Vuonna 1976 hyväksyttiin toimeksianto (TOR) Project 770 SDK-20 -laivan muuttamisesta Foros-koealukseksi (Project 10030) Akvilon-laserjärjestelmällä. Vuonna 1984 aluksesta, jonka nimi oli OS-90 "Foros", tuli osa Mustaamerta laivasto Neuvostoliitossa ja Feodosian harjoituskentällä ensimmäistä kertaa historia Neuvostoliiton laivasto suoritti koelaukauksen Akvilon-laseraseesta. Ammunta onnistui, matalalla lentävä ohjus havaittiin ajoissa ja tuhottiin lasersäteellä.
Projekti 10030 "Foros" laserkompleksin "Akvilon" kanssa
Myöhemmin Akvilon-kompleksi asennettiin pieneen tykistöalukseen, joka rakennettiin muunnetun projektin 12081 mukaan. Kompleksin tehoa pienennettiin, sen tarkoituksena oli poistaa käytöstä optis-elektroniset välineet ja vahingoittaa vihollisen amfibisten torjunta-aineen henkilökunnan näköelimiä. puolustus.
Pieni tykistöalus 12081 Akvilon-laserjärjestelmällä
Samaan aikaan kehiteltiin Aidar-projektia Neuvostoliiton tehokkaimman laivan laserasennuksen luomiseksi. Vuonna 1978 puutukialus "Vostok-3" muutettiin laseraseiden kantajaksi - laivaksi "Dikson" (projekti 05961). Aidar-laserjärjestelmän energialähteeksi laivaan asennettiin kolme suihkumoottoria Tu-154-koneesta.
Vuoden 1980 testeissä ammuttiin lasersalvo 4 kilometrin etäisyydellä olevaan kohteeseen. Kohteeseen osui ensimmäisen kerran, mutta kukaan paikalla olleista ei nähnyt itse sädettä ja kohteen näkyvää tuhoa. Osuma tallennettiin kohteeseen asennetulla lämpöanturilla, säteen hyötysuhde oli 5 %, oletettavasti merkittävä osa säteen energiasta imeytyi merenpinnalta haihtumalla kosteudella.
Myös Yhdysvalloissa taistelulaseraseiden luomiseen tähtäävää tutkimusta on tehty viime vuosisadan 70-luvulta lähtien, jolloin ASMD (Anti-Ship Missile Defense) -ohjelma alkoi. Aluksi töitä tehtiin kaasudynaamisten lasereiden parissa, mutta sitten painopiste siirtyi kemiallisiin lasereihin.
Vuonna 1973 TRW aloitti NACL- (Navy ARPA Chemical Laser) jatkuvan aallon deuteriumfluoridilaserin kokeellisen esittelyn, jonka teho on noin 100 kW. NACL-kompleksin tutkimus- ja kehitystyötä (T&K) tehtiin vuoteen 1976 saakka.
Vuonna 1977 Yhdysvaltain puolustusministeriö avasi Sea Light -ohjelman, jonka tavoitteena oli kehittää korkean energian laserjärjestelmä, jonka teho on jopa 2 MW. Tuloksena luotiin monikulmioasennus fluoridi-deuterium-kemiallisesta laserista "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), joka toimii jatkuvassa säteilyn tuotantotilassa ja jonka suurin lähtöteho on 2,2 MW aallonpituudella 3,8 μm, sen ensimmäiset testit pidettiin syyskuussa 1980.
Vuonna 1989 White Sandsin testikeskuksessa suoritettiin kokeita käyttämällä MIRACL-laserkompleksia radio-ohjattujen BQM-34-tyyppisten kohteiden sieppaamiseksi simuloimalla laivantorjuntaohjusten (ASM) lentoa ääntä alinopeudella. Myöhemmin siepattiin supersonic (M = 2) vandaaliohjukset, jotka jäljittelivät aluksen vastaista ohjushyökkäystä matalilla korkeuksilla. Vuosina 1991–1993 suoritettujen testien aikana kehittäjät määrittelivät kriteerit eri luokkien ohjusten osumiselle ja suorittivat myös miehittämättömien ilma-alusten (UAV) käytännön sieppauksen, joka simuloi vihollisen laivantorjuntaohjusten käyttöä.
