ВВС (ВВС) винаги са начело на научно -техническия прогрес. Не е изненадващо, че такива високотехнологични оръжия като лазерите не са заобиколили този вид въоръжени сили.
Историята на лазерните оръжия на самолетоносачи започва през 70 -те години на XX век. Американската компания Avco Everett създаде газодинамичен лазер с мощност 30-60 kW, чиито размери направиха възможно поставянето му на борда на голям самолет. Самолетът-танкер KS-135 е избран за такъв. Лазерът е инсталиран през 1973 г., след което самолетът получава статут на летяща лаборатория и обозначението NKC-135A. Лазерната инсталация е поставена във фюзелажа. В горната част на тялото е монтиран обтекател, който покрива въртящата се кула с радиатор и система за обозначаване на целта.
До 1978 г. мощността на бордовия лазер е увеличена 10 пъти, а доставката на работната течност за лазера и горивото също е увеличена, за да се осигури време на излъчване от 20-30 секунди. През 1981 г. се правят първите опити да се удари с лазерен лъч летяща безпилотна цел „Rrebee“и ракета въздух-въздух „Sidewinder“, които завършват напразно.
Самолетът отново е модернизиран и през 1983 г. изпитанията са повторени. По време на изпитанията пет ракети Sidewinder, летящи по посока на самолета със скорост 3218 км / ч, бяха унищожени от лазерен лъч от NKC-135A. По време на други тестове през същата година, лазерът NKC-135A унищожи дозвукова цел BQM-34A, която на малка надморска височина симулира атака на кораб на ВМС на САЩ.
Приблизително по времето, когато се създава самолетът NKC-135A, СССР разработва и проект за самолет-носител на лазерно оръжие-комплекс А-60, който е описан в първата част на статията. В момента състоянието на работата по тази програма не е известно.
През 2002 г. в САЩ се открива нова програма - ABL (Airborne Laser) за поставяне на лазерни оръжия на самолети. Основната задача на програмата е да създаде въздушен компонент на системата за противоракетна отбрана (ПРО) за унищожаване на вражески балистични ракети в началната фаза на полета, когато ракетата е най-уязвима. За това беше необходимо да се получи обхват на унищожаване на целта от порядъка на 400-500 км.
За превозвач е избран голям самолет Boeing 747, който след модификация получава името прототип Attack Laser модел 1-A (YAL-1A). На борда са монтирани четири лазерни инсталации - сканиращ лазер, лазер за осигуряване на точно насочване, лазер за анализ на влиянието на атмосферата върху изкривяването на траекторията на лъча и основния боен високоенергиен лазер HEL (High Energy Laser).
HEL лазерът се състои от 6 енергийни модула - химически лазери с работна среда на базата на кислород и метален йод, генериращи радиация с дължина на вълната 1,3 микрона. Системата за насочване и фокусиране включва 127 огледала, лещи и светлинни филтри. Мощността на лазера е около един мегават.
Програмата изпитва множество технически трудности, като разходите надхвърлят всички очаквания и варират от седем до тринадесет милиарда долара. По време на разработването на програмата бяха постигнати ограничени резултати, по -специално бяха унищожени няколко учебни балистични ракети с ракетен двигател с течно гориво (LPRE) и твърдо гориво. Обхватът на унищожаване е около 80-100 км.
Основната причина за закриването на програмата може да се счита за използването на умишлено безперспективен химически лазер. Лазерните боеприпаси HEL са ограничени от доставките на химически компоненти на борда и възлизат на 20-40 "изстрела". Когато HEL лазерът работи, се генерира огромно количество топлина, която се отстранява навън с помощта на дюза Laval, която създава поток от нагряти газове, изтичащи със скорост 5 пъти по -висока от скоростта на звука (1800 m / s). Комбинацията от високи температури и огнеопасни лазерни компоненти може да доведе до трагични последици.
Същото ще се случи и с руската програма А-60, ако тя продължи с използването на предварително разработения газодинамичен лазер.
Програмата ABL обаче не може да се счита за напълно безполезна. В хода му беше натрупан безценен опит за поведението на лазерното лъчение в атмосферата, бяха разработени нови материали, оптични системи, охладителни системи и други елементи, които ще бъдат търсени в бъдещи обещаващи проекти на високоенергийни въздушно-лазерни оръжия.
Както вече беше споменато в първата част на статията, в момента има тенденция да се изоставят химическите лазери в полза на твърдотелни и оптични лазери, за които не е необходимо да носите отделни боеприпаси, и захранването, осигурено от лазерен носител е достатъчен.
Има няколко въздушни лазерни програми в Съединените щати. Една от тези програми е програмата за разработване на модули за лазерно оръжие за инсталиране на бойни самолети и безпилотни летателни апарати - HEL, изпълнена по поръчка на агенция DARPA от General Atomics Aeronautical System и Textron Systems.
General Atomics Aeronautica работи с Lockheed Martin, за да разработи проект за течен лазер. До края на 2007 г. прототипът достигна 15 kW. Textron Systems работи по собствен прототип за твърд лазер на керамична основа, наречен ThinZag.
