Vazdušne snage (Air Force) su uvek na čelu naučnog i tehnološkog napretka. Nije iznenađujuće da takvo visokotehnološko oružje poput lasera nije zaobišlo ovu vrstu oružanih snaga.
Povijest laserskog oružja na nosačima aviona počinje 70 -ih godina XX vijeka. Američka kompanija Avco Everett stvorila je gasno-dinamički laser snage 30-60 kW, čije su dimenzije omogućile postavljanje na veliki avion. Kao takav izabran je avion cisterna KS-135. Laser je instaliran 1973. godine, nakon čega je zrakoplov dobio status leteće laboratorije i oznaku NKC-135A, Laserska instalacija postavljena je u trup aviona. U gornjem dijelu karoserije ugrađen je oplatu koja je pokrivala rotirajuću kupolu s radijatorom i sistemom označavanja mete.
Do 1978. godine snaga ugrađenog lasera povećana je 10 puta, a snabdijevanje lasera radnom tekućinom i gorivom također je povećano kako bi se osiguralo vrijeme zračenja od 20-30 sekundi. 1981. učinjeni su prvi pokušaji da se laserskim zrakom pogodi leteća bespilotna meta "Rrebee" i raketa zrak-zrak "Sidewinder", što je završeno uzalud.
Avion je ponovo moderniziran, a 1983. ispitivanja su ponovljena. Tokom ispitivanja, pet projektila Sidewinder koji su letjeli u smjeru aviona brzinom od 3218 km / h uništeno je laserskim zrakom iz NKC-135A. Tijekom drugih ispitivanja iste godine, laser NKC-135A uništio je podzvučni cilj BQM-34A, koji je na maloj visini simulirao napad na brod američke mornarice.
Otprilike u isto vrijeme kada je nastajao zrakoplov NKC-135A, SSSR je izradio i projekt za avion nosač laserskog oružja-kompleks A-60, koji je opisan u prvom dijelu članka. Trenutno je status rada na ovom programu nepoznat.
2002. godine u Sjedinjenim Državama je otvoren novi program - ABL (Airborne Laser) za postavljanje laserskog oružja na avione. Glavni zadatak programa je stvaranje zračne komponente sistema protivraketne odbrane (ABM) za uništavanje neprijateljskih balističkih projektila u početnoj fazi leta, kada je raketa najugroženija. Za to je bilo potrebno pribaviti raspon uništenja cilja veličine 400-500 km.
Za nosač je izabran veliki avion Boeing 747, koji je nakon preinake dobio naziv prototip Attack Laser model 1-A (YAL-1A). Na brod su ugrađene četiri laserske instalacije - laser za skeniranje, laser za osiguranje preciznog ciljanja, laser za analizu utjecaja atmosfere na izobličenje putanje snopa i glavni borbeni visokoenergetski laser HEL (laser visoke energije).
HEL laser se sastoji od 6 energetskih modula - hemijskih lasera sa radnim medijem na bazi kiseonika i joda metala, koji generišu zračenje talasne dužine 1,3 mikrona. Sistem za ciljanje i fokusiranje uključuje 127 ogledala, sočiva i filtere za svetlo. Snaga lasera je oko jedan megavat.
Program je imao brojne tehničke poteškoće, čiji su troškovi premašili sva očekivanja i kretali su se od sedam do trinaest milijardi dolara. Tokom razvoja programa postignuti su ograničeni rezultati, a posebno je uništeno nekoliko trening balističkih projektila s raketnim motorom na tekuće gorivo (LPRE) i krutim gorivom. Domet uništenja bio je oko 80-100 km.
Glavni razlog zatvaranja programa može se smatrati upotrebom namjerno neobećavajućeg hemijskog lasera. HEL laserska municija ograničena je zalihama kemijskih komponenti na brodu i iznosi 20-40 "hitaca". Kada HEL laser radi, stvara se velika količina topline, koja se odvodi prema van pomoću Laval mlaznice, koja stvara struju zagrijanih plinova koji izlaze brzinom 5 puta većom od brzine zvuka (1800 m / s). Kombinacija visokih temperatura i laserskih komponenti eksplozivnih u vatri može dovesti do tragičnih posljedica.
