Ilmavoimat (ilmavoimat) ovat aina tieteen ja teknologian kehityksen eturintamassa. Ei ole yllättävää, että sellaiset huipputekniset aseet kuin laserit eivät ole ohittaneet tämän tyyppisiä asevoimia.
Lentotukialusten laser -aseiden historia alkaa XX -luvun 70 -luvulla. Amerikkalainen yritys Avco Everett loi kaasudynamiikan laserin, jonka teho oli 30-60 kW, ja sen mitat mahdollistivat sen sijoittamisen suureen lentokoneeseen. KS-135-säiliöalus valittiin sellaiseksi. Laser asennettiin vuonna 1973, minkä jälkeen lentokone sai lentävän laboratorion aseman ja nimityksen NKC-135A. Rungon yläosaan on asennettu suojus, joka peitti pyörivän tornin jäähdyttimellä ja kohteen nimitysjärjestelmällä.
Vuoteen 1978 mennessä laivalla olevan laserin tehoa lisättiin 10 kertaa, ja myös laserin ja polttoaineen käyttönesteen tarjontaa lisättiin 20-30 sekunnin säteilyajan varmistamiseksi. Vuonna 1981 ensimmäiset yritykset lyötiin lasersäteellä lentävää miehittämätöntä kohdetta "Rrebee" ja ilma-ilma-ohjuksia "Sidewinder", mikä päättyi turhaan.
Lentokone modernisoitiin jälleen ja vuonna 1983 testit toistettiin. Testien aikana NKC-135A: n lasersäde tuhosi viisi Sidewinder-ohjusta, jotka lentävät lentokoneen suuntaan nopeudella 3218 km / h. Muiden samana vuonna tehtyjen testien aikana NKC-135A-laser tuhosi BQM-34A-aliäänikohteen, joka matalilla korkeuksilla simuloi hyökkäystä Yhdysvaltain laivaston alukseen.
Noin samaan aikaan kuin NKC-135A-ilma-alus luotiin, Neuvostoliitto kehitti myös projektin laser-aseen kuljettajalentokoneelle-A-60-kompleksille, joka on kuvattu artikkelin ensimmäisessä osassa. Tällä hetkellä tämän ohjelman työtilannetta ei tiedetä.
Vuonna 2002 Yhdysvalloissa avattiin uusi ohjelma - ABL (Airborne Laser) laseraseiden sijoittamiseen lentokoneisiin. Ohjelman päätehtävänä on luoda ohjustentorjuntajärjestelmän (ABM) ilmakomponentti tuhotakseen vihollisen ballistiset ohjukset lennon alkuvaiheessa, jolloin ohjus on kaikkein haavoittuvin. Tätä varten piti hankkia 400–500 km: n luokan tuhoamisalue.
Kantajaksi valittiin suuri Boeing 747 -lentokone, joka muutoksen jälkeen sai nimen Prototyyppi Attack Laser -malli 1-A (YAL-1A). Alukseen asennettiin neljä laserlaitteistoa - skannaava laser, laser tarkan kohdistuksen varmistamiseksi, laser, joka analysoi ilmakehän vaikutusta säteen liikeradan vääristymiseen, ja tärkein taistelun suuritehoinen laser HEL (High Energy Laser).
HEL -laser koostuu kuudesta energiamoduulista - kemiallisista lasereista, joissa on happea ja metallijodia perustuva työväliaine, joka tuottaa säteilyä, jonka aallonpituus on 1,3 mikronia. Kohdistus- ja tarkennusjärjestelmä sisältää 127 peiliä, linssit ja valosuodattimet. Laserin teho on noin yksi megawatti.
Ohjelma koki lukuisia teknisiä vaikeuksia, joiden kustannukset ylittivät kaikki odotukset ja vaihtelivat seitsemästä kolmeentoista miljardiin dollariin. Ohjelman kehittämisen aikana saatiin rajallisia tuloksia, erityisesti useita koulutus ballistisia ohjuksia, joissa oli nestemäistä polttoainetta käyttävä rakettimoottori (LPRE) ja kiinteä polttoaine. Tuhoetäisyys oli noin 80-100 km.
Suurin syy ohjelman sulkemiseen voidaan pitää tarkoituksellisesti lupaamattoman kemiallisen laserin käyttöä. HEL-laser-ammuksia rajoittaa aluksella olevien kemiallisten komponenttien tarjonta ja 20-40 "laukausta". Kun HEL -laser toimii, syntyy valtava määrä lämpöä, joka poistetaan ulos Laval -suuttimen avulla, jolloin syntyy lämmitettyjen kaasujen virta, joka virtaa ulos 5 -kertaisella äänen nopeudella (1800 m / s). Korkeiden lämpötilojen ja tulenarkaiden laserkomponenttien yhdistelmä voi johtaa traagisiin seurauksiin.
