La Força Aèria (Força Aèria) sempre està al capdavant del progrés científic i tecnològic. No és estrany que armes d'alta tecnologia com els làsers no hagin passat per alt aquest tipus de forces armades.
La història de les armes làser als portaavions comença als anys 70 del segle XX. L’empresa nord-americana Avco Everett va crear un làser dinàmic de gas amb una potència de 30 a 60 kW, les dimensions del qual van permetre col·locar-lo a bord d’un avió de grans dimensions. L'avió cisterna KS-135 va ser escollit com a tal. El làser es va instal·lar el 1973, després del qual l'avió va rebre l'estatus de laboratori volador i la designació NKC-135A. La instal·lació del làser es va col·locar al fuselatge. S'instal·la un carenat a la part superior del cos, que cobria la torreta giratòria amb un radiador i un sistema de designació d'objectius.
El 1978, la potència del làser incorporat es va augmentar 10 vegades i el subministrament del fluid de treball per al làser i el combustible també es va augmentar per tal de garantir el temps de radiació de 20-30 segons. El 1981 es van fer els primers intents de colpejar amb un raig làser un objectiu volant no tripulat "Rrebee" i un míssil aire-aire "Sidewinder", que van acabar en va.
L'avió es va tornar a modernitzar i el 1983 es van repetir les proves. Durant les proves, cinc míssils Sidewinder que volaven en direcció a l'avió a una velocitat de 3218 km / h van ser destruïts per un feix làser del NKC-135A. Durant altres proves del mateix any, el làser NKC-135A va destruir un objectiu subsònic BQM-34A, que simulava a baixa altitud un atac a un vaixell de la Marina dels EUA.
Al mateix temps que es creava l'avió NKC-135A, l'URSS també va elaborar un projecte per a un avió portador d'armes làser: el complex A-60, que es descriu a la primera part de l'article. De moment, es desconeix l’estat del treball d’aquest programa.
El 2002 es va obrir als Estats Units un nou programa: ABL (Airborne Laser) per col·locar armes làser en avions. La tasca principal del programa és crear un component aeri del sistema de defensa antimíssil (ABM) per destruir míssils balístics enemics en la fase inicial del vol, quan el míssil és més vulnerable. Per a això, es va exigir obtenir un abast de destrucció objectiu de l'ordre de 400-500 km.
Es va escollir un gran avió Boeing 747 com a transportista, que després de la modificació va rebre el nom de prototip d'Atac Laser model 1-A (YAL-1A). Es van muntar a bord quatre instal·lacions làser: un làser d’escaneig, un làser per garantir una orientació precisa, un làser per analitzar l’efecte de l’atmosfera sobre la distorsió de la trajectòria del feix i el principal làser d’alta energia de combat HEL (High Energy Laser).
El làser HEL consta de 6 mòduls d’energia: làsers químics amb un medi de treball basat en oxigen i iode metàl·lic, que generen radiació amb una longitud d’ona d’1,3 micres. El sistema d’objectiu i enfocament inclou 127 miralls, lents i filtres de llum. La potència del làser és d'aproximadament un megawatt.
El programa va experimentar nombroses dificultats tècniques, amb costos superiors a totes les expectatives i oscil·lava entre els set i els tretze mil milions de dòlars. Durant el desenvolupament del programa, es van obtenir resultats limitats, en particular, es van destruir diversos míssils balístics d'entrenament amb un motor de coet propulsor líquid (LPRE) i combustible sòlid. El rang de destrucció va ser d’uns 80-100 km.
El motiu principal del tancament del programa es pot considerar l’ús d’un làser químic deliberadament poc prometedor. La munició làser HEL està limitada pel subministrament de components químics a bord i puja a 20-40 "trets". Quan el làser HEL funciona, es genera una gran quantitat de calor, que s’elimina a l’exterior mitjançant un broquet Laval, que crea un flux de gasos escalfats que surten a una velocitat de 5 vegades la velocitat del so (1800 m / s). La combinació d’elevades temperatures i components làser explosius pot provocar conseqüències tràgiques.