Laserkompleksi "MIRACL"
1990-luvun lopulla kemiallisen laserin käytöstä laiva-aseena luovuttiin, koska myrkyllisiä komponentteja oli varastoitava ja käytettävä. (todennäköisimmin myös tämän tyyppisten aseiden käytön ja ylläpidon yleisestä monimutkaisuudesta johtuen).
Myöhemmin Yhdysvaltain laivasto ja muut Nato-maat keskittyivät lasereihin, jotka toimivat sähköenergialla.
Osana SSL-TM-ohjelmaa Raytheon on luonut demonstraatiolaserkompleksin LaWS (Laser Weapon System), jonka teho on 33 kW. Vuoden 2012 testien aikana Dewey-hävittäjän (EM) LaWS-kompleksi (Arleigh Burke -tyyppinen) osui 12 BQM-I74A-kohteeseen.
LaWS-kompleksi on modulaarinen, teho saadaan summaamalla pienempitehoisten puolijohde-infrapunalaserien säteet. Laserit sijaitsevat yhdessä massiivisessa kotelossa. Vuodesta 2014 lähtien USS Poncessa (LPD-15) on asennettu LaWS-laserjärjestelmä arvioimaan todellisten toimintaolosuhteiden vaikutusta aseen suorituskykyyn ja tehokkuuteen. Vuoteen 2017 mennessä kompleksin kapasiteetti oli tarkoitus nostaa 100 kW:iin.
Laserkompleksi LAWS
LaWS-laser-esittely
Tällä hetkellä useat amerikkalaiset yritykset, mukaan lukien Northrop Grumman, Boeing ja Locheed Martin, kehittävät laserlaivojen itsepuolustusjärjestelmiä, jotka perustuvat solid-state- ja kuitulasereihin. Riskien vähentämiseksi Yhdysvaltain laivasto toteuttaa samanaikaisesti useita laseraseiden hankkimiseen tähtääviä ohjelmia. Projektien siirtymisen yhdeltä yritykseltä tai hankkeiden yhdistämisen yhteydessä tapahtuvien nimien vaihdosten vuoksi nimissä voi esiintyä päällekkäisyyksiä.
Northrop Grumman Corporation työskentelee modulaarisen taistelulaserin parissa, jonka nimi on MLD (Maritime Laser Demonstration). Laserin alkuperäinen teho on 15 kW, modulaarinen rakenne mahdollistaa jopa 105 kW:n kokonaistehon. Tulevaisuudessa laitoksen lähtötehoa voidaan nostaa 300-600 kW:iin.
Boeing on saanut 29,5 miljoonan dollarin sopimuksen kehittää lasersäteen ohjausjärjestelmä, joka voisi tarjota tarkan kohdistuksen Yhdysvaltain laivaston laseraseille.
Vuonna 2019 SNLWS-ohjelmalle vähintään 60 kW:n puolijohdelaserin asentamiseksi Arleigh Burke -luokan URO-hävittäjiin myönnettiin budjetista 190 miljoonaa dollaria. Suunnitelmissa on varustaa kolme hävittäjää, laivasto odottaa ensimmäisen laseraseilla varustetun hävittäjän vuoden 2020 lopussa.
Locheed Martin Corporation on saanut 150 miljoonan dollarin sopimuksen (päivitettävissä 942,8 miljoonaan dollariin) korkeaenergiaisen HELIOS-laser-aseen toimittamisesta Yhdysvaltain laivastolle. Suunnitelmissa on testata Arleigh Burke -luokan hävittäjiä vuosina 2019-2020 (ehkä tämä on vain SNLWS-ohjelman puitteissa).
Siellä on myös tietoa 150 kilowatin laseraseiden asennusohjelmasta San Antonion tyyppiseen UDC:hen ja RHEL (Ruggedized High Energy Laser) laseraseohjelmaan, jonka teho on 150 kW tai enemmän.
Kokeellisen taistelulaserin ilmestymisen Arleigh Burke URO -hävittäjälle odotetaan vuonna 2020
Amerikkalaisen median mukaan lupaavan Yhdysvaltain laivaston fregatin FFG (X) projekti sisältää vaatimuksen asentaa 150 kW:n taistelulaser (tai varata paikka asennusta varten), jota ohjataan COMBATSS-21-taistelujärjestelmällä.