Sama tapahtuu venäläisen A-60-ohjelman kanssa, jos sitä jatketaan käyttämällä aiemmin kehitettyä kaasudynamiikkalaseria.
ABL -ohjelmaa ei kuitenkaan voida pitää täysin hyödyttömänä. Sen aikana saatiin korvaamatonta kokemusta lasersäteilyn käyttäytymisestä ilmakehässä, kehitettiin uusia materiaaleja, optisia järjestelmiä, jäähdytysjärjestelmiä ja muita elementtejä, jotka ovat kysyttyjä tulevissa lupaavissa suuritehoisissa ilmassa toimivissa laseraseissa.
Kuten jo artikkelin ensimmäisessä osassa mainittiin, tällä hetkellä on taipumus luopua kemiallisista lasereista puolijohde- ja kuitulasereiden hyväksi, joita varten sinun ei tarvitse kuljettaa erillistä ampumatarviketta, ja laserkantaja riittää.
Yhdysvalloissa on useita ilmassa olevia laserohjelmia. Yksi tällaisista ohjelmista on ohjelma taistelukoneisiin ja miehittämättömiin ilma -aluksiin asennettavien laser -asemoduulien kehittämiseksi - HEL, joka toteutetaan General Atomics Aeronautical Systemin ja Textron Systemsin DARPA -viraston tilauksesta.
General Atomics Aeronautica kehittää yhdessä Lockheed Martinin kanssa nestelaserprojektia. Vuoden 2007 loppuun mennessä prototyyppi saavutti 15 kW. Textron Systems kehittää omaa prototyyppinsä ThinZag-nimiselle keraamiselle lasipintalaserille.
Ohjelman lopputuloksen tulisi olla 75-150 kW: n lasermoduuli säiliön muodossa, johon on asennettu litiumioniakkuja, nestejäähdytysjärjestelmä, lasersäteilijät sekä säteen lähentymis-, ohjaus- ja pidätysjärjestelmä kohteen päällä. Moduulit voidaan integroida tarvittavan lopullisen tehon saamiseksi.
Kuten kaikki korkean teknologian aseiden kehittämisohjelmat, myös HEL-ohjelmassa on viivästyksiä toteutuksessa.
Vuonna 2014 Lockheed Martin aloitti yhdessä DARPAn kanssa lentokoneiden lupaavan Aero-adaptiivisen Aero-optic Beam Control (ABC) -laseraseen lentotestit. Tämän ohjelman puitteissa testataan tekniikoita korkean energian laser-aseiden ohjaamiseen alueella 360 astetta kokeellisessa laboratoriolentokoneessa.
Lähitulevaisuudessa Yhdysvaltain ilmavoimat harkitsevat laseraseiden integrointia uusimpaan F-35-häivytyshävittäjään ja myöhemmin muihin taistelukoneisiin. Lockheed Martin -yritys aikoo kehittää modulaarisen kuitulaserin, jonka teho on noin 100 kW ja sähköenergian muuntokerroin yli 40%optiseksi energiaksi, ja se asennetaan myöhemmin F-35: een. Tätä varten Lockheed Martin ja Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorio allekirjoittivat 26,3 miljoonan dollarin sopimuksen. Vuoteen 2021 mennessä Lockheed Martinin on toimitettava asiakkaalle taistelulazerin prototyyppi, nimeltään SHIELD, joka voidaan asentaa hävittäjiin.
Useita vaihtoehtoja laser-aseiden sijoittamiseen F-35: lle harkitaan. Yksi niistä on laserjärjestelmien sijoittaminen hissituulettimen paikkaan F-35B: ssä tai suuressa polttoainesäiliössä, joka sijaitsee samassa paikassa muunnelmissa F-35A ja F-35C. F-35B: n kohdalla tämä tarkoittaa sitä, että pystysuoran nousun ja laskeutumisen mahdollisuus (STOVL-tila) poistetaan, F-35A: n ja F-35C: n osalta vastaava lentoalueen lasku.
Ehdotetaan käytettäväksi F-35B-moottorin vetoakselia, joka yleensä käyttää nostolaitteen tuuletinta, generaattorin käyttämiseen, jonka kapasiteetti on yli 500 kW (STOVL-tilassa käyttöakseli tuottaa jopa 20 MW akselitehoa nostolaitteen tuulettimeen). Tällainen generaattori vie osan nostopuhaltimen sisäisestä tilavuudesta, jäljellä oleva tila käytetään lasersähköjärjestelmien, optiikan jne.
Toisen version mukaan laserase ja generaattori sijoitetaan sopivasti kehon sisälle olemassa olevien yksiköiden joukkoon, ja säteily lähtee kuituoptisen kanavan kautta lentokoneen etuosaan.
