A légierő (légierő) mindig a tudományos és technológiai fejlődés élvonalában van. Nem meglepő, hogy az olyan csúcstechnológiájú fegyverek, mint a lézerek, nem kerülik meg az ilyen típusú fegyveres erőket.
A lézerfegyverek története a repülőgép -hordozókon a XX. Század 70 -es éveiben kezdődik. Az amerikai Avco Everett cég 30-60 kW teljesítményű gázdinamikus lézert hozott létre, amelynek méretei lehetővé tették egy nagy repülőgép fedélzetére helyezését. A KS-135 tartályhajót választották ilyennek. A lézert 1973-ban telepítették, ezt követően a repülőgép repülő laboratórium státuszt és NKC-135A jelölést kapott. A karosszéria felső részébe burkolat van felszerelve, amely radiátorral és célmegjelölési rendszerrel borította a forgó tornyot.
1978-ra a fedélzeti lézer teljesítményét tízszeresére növelték, és a lézer és az üzemanyag munkafolyadék-ellátását is növelték annak érdekében, hogy a sugárzási idő 20-30 másodperc legyen. 1981-ben az első kísérletek lézersugárral megütötték a repülő pilóta nélküli "Rrebee" célpontot és a "levegő-levegő" rakétát, a "Sidewinder" -t, ami hiába ért véget.
A repülőgépet újra modernizálták, és 1983 -ban megismételték a teszteket. A tesztek során öt, a repülőgép irányába 3218 km / h sebességgel repülő Sidewinder rakétát semmisített meg az NKC-135A lézersugara. Ugyanebben az évben más tesztek során az NKC-135A lézer elpusztított egy BQM-34A szubszonikus célpontot, amely alacsony magasságban egy amerikai haditengerészet hajója elleni támadást szimulált.
Körülbelül az NKC-135A repülőgép megalkotása idején a Szovjetunió kidolgozott egy projektet egy lézerfegyver-hordozó repülőgépre-az A-60 komplexre-, amelyet a cikk első része ismertet. Jelenleg a programmal kapcsolatos munka állapota ismeretlen.
2002 -ben új programot nyitottak az Egyesült Államokban - ABL (Airborne Laser) lézerfegyverek repülőgépekre történő elhelyezésére. A program fő feladata a rakétaelhárító (ABM) rendszer légkomponensének megalkotása az ellenséges ballisztikus rakéták megsemmisítésére a repülés kezdeti szakaszában, amikor a rakéta a legsebezhetőbb. Ehhez 400-500 km nagyságú célpusztító hatótávolságot kellett elérni.
Fuvarozóként egy nagyméretű Boeing 747-es repülőgépet választottak, amely módosítást követően megkapta az Attack Laser 1-A modell prototípusát (YAL-1A). Négy lézerberendezést szereltek fel a fedélzetre - egy pásztázó lézert, egy lézert a pontos célzás biztosítására, egy lézert, amely elemzi a légkör hatását a sugárpálya torzulására, és a fő harci nagy energiájú lézert HEL (High Energy Laser).
A HEL lézer 6 energiamodulból áll - kémiai lézerek oxigénen és fémjódon alapuló működő közeggel, amelyek 1,3 mikron hullámhosszú sugárzást generálnak. A célzó és fókuszáló rendszer 127 tükröt, lencsét és fényszűrőt tartalmaz. A lézer teljesítménye körülbelül egy megawatt.
A program számos technikai nehézségbe ütközött, a költségek minden várakozást felülmúltak, és hét és tizenhárom milliárd dollár között mozogtak. A program kidolgozása során korlátozott eredményeket értek el, különösen több folyékony hajtóanyagú rakétamotorral (LPRE) és szilárd tüzelőanyaggal felszerelt kiképző ballisztikus rakétát semmisítettek meg. A pusztítás hatótávolsága körülbelül 80-100 km volt.
A program lezárásának fő oka egy szándékosan ígéretes kémiai lézer használata. A HEL lézer lőszert a fedélzeten lévő vegyi anyagok szállítása korlátozza, és 20-40 "lövés". Amikor a HEL lézer működik, hatalmas mennyiségű hő keletkezik, amelyet egy Laval fúvóka segítségével távolítanak el a külső részre, ami felmelegített gázok áramlását hozza létre a hangsebesség ötszörösével (1800 m / s). A magas hőmérséklet és a robbanásveszélyes lézer alkatrészek kombinációja tragikus következményekhez vezethet.
