Õhujõud (õhujõud) on alati teaduse ja tehnoloogia arengu esirinnas. Pole üllatav, et sellised kõrgtehnoloogilised relvad nagu laserid pole seda tüüpi relvajõududest mööda läinud.
Lennukikandjate laserrelvade ajalugu algab XX sajandi 70ndatel. Ameerika ettevõte Avco Everett lõi gaasidünaamilise laseri võimsusega 30-60 kW, mille mõõtmed võimaldasid selle paigutada suure lennuki pardale. Selliseks valiti tankerlennuk KS-135. Laser paigaldati 1973. aastal, pärast seda sai lennuk lendava labori staatuse ja tähistuse NKC-135A. Kere ülemisse ossa on paigaldatud kaitsekate, mis kattis pöörleva torni radiaatori ja sihtmärgi määramise süsteemiga.
Aastaks 1978 suurendati rongisisese laseri võimsust 10 korda ning suurendati ka laseri ja vedeliku töövedeliku tarnimist, et tagada kiirgusaeg 20-30 sekundit. 1981. aastal tehti esimesed katsed laserkiirega tabada lendavat mehitamata sihtmärki "Rrebee" ja õhk-õhk raketti "Sidewinder", mis lõppesid asjata.
Lennukit moderniseeriti uuesti ja 1983. aastal korrati katseid. Katsete käigus hävitati NKC-135A laserkiirega viis Sidewinderi raketti, mis lendasid lennuki suunas kiirusega 3218 km / h. Samal aastal tehtud muude katsete käigus hävitas laser NKC-135A BQM-34A alahelikiirusega sihtmärgi, mis madalal kõrgusel simuleeris rünnakut USA mereväe laevale.
Umbes samal ajal, kui loodi lennukeid NKC-135A, töötas NSV Liit välja ka laserrelva kandjalennuki-A-60 kompleksi-projekti, mida on kirjeldatud artikli esimeses osas. Praegu pole selle programmiga seotud tööde seis teada.
2002. aastal avati Ameerika Ühendriikides uus programm - ABL (Airborne Laser) laserrelvade lennukile paigutamiseks. Programmi põhiülesanne on luua raketitõrjesüsteemi (ABM) õhukomponent, et hävitada vaenlase ballistilised raketid lennu algfaasis, mil rakett on kõige haavatavam. Selleks oli vaja hankida sihtmärgi hävitamise ulatus suurusjärgus 400–500 km.
Vedajaks valiti suur Boeing 747 lennuk, mis pärast muutmist sai nimeks prototüüp Attack Laser mudel 1-A (YAL-1A). Pardale oli paigaldatud neli laserpaigaldist - skaneeriv laser, laser, mis tagab täpse sihtimise, laser, mis analüüsib atmosfääri mõju kiirguse trajektoori moonutustele, ja peamine lahingu suure energiaga laser HEL (High Energy Laser).
HEL -laser koosneb 6 energiamoodulist - keemilised laserid, mille töökeskkond põhineb hapnikul ja metalljoodil, tekitades kiirgust lainepikkusega 1,3 mikronit. Sihtimis- ja teravustamissüsteem sisaldab 127 peeglit, läätsi ja valgusfiltrit. Laseri võimsus on umbes üks megavatt.
Programmil oli palju tehnilisi raskusi, mille kulud ületasid kõik ootused ja ulatusid seitsmest kuni kolmteist miljardi dollarini. Programmi väljatöötamise käigus saadi piiratud tulemusi, eelkõige hävitati mitu vedela raketimootori (LPRE) ja tahke kütusega treening ballistilist raketti. Hävitamise ulatus oli umbes 80-100 km.
Programmi sulgemise peamiseks põhjuseks võib pidada teadlikult lubamatu keemialaseri kasutamist. HEL-lasermoona piirab pardal olevate keemiliste komponentide tarnimine ja see moodustab 20–40 lasku. Kui HEL -laser töötab, tekib tohutu hulk soojust, mis eemaldatakse Lavali otsiku abil väljapoole, mis tekitab kuumutatud gaaside voolu, mis voolab välja 5 -kordse kiirusega (1800 m / s). Kõrge temperatuuri ja plahvatusohtlike laserkomponentide kombinatsioon võib põhjustada traagilisi tagajärgi.