Toinen vaihtoehto on mahdollisuus sijoittaa laseraseita ripustettavaan säiliöön, joka on samanlainen kuin HEL -ohjelman yhteydessä luotu, jos voidaan tuottaa hyväksyttyjen ominaisuuksien laser tietyissä mitoissa.
Tavalla tai toisella työn aikana voidaan toteuttaa sekä edellä käsiteltyjä että täysin erilaisia vaihtoehtoja laser-aseiden integroinnin toteuttamiseksi F-35-lentokoneessa.
Yhdysvalloissa on useita etenemissuunnitelmia laser -aseiden kehittämiseksi. Huolimatta Yhdysvaltojen ilmavoimien aiemmin antamista lausunnoista prototyyppien hankkimisesta vuoteen 2020–2021 mennessä, vuosia 2025–2030 voidaan pitää realistisempina päivämäärinä lupaavien laseraseiden ilmaantumiselle lentotukialuksille. Tähän mennessä voidaan odottaa esiintyvän noin 100 kW: n kapasiteetin laseraseita hävittäjätyyppisten taistelukoneiden käytössä, vuoteen 2040 mennessä teho voi nousta 300-500 kW: iin.
Useiden laser -aseohjelmien läsnäolo Yhdysvaltain ilmavoimissa samanaikaisesti osoittaa heidän suurta kiinnostustaan tämän tyyppisiin aseisiin ja vähentää ilmavoimien riskejä, jos yksi tai useampi hanke epäonnistuu.
Mitä seurauksia laseraseiden ilmestymisestä taktisiin lentokoneisiin on? Ottaen huomioon nykyaikaisten tutka- ja optisten ohjausjärjestelmien kyvyt tämä varmistaa ennen kaikkea taistelijan itsepuolustuksen saapuvilta vihollisohjuksilta. Jos aluksella on 100–300 kW: n laser, 2–4 tulevaa ilma-ilma- tai maa-ilma-ohjusta voidaan oletettavasti tuhota. Yhdessä CUDA-tyyppisten ohjusaseiden kanssa laser-aseilla varustetun lentokoneen mahdollisuudet selviytyä taistelukentällä lisääntyvät huomattavasti.
Laseraseiden suurin vahinko voidaan aiheuttaa ohjuksille, joissa on lämpö- ja optinen ohjaus, koska niiden suorituskyky riippuu suoraan herkän matriisin toiminnasta. Optisten suodattimien käyttö tietyllä aallonpituudella ei auta, koska vihollinen todennäköisesti käyttää erityyppisiä lasereita, koska kaikkia suodatuksia ei voida toteuttaa. Lisäksi noin 100 kW: n suodattimen absorboima laserenergia todennäköisesti aiheuttaa sen tuhoutumisen.
Ohjukset, joissa on tutkan suuntapää, osuvat, mutta lyhyemmällä kantamalla. Ei tiedetä, miten radio-läpinäkyvä suojus reagoi suuritehoiseen lasersäteilyyn, se voi olla altis tällaiselle vaikutukselle.
Tässä tapauksessa vihollisen ainoa mahdollisuus, jonka lentokone ei ole varustettu laseraseilla, on "täyttää" vastustaja niin monella ilma-ilma-ohjuksella, että laser-aseet ja CUDA-ohjukset eivät voi yhdessä siepata.
Tehokkaiden lasereiden ilmaantuminen lentokoneisiin "nollaa" kaikki olemassa olevat kannettavat ilmatorjuntaohjusjärjestelmät (MANPADS), joissa on lämpöohjaus, kuten "Igla" tai "Stinger", vähentävät merkittävästi optisen tai lämpöohjauksen omaavien ohjuksien ilmapuolustusjärjestelmien suorituskykyä, ja vaatii ohjusten määrän lisäämistä salvossa. Todennäköisesti pitkän kantaman ilmatorjuntajärjestelmien maa-ilma-ohjuksia voidaan lyödä myös laserilla, ts. niiden kulutus laseraseilla varustetussa lentokoneessa myös kasvaa.
Lasersuojan käyttö ilma-ilma-ohjuksissa ja maa-ilma-ohjuksissa tekee niistä raskaampia ja suurempia, mikä vaikuttaa niiden kantamaan ja ohjattavuuteen. Sinun ei pitäisi luottaa peilipinnoitteeseen, siitä ei ole käytännössä mitään järkeä, tarvitaan täysin erilaisia ratkaisuja.
Jos ilmataistelusta siirrytään lyhyen kantaman ohjaukseen, ilma-aluksella, jolla on laseraseita, on kiistaton etu. Lähietäisyydellä lasersäteen ohjausjärjestelmä pystyy kohdistamaan säteen vihollisen lentokoneen haavoittuviin kohtiin - lentäjä, optiset ja tutka -asemat, hallintalaitteet, aseet ulkoisella hihnalla. Tämä kumoaa monessa suhteessa supersäätökyvyn tarpeen, koska riippumatta siitä, kuinka käännyt ympäri, korvaat silti toisen tai toisen puolen, ja lasersäteen siirtymällä on tarkoituksellisesti suurempi kulmanopeus.