Isto će se dogoditi i s ruskim programom A-60, ako se nastavi primjenom prethodno razvijenog gasno-dinamičkog lasera.
Međutim, program ABL ne može se smatrati potpuno beskorisnim. Tijekom toga stečeno je neprocjenjivo iskustvo o ponašanju laserskog zračenja u atmosferi, razvijeni su novi materijali, optički sistemi, rashladni sistemi i drugi elementi koji će biti traženi u budućim perspektivnim projektima visokoenergetskog zračnog laserskog oružja.
Kao što je već spomenuto u prvom dijelu članka, trenutno postoji tendencija napuštanja kemijskih lasera u korist čvrstih lasera i lasera s vlaknima, za koje ne morate nositi posebno streljivo, a napajanje koje osigurava laserski nosač je dovoljan.
U Sjedinjenim Državama postoji nekoliko laserskih programa u zraku. Jedan od takvih programa je program za razvoj modula laserskog naoružanja za ugradnju u borbene zrakoplove i bespilotne letjelice - HEL, koji po nalogu agencije DARPA implementiraju General Atomics Aeronautical System i Textron Systems.
General Atomics Aeronautica radi s Lockheed Martinom na razvoju projekta tekućeg lasera. Do kraja 2007. prototip je dostigao 15 kW. Textron Systems radi na svom vlastitom prototipu za laser na čvrstom stanju na bazi keramike pod nazivom ThinZag.
Krajnji rezultat programa trebao bi biti laserski modul snage 75-150 kW u obliku spremnika, u koji su ugrađene litij-ionske baterije, sustav za hlađenje tekućinom, laserski odašiljači, kao i sistem za konvergenciju, navođenje i zadržavanje snopa na meti. Moduli se mogu integrirati kako bi se postigla potrebna konačna snaga.
Kao i svi programi razvoja visokotehnološkog naoružanja, program HEL suočava se sa kašnjenjima u implementaciji.
2014. godine, Lockheed Martin je, zajedno s DARPA-om, započeo letačka testiranja obećavajućeg Aero-adaptivnog Aero-optičkog upravljača snopom (ABC) laserskog oružja za nosače aviona. U okviru ovog programa, na eksperimentalnom laboratorijskom avionu testiraju se tehnologije za navođenje laserskog oružja visoke energije u rasponu od 360 stepeni.
U bliskoj budućnosti američko zrakoplovstvo razmatra integraciju laserskog naoružanja u najnoviji lovac F-35, a kasnije i u druge borbene avione. Kompanija Lockheed Martin planira razviti modularni laserski laser snage oko 100 kW i faktorom konverzije električne energije u optičku energiju od preko 40%, s naknadnom ugradnjom na F-35. Za to su Lockheed Martin i istraživačka laboratorija američkih zračnih snaga potpisali ugovor vrijedan 26,3 miliona dolara. Do 2021. Lockheed Martin mora kupcu isporučiti prototip borbenog lasera, nazvanog SHIELD, koji se može montirati na lovce.
Razmatra se nekoliko opcija za postavljanje laserskog oružja na F-35. Jedan od njih uključuje postavljanje laserskih sistema na mjesto ventilatora za dizanje u F-35B ili velikog spremnika goriva, koji se nalazi na istoj lokaciji u varijantama F-35A i F-35C. Za F-35B to će značiti uklanjanje mogućnosti vertikalnog polijetanja i slijetanja (način rada STOVL), za F-35A i F-35C odgovarajuće smanjenje dometa leta.
Predlaže se upotreba pogonske osovine motora F-35B, koja obično pokreće ventilator dizalice, za pogon generatora snage veće od 500 kW (u načinu rada STOVL pogonsko vratilo daje snagu do 20 MW do ventilatora dizalice). Takav generator će zauzimati dio unutrašnje zapremine ventilatora za podizanje, preostali prostor će se koristiti za smještaj laserskih sistema za generiranje, optike itd.
Prema drugoj verziji, lasersko oružje i generator bit će konformno smješteni unutar tijela među postojećim jedinicama, s izlazom zračenja kroz optički kanal prema prednjem dijelu zrakoplova.
