Arme cu laser: marină. Partea 4
Experimente privind instalarea unui laser arme pe nave din URSS au fost efectuate încă din anii 70 ai secolului XX.
În 1976, au fost aprobați termenii de referință (TOR) pentru conversia navei de debarcare Project 770 SDK-20 în nava experimentală Foros (Proiectul 10030) cu complexul laser Akvilon. În 1984, nava sub denumirea OS-90 „Foros” a devenit parte a Mării Negre. flota URSS și la poligonul Feodosia, pentru prima dată în povestiri Marina sovietică a efectuat trageri de probă cu pistolul laser Akvilon. Tragerea a avut succes, racheta care zbura jos a fost detectată în timp util și distrusă de un fascicul laser.
Ulterior, complexul Akvilon a fost instalat pe o navă mică de artilerie construită conform unui proiect modificat 12081. Puterea complexului a fost redusă, scopul său a fost dezactivarea mijloacelor optic-electronice și deteriorarea organelor vizuale ale personalului antiamfibiului inamic. apărare.
În același timp, proiectul Aidar era în curs de elaborare pentru a crea cea mai puternică instalație laser de bord din URSS. În 1978, transportorul de lemn „Vostok-3” a fost transformat într-un transportator de arme laser - nava „Dikson” (proiectul 05961). Ca sursă de energie pentru sistemul laser Aidar, pe navă au fost instalate trei motoare cu reacție de la aeronava Tu-154.
În timpul testelor din 1980, o salvă cu laser a fost trasă către o țintă situată la o distanță de 4 kilometri. Ținta a fost lovită prima dată, dar niciunul dintre cei prezenți nu a văzut fasciculul în sine și distrugerea vizibilă a țintei. Lovitura a fost înregistrată de un senzor termic montat pe țintă, eficiența fasciculului a fost de 5%, probabil că o parte semnificativă a energiei fasciculului a fost absorbită de evaporarea umidității de la suprafața mării.
În Statele Unite, cercetările care vizează crearea de arme cu laser de luptă au fost efectuate și din anii 70 ai secolului trecut, când a început programul ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Inițial, s-a lucrat pe lasere gaz-dinamice, dar apoi accentul s-a mutat pe laserele chimice.
În 1973, TRW a început să lucreze la o demonstrație experimentală a unui laser cu fluorură de deuteriu cu undă continuă NACL (Navy ARPA Chemical Laser), cu o putere de aproximativ 100 kW. Lucrările de cercetare și dezvoltare (R&D) asupra complexului NACL au fost efectuate până în 1976.
În 1977, Departamentul de Apărare al SUA a deschis programul Sea Light, care vizează dezvoltarea unui sistem laser de înaltă energie cu o putere de până la 2 MW. Ca urmare, a fost creată o instalație poligonală a unui laser chimic fluor-deuteriu „MIRACL” (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), care funcționează într-un mod continuu de generare a radiațiilor, cu o putere maximă de ieșire de 2,2 MW la o lungime de undă de 3,8. μm, primele sale teste au avut loc în septembrie 1980.
În 1989, la Centrul de testare White Sands, au fost efectuate experimente folosind complexul laser MIRACL pentru a intercepta ținte controlate radio de tip BQM-34, simulând zborul rachetelor antinavă (ASM) la viteze subsonice. Ulterior, au fost interceptate rachete vandale supersonice (M = 2), imitând un atac cu rachete antinavă la altitudini joase. În timpul testelor efectuate din 1991 până în 1993, dezvoltatorii au precizat criteriile de lovire a rachetelor de diferite clase și, de asemenea, au efectuat o interceptare practică a vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) care simulau utilizarea rachetelor antinavă de către inamic.
La sfârșitul anilor 1990, utilizarea unui laser chimic ca armă de bord a fost abandonată din cauza necesității de a stoca și utiliza componente toxice. (cel mai probabil și din cauza complexității generale a funcționării și întreținerii armelor de acest tip).