El mateix passarà amb el programa rus A-60, si es continua utilitzant el làser dinàmic gasós desenvolupat prèviament.
Tot i això, el programa ABL no es pot considerar completament inútil. En el transcurs d’ella, es va adquirir una experiència inestimable sobre el comportament de la radiació làser a l’atmosfera, es van desenvolupar nous materials, sistemes òptics, sistemes de refrigeració i altres elements que seran demandats en futurs prometedors projectes d’armes làser d’alta energia.
Com es va esmentar a la primera part de l'article, actualment hi ha una tendència a abandonar els làsers químics en favor dels làsers d'estat sòlid i de fibra, per als quals no cal que porteu una càrrega de munició separada i la font d'alimentació que proporciona el làser. el transportista és suficient.
Hi ha diversos programes làser aerotransportats als Estats Units. Un d'aquests programes és el programa per al desenvolupament de mòduls d'armes làser per a la instal·lació en avions de combat i vehicles aeris no tripulats - HEL, implementat per ordre de l'agència DARPA per General Atomics Aeronautical System i Textron Systems.
General Atomics Aeronautica treballa amb Lockheed Martin per desenvolupar un projecte de làser líquid. A finals de 2007, el prototip arribava als 15 kW. Textron Systems treballa en el seu propi prototip per a un làser d’estat sòlid basat en ceràmica anomenat ThinZag.
El resultat final del programa hauria de ser un mòdul làser de 75-150 kW en forma de contenidor, en el qual s’instal·lin bateries de ions de liti, un sistema de refrigeració de líquids, emissors làser, així com un sistema de convergència, guia i retenció de feixos. a l’objectiu. Es poden integrar mòduls per obtenir la potència final necessària.
Com tots els programes de desenvolupament d’armes d’alta tecnologia, el programa HEL s’enfronta a retards en la implementació.
El 2014, Lockheed Martin, juntament amb DARPA, va iniciar proves de vol de la prometedora arma làser Aero-òptica Aero-òptica de control de feix (ABC) per a portaavions. En el marc d’aquest programa, s’estan provant tecnologies per a l’orientació d’armes làser d’alta energia amb un abast de 360 graus en un avió de laboratori experimental.
En un futur proper, la Força Aèria dels Estats Units està considerant la possibilitat d’integrar armes làser en el darrer combat furtiu F-35 i, posteriorment, en altres avions de combat. La companyia Lockheed Martin té previst desenvolupar un làser de fibra modular amb una potència d’uns 100 kW i un factor de conversió elèctric-òptic superior al 40%, amb la instal·lació posterior al F-35. Per a això, Lockheed Martin i el Laboratori de Recerca de la Força Aèria dels Estats Units van signar un contracte per valor de 26,3 milions de dòlars. El 2021, Lockheed Martin ha de proporcionar al client un prototip de làser de combat, anomenat SHIELD, que es pugui muntar en caces.
S'estan plantejant diverses opcions per col·locar armes làser al F-35. Un d’ells consisteix a col·locar sistemes làser a la ubicació del ventilador elevador al F-35B o al gran dipòsit de combustible, que es troba al mateix lloc a les variants F-35A i F-35C. Per a l’F-35B, això suposarà l’eliminació de la possibilitat d’enlairament i aterratge verticals (mode STOVL), per a l’F-35A i el F-35C, una disminució corresponent del rang de vol.
Es proposa utilitzar l’eix propulsor del motor F-35B, que sol accionar el ventilador d’elevació, per accionar un generador amb una capacitat superior a 500 kW (en mode STOVL, l’eix propulsor proporciona fins a 20 MW de potència de l’eix al ventilador del polipast). Aquest generador ocuparà part del volum intern del ventilador elevador, l'espai restant s'utilitzarà per acomodar sistemes de generació de làser, òptica, etc.