Laserkompleksi LaWS Lockheed Martinin lupaavan fregatti FFG (X) -projektista
Yhdysvaltojen lisäksi suurinta kiinnostusta meripohjaisia lasereita kohtaan osoittaa entinen "meren emäntä" - Iso-Britannia. Laserteollisuuden puute ei salli hankkeen toteuttamista omatoimisesti, jonka yhteydessä Ison-Britannian puolustusministeriö julkaisi vuonna 2016 tarjouskilpailun LDEW (Laser Directed Energy Weapon) -teknologian demonstraattorin kehittämisestä. voitti saksalainen yritys MBDA Deutschland. Vuonna 2017 konsortio esitteli täysikokoisen LDEW-laserin prototyypin.
LDEW laser prototyyppi
Aiemmin vuonna 2016 MBDA Deutschland esitteli Laser Effector -laserkompleksin, joka voidaan asentaa maa- ja merialuksiin ja joka on suunniteltu tuhoamaan UAV:t, ohjukset ja kranaatinheittimen kuoret. Kompleksi tarjoaa puolustusta 360 asteen sektorilla, sillä on minimireaktioaika ja se pystyy torjumaan eri suunnista tulevia hyökkäyksiä. Yhtiö kertoo, että sen laserilla on valtava kehityspotentiaali.
”MBDA Deutschland on viime aikoina investoinut paljon budjetistaan laserteknologioiden luomiseen. Olemme saavuttaneet merkittäviä tuloksia muihin yrityksiin verrattuna”,
sanoo Peter Heilmeyer, myynti- ja liiketoiminnan kehitysjohtaja.
Laivalla kuljettava laserkompleksi "Laser Effector" -yhtiö MBDA Deutschland
Saksalaiset yritykset ovat tasavertaisia ja mahdollisesti ohittavat yhdysvaltalaiset yritykset laservarustelukilpailussa, ja ne pystyvät olemaan ensimmäisiä, jotka ottavat käyttöön paitsi laserjärjestelmiä maahan, mutta myös meripohjaisia.
Ranskassa harkitaan DCNS:n lupaavaa Advansea-projektia, jossa käytetään täyssähkökäyttöisiä propulsiotekniikoita. Advansea-projekti suunnitellaan varustettavaksi 20 megawatin sähkögeneraattorilla, joka pystyy täyttämään kehittyneiden laseraseiden tarpeet.
Ranskalainen projekti "Advansea" -sota-aluksesta laseraseilla
Venäjällä tiedotusvälineiden mukaan laseraseita voidaan asettaa lupaavalle ydinhävittäjälle "Leader". Toisaalta ydinvoimala viittaa siihen, että tehoa riittää laseraseiden tehon tuottamiseen, toisaalta tämä hanke on esisuunnitteluvaiheessa, ja on selvästi ennenaikaista puhua mistään erityisestä.
Ydinhävittäjän "Leader" käsite
Erikseen on korostettava amerikkalaista vapaaelektronisen laserin - Free Electron Laser (FEL) -projektia, joka on kehitetty Yhdysvaltain laivaston eduksi. Tämän tyyppisillä laseraseilla on merkittäviä eroja muihin lasereihin verrattuna.
Säteily vapaiden elektronien laserissa syntyy monoenergeettisen elektronisäteen avulla, joka liikkuu jaksoittaisessa järjestelmässä, jossa poikkeavat sähkö- tai magneettikentät. Muuttamalla elektronisäteen energiaa sekä magneettikentän voimakkuutta ja magneettien välistä etäisyyttä on mahdollista muuttaa lasersäteilyn taajuutta laajalla alueella, jolloin saadaan säteilyä alueella röntgensäteestä mikroaaltouuni lähdössä.
Vapaiden elektronien laserin toimintaperiaate
Vapaaelektronilaserit ovat suuria, mikä vaikeuttaa niiden sijoittamista pienikokoisille kantoaaltoille. Tässä mielessä suuret pinta-alukset ovat optimaalisia tämän tyyppisten lasereiden kantajia.
Boeing kehittää FEL-laseria Yhdysvaltain laivastolle. Prototyyppi 14 kW FEL laser esiteltiin vuonna 2011. Tällä hetkellä tämän laserin työn tila ei ole tiedossa, säteilytehoa suunniteltiin asteittain nostaa 1 MW:iin. Suurin vaikeus on vaaditun tehon elektroni-injektorin luominen.