Druga mogućnost je mogućnost postavljanja laserskog oružja u viseći kontejner, slično onom stvorenom u okviru programa HEL, u slučaju da se može stvoriti laser prihvatljivih karakteristika u zadanim dimenzijama.
Na ovaj ili onaj način, u toku rada mogu se implementirati i one gore razmotrene i potpuno različite opcije za implementaciju integracije laserskog naoružanja u avion F-35.
U Sjedinjenim Državama postoji nekoliko mapa puta za razvoj laserskog oružja. Uprkos ranije datim izjavama američkog ratnog vazduhoplovstva o nabavci prototipova do 2020.-2021., 2025.-2030. Mogu se smatrati realnijim datumima za pojavu obećavajućeg laserskog naoružanja na nosačima aviona. Do tada se može očekivati pojava laserskog oružja snage oko 100 kW u službi borbenih aviona lovačkog tipa, do 2040. godine snaga bi se mogla povećati na 300-500 kW.
Prisutnost nekoliko programa laserskog naoružanja u američkim zračnim snagama istovremeno ukazuje na njihovo veliko zanimanje za ovu vrstu oružja i smanjuje rizik za zračne snage ako jedan ili više projekata propadnu.
Koje su posljedice pojave laserskog oružja na taktičkim zrakoplovima? Uzimajući u obzir mogućnosti modernih radarskih i optičkih sistema navođenja, ovo će prije svega osigurati samoodbranu lovca od dolazećih neprijateljskih projektila. Ako je na brodu laser snage 100-300 kW, 2-4 dolazne rakete zrak-zrak ili zemlja-zrak mogu se uništiti. U kombinaciji s raketnim naoružanjem tipa CUDA, šanse da avion opremljen laserskim oružjem preživi na bojnom polju uvelike su povećane.
Maksimalno oštećenje laserskim oružjem može se nanijeti projektilima s toplinskim i optičkim navođenjem, jer njihove performanse izravno ovise o funkcioniranju osjetljive matrice. Upotreba optičkih filtera, za određenu valnu duljinu, neće pomoći, jer će neprijatelj najvjerojatnije koristiti lasere različitih vrsta, jer se sve filtriranje ne može realizirati. Osim toga, apsorpcija laserske energije filterom snage oko 100 kW vjerojatno će uzrokovati njegovo uništenje.
Rakete s glavom za navođenje radara bit će pogođene, ali na manjem dometu. Nije poznato kako će radio-prozirni premaz reagirati na lasersko zračenje velike snage, može biti osjetljiv na takav učinak.
U ovom slučaju, jedina šansa neprijatelja, čiji avion nije opremljen laserskim naoružanjem, je da „napuni“protivnika s toliko projektila zrak-zrak da lasersko oružje i proturakete CUDA ne mogu zajednički presresti.
Pojava moćnih lasera u avionima će "nulirati" sve postojeće prenosne raketne sisteme protivvazdušne odbrane (MANPADS) sa toplotnim navođenjem poput "Igle" ili "Stinger", značajno smanjiti mogućnosti sistema PVO sa projektilima sa optičkim ili toplotnim navođenjem, i zahtijevat će povećanje broja projektila u salvi. Najvjerovatnije, rakete zemlja-zrak sistema protivvazdušne odbrane velikog dometa mogu biti pogođene i laserom, tj. njihova potrošnja pri pucanju na zrakoplov opremljen laserskim oružjem također će se povećati.
Upotreba zaštite od lasera na projektilima zrak-zrak i projektili zemlja-zrak učinit će ih težim i većim, što će utjecati na njihov domet i upravljivost. Ne biste se trebali oslanjati na zrcalni premaz, od toga praktički neće biti smisla, bit će potrebna potpuno drugačija rješenja.
U slučaju prijelaza iz zračne borbe u manevriranje kratkim dometom, zrakoplov s laserskim oružjem na brodu imat će neospornu prednost. Na bliskoj udaljenosti, sistem za navođenje laserskog snopa moći će usmjeriti snop prema ranjivim tačkama neprijateljske letjelice - pilotskoj, optičkoj i radarskoj stanici, komandama, oružju na vanjskoj praćki. U mnogim aspektima to negira potrebu za super-upravljivošću, jer bez obzira na to kako se okrenuli, i dalje ćete zamijeniti jednu ili drugu stranu, a pomak laserskog snopa imat će namjerno veću kutnu brzinu.