Segons una altra versió, l'arma làser i el generador es col·locaran conformament dins del cos entre les unitats existents, amb sortida de radiació a través d'un canal de fibra òptica cap a la part frontal de l'avió.
Una altra opció és la possibilitat de col·locar armes làser en un contenidor suspès, similar a la creada sota el programa HEL, en cas que es pugui crear un làser de característiques acceptables en les dimensions donades.
D’una manera o altra, en el transcurs del treball, es poden implementar les opcions comentades anteriorment i opcions completament diferents per implementar la integració d’armes làser a l’avió F-35.
Als Estats Units hi ha diversos fulls de ruta per al desenvolupament d’armes làser. Malgrat les declaracions anteriors de la Força Aèria dels Estats Units sobre l'obtenció de prototips per al 2020-2021, el 2025-2030 es pot considerar dates més realistes per a l'aparició d'armes làser prometedores als portaavions. En aquest moment, es pot esperar l'aparició d'armes làser amb una capacitat d'uns 100 kW en servei amb avions de combat de tipus caça, per al 2040, la potència pot augmentar a 300-500 kW.
La presència de diversos programes d'armes làser a la Força Aèria dels Estats Units al mateix temps indica el seu gran interès per aquest tipus d'armes i redueix els riscos per a la Força Aèria si un o més projectes fracassen.
Quines conseqüències té l’aparició d’armes làser a bord d’avions tàctics? Tenint en compte les capacitats dels sistemes moderns de radar i de guia òptica, això garantirà, en primer lloc, l’autodefensa del combatent dels míssils enemics entrants. Si hi ha un làser de 100-300 kW a bord, presumiblement es poden destruir 2-4 míssils aire-aire o superfície-aire. Combinat amb armes de míssils tipus CUDA, les possibilitats d’un avió equipat amb armes làser de sobreviure al camp de batalla augmenten considerablement.
El màxim dany a les armes làser es pot causar als míssils amb guia tèrmica i òptica, ja que el seu rendiment depèn directament del funcionament de la matriu sensible. L'ús de filtres òptics per a una longitud d'ona determinada no ajudarà, ja que és probable que l'enemic faci servir làsers de diferents tipus, ja que no es pot realitzar cap filtratge. A més, és probable que l’absorció d’energia làser pel filtre amb una potència d’uns 100 kW provoqui la seva destrucció.
Els míssils amb un capçal de radar seran colpejats, però a un abast més curt. No se sap com reaccionarà el carenat radio-transparent a la radiació làser d’alta potència, ja que pot ser vulnerable a aquest efecte.
En aquest cas, l'única possibilitat de l'enemic, l'avió de la qual no està equipat amb armes làser, és "omplir" l'oponent amb tants míssils aire-aire que les armes làser i els antimíssils CUDA no poden interceptar conjuntament.
L’aparició de potents làsers als avions “zero” tots els sistemes míssils de defensa antiaèria portàtils existents (MANPADS) amb guia tèrmica com “Igla” o “Stinger”, reduirà significativament les capacitats dels sistemes de defensa antiaèria amb míssils amb guia òptica o tèrmica, i requerirà un augment del nombre de míssils en una salvació. El més probable és que els míssils terra-aire de llarg abast també puguin ser colpejats amb un làser, és a dir, també augmentarà el seu consum en disparar contra un avió equipat amb armes làser.
L’ús de protecció anti-làser en míssils aire-aire i míssils terra-aire els farà més pesats i grans, cosa que afectarà la seva autonomia i maniobrabilitat. No us heu de basar en un revestiment de mirall, ja que pràcticament no tindrà cap sentit, es necessitaran solucions completament diferents.
En cas de transició del combat aeri a la maniobra de curt abast, un avió amb armes làser a bord tindrà un avantatge innegable. A curt abast, el sistema de guia del feix làser serà capaç d’orientar el feix cap als punts vulnerables de l’avió enemic: el pilot, les estacions òptiques i de radar, els elements de control i les armes en una fona externa. En molts aspectes, això nega la necessitat de super-maniobrabilitat, ja que, independentment de com giri, substituireu un o altre costat i el desplaçament del feix làser tindrà una velocitat angular deliberadament superior.