Huolimatta siitä, että FEL-laserin mitat ylittävät muihin teknologioihin (kiinteäjohde-, kuitu-) perustuvien vertailukelpoisten lasereiden mitat, sen kyky muuttaa säteilytaajuutta laajalla alueella antaa sinun valita aallonpituuden, sääolosuhteiden ja osuvan kohteen tyypin mukaan. On vaikea odottaa riittävän tehokkaiden FEL-laserien ilmestymistä lähitulevaisuudessa, vaan pikemminkin vuoden 2030 jälkeen.
Verrattuna muihin asevoimiin, laseraseiden käyttöönotolla sotalaivoilla on sekä hyvät että huonot puolensa.
Olemassa olevilla aluksilla päivityksen aikana asennettavien laseraseiden tehoa rajoittavat generaattorien ominaisuudet. Uusimpia ja lupaavimpia aluksia kehitetään sähkökäyttöisten propulsiotekniikoiden pohjalta, mikä antaa laseraseille riittävästi sähköä.
Laivoilla on paljon enemmän tilaa kuin maassa ja vastaavasti lentoliikenteen harjoittajilla, suurikokoisten laitteiden sijoittamisessa ei ole ongelmia. Ja lopuksi, on mahdollisuuksia tarjota tehokas laserlaitteiden jäähdytys.
Toisaalta alukset ovat aggressiivisessa ympäristössä - merivesi, suolasumu. Korkea kosteus merenpinnan yläpuolella vähentää merkittävästi lasersäteilyn tehoa osuessaan veden pinnan yläpuolella oleviin kohteisiin, ja siksi laivoille sijoitettaviksi soveltuvien laseraseiden vähimmäistehoksi voidaan arvioida 100 kW.
Aluksille tarve lyödä "halpoja" kohteita, kuten miinoja ja ohjaamattomia raketteja, ei ole niin kriittistä, tällaiset aseet voivat muodostaa rajoitetun uhan vain tukikohdissaan. Myöskään pienten alusten aiheuttamaa uhkaa ei voida pitää perusteena laseraseiden käyttöönotolle, vaikka ne voivat joissakin tapauksissa aiheuttaa vakavia vahinkoja.
Yhdysvaltain laivaston tuhoajaan URO "Cole" 12. lokakuuta 2000 Jemenin satamassa moottoriveneellä tehdyn terrori-iskun seurauksena 17 merimiestä kuoli, kymmeniä muita loukkaantui, alus sai merkittäviä vahinkoja (muuten, Google antaa huomattavasti vähemmän tuloksia kuin esimerkiksi Yandex)
Pienet UAV:t muodostavat tietyn uhan aluksille sekä tiedusteluvälineenä että keinona tuhota aluksen haavoittuvia kohtia, esimerkiksi tutkaa. Tällaisten UAV-laitteiden tappio ohjus- ja tykkiaseilla voi olla vaikeaa, ja tässä tapauksessa laserpuolustusaseiden läsnäolo aluksella ratkaisee tämän ongelman täysin.
Laivojen vastaiset ohjukset (ASM), joita vastaan voidaan käyttää laseraseita, voidaan jakaa kahteen alaryhmään:
- matalalla lentävät aliääni- ja yliääniohjukset;
- yliääni- ja yliääniohjukset, jotka hyökkäävät ylhäältä, myös aeroballistista lentorataa pitkin.
Matalalla lentävien laivantorjuntaohjusten osalta esteenä laseraseille tulee maan pinnan kaarevuus, joka rajoittaa suoran laukauksen kantamaa, ja alemman ilmakehän kyllästyminen vesihöyryllä, mikä vähentää iskujen tehoa. palkki.
Vaurioituneen alueen lisäämiseksi harkitaan vaihtoehtoja laseraseiden säteilevien elementtien sijoittamiseksi päällirakenteeseen. Nykyaikaisten matalalla lentävien laivantorjuntaohjusten tuhoamiseen sopivan laserin teho on todennäköisesti alkaen 300 kW.
Tulevaisuuden Dreadnought 2050 -sota-aluksen konseptisuunnittelussa laseraseiden sijoituksen oletetaan olevan UAV:ssa, joka saa sähköä kaapelin kautta kantoaluksesta.
Korkealla lentoradalla hyökkäävien laivojen vastaisten ohjusten tappoaluetta rajoittavat vain lasersäteilyn teho ja ohjausjärjestelmien ominaisuudet.