Opremanje strateških bombardera (bombardera s raketama) odbrambenim laserskim oružjem značajno će utjecati na stanje u zraku. U stara vremena, sastavni dio strateškog bombardera bio je brzometni avionski top u repu aviona. U budućnosti se odustalo u korist instaliranja naprednih sistema elektronskog ratovanja. Međutim, čak će i skriveni ili nadzvučni bombarder, ako ga otkriju neprijateljski lovci, vjerojatno biti oboren. Jedino učinkovito rješenje sada je lansiranje raketnog naoružanja izvan zone djelovanja protuzračne obrane i neprijateljskih zrakoplova.
Pojava laserskog oružja u odbrambenom naoružanju bombardera mogla bi radikalno promijeniti situaciju. Ako se jedan lovac snage 100-300 kW može instalirati na lovac, tada se 2-4 jedinice mogu instalirati na bombarder takvih kompleksa. To će omogućiti istovremenu samoodbranu od 4 do 16 neprijateljskih projektila koji napadaju iz različitih smjerova. Potrebno je uzeti u obzir činjenicu da programeri aktivno rade na mogućnosti zajedničke uporabe laserskog oružja s više emitera, jednu po jednu metu. U skladu s tim, koordinirani rad laserskog oružja, ukupne snage 400 kW - 1,2 MW, omogućit će bombarderu da uništi napadačke lovce s udaljenosti od 50-100 km.
Povećanje snage i efikasnosti lasera do 2040.-2050. Moglo bi oživjeti ideju o teškom zrakoplovu, sličnu onoj razvijenoj u sovjetskom projektu A-60 i američkom programu ABL. Kao sredstvo protivraketne odbrane od balističkih projektila, malo je vjerojatno da će biti efikasan, ali mu se mogu dodijeliti jednako važni zadaci.
Kada se na brod ugradi svojevrsna "laserska baterija", uključujući 5-10 lasera snage 500 kW-1 MW, ukupna snaga laserskog zračenja, koju nosač može koncentrirati na cilj, bit će 5-10 MW. Time će se učinkovito nositi s gotovo svim zračnim ciljevima na udaljenosti od 200-500 km. Prije svega, avioni AWACS, avioni za elektroničko ratovanje, avioni za punjenje gorivom, a zatim taktički avioni sa posadom i bespilotnom posadom bit će uključeni u listu ciljeva.
U odvojenoj upotrebi lasera, može se presresti veliki broj ciljeva, poput krstarećih projektila, projektila zrak-zrak ili projektila zemlja-zrak.
Do čega može dovesti zasićenje zračnog bojišta borbenim laserima i kako će to uticati na pojavu borbenog zrakoplovstva?
Potreba za toplinskom zaštitom, zaštitnim kapcima za senzore, povećanjem karakteristika težine i veličine korištenog oružja, može dovesti do povećanja veličine taktičkog zrakoplovstva, smanjenja upravljivosti zrakoplova i njihovog naoružanja. Borbeni avioni sa lakom posadom nestat će kao klasa.
Na kraju možete dobiti nešto poput "letećih tvrđava" iz Drugog svjetskog rata, umotanih u toplinsku zaštitu, naoružanih laserskim oružjem umjesto mitraljeza i brzih zaštićenih projektila umjesto avionskih bombi.
Postoje mnoge prepreke u primjeni laserskog oružja, ali aktivna ulaganja u tom smjeru ukazuju na to da će se postići pozitivni rezultati. Na putovanju od gotovo 50 godina, od trenutka kada su započeli prvi radovi na zračnom zračnom laserskom oružju, pa do danas, tehnološke sposobnosti su se značajno povećale. Pojavili su se novi materijali, pogoni, napajanja, računarska snaga porasla je za nekoliko redova, a teoretska baza se proširila.
Ostaje se nadati da neće samo Sjedinjene Države i njihovi saveznici imati obećavajuće lasersko oružje, već da će pravovremeno ući u službu ruskog ratnog zrakoplovstva.