Крайният резултат от програмата трябва да бъде 75-150 kW лазерен модул под формата на контейнер, в който са инсталирани литиево-йонни батерии, система за течно охлаждане, лазерни излъчватели, както и система за сближаване, насочване и задържане на лъча на целта. Модулите могат да бъдат интегрирани за получаване на необходимата крайна мощност.
Както всички програми за развитие на високотехнологични оръжия, програмата HEL е изправена пред забавяне на изпълнението.
През 2014 г. Lockheed Martin, заедно с DARPA, започнаха полетни тестове на обещаващото аеро-адаптивно лазерно оръжие за аерооптичен контрол на лъча (ABC) за самолетоносачи. В рамките на тази програма на експериментален лабораторен самолет се тестват технологии за насочване на високоенергийни лазерни оръжия в диапазона 360 градуса.
В близко бъдеще ВВС на САЩ обмислят интегрирането на лазерни оръжия в най-новия изтребител F-35, а по-късно и в други бойни самолети. Компанията Lockheed Martin планира да разработи модулен лазер с влакна с мощност около 100 kW и коефициент на преобразуване на електрическата енергия в оптична енергия над 40%, с последваща инсталация на F-35. За това Lockheed Martin и американската изследователска лаборатория на ВВС подписаха договор на стойност 26,3 милиона долара. До 2021 г. Lockheed Martin трябва да предостави на клиента прототип на боен лазер, наречен SHIELD, който може да бъде монтиран на изтребители.
Обмислят се няколко варианта за поставяне на лазерни оръжия на F-35. Една от тях включва поставянето на лазерни системи на мястото на вентилатора за повдигане във F-35B или големия резервоар за гориво, който се намира на същото място във вариантите F-35A и F-35C. За F-35B това ще означава премахване на възможността за вертикално излитане и кацане (режим STOVL), за F-35A и F-35C съответно намаляване на обхвата на полета.
Предлага се да се използва задвижващия вал на двигателя F-35B, който обикновено задвижва вентилатора на подемника, за задвижване на генератор с мощност над 500 kW (в режим STOVL задвижващият вал осигурява до 20 MW мощност на вала към вентилатора на подемника). Такъв генератор ще заема част от вътрешния обем на повдигащия вентилатор, останалото пространство ще се използва за настаняване на системи за генериране на лазер, оптика и т.н.
Според друга версия, лазерното оръжие и генераторът ще бъдат конформно поставени вътре в тялото сред съществуващите единици, с излъчване на радиация през оптичен канал към предната част на самолета.
Друг вариант е възможността за поставяне на лазерно оръжие в окачен контейнер, подобен на този, създаден по програмата HEL, в случай че може да бъде създаден лазер с приемливи характеристики в дадените размери.
По един или друг начин в хода на работата могат да бъдат реализирани както тези, обсъдени по-горе, така и напълно различни варианти за внедряване на интегрирането на лазерно оръжие на самолета F-35.
В Съединените щати има няколко пътни карти за развитието на лазерни оръжия. Въпреки направените по-рано изявления на ВВС на САЩ за получаване на прототипи до 2020-2021 г., 2025-2030 г. може да се счита за по-реалистични дати за появата на обещаващи лазерни оръжия на самолетоносачи. До този момент може да се очаква появата на лазерни оръжия с мощност около 100 kW на въоръжение с бойни самолети от тип изтребител, до 2040 г. мощността може да се увеличи до 300-500 kW.
Наличието на няколко програми за лазерно оръжие във ВВС на САЩ едновременно показва техния висок интерес към този тип оръжие и намалява рисковете за ВВС, ако един или повече проекти се провалят.
Какви са последиците от появата на лазерни оръжия на борда на тактически самолети? Като се вземат предвид възможностите на съвременните радарни и оптични системи за насочване, това на първо място ще осигури самозащитата на изтребителя от входящите вражески ракети. Ако на борда има лазер с мощност 100-300 kW, вероятно 2-4 входящи ракети въздух-въздух или земя-въздух могат да бъдат унищожени. В комбинация с ракетни оръжия от типа CUDA шансовете на самолет, оборудван с лазерни оръжия, да оцелее на бойното поле, се увеличават значително.
Максималните щети от лазерни оръжия могат да бъдат нанесени на ракети с термично и оптично насочване, тъй като тяхното представяне директно зависи от функционирането на чувствителната матрица. Използването на оптични филтри за определена дължина на вълната няма да помогне, тъй като врагът най -вероятно ще използва лазери от различен тип, тъй като всички филтри не могат да бъдат реализирани. В допълнение, абсорбцията на лазерна енергия от филтъра с мощност около 100 kW е вероятно да причини разрушаването му.
Ракети с радарна глава за самонасочване ще бъдат ударени, но на по -малък обсег. Не е известно как радиопрозрачният обтекател ще реагира на мощно лазерно излъчване, той може да бъде уязвим за такъв ефект.
В този случай единственият шанс на противника, чийто самолет не е оборудван с лазерни оръжия, е да „запълни“противника с толкова много ракети въздух-въздух, че лазерните оръжия и противоракетните системи CUDA не могат да бъдат прихващани съвместно.
