāzera ieroči, bet tie savlaicīgi stāsies dienestā Krievijas gaisa spēkos.