Ugyanez fog történni az orosz A-60 programmal is, ha azt a korábban kifejlesztett gázdinamikus lézerrel folytatják.
Az ABL program azonban nem tekinthető teljesen haszontalannak. Ennek során felbecsülhetetlen értékű tapasztalatokat szereztek a lézersugárzás légkörben való viselkedéséről, új anyagokat, optikai rendszereket, hűtőrendszereket és egyéb elemeket fejlesztettek ki, amelyekre szükség lesz a nagy energiájú légi lőfegyverek jövőbeni ígéretes projektjeiben.
Amint azt a cikk első részében már említettük, jelenleg hajlamosak elhagyni a vegyi lézereket a szilárdtest- és szálas lézerek javára, amelyekhez nem kell külön lőszert hordani, és a a lézerhordozó elegendő.
Az Egyesült Államokban számos légi lézerprogram létezik. Az egyik ilyen program a harci repülőgépekre és pilóta nélküli repülőgépekre telepíthető lézerfegyver -modulok fejlesztésére irányuló program - HEL, amelyet a General Atomics Aeronautical System és a Textron Systems a DARPA ügynökség megrendelése alapján hajt végre.
A General Atomics Aeronautica a Lockheed Martinnal dolgozik egy folyékony lézer projekt kidolgozásán. 2007 végére a prototípus elérte a 15 kW -ot. A Textron Systems saját prototípusán dolgozik a ThinZag nevű kerámia alapú szilárdtest-lézeren.
A program végeredménye egy 75-150 kW-os lézermodul lehet egy tartály formájában, amelyben lítium-ion akkumulátorok vannak elhelyezve, folyadékhűtő rendszer, lézerkibocsátók, valamint sugárkonvergencia, irányító és visszatartó rendszer a célponton. A modulok beépíthetők a szükséges végső teljesítmény eléréséhez.
Mint minden csúcstechnológiájú fegyverfejlesztési program, a HEL program is késik a végrehajtással.
2014-ben a Lockheed Martin a DARPA-val közösen megkezdte a repülőgép-hordozók számára ígéretes Aero-adaptív Aero-optic Beam Control (ABC) lézerfegyver repülési tesztjeit. E program keretében kísérleti laboratóriumi repülőgépeken tesztelik a nagy energiájú, 360 fokos lézerfegyverek irányítására szolgáló technológiákat.
A közeljövőben az amerikai légierő fontolóra veszi a lézerfegyverek integrálását a legújabb F-35 lopakodó vadászgépre, majd később más harci repülőgépekre is. A Lockheed Martin cég tervezi egy moduláris szál lézer kifejlesztését, amelynek teljesítménye körülbelül 100 kW, és az elektromos energia 40%-ot meghaladó optikai energiává alakul. Erre a Lockheed Martin és az amerikai légierő kutatólaboratóriuma 26,3 millió dollár értékű szerződést írt alá. 2021 -ig a Lockheed Martinnak biztosítania kell a vásárlónak a SHIELD névre keresztelt harci lézer prototípusát, amely vadászgépekre szerelhető.
Számos lehetőséget mérlegelnek a lézerfegyverek F-35-re történő elhelyezésére. Ezek egyike magában foglalja a lézerrendszerek elhelyezését az F-35B emelőventilátorának helyén, vagy a nagy üzemanyagtartályt, amely ugyanabban a helyen található az F-35A és F-35C változatokban. Az F-35B esetében ez a függőleges felszállás és leszállás lehetőségének megszüntetését jelenti (STOVL mód), az F-35A és az F-35C esetében a repülési tartomány megfelelő csökkenését.
Javasoljuk, hogy az F-35B motor hajtótengelyét használják, amely rendszerint az emelőventilátort hajtja meg, 500 kW-nál nagyobb teljesítményű generátor meghajtására (STOVL módban a hajtótengely akár 20 MW tengelyteljesítményt biztosít. az emelőventilátorhoz). Egy ilyen generátor az emelőventilátor belső térfogatának egy részét foglalja el, a fennmaradó helyet lézergeneráló rendszerek, optika stb. Elhelyezésére használják fel.
Egy másik változat szerint a lézerfegyvert és a generátort a meglévő egységek között a test belsejében helyezik el, a sugárzást száloptikai csatornán keresztül juttatják a repülőgép elejére.