Появата на мощни лазери на самолетите ще "нулира" всички съществуващи преносими ракетни системи за ПВО (ПЗРК) с термично насочване като "Игла" или "Стингер", значително ще намали възможностите на системите за ПВО с ракети с оптично или термично насочване, и ще изисква увеличаване на броя на ракетите в залп. Най-вероятно ракетите земя-въздух на системи за ПВО на далечен обсег също могат да бъдат ударени с лазер, т.е. потреблението им при стрелба по самолет, оборудван с лазерно оръжие, също ще се увеличи.
Използването на антилазерна защита на ракети въздух-въздух и ракети земя-въздух ще ги направи по-тежки и по-големи, което ще се отрази на обхвата и маневреността им. Не трябва да разчитате на огледално покритие, практически няма да има смисъл от него, ще са необходими напълно различни решения.
В случай на преход от въздушен бой към маневриране на къси разстояния, самолет с лазерно оръжие на борда ще има неоспоримо предимство. На близко разстояние системата за насочване на лазерния лъч ще може да насочи лъча към уязвимите точки на вражеския самолет - пилотската, оптичните и радарните станции, органите за управление, оръжията на външна прашка. В много отношения това отрича необходимостта от свръхманевреност, тъй като без значение как се обръщате, все пак ще замените едната или другата страна и изместването на лазерния лъч ще има умишлено по-висока ъглова скорост.
Оборудването на стратегически бомбардировачи (бомбардировачи с ракети) с отбранителни лазерни оръжия значително ще повлияе на ситуацията във въздуха. В старите времена неразделна част от стратегически бомбардировач беше скорострелно самолетно оръдие в опашката на самолет. В бъдеще той беше изоставен в полза на инсталирането на модерни системи за електронна война. Въпреки това, дори скрит или свръхзвуков бомбардировач, ако бъде открит от вражески изтребители, е вероятно да бъде свален. Единственото ефективно решение сега е изстрелването на ракетни оръжия извън зоната на действие на противовъздушната отбрана и самолетите на противника.
Появата на лазерно оръжие в отбранителното въоръжение на бомбардировач може коренно да промени ситуацията. Ако един лазер със 100-300 kW може да бъде инсталиран на изтребител, тогава 2-4 блока могат да бъдат инсталирани на бомбардировач на такива комплекси. Това ще даде възможност за извършване на самозащита едновременно от 4 до 16 вражески ракети, атакуващи от различни посоки. Необходимо е да се вземе предвид фактът, че разработчиците работят активно върху възможността за съвместно използване на лазерни оръжия от няколко излъчватели, една цел наведнъж. Съответно координираната работа на лазерни оръжия, с обща мощност 400 kW - 1,2 MW, ще позволи на бомбардировача да унищожи атакуващи изтребители от разстояние 50-100 км.
Увеличаването на мощността и ефективността на лазерите до 2040-2050 г. може да съживи идеята за тежък самолет, подобна на тази, разработена в съветския проект А-60 и американската програма ABL. Като средство за противоракетна отбрана срещу балистични ракети е малко вероятно да бъде ефективно, но може да му бъдат възложени еднакво важни задачи.
Когато се инсталира на борда един вид „лазерна батерия“, включваща 5-10 лазера с мощност 500 kW-1 MW, общата мощност на лазерното излъчване, която носителят може да концентрира върху целта, ще бъде 5-10 MW. Това ефективно ще се справи с почти всички въздушни цели на разстояние 200-500 км. На първо място, самолети AWACS, самолети за електронна война, самолети за зареждане с гориво, а след това и пилотирани и безпилотни тактически самолети ще бъдат включени в списъка на целите.
При отделното използване на лазери могат да бъдат прихванати голям брой цели като крилати ракети, ракети въздух-въздух или ракети земя-въздух.
До какво може да доведе насищането на въздушното бойно поле с бойни лазери и как това ще се отрази на появата на бойна авиация?
Необходимостта от термична защита, защитни капаци за сензори, увеличаване на характеристиките на теглото и размера на използваните оръжия, може да доведе до увеличаване на размера на тактическата авиация, намаляване на маневреността на самолетите и техните оръжия. Леките пилотирани бойни самолети ще изчезнат като клас.
В крайна сметка можете да получите нещо като „летящи крепости“от Втората световна война, увити в термична защита, въоръжени с лазерни оръжия вместо картечници и високоскоростни защитени ракети вместо въздушни бомби.
Има много пречки пред прилагането на лазерни оръжия, но активните инвестиции в тази посока предполагат, че ще бъдат постигнати положителни резултати. По време на пътуване от почти 50 години, от момента, в който започна първата работа по авиационните лазерни оръжия, и до днес, технологичните възможности се увеличиха значително. Появиха се нови материали, дискове, захранвания, изчислителната мощ се увеличи с няколко порядъка и теоретичната база се разшири.
Остава да се надяваме, че не само САЩ и техните съюзници ще разполагат с обещаващи лазерни оръжия, но те ще влязат на въоръжение в руските ВВС своевременно.
