Tarina laseraseet päällä ilmailu media alkaa XX vuosisadan 70-luvulla. Amerikkalainen yritys Avco Everett loi kaasudynaamisen laserin teholla 30-60 kW, jonka mitat mahdollistivat sen sijoittamisen suureen lentokoneeseen. Sellaisenaan valittiin tankkerikone KS-135. Laser asennettiin vuonna 1973, minkä jälkeen lentokone sai lentävän laboratorion statuksen ja tunnuksen NKC-135A.Laseryksikkö sijaitsee rungossa. Rungon yläosaan asennettiin suojus, joka peitti pyörivän tornin emitterillä ja kohdemerkintäjärjestelmällä.
Vuoteen 1978 mennessä laivan laserin tehoa lisättiin 10-kertaiseksi ja laserin käyttönesteen ja polttoaineen syöttöä lisättiin myös 20-30 sekunnin säteilyajan saamiseksi. Vuonna 1981 tehtiin ensimmäiset yritykset osua lasersäteellä lentävään miehittämättömään Rrebee-kohteeseen ja air-to-air (in-in) -sivukelausohjukseen, mikä päättyi turhaan.
Kone modernisoitiin uudelleen ja vuonna 1983 testit toistettiin. Testauksen aikana NKC-135A:n lasersäde tuhosi viisi Sidewinder-ohjusta, jotka lensi lentokoneen suuntaan nopeudella 3218 km/h. Saman vuoden muissa testeissä NKC-135A-laser tuhosi aliäänikohteen BQM-34A, joka simuloi hyökkäystä Yhdysvaltain laivaston alukseen matalalla.
Boeing NKC-135A -lentokone ja maalit osuivat - AIM-9 "Sidewinder" -ohjus ja miehittämätön kohde BQM-34A
Suunnilleen samaan aikaan, kun NKC-135A-lentokonetta luotiin, Neuvostoliitossa kehiteltiin myös laser-aseen kantajalentokoneen, A-60-kompleksin projektia, joka kuvataan artikkelin ensimmäisessä osassa. Tämän ohjelman tila ei ole tällä hetkellä tiedossa.
Vuonna 2002 Yhdysvalloissa avattiin uusi ohjelma - ABL (Airborne Laser) laseraseiden sijoittamiseksi lentokoneeseen. Ohjelman päätavoitteena on luoda ohjuspuolustusjärjestelmään (ABM) ilmakomponentti vihollisen ballististen ohjusten tuhoamiseksi lennon alkuvaiheessa, jolloin ohjus on haavoittuvin. Tätä varten oli tarpeen saavuttaa 400-500 km:n suuruusluokkaa oleva tavoitealue.
Kannattajaksi valittiin suuri Boeing 747 -lentokone, joka muunnoksen jälkeen sai nimen - prototyyppi Attack Laser malli 1-A (YAL-1A). Alukseen asennettiin neljä laserasennusta - skannaava laser, laser tarkan kohdistuksen varmistamiseksi, laser, joka analysoi ilmakehän vaikutusta säteen polun vääristymiin, ja tärkein taistelulaser HEL (High Energy Laser).
HEL-laser koostuu 6 energiamoduulista - kemiallisista lasereista, joissa on happi- ja metallijodipohjainen työväliaine, jotka tuottavat säteilyä, jonka aallonpituus on 1,3 mikronia. Tarkennus- ja tarkennusjärjestelmä sisältää 127 peiliä, linssiä ja valosuodattimia. Laserteho on noin yksi megawatti.
Ohjelmassa oli lukuisia teknisiä vaikeuksia, kustannukset ylittivät kaikki odotukset ja olivat 80-100 miljardia dollaria. Ohjelman kehittämisen aikana saatiin rajallisia tuloksia, erityisesti useita nestemäisellä rakettimoottorilla (LRE) ja kiinteällä polttoaineella varustettuja ballistisia harjoitusohjuksia tuhottiin. Tappion kantama oli noin XNUMX-XNUMX km.
Pääsyynä ohjelman sulkemiseen voidaan pitää tarkoituksellisesti lupaamattoman kemiallisen laserin käyttöä. HEL-laserin ampumatarvikkeita rajoittavat aluksella olevat kemialliset komponentit ja se on 20-40 "laukausta". HEL-laser tuottaa valtavan määrän lämpöä, joka poistetaan ulospäin Laval-suuttimen avulla, joka muodostaa kuumennettujen kaasujen virran, joka virtaa ulos nopeudella, joka on 5 kertaa äänen nopeus (1800 m/s) . Korkeiden lämpötilojen ja syttyvien laserkomponenttien yhdistelmä voi johtaa traagisiin seurauksiin.