Ulterior, Marina SUA și alte țări NATO s-au concentrat pe lasere, care sunt alimentate de energie electrică.
Ca parte a programului SSL-TM, Raytheon a creat un complex laser demonstrativ LaWS (Laser Weapon System) cu o putere de 33 kW. În timpul testelor din 2012, complexul LaWS, de la distrugătorul (EM) Dewey (de tip Arleigh Burke), a lovit 12 ținte BQM-I74A.
Complexul LaWS este modular, puterea este câștigată prin însumarea fasciculelor laserelor cu infraroșu cu stare solidă de putere mai mică. Laserele sunt amplasate într-o singură carcasă masivă. Din 2014, sistemul laser LaWS a fost instalat pe USS Ponce (LPD-15) pentru a evalua impactul condițiilor reale de operare asupra performanței și eficacității armei. Până în 2017, capacitatea complexului urma să fie mărită la 100 kW.
Demonstrație laser Legislație
În acest moment, mai multe companii americane, printre care Northrop Grumman, Boeing și Locheed Martin, dezvoltă sisteme de autoapărare a navelor cu laser bazate pe lasere cu stare solidă și cu fibră. Pentru a reduce riscurile, Marina SUA implementează simultan mai multe programe care vizează obținerea de arme cu laser. Din cauza schimbării denumirilor ca parte a transferului de proiecte de la o companie la alta sau a fuziunii proiectelor, pot exista suprapuneri de nume.
Northrop Grumman Corporation lucrează la un laser de luptă modular, desemnat MLD (Maritime Laser Demonstration). Puterea inițială a laserului este de 15 kW, designul modular vă permite să obțineți o putere totală de până la 105 kW. În viitor, puterea de ieșire a centralei poate fi mărită la 300-600 kW.
Boeing a primit un contract de 29,5 milioane de dolari pentru dezvoltarea unui sistem de ghidare cu fascicul laser care ar putea oferi țintirea precisă a armelor laser ale Marinei SUA.
În 2019, programului SNLWS pentru a instala un laser cu stare solidă cu o putere de 60 kW sau mai mult pe distrugătoarele URO din clasa Arleigh Burke a fost alocat 190 de milioane de dolari din buget. Se preconizează echiparea a trei distrugătoare, Marina așteaptă primul distrugător echipat cu arme laser la sfârșitul anului 2020.
Locheed Martin Corporation a primit un contract de 150 de milioane de dolari (upgradabil la 942,8 milioane de dolari) pentru a furniza Marinei SUA arma laser de înaltă energie HELIOS. Planurile includ testarea la bordul distrugătoarelor din clasa Arleigh Burke în 2019-2020 (poate că acest lucru este doar în cadrul programului SNLWS).
Există, de asemenea, informații despre programul de instalare a armelor laser de 150 de kilowați pe UDC de tip San Antonio și programul de arme laser RHEL (Ruggedized High Energy Laser) cu o putere de 150 kW sau mai mult.
Potrivit presei americane, proiectul promițătoarei fregate FFG (X) a marinei americane include cerința instalării unui laser de luptă de 150 kW (sau rezervarea unui loc pentru instalare), controlat de sistemul de luptă COMBATSS-21.
Pe lângă Statele Unite, cel mai mare interes pentru laserele de pe mare îl arată fosta „stăpână a mărilor” – Marea Britanie. Lipsa unei industrii laser nu permite implementarea de sine stătătoare a proiectului, în legătură cu care, în 2016, Ministerul britanic al Apărării a anunțat o licitație pentru dezvoltarea unui demonstrator de tehnologie LDEW (Laser Directed Energy Weapon), care a fost câștigat de compania germană MBDA Deutschland. În 2017, consorțiul a prezentat un prototip de dimensiune completă al laserului LDEW.