Vaikein kohde tulee olemaan hypersonic-alusten vastaiset ohjukset, sekä vaurioalueella vietetyn vähimmäisajan että säännöllisen lämpösuojauksen vuoksi. Lämpösuoja on kuitenkin optimoitu lämmittämään laivantorjuntaohjuksen runkoa lennon aikana, ja lisäkilowatteja ei tietenkään ole raketille hyödyksi.
Hyperäänisten laivantorjuntaohjusten taatun tuhoamisen tarve vaatii yli 1 MW:n tehoisten lasereiden sijoittamista alukseen, paras ratkaisu olisi vapaaelektronilaser. Myös tällaisen tehon laseraseita voidaan käyttää matalan kiertoradan avaruusaluksia vastaan.
Ajoittain sotilasjulkaisuissa, mukaan lukien Military Review, keskustellaan tiedoista tutkan suuntauspäällä (RL GOS) varustettujen laivantorjuntaohjusten heikosta turvallisuudesta elektronisia häiriöitä vastaan ja laivalla käytettävien peiteverhojen varalta. Ratkaisu tähän ongelmaan on monispektrisen etsijän käyttö, mukaan lukien televisio- ja lämpökuvauskanavat. Laseraseiden läsnäolo aluksella, jopa noin 100 kW:n vähimmäisteholla, voi neutraloida laivantorjuntaohjusten edut monispektrisellä etsijällä herkkien matriisien pysyvän tai tilapäisen sokaistumisen vuoksi.
Yhdysvalloissa kehitetään muunnelmia akustisista laseraseista, jotka mahdollistavat voimakkaan äänivärähtelyn toistamisen huomattavalla etäisyydellä säteilylähteestä. Ehkä näiden tekniikoiden perusteella laivojen lasereita voidaan käyttää akustisten häiriöiden tai houkuttimien luomiseen vihollisen kaikuluotaimille ja torpedoille.
Prototyyppi akustinen laserase
Siten voidaan olettaa, että laseraseiden ilmestyminen sotalaivoille mahdollistaa niiden vastustuskyvyn lisäämisen kaikentyyppisille hyökkäysvälineille.
Suurin este laseraseiden sijoittamiselle laivoille on tarvittavan sähkötehon puute. Tässä suhteessa todella tehokkaiden laseraseiden syntyminen alkaa todennäköisesti vasta lupaavien alusten käyttöönotolla, joissa on täysi sähköinen propulsiotekniikka.
Modernisoidut laivat voidaan varustaa rajoitetulla määrällä lasereita, joiden teho on luokkaa 100-300 kW.
Sukellusveneisiin laseraseiden, joiden teho on vähintään 300 kW ja jotka tuottavat säteilyä periskoopissa sijaitsevan päätelaitteen kautta, sijoittaminen antaa sukellusveneelle mahdollisuuden suorittaa tuhoa periskoopin syvyydestä ilmailu vihollisen sukellusveneiden vastaiset keinot - sukellusveneiden vastaisen puolustuksen lentokoneet ja helikopterit (ASD).
Lasereiden tehon lisääminen 1 MW:sta ja enemmän mahdollistaa matalan kiertoradan avaruusalusten vaurioitumisen tai tuhoamisen kokonaan ulkoisen kohdemerkinnän mukaan. Tällaisten aseiden sijoittamisen sukellusveneisiin etuja ovat korkea varkain ja kantajan maailmanlaajuinen ulottuvuus. Kyky liikkua Maailmanmerellä rajoittamattomaan kantamaan mahdollistaa sen, että laseraseita kuljettava sukellusvene saavuttaa pisteen, joka on optimaalinen avaruussatelliitin tuhoamiseen, kun otetaan huomioon sen lentorata. Ja salailu vaikeuttaa vihollisen väitteiden esittämistä (no, avaruusalus on epäkunnossa, kuinka todistaa kuka sen ampui, jos tällä alueella ei selvästikään ollut asevoimia).
Yleensä alkuvaiheessa laivasto hyötyy vähemmän laseraseiden käyttöönotosta verrattuna muihin asevoimiin. Kuitenkin tulevaisuudessa, kun laivojen vastaiset ohjukset kehittyvät jatkuvasti, laserjärjestelmistä tulee olennainen osa pinta-alusten ja mahdollisesti sukellusveneiden ilmapuolustusta / ohjuspuolustusjärjestelmää.