Sama tapahtuu venäläiselle A-60-ohjelmalle, jos sitä jatketaan aiemmin kehitettävän kaasudynaamisen laserin avulla.
Boeing YAL-1
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, joille on kysyntää tulevissa lupaavissa korkeaenergisen ilmapohjaisen laserin projekteissa. aseita.
Kuten artikkelin ensimmäisessä osassa jo mainittiin, tällä hetkellä on taipumus luopua kemiallisista lasereista solid-state- ja kuitulasereiden sijaan, joille ei tarvitse kuljettaa erillistä ammuskuormaa, ja virransyöttö laserkantoaine riittää.
Yhdysvalloissa on useita ilmassa olevia laserohjelmia. Yksi näistä ohjelmista on taistelulentokoneisiin ja miehittämättömiin ilma-aluksiin asennettavien laserasemoduulien kehittämisohjelma - HEL, jonka General Atomics Aeronautical System ja Textron Systems toteuttavat DARPA-viraston tilauksesta.
General Atomics Aeronautica työskentelee Lockheed Martinin kanssa nestemäisen laserprojektin kehittämiseksi. Vuoden 2007 loppuun mennessä prototyypin teho oli 15 kW. Textron Systems kehittää omaa prototyyppiä solid-state laserilla, jossa on keraamista työnestettä nimeltä ThinZag.
Ohjelman lopputuloksena tulisi olla lasermoduuli, jonka teho on 75-150 kW säiliön muodossa, jossa litiumioniakut, nestejäähdytysjärjestelmä, lasersäteilijät sekä säteen konvergenssi, ohjaus ja kohdistus järjestelmä on asennettu. Moduulit voidaan integroida tarvittavan lopputehon saamiseksi.
Kuten kaikki korkean teknologian ohjelmat täysin uusien aseiden kehittämiseksi, HEL-ohjelma kohtaa täytäntöönpanon viivästyksiä.
HEL lasermoduuli
Vuonna 2014 Lockheed Martin aloitti yhdessä DARPA:n kanssa lentokokeita edistyneille Aero-adaptive Aero-optic Beam Control (ABC) -laseraseille lentotukialuksiin. Tämän ohjelman puitteissa testataan kokeellisessa laboratoriolentokoneessa teknologioita korkeaenergisten laseraseiden ohjaamiseen 360 asteen alueella.
ABC Laser Test Platform
Lyhyellä aikavälillä Yhdysvaltain ilmavoimat harkitsevat laseraseiden integrointia uusimpaan F-35-stealth-hävittäjään ja tulevaisuudessa muihin taistelukoneisiin. Lockheed Martin suunnittelee kehittävänsä modulaarisen kuitulaserin, jonka teho on noin 100 kW ja jonka sähkö-optinen muunnossuhde on yli 40 %, minkä jälkeen se asennetaan F-35:een. Tätä varten Lockheed Martin ja US Air Force Research Laboratory allekirjoittivat 26,3 miljoonan dollarin sopimuksen. Vuoteen 2021 mennessä Lockheed Martinin on esiteltävä asiakkaalle SHIELD-niminen taistelulaser-prototyyppi, joka voidaan asentaa hävittäjiin.
Useita vaihtoehtoja laseraseiden sijoittamiseksi F-35:een harkitaan. Yksi niistä on laserjärjestelmien sijoittaminen F-35B:n nostotuulettimeen tai suureen polttoainesäiliöön, joka sijaitsee samassa paikassa F-35A- ja F-35C-versioissa. F-35B:lle tämä tarkoittaa pystysuoran nousun ja laskun (STOVL-moodin) poistamista, F-35A:lla ja F-35C:llä vastaavaa lentoetäisyyden pienenemistä.
F-35B-moottorin vetoakselia, joka normaalisti käyttää hissin tuuletinta, on tarkoitus käyttää yli 500 kW:n generaattorin ohjaamiseen (STOVL-tilassa vetoakseli toimittaa jopa 20 MW akselitehoa hissin tuulettimelle) . Tällainen generaattori vie osan nostopuhaltimen sisäisestä tilavuudesta, jäljelle jäävä tila käytetään lasergenerointijärjestelmiin, optiikkaan jne.
Laseraseiden asennus F-35B:hen paikkaan, jossa nostotuuletin on asennettu
Toisen version mukaan laserase ja generaattori sijoitetaan konformisesti rungon sisään olemassa olevien yksiköiden joukkoon siten, että säteily lähtee kuituoptisen kanavan kautta lentokoneen etuosaan.