La începutul anului 2016, MBDA Deutschland a introdus complexul laser efector laser, care poate fi instalat pe transportoare terestre și maritime și este conceput pentru a distruge UAV-uri, rachete și obuze de mortar. Complexul oferă apărare într-un sector de 360 de grade, are un timp de reacție minim și este capabil să respingă atacurile care vin din diferite direcții. Compania raportează că laserul său are un potențial uriaș de dezvoltare.
spune Peter Heilmeyer, șeful departamentului de vânzări și dezvoltare a afacerilor.
Companiile germane sunt la egalitate și probabil depășesc companiile americane în cursa înarmărilor cu laser și sunt destul de capabile să fie primele care introduc nu numai sisteme laser sol, dar și pe mare.
În Franța, proiectul promițător Advansea al DCNS este luat în considerare utilizarea tehnologiilor de propulsie complet electrică. Proiectul Advansea este planificat să fie echipat cu un generator de energie electrică de 20 de megawați capabil să răspundă nevoilor de arme laser avansate.
În Rusia, potrivit rapoartelor presei, armele laser pot fi plasate pe un distrugător nuclear promițător „Lider”. Pe de o parte, o centrală nucleară sugerează că există suficientă putere pentru a furniza energie armelor laser, pe de altă parte, acest proiect este în stadiul de proiectare preliminară și este clar prematur să vorbim despre ceva anume.
Separat, este necesar să evidențiem proiectul american al unui laser cu electroni liberi - Free Electron Laser (FEL), dezvoltat în interesul Marinei SUA. Armele cu laser de acest tip au diferențe semnificative în comparație cu alte tipuri de lasere.
Radiația într-un laser cu electroni liberi este generată de un fascicul monoenergetic de electroni care se mișcă într-un sistem periodic de deviere a câmpurilor electrice sau magnetice. Prin modificarea energiei fasciculului de electroni, precum și a intensității câmpului magnetic și a distanței dintre magneți, este posibilă modificarea frecvenței radiației laser pe o gamă largă, obținând radiații în intervalul de la raze X la cuptor cu microunde la iesire.
Laserele cu electroni liberi sunt mari, ceea ce face dificilă plasarea lor pe purtători de dimensiuni mici. În acest sens, navele de suprafață mare sunt purtători optimi de lasere de acest tip.
Boeing dezvoltă laserul FEL pentru Marina SUA. Un prototip de laser FEL de 14 kW a fost demonstrat în 2011. În prezent, starea lucrărilor la acest laser este necunoscută, s-a planificat creșterea treptată a puterii de radiație până la 1 MW. Principala dificultate este crearea unui injector de electroni cu puterea necesară.
În ciuda faptului că dimensiunile laserului FEL vor depăși dimensiunile laserelor de putere comparabilă bazate pe alte tehnologii (solid-state, fibră), capacitatea sa de a modifica frecvența radiației pe o gamă largă vă va permite să alegeți lungimea de undă, în conformitate cu condițiile meteorologice și tipul țintei atinse. Este greu de așteptat la apariția laserelor FEL cu o putere suficientă în viitorul apropiat, ci mai degrabă după 2030.
În comparație cu alte tipuri de forțe armate, desfășurarea armelor laser pe nave de război are atât plusurile, cât și minusurile sale.
Pe navele existente, puterea armelor laser care pot fi instalate în timpul upgrade-ului este limitată de capacitățile generatoarelor de energie. Cele mai noi și promițătoare nave sunt dezvoltate pe baza tehnologiilor de propulsie electrică, care vor furniza arme cu laser suficientă energie electrică.
Există mult mai mult spațiu pe nave decât pe transportatorii terestre și, respectiv, aerieni, nu există probleme cu amplasarea echipamentelor de dimensiuni mari. Și, în sfârșit, există oportunități de a asigura o răcire eficientă a echipamentelor laser.