Dotar els bombarders estratègics (bombarders amb míssils) d’armes làser defensives afectarà significativament la situació a l’aire. Antigament, una part integral d’un bombarder estratègic era un canó d’avions de tir ràpid a la secció de cua d’un avió. En el futur, es va abandonar per instal·lar sistemes avançats de guerra electrònica. Tanmateix, és probable que fins i tot un bombarder furtiu o supersònic, si és detectat pels combatents enemics, sigui abatut. L’única solució eficaç ara és llançar armes míssils fora de la zona d’acció de la defensa antiaèria i dels avions enemics.
L’aparició d’armes làser a l’armament defensiu d’un bombarder podria canviar radicalment la situació. Si es pot instal·lar un làser de 100-300 kW en un combat, es poden instal·lar 2-4 unitats en un bombarder d’aquests complexos. Això farà possible la defensa personal simultàniament de 4 a 16 míssils enemics que ataquen des de diferents direccions. Cal tenir en compte el fet que els desenvolupadors treballen activament en la possibilitat de l’ús conjunt d’armes làser de diversos emissors, per a un objectiu. En conseqüència, el treball coordinat d’armes làser, amb una potència total de 400 kW - 1, 2 MW, permetrà al bombarder destruir els combatents atacants a una distància de 50-100 km.
L'augment de la potència i l'eficiència dels làsers per al 2040-2050 podria reactivar la idea d'un avió pesat, similar a la desenvolupada al projecte soviètic A-60 i al programa americà ABL. Com a mitjà de defensa contra míssils contra míssils balístics, és poc probable que sigui eficaç, però se li poden assignar tasques igualment importants.
Quan s'instal·la a bord una mena de "bateria làser", inclosos 5-10 làsers amb una potència de 500 kW - 1 MW, la potència total de la radiació làser, que el transportista pot concentrar en l'objectiu, serà de 5-10 MW. Això tractarà efectivament amb gairebé qualsevol objectiu aeri a una distància de 200-500 km. En primer lloc, s’inclouran a la llista d’objectius els avions AWACS, els de guerra electrònica, els avions de repostatge i, a continuació, els avions tàctics tripulats i no tripulats.
En l’ús separat dels làsers, es pot interceptar un gran nombre d’objectius com ara míssils de creuer, míssils aire-aire o míssils aire-terra.
A què pot provocar la saturació del camp de batalla aeri amb làsers de combat i com afectarà això l’aparició de l’aviació de combat?
La necessitat de protecció tèrmica, persianes de protecció per als sensors, un augment del pes i les característiques de la mida de les armes utilitzades, pot provocar un augment de la mida de l’aviació tàctica, una disminució de la maniobrabilitat dels avions i les seves armes. Els avions de combat tripulats lleugers desapareixeran com a classe.
Al final, podeu obtenir alguna cosa com "fortaleses voladores" de la Segona Guerra Mundial, embolicades en escuts tèrmics, armats amb armes làser en lloc de metralladores i míssils protegits d'alta velocitat en lloc de bombes aèries.
Hi ha molts obstacles a la implementació d’armes làser, però les inversions actives en aquesta direcció suggereixen que s’aconseguiran resultats positius. En un viatge de gairebé 50 anys, des del moment en què va començar el primer treball sobre armes làser d'aviació, i fins als nostres dies, les capacitats tecnològiques han augmentat significativament. Han aparegut nous materials, unitats, fonts d'alimentació, la potència de càlcul ha augmentat en diversos ordres de magnitud i la base teòrica s'ha ampliat.
Encara cal esperar que no només els Estats Units i els seus aliats disposin d’armes làser prometedores, sinó que entrin en servei amb la Força Aèria Russa a temps.