Toinen vaihtoehto on mahdollisuus sijoittaa laseraseita riippuvaan säiliöön, joka on samanlainen kuin HEL-ohjelmassa luotu, jos hyväksyttävien ominaisuuksien laser voidaan luoda annetuissa mitoissa.
F-35-koneen monikäyttöinen vatsakontti
Tavalla tai toisella työn aikana voidaan toteuttaa sekä edellä mainitut että täysin erilaiset vaihtoehdot laseraseiden integroinnin toteuttamiseksi F-35-koneeseen.
Yhdysvalloissa on useita "tiekarttoja" laseraseiden kehittämiseksi. Huolimatta Yhdysvaltain ilmavoimien aikaisemmista lausunnoista prototyyppien vastaanottamisesta vuosiin 2020-2021 mennessä, vuosia 2025-2030 voidaan pitää realistisempina termeinä lupaavien laseraseiden ilmestymiselle lentotukialuksille. Tähän mennessä voimme odottaa "hävittäjä"-tyyppisten laseraseiden, joiden teho on noin 100 kW, ilmaantumista käyttöön, vuoteen 2040 mennessä teho voi nousta 300-500 kW:iin.
Yhdysvaltain ilmavoimien etenemissuunnitelma laseraseiden kehittämiseksi
Useiden laseraseohjelmien läsnäolo Yhdysvaltain ilmavoimissa samanaikaisesti osoittaa niiden suurta kiinnostusta tämäntyyppisiä aseita kohtaan ja vähentää ilmavoimien riskejä, jos yksi tai useampi projekti epäonnistuu.
Mitä seurauksia on laseraseiden ilmestymisestä taktisen ilmailun taistelukoneisiin? Ottaen huomioon nykyaikaisten tutka- ja optisten ohjausvälineiden ominaisuudet, tämä mahdollistaa ensinnäkin taistelijan itsepuolustuksen varmistamisen saapuvilta vihollisen ohjuksilta. 100-300 kW laserilla aluksella voidaan oletettavasti tuhota 2-4 saapuvaa ilma-ilma- tai maa-ilma-ohjusta. Yhdessä CUDA-tyyppisten ohjusaseiden kanssa laseraseilla varustetun lentokoneen mahdollisuudet selviytyä taistelukentällä moninkertaistuvat.
Laser-aseet voivat aiheuttaa suurimman vahingon ohjuksille, joissa on lämpö- ja optinen ohjaus, koska niiden suorituskyky riippuu suoraan herkän matriisin toiminnasta. Optisten suodattimien käyttö tietylle aallonpituudelle ei auta, koska vihollinen todennäköisesti käyttää erityyppisiä lasereita, suodatusta kaikista ei voida toteuttaa. Lisäksi laserenergian absorptio 100 kW:n luokkaa olevan suodattimen toimesta aiheuttaa todennäköisesti sen tuhoutumisen.
Ohjukset, joissa on tutkan suuntauspää, osuvat, mutta lyhyemmällä kantamalla. Ei tiedetä, kuinka radioläpinäkyvä suojus reagoi voimakkaaseen lasersäteilyyn, se voi olla herkkä sellaisille vaikutuksille.
Tässä tapauksessa vihollisen, jonka lentokoneessa ei ole laseraseita, ainoa mahdollisuus on "kuormittaa" vastustaja niin monella ilma-ilma-ohjuksella, että laseraseet ja CUDA-tyyppiset ohjukset eivät pysty sieppaamaan yhdessä.
Tehokkaiden laserien ilmestyminen lentokoneisiin "tyhjentää" kaikki olemassa olevat kannettavat ilmatorjuntaohjusjärjestelmät (MANPADS) Igla- tai Stinger-tyyppisillä lämpöohjauksilla, vähentävät merkittävästi optisten tai lämpöohjusten ilmapuolustusjärjestelmien kykyjä ja vaativat ohjusten määrän lisäämistä salvossa. Todennäköisesti myös pitkän kantaman ilmapuolustusjärjestelmien maa-ilma-ohjuksiin voidaan osua laserilla, ts. Myös niiden kulutus laseraseilla varustettua lentokonetta ammuttaessa kasvaa.
Laser-suojauksen 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.
Siirtyessä ilmataistelusta lähiohjaukseen lentokoneella, jossa on laserase, on kiistaton etu. Lähietäisyydeltä lasersäteen ohjausjärjestelmä pystyy kohdistamaan säteen vihollisen lentokoneen haavoittuviin kohtiin - lentäjä, optiset ja tutka-asemat, ohjaimet, aseet ulkoisella hihnalla. Monin tavoin tämä eliminoi superohjattavuuden tarpeen, koska riippumatta siitä, kuinka käännyt, korvaat silti jommankumman puolen, ja lasersäteen siirtymisellä on tarkoituksellisesti suurempi kulmanopeus.