Pe de altă parte, navele se află într-un mediu agresiv - apă de mare, ceață sărată. Umiditatea ridicată deasupra suprafeței mării va reduce semnificativ puterea radiației laser la lovirea țintelor deasupra suprafeței apei și, prin urmare, puterea minimă a armelor laser potrivite pentru plasarea pe nave poate fi estimată la 100 kW.
Pentru nave, nevoia de a lovi ținte „ieftine”, cum ar fi minele și rachetele nedirijate, nu este atât de critică, astfel de arme pot reprezenta o amenințare limitată doar în bazele lor. De asemenea, amenințarea pe care o reprezintă ambarcațiunile mici nu poate fi considerată o justificare pentru desfășurarea armelor cu laser, deși în unele cazuri acestea pot provoca pagube grave.
UAV-urile de dimensiuni mici reprezintă o anumită amenințare pentru nave, atât ca mijloc de recunoaștere, cât și ca mijloc de distrugere a punctelor vulnerabile ale navei, de exemplu, radarul. Înfrângerea unor astfel de UAV-uri cu arme de rachete și tun poate fi dificilă, iar în acest caz, prezența armelor de apărare cu laser la bordul navei va rezolva complet această problemă.
Rachetele antinavă (ASM), împotriva cărora pot fi utilizate armele cu laser, pot fi împărțite în două subgrupe:
- rachete antinavă subsonice și supersonice cu zbor joase;
- rachete antinavă supersonice și hipersonice care atacă de sus, inclusiv de-a lungul unei traiectorii aerobalistice.
În ceea ce privește rachetele antinavă care zboară joase, un obstacol pentru armele cu laser va fi curbura suprafeței pământului, care limitează raza unei lovituri directe și saturația atmosferei inferioare cu vapori de apă, care reduce puterea de grinda.
Pentru a crește zona afectată, se iau în considerare opțiunile de plasare a elementelor emitente ale armelor laser pe suprastructură. Puterea unui laser potrivit pentru distrugerea rachetelor moderne antinavă cu zbor joasă va fi cel mai probabil de la 300 kW.
Zona de ucidere a rachetelor antinavă care atacă de-a lungul unei traiectorii la mare altitudine va fi limitată doar de puterea radiației laser și de capacitățile sistemelor de ghidare.
Cea mai dificilă țintă vor fi rachetele anti-navă hipersonice, atât din cauza timpului minim petrecut în zona afectată, cât și din cauza prezenței protecției termice regulate. Cu toate acestea, protectia termica este optimizata pentru incalzirea carcasei rachetei antinava in timpul zborului, iar kilowatii suplimentari evident nu vor aduce beneficii rachetei.
Necesitatea distrugerii garantate a rachetelor hipersonice antinava va necesita amplasarea de lasere cu o putere de peste 1 MW la bordul navei, cea mai buna solutie ar fi un laser cu electroni liberi. De asemenea, armele laser de o asemenea putere pot fi folosite împotriva navelor spațiale cu orbită joasă.
Din când în când, publicațiile militare, inclusiv Military Review, discută informații despre securitatea slabă a rachetelor antinavă cu cap de orientare radar (RL GOS), împotriva interferențelor electronice și a perdelelor de mascare folosite de la bordul unei nave. Soluția la această problemă este utilizarea unui căutător multispectral, inclusiv canale de televiziune și imagini termice. Prezența armelor laser la bordul unei nave, chiar și cu o putere minimă de aproximativ 100 kW, poate neutraliza avantajele rachetelor antinavă cu un căutător multispectral, datorită orbirii permanente sau temporare a matricelor sensibile.
În Statele Unite se dezvoltă variante de pistoale acustice laser care fac posibilă reproducerea vibrațiilor sonore intense la o distanță considerabilă de sursa de radiație. Poate că, pe baza acestor tehnologii, laserele de bord pot fi folosite pentru a crea interferențe acustice sau momeli pentru sonarele și torpile inamice.