Egy másik lehetőség a lézerfegyverek felfüggesztett tartályba helyezésének lehetősége, hasonlóan a HEL program keretében létrehozotthoz, abban az esetben, ha az adott méretekben elfogadható tulajdonságú lézer készíthető.
Így vagy úgy, a munka során mind a fent tárgyalt, mind pedig teljesen más lehetőségek valósíthatók meg a lézerfegyverek F-35-ös repülőgépen történő integrálására.
Az Egyesült Államokban számos ütemterv létezik a lézerfegyverek fejlesztésére. Annak ellenére, hogy az amerikai légierő korábban kijelentette a prototípusok beszerzését 2020-2021-ig, 2025-2030 reálisabb időpontnak tekinthető az ígéretes lézerfegyverek repülőgép-hordozókon való megjelenésére. Ekkorra várható, hogy vadászgépű harci repülőgépeknél szolgálatban állnak a mintegy 100 kW kapacitású lézerfegyverek, 2040-re a teljesítmény 300-500 kW-ra nőhet.
Az Egyesült Államok Légierőjében egyszerre több lézerfegyver -program jelenléte azt jelzi, hogy nagy érdeklődést mutatnak az ilyen típusú fegyverek iránt, és csökkenti a légierő kockázatát, ha egy vagy több projekt kudarcot vall.
Milyen következményekkel jár a lézerfegyverek megjelenése a taktikai repülőgépeken? Figyelembe véve a modern radar- és optikai irányítórendszerek képességeit, ez mindenekelőtt biztosítja a harcos önvédelmét a bejövő ellenséges rakétákkal szemben. Ha 100-300 kW teljesítményű lézer van a fedélzeten, akkor 2-4 bejövő levegő-levegő vagy föld-levegő rakéta feltehetően megsemmisül. A CUDA típusú rakétafegyverekkel kombinálva a lézerfegyverekkel felszerelt repülőgépek túlélési esélyei a csatatéren jelentősen megnőnek.
A lézerfegyverek maximális kárt okozhatnak a hő- és optikai irányítású rakétáknak, mivel teljesítményük közvetlenül függ az érzékeny mátrix működésétől. Az optikai szűrők használata bizonyos hullámhosszon nem segít, mivel az ellenség valószínűleg különböző típusú lézereket fog használni, minden szűrés nem valósítható meg. Ezenkívül a lézerenergia körülbelül 100 kW teljesítményű szűrő általi elnyelése valószínűleg annak megsemmisítését okozza.
A radar irányítófejű rakétákat eltalálják, de rövidebb hatótávolságban. Nem ismert, hogyan reagál a rádió-átlátszó burkolat a nagy teljesítményű lézersugárzásra, sebezhető lehet egy ilyen hatásra.
Ebben az esetben az ellenség egyetlen esélye, akinek repülőgépe nincs lézerfegyverrel felszerelve, az, hogy annyi levegős-levegő rakétával „feltölti” az ellenfelet, amelyet a lézerfegyverek és a CUDA rakéták nem tudnak közösen elfogni.
Az erőteljes lézerek megjelenése a repülőgépeken "nullázza" az összes létező hordozható légvédelmi rakétarendszert (MANPADS) hővezetéssel, mint például "Igla" vagy "Stinger", jelentősen csökkenti az optikai vagy termikus irányítású rakétákkal rendelkező légvédelmi rendszerek képességeit, és a rakéták számának növelését igényli egy salvában. Valószínűleg a nagy hatótávolságú légvédelmi rendszerek föld-levegő rakétáit is lézerrel lehet eltalálni, azaz fogyasztásuk a lézerfegyverekkel felszerelt repülőgépekre történő lövéseknél is megnő.
A lézer elleni védelem használata a levegő-levegő rakétákon és a föld-levegő rakétákon nehezebbé és nagyobbá teszi őket, ami befolyásolja hatótávolságukat és manőverezhetőségüket. Nem szabad a tükörbevonatra hagyatkozni, gyakorlatilag semmi értelme nem lesz tőle, teljesen más megoldásokra lesz szükség.
A légi harcról a rövid hatótávolságú manőverezésre való áttérés esetén a lézerfegyverekkel rendelkező repülőgépnek vitathatatlan előnye lesz. Közelről a lézersugár -irányító rendszer képes lesz a fénysugarat az ellenséges repülőgép sebezhető pontjaira irányítani - a pilóta, az optikai és radarállomások, a vezérlők, a fegyverek egy külső hevederen. Ez sok tekintetben tagadja a szuper-manőverezhetőség szükségességét, hiszen akárhogy is fordulsz, akkor is helyettesíted az egyik vagy a másik oldalt, és a lézersugár elmozdulása szándékosan nagyobb szögsebességű lesz.