Strategisten pommikoneiden (pommi-ohjusten kantajien) varustaminen puolustavilla laseraseilla vaikuttaa merkittävästi ilmatilanteeseen. Ennen vanhaan strategisen pommikoneen olennainen osa oli lentokoneen takaosassa oleva pikatulilentokone. Myöhemmin siitä luovuttiin edistyneiden elektronisten sodankäyntijärjestelmien asennuksen vuoksi. Kuitenkin jopa huomaamaton tai yliäänipommikone ammutaan alas suurella todennäköisyydellä, jos vihollisen hävittäjät havaitsevat sen. Ainoa tehokas ratkaisu nyt on laukaista ohjusaseita vihollisen ilmapuolustuksen ja ilmailun peittoalueen ulkopuolelle.
Laseraseiden esiintyminen pommittajan puolustavassa aseistuksessa voi muuttaa tilannetta radikaalisti. Jos hävittäjään voidaan asentaa yksi 100-300 kW laser, niin tällaisia järjestelmiä voidaan asentaa pommikoneeseen 2-4 yksikköä. Tämä mahdollistaa itsepuolustuksen samanaikaisesti 4-16 eri suunnista hyökkäävän vihollisohjuksen välillä. On tarpeen ottaa huomioon se tosiasia, että kehittäjät tutkivat aktiivisesti mahdollisuutta käyttää laseraseita useilta lähettäjiltä yhtä kohdetta varten. Näin ollen 400 kW - 1,2 MW:n kokonaistehoisten laseraseiden koordinoitu toiminta antaa pommikoneelle mahdollisuuden tuhota hyökkäävät hävittäjät 50-100 km:n etäisyydeltä.
Nykyiset ja lupaavat pommikoneet - mahdolliset laseraseiden kantajat
Lasereiden tehon ja hyötysuhteen lisäys vuoteen 2040-2050 mennessä voi herättää henkiin ajatuksen raskaasta lentokoneesta, joka on samanlainen kuin Neuvostoliiton A-60-projektissa ja amerikkalaisessa ABL-ohjelmassa kehitetty. Ohjustentorjuntakeinona ballistisia ohjuksia vastaan se ei todennäköisesti ole tehokas, mutta sille voidaan osoittaa yhtä tärkeitä tehtäviä.
Kun alukseen asennetaan eräänlainen "laser-akku", mukaan lukien 5-10 laseria teholla 500 kW - 1 MW, lasersäteilyn kokonaisteho, jonka kantaja voi keskittää kohteeseen, on 5-10 MW. Tämä käsittelee tehokkaasti lähes kaikki ilmakohteet 200-500 km:n etäisyydellä. Ensinnäkin kohteiden luettelo sisältää AWACS-, EW-, tankkerikoneet ja sitten miehitetyt ja miehittämättömät taktiset lentokoneet.
Erillisessä lasertilassa 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 ilmeeseen?
Lämpösuojauksen tarve, antureiden suojakaihtimet, käytettyjen aseiden painon ja kokoominaisuuksien lisääntyminen voivat johtaa taktisen ilmailun koon kasvuun, lentokoneiden ja niiden aseiden ohjattavuuden heikkenemiseen. Kevyet miehitetyt taistelukoneet katoavat luokkana.
Lopputuloksena voisi olla jotain toisen maailmansodan "lentäviä linnoituksia", jotka on kääritty lämpösuojaukseen, aseistettu laseraseilla konekiväärien sijaan ja suurnopeuksilla suojatuilla ohjuksilla ilmapommien sijaan.
Laseraseiden käyttöönoton tiellä on monia esteitä, mutta aktiiviset investoinnit tähän suuntaan viittaavat siihen, että myönteisiä tuloksia saavutetaan. Lähes 50 vuoden polulla, siitä hetkestä, kun ensimmäinen ilmailulaseraseiden työ aloitettiin, nykypäivään, tekniset valmiudet ovat lisääntyneet merkittävästi. Uusia materiaaleja, asemia, virtalähteitä on ilmaantunut, laskentateho on kasvanut useita suuruusluokkia ja teoreettinen pohja on laajentunut.
On toivottavaa, että Yhdysvalloilla ja sen liittolaisilla ei ole lupaavia laseraseita, vaan ne tulevat myös Venäjän federaation ilmavoimien palvelukseen ajoissa.