Strategisten pommikoneiden (ohjuksia kuljettavien pommikoneiden) varustaminen puolustavilla laseraseilla vaikuttaa merkittävästi ilmatilanteeseen. Ennen vanhaan strategisen pommikoneen erottamaton osa oli pikakivääri lentokoneen tykissä. Tulevaisuudessa siitä luovuttiin kehittyneiden sähköisten sodankäyntijärjestelmien asentamisen puolesta. Kuitenkin jopa salainen tai yliääninen pommikone, jos vihollisen taistelijat havaitsevat sen, todennäköisesti ammutaan alas. Ainoa tehokas ratkaisu on nyt laukaista ohjusaseita ilmapuolustuksen ja viholliskoneiden toiminta -alueen ulkopuolelle.
Laseraseiden esiintyminen pommikoneen puolustusaseissa voi muuttaa tilanteen radikaalisti. Jos hävittäjään voidaan asentaa yksi 100–300 kW: n laser, niin tällaisten kompleksien pommikoneeseen voidaan asentaa 2–4 yksikköä. Tämä mahdollistaa itsepuolustuksen suorittamisen samanaikaisesti 4-16 eri suunnasta hyökkäävän vihollisohjuksen kanssa. On otettava huomioon se tosiasia, että kehittäjät työskentelevät aktiivisesti mahdollisuudella käyttää yhteisaseraja -aseita useilta säteilijöiltä, yksi kohde kerrallaan. Näin ollen laser -aseiden koordinoitu työ, jonka kokonaisteho on 400 kW - 1,2 MW, mahdollistaa pommikoneen tuhota hyökkäävät taistelijat 50-100 km: n etäisyydeltä.
Lasereiden tehon ja tehokkuuden lisääminen vuoteen 2040-2050 mennessä voisi elvyttää ajatuksen raskaasta lentokoneesta, joka on samanlainen kuin Neuvostoliiton A-60-projektissa ja amerikkalaisessa ABL-ohjelmassa kehitetty. Ohjuspuolustuskeinoina ballistisia ohjuksia vastaan se ei todennäköisesti ole tehokas, mutta sille voidaan antaa yhtä tärkeitä tehtäviä.
Kun laitteeseen asennetaan eräänlainen "laserakku", mukaan lukien 5-10 laseria, joiden teho on 500 kW-1 MW, lasersäteilyn kokonaisteho, jonka kantaja voi keskittyä kohteeseen, on 5-10 MW. Tämä käsittelee tehokkaasti melkein kaikki ilmatavoitteet 200-500 km: n etäisyydellä. Ensinnäkin AWACS -lentokoneet, elektronisen sodankäynnin lentokoneet, tankkauslentokoneet ja sitten miehitetyt ja miehittämättömät taktiset lentokoneet sisällytetään kohteiden luetteloon.
Lasereiden erilliskäytössä voidaan siepata suuri määrä kohteita, kuten risteilyohjuksia, ilma-ilma-ohjuksia tai maa-ilma-ohjuksia.
Mihin ilmataistelukentän kyllästyminen taistelulasereilla voi johtaa, ja miten tämä vaikuttaa taisteluilmailun ulkonäköön?
Lämpösuojan tarve, antureiden suojaikkunat, käytettyjen aseiden paino- ja kokoominaisuuksien kasvu voivat johtaa taktisen ilmailun koon kasvuun, lentokoneiden ja niiden aseiden ohjattavuuden heikkenemiseen. Kevyet miehitetyt taistelukoneet katoavat luokana.
Lopulta saat jotain toisen maailmansodan "lentäviä linnoituksia", jotka on kääritty lämpösuojaan, aseistettu laseraseilla konekiväärien sijasta ja nopeita suojattuja ohjuksia ilmapommien sijaan.
Laseraseiden käyttöönotolla on monia esteitä, mutta aktiiviset investoinnit tähän suuntaan viittaavat myönteisten tulosten saavuttamiseen. Lähes 50 vuoden matkalla siitä hetkestä lähtien, kun ensimmäinen työ ilmailun laseraseiden parissa aloitettiin, ja tähän päivään saakka, tekniset valmiudet ovat lisääntyneet merkittävästi. Uusia materiaaleja, taajuusmuuttajia, virtalähteitä on ilmestynyt, laskentateho on kasvanut useita suuruusluokkia ja teoreettinen perusta on laajentunut.
On vielä toivottavaa, että Yhdysvalloilla ja sen liittolaisilla ei ole lupaavia laseraseita vaan että ne astuvat palvelukseen Venäjän ilmavoimien kanssa ajoissa.