Sama juhtub ka Venemaa A-60 programmiga, kui seda jätkatakse varem välja töötatud gaasidünaamilise laseriga.
ABL -i programmi ei saa aga pidada täiesti kasutuks. Selle käigus saadi hindamatuid kogemusi laserkiirguse käitumise kohta atmosfääris, töötati välja uusi materjale, optilisi süsteeme, jahutussüsteeme ja muid elemente, mis on nõudlikud tulevastes paljulubavates suure energiaga õhus levivate laserrelvade projektides.
Nagu juba artikli esimeses osas mainitud, kiputakse praegu loobuma keemilistest laseritest tahkis-ja kiudlaserite kasuks, mille jaoks pole vaja eraldi laskemoona kaasas kanda, ning Laserkandjast piisab.
Ameerika Ühendriikides on mitmeid õhus lendavaid laserprogramme. Üks selliseid programme on lahingrelvadele ja mehitamata õhusõidukitele paigaldamiseks mõeldud laserrelvamoodulite väljatöötamise programm - HEL, mida rakendavad agentuuri DARPA tellimusel General Atomics Aeronautical System ja Textron Systems.
General Atomics Aeronautica töötab koos Lockheed Martiniga välja vedela laserprojekti. 2007. aasta lõpuks jõudis prototüüp 15 kW -ni. Textron Systems töötab välja oma prototüübi keraamikapõhise tahkislaseri ThinZag jaoks.
Programmi lõpptulemuseks peaks olema mahuti kujul olev 75–150 kW võimsusega lasermoodul, millesse on paigaldatud liitium-ioonakud, vedeliku jahutussüsteem, laserkiirgurid, samuti kiirte lähendamise, juhtimise ja hoidmise süsteem sihtmärgi peal. Vajaliku lõppvõimsuse saamiseks saab mooduleid integreerida.
Nagu kõik kõrgtehnoloogilised relvade arendamise programmid, seisab ka HEL-programm kasutuselevõtu ees.
2014. aastal alustas Lockheed Martin koos DARPAga lennukikandjate paljulubava Aero-adaptiivse Aero-optic Beam Control (ABC) laserelva lennutesti. Selle programmi raames katsetatakse eksperimentaalses laborilennukis tehnoloogiaid suure energiaga laserrelvade juhtimiseks vahemikus 360 kraadi.
Lähitulevikus kaaluvad USA õhujõud laserrelvade integreerimist viimasele F-35 stealth hävitajale ja hiljem ka teistele lahingumasinatele. Firma Lockheed Martin kavatseb välja töötada moodulkiudlaseri, mille võimsus on umbes 100 kW ja elektrienergia muundamistegur optiliseks energiaks üle 40%, millele järgneb paigaldus F-35-le. Selleks sõlmisid Lockheed Martin ja USA õhujõudude uurimislabor lepingu 26,3 miljoni dollari väärtuses. Aastaks 2021 peab Lockheed Martin pakkuma kliendile lahinglaseri prototüübi, mis kannab nime SHIELD ja mida saab paigaldada võitlejatele.
Kaalutakse mitmeid võimalusi laserrelvade paigutamiseks F-35-le. Üks neist hõlmab lasersüsteemide paigutamist tõstuki ventilaatori asukohta F-35B-s või suures kütusepaagis, mis asub F-35A ja F-35C variantide samas kohas. F-35B puhul tähendab see vertikaalse õhkutõusmise ja maandumise võimaluse kaotamist (STOVL-režiim), F-35A ja F-35C puhul vastavalt lennuulatuse vähenemist.
Ettepaneku kohaselt kasutatakse üle 500 kW võimsusega generaatori juhtimiseks mootori F-35B veovõlli, mis tavaliselt juhib tõstuki ventilaatorit (STOVL-režiimis annab ajamvõll kuni 20 MW võlli võimsust) tõstuki ventilaatorile). Selline generaator hõivab osa tõsteventilaatori sisemisest ruumalast, ülejäänud ruumi kasutatakse lasergeneratsioonisüsteemide, optika jms jaoks.
Teise versiooni kohaselt paigutatakse laserrelv ja generaator vastavalt olemasolevatele üksustele korpuse sisemusse, kusjuures kiirgus väljub kiudoptilise kanali kaudu lennuki esiosa.