Prototip de pistol laser acustic
Astfel, se poate presupune că apariția armelor laser pe navele de război va face posibilă creșterea rezistenței acestora la toate tipurile de mijloace de atac.
Principalul obstacol în calea plasării armelor laser pe nave este lipsa energiei electrice necesare. În acest sens, apariția armelor laser cu adevărat eficiente va începe cel mai probabil doar cu punerea în funcțiune a unor nave promițătoare cu tehnologie de propulsie completă electrică.
Navele modernizate pot fi echipate cu un număr limitat de lasere cu o putere de ordinul 100-300 kW.
Pe submarine, amplasarea armelor laser cu o putere de 300 kW sau mai mult cu emisia de radiație printr-un dispozitiv terminal situat pe periscop va permite submarinului să efectueze distrugeri de la adâncimea periscopului. aviaţie mijloace anti-submarine ale inamicului - avioane și elicoptere de apărare anti-submarină (ASD).
O creștere suplimentară a puterii laserelor, de la 1 MW și mai mult, va face posibilă deteriorarea sau distrugerea completă a navelor spațiale pe orbită joasă, conform desemnării țintei externe. Avantajele plasării unor astfel de arme pe submarine sunt furtivitatea ridicată și acoperirea globală a transportatorului. Capacitatea de a se deplasa în Oceanul Mondial la o rază nelimitată va permite unui submarin care poartă arme laser să ajungă la un punct optim pentru distrugerea unui satelit spațial, ținând cont de traiectoria lui de zbor. Iar secretul va îngreuna inamicul să facă pretenții (ei bine, nava spațială este în neregulă, cum să demonstrezi cine a doborât-o, dacă în mod clar nu existau forțe armate în această regiune).
În general, în etapa inițială, marina va beneficia mai puțin de introducerea armelor cu laser în comparație cu alte ramuri ale forțelor armate. Cu toate acestea, în viitor, pe măsură ce rachetele antinavă continuă să se îmbunătățească, sistemele laser vor deveni o parte integrantă a apărării antiaeriene / apărării antirachetă a navelor de suprafață și, eventual, a submarinelor.
În 1976, au fost aprobați termenii de referință (TOR) pentru conversia navei de debarcare Project 770 SDK-20 în nava experimentală Foros (Proiectul 10030) cu complexul laser Akvilon. În 1984, nava sub denumirea OS-90 „Foros” a devenit parte a Mării Negre. flota URSS și la poligonul Feodosia, pentru prima dată în povestiri Marina sovietică a efectuat trageri de probă cu pistolul laser Akvilon. Tragerea a avut succes, racheta care zbura jos a fost detectată în timp util și distrusă de un fascicul laser.
Proiectul 10030 „Foros” cu complexul laser „Akvilon”
Ulterior, complexul Akvilon a fost instalat pe o navă mică de artilerie construită conform unui proiect modificat 12081. Puterea complexului a fost redusă, scopul său a fost dezactivarea mijloacelor optic-electronice și deteriorarea organelor vizuale ale personalului antiamfibiului inamic. apărare.
Mică navă de artilerie 12081 cu sistem laser Akvilon
În același timp, proiectul Aidar era în curs de elaborare pentru a crea cea mai puternică instalație laser de bord din URSS. În 1978, transportorul de lemn „Vostok-3” a fost transformat într-un transportator de arme laser - nava „Dikson” (proiectul 05961). Ca sursă de energie pentru sistemul laser Aidar, pe navă au fost instalate trei motoare cu reacție de la aeronava Tu-154.
În timpul testelor din 1980, o salvă cu laser a fost trasă către o țintă situată la o distanță de 4 kilometri. Ținta a fost lovită prima dată, dar niciunul dintre cei prezenți nu a văzut fasciculul în sine și distrugerea vizibilă a țintei. Lovitura a fost înregistrată de un senzor termic montat pe țintă, eficiența fasciculului a fost de 5%, probabil că o parte semnificativă a energiei fasciculului a fost absorbită de evaporarea umidității de la suprafața mării.