A stratégiai bombázók (rakétaszállító bombázók) felszerelése védekező lézerfegyverekkel jelentősen befolyásolja a levegőben lévő helyzetet. A régi időkben a stratégiai bombázó szerves részét képezte egy gyors tüzelésű repülőgépágyú a repülőgép farkaiban. A jövőben elhagyták a fejlett elektronikus hadviselési rendszerek telepítése mellett. Azonban még egy lopakodó vagy szuperszonikus bombázót is, ha ellenséges harcosok észlelik, valószínűleg le fogják lőni. Az egyetlen hatékony megoldás most az, ha rakétafegyvereket indítanak a légvédelem és az ellenséges repülőgépek zónáján kívül.
A lézerfegyverek megjelenése egy bombázó védekező fegyverzetében gyökeresen megváltoztathatja a helyzetet. Ha egy vadászgépre egy 100-300 kW-os lézer telepíthető, akkor az ilyen komplexek bombázójára 2-4 egység telepíthető. Ez lehetővé teszi az önvédelem egyidejű végrehajtását 4-16 ellenséges rakétából, amelyek különböző irányokból támadnak. Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a fejlesztők aktívan dolgoznak a lézerfegyverek közös használatának lehetőségén több sugárzóból, egy -egy célpontból. Ennek megfelelően a 400 kW - 1,2 MW összteljesítményű lézerfegyverek összehangolt munkája lehetővé teszi a bombázó számára, hogy 50-100 km távolságból elpusztítsa a támadó harcosokat.
A lézerek teljesítményének és hatékonyságának növekedése 2040-2050-re újjáélesztheti a nehéz repülőgép ötletét, hasonlóan a szovjet A-60 projektben és az amerikai ABL programban kifejlesztetthez. Mint ballisztikus rakéták elleni rakétavédelmi eszköz, nem valószínű, hogy hatékony, de ugyanolyan fontos feladatokat lehet rábízni.
Ha egyfajta "lézer akkumulátort" szerelnek a fedélzetre, beleértve 5-10 lézert, amelyek teljesítménye 500 kW-1 MW, a lézersugárzás teljes teljesítménye, amelyet a hordozó a célra tud koncentrálni, 5-10 MW lesz. Ez hatékonyan megbirkózik szinte minden 200-500 km távolságban lévő légi célponttal. Mindenekelőtt az AWACS repülőgépek, az elektronikus hadviselési repülőgépek, az utántöltő repülőgépek, majd a pilóta nélküli és pilóta nélküli taktikai repülőgépek kerülnek a célok listájára.
A lézerek külön használatakor nagyszámú célpontot, például cirkálórakétát, levegő-levegő rakétát vagy föld-levegő rakétát lehet elfogni.
Mire vezethet a légi csatatér harci lézerekkel való telítettsége, és ez hogyan befolyásolja a harci repülés megjelenését?
A hővédelem, az érzékelők védő redőnyének szükségessége, a használt fegyverek súly- és méretjellemzőinek növekedése a taktikai repülés méretének növekedéséhez, a repülőgépek és fegyvereik manőverező képességének csökkenéséhez vezethet. A könnyű személyzetű harci repülőgépek osztályként eltűnnek.
Végül olyasmit kaphat, mint a második világháború "repülő erődítményei", hővédelembe csomagolva, géppuskák helyett lézerfegyverekkel és légbombák helyett nagysebességű védett rakétákkal.
A lézerfegyverek megvalósítása előtt sok akadály áll, de az ez irányú aktív beruházások pozitív eredmények elérésére utalnak. Közel 50 éves úton, a légi lézerfegyverek első munkálatainak kezdetétől és a mai napig a technológiai képességek jelentősen megnőttek. Új anyagok, meghajtók, tápegységek jelentek meg, a számítási teljesítmény több nagyságrenddel nőtt, és az elméleti bázis bővült.
Remélni kell, hogy nemcsak az Egyesült Államoknak és szövetségeseinek lesznek ígéretes lézerfegyverei, hanem hogy időben megkezdik a szolgálatot az orosz légierővel.