Teine võimalus on võimalus paigutada laserrelvad riputatud konteinerisse, mis on sarnane HEL -programmi raames loodud juhuks, kui antud mõõtmetega saab luua vastuvõetavate omadustega laseri.
Ühel või teisel viisil saab töö käigus rakendada nii eespool käsitletut kui ka täiesti erinevaid võimalusi laserrelvade integreerimiseks F-35 lennukile.
Ameerika Ühendriikides on laserrelvade väljatöötamiseks mitu teekaarti. Vaatamata USA õhujõudude varem tehtud avaldustele prototüüpide hankimise kohta aastaks 2020–2021, võib 2025–2030 pidada realistlikumaks kuupäevaks paljulubavate laserrelvade ilmumiseks lennukikandjatele. Selleks ajaks võib oodata umbes 100 kW võimsusega laserrelvade ilmumist hävitajatüüpi lahingumasinatega, 2040. aastaks võib võimsus tõusta 300–500 kW-ni.
Mitmete laserrelvaprogrammide olemasolu USA õhujõududes näitab samaaegselt nende suurt huvi seda tüüpi relvade vastu ning vähendab õhuväele kaasnevaid riske, kui üks või mitu projekti ebaõnnestuvad.
Millised on laserrelvade ilmumise taktikaliste lennukite pardale tagajärjed? Võttes arvesse kaasaegsete radari- ja optiliste juhtimissüsteemide võimalusi, tagab see esiteks võitleja enesekaitse sissetulevate vaenlase rakettide eest. Kui pardal on 100–300 kW laser, võib eeldatavasti hävitada 2–4 saabuvat õhk-õhk või maa-õhk tüüpi raketti. Kombineerituna CUDA tüüpi raketirelvadega suureneb laserrelvadega varustatud õhusõiduki võimalus lahinguväljal ellu jääda.
Laserrelvade maksimaalset kahju saab termilise ja optilise juhtimisega rakettidele tekitada, kuna nende jõudlus sõltub otseselt tundliku maatriksi toimimisest. Optiliste filtrite kasutamine teatud lainepikkusel ei aita, kuna vaenlane kasutab tõenäoliselt erinevat tüüpi lasereid, kuna kõiki filtreerimisi ei saa teostada. Lisaks põhjustab laserenergia neeldumine umbes 100 kW võimsusega filtri poolt tõenäoliselt selle hävitamise.
Radari sihtimispeaga raketid saavad pihta, kuid lühemal kaugusel. Ei ole teada, kuidas raadio-läbipaistev kate reageerib suure võimsusega laserkiirgusele, see võib olla sellise mõju suhtes haavatav.
Sel juhul on vaenlase ainus võimalus, kelle lennukid ei ole laserrelvadega varustatud, „täita” vastane nii palju õhk-õhk rakettidega, et laserrelvad ja CUDA raketid ei saa ühiselt kinni püüda.
Võimsate laserite ilmumine lennukitele nullib kõik olemasolevad kaasaskantavad õhutõrjerakettide süsteemid (MANPADS) koos termilise juhtimisega, nagu „Igla” või „Stinger”, vähendab oluliselt optilise või termilise juhtimisega rakettidega õhukaitsesüsteemide võimalusi, ja see nõuab salves rakettide arvu suurendamist. Suure tõenäosusega võib laseriga tabada ka kaugmaa õhutõrjesüsteemide maa-õhk rakette, s.t. suureneb ka nende tarbimine laserrelvadega varustatud lennukit tulistades.
Laservastase kaitse kasutamine õhk-õhk rakettidel ja maa-õhk rakettidel muudab need raskemaks ja suuremaks, mis mõjutab nende laskeulatust ja manööverdusvõimet. Te ei tohiks tugineda peegelkattele, sellest pole praktiliselt mingit kasu, on vaja täiesti erinevaid lahendusi.
Õhuvõitluselt lühimaa manööverdamisele ülemineku korral on laserrelvadega lennukil vaieldamatu eelis. Lähedal on laserkiire juhtimissüsteem võimeline suunama kiirt vaenlase õhusõiduki haavatavatesse kohtadesse - piloot, optilised ja radarijaamad, juhtseadised, relvad välisele tropile. See välistab paljudes aspektides vajaduse ülimanööverdusvõime järele, sest olenemata sellest, kuidas ümber pöörate, asendate ikkagi ühe või teise külje ja laserkiire nihkumine on tahtlikult suurem nurkkiirus.
Strateegiliste pommitajate (raketikandjad) varustamine kaitsev laserrelvadega mõjutab oluliselt olukorda õhus. Vanasti oli strateegilise pommitaja lahutamatuks osaks lennuki sabas olev kiirkiire lennuki kahur. Tulevikus loobuti sellest täiustatud elektroonilise sõjapidamise süsteemide paigaldamise kasuks. Kuid isegi varglane või ülehelikiirusega pommitaja, kui vaenlase võitlejad selle avastavad, tulistatakse tõenäoliselt alla. Ainus tõhus lahendus on praegu raketirelvade väljalaskmine väljaspool õhukaitse ja vaenlase lennukite tegevuspiirkonda.
Laserrelvade ilmumine pommitaja kaitserelvastusse võib olukorda radikaalselt muuta. Kui hävitajale on võimalik paigaldada üks 100–300 kW laser, siis selliste komplekside pommitajale saab paigaldada 2–4 ühikut. See võimaldab teostada enesekaitset korraga 4–16 vaenlase raketti, mis ründavad eri suundadest. Arvesse tuleb võtta asjaolu, et arendajad tegelevad aktiivselt võimalusega kasutada ühiselt laserrelvi mitmest kiirgajast, üks sihtmärk korraga. Seega võimaldab laserrelvade koordineeritud töö koguvõimsusega 400 kW - 1,2 MW pommitajal hävitada ründavad võitlejad 50-100 km kauguselt.
Laserite võimsuse ja efektiivsuse suurendamine aastaks 2040–2050 võib taaselustada raskelennuki idee, mis sarnaneb nõukogude projekti A-60 ja Ameerika ABL-i programmiga. Raketitõrjevahendina ballistiliste rakettide vastu ei ole see tõenäoliselt tõhus, kuid sellele saab määrata võrdselt olulisi ülesandeid.
Kui pardale on paigaldatud mingi „laseraku”, sealhulgas 5-10 laserit võimsusega 500 kW-1 MW, on laserkiirguse koguvõimsus, mille kandja saab sihtmärgile keskenduda, 5-10 MW. See tegeleb tõhusalt peaaegu kõigi 200-500 km kaugusel asuvate õhueesmärkidega. Esiteks lisatakse sihtmärkide nimekirja lennukid AWACS, elektroonilised sõjalennukid, tankimislennukid ning seejärel mehitatud ja mehitamata taktikalised lennukid.
Laserite eraldi kasutamisel saab tabada suure hulga sihtmärke, nagu tiibraketid, õhk-õhk raketid või maa-õhk raketid.
Mida võib kaasa tuua õhulahinguvälja küllastumine lahinglaseritega ja kuidas see mõjutab lahinglennunduse väljanägemist?
Vajadus termilise kaitse järele, andurite kaitsekatted, kasutatud relvade kaalu- ja suuruseomaduste suurenemine võib kaasa tuua taktikalise lennunduse suuruse suurenemise, õhusõidukite ja nende relvade manööverdusvõime vähenemise. Kerged mehitatud lahingumasinad kaovad klassina.
Lõpuks võite saada midagi sellist nagu Teise maailmasõja "lendavad linnused", mis on mähitud termokaitsesse, relvastatud kuulipildujate asemel laserrelvadega ja õhupommide asemel kiirkaitsega rakettidega.
Laserrelvade rakendamisel on palju takistusi, kuid aktiivsed investeeringud selles suunas viitavad positiivsete tulemuste saavutamisele. Ligi 50 aastat kestnud rännakul, hetkest, mil alustati esimest tööd lennunduslaserrelvade kallal, ja kuni tänapäevani, on tehnoloogilised võimalused märkimisväärselt suurenenud. Ilmunud on uued materjalid, ajamid, toiteallikad, arvutusvõimsus on suurenenud mitu suurusjärku ja teoreetiline baas on laienenud.
Jääb loota, et mitte ainult USA -l ja tema liitlastel pole paljulubavaid laserrelvi, vaid nad astuvad õigeaegselt teenistusse Venemaa õhuväes.