În Statele Unite, cercetările care vizează crearea de arme cu laser de luptă au fost efectuate și din anii 70 ai secolului trecut, când a început programul ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Inițial, s-a lucrat pe lasere gaz-dinamice, dar apoi accentul s-a mutat pe laserele chimice.
În 1973, TRW a început să lucreze la o demonstrație experimentală a unui laser cu fluorură de deuteriu cu undă continuă NACL (Navy ARPA Chemical Laser), cu o putere de aproximativ 100 kW. Lucrările de cercetare și dezvoltare (R&D) asupra complexului NACL au fost efectuate până în 1976.
În 1977, Departamentul de Apărare al SUA a deschis programul Sea Light, care vizează dezvoltarea unui sistem laser de înaltă energie cu o putere de până la 2 MW. Ca urmare, a fost creată o instalație poligonală a unui laser chimic fluor-deuteriu „MIRACL” (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), care funcționează într-un mod continuu de generare a radiațiilor, cu o putere maximă de ieșire de 2,2 MW la o lungime de undă de 3,8. μm, primele sale teste au avut loc în septembrie 1980.
În 1989, la Centrul de testare White Sands, au fost efectuate experimente folosind complexul laser MIRACL pentru a intercepta ținte controlate radio de tip BQM-34, simulând zborul rachetelor antinavă (ASM) la viteze subsonice. Ulterior, au fost interceptate rachete vandale supersonice (M = 2), imitând un atac cu rachete antinavă la altitudini joase. În timpul testelor efectuate din 1991 până în 1993, dezvoltatorii au precizat criteriile de lovire a rachetelor de diferite clase și, de asemenea, au efectuat o interceptare practică a vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) care simulau utilizarea rachetelor antinavă de către inamic.
Complexul laser «MIRACL»
La sfârșitul anilor 1990, utilizarea unui laser chimic ca armă de bord a fost abandonată din cauza necesității de a stoca și utiliza componente toxice. (cel mai probabil și din cauza complexității generale a funcționării și întreținerii armelor de acest tip).
Ulterior, Marina SUA și alte țări NATO s-au concentrat pe lasere, care sunt alimentate de energie electrică.
Ca parte a programului SSL-TM, Raytheon a creat un complex laser demonstrativ LaWS (Laser Weapon System) cu o putere de 33 kW. În timpul testelor din 2012, complexul LaWS, de la distrugătorul (EM) Dewey (de tip Arleigh Burke), a lovit 12 ținte BQM-I74A.
Complexul LaWS este modular, puterea este câștigată prin însumarea fasciculelor laserelor cu infraroșu cu stare solidă de putere mai mică. Laserele sunt amplasate într-o singură carcasă masivă. Din 2014, sistemul laser LaWS a fost instalat pe USS Ponce (LPD-15) pentru a evalua impactul condițiilor reale de operare asupra performanței și eficacității armei. Până în 2017, capacitatea complexului urma să fie mărită la 100 kW.
Legile complexe ale laserului
Demonstrație laser Legislație
În acest moment, mai multe companii americane, printre care Northrop Grumman, Boeing și Locheed Martin, dezvoltă sisteme de autoapărare a navelor cu laser bazate pe lasere cu stare solidă și cu fibră. Pentru a reduce riscurile, Marina SUA implementează simultan mai multe programe care vizează obținerea de arme cu laser. Din cauza schimbării denumirilor ca parte a transferului de proiecte de la o companie la alta sau a fuziunii proiectelor, pot exista suprapuneri de nume.
Northrop Grumman Corporation lucrează la un laser de luptă modular, desemnat MLD (Maritime Laser Demonstration). Puterea inițială a laserului este de 15 kW, designul modular vă permite să obțineți o putere totală de până la 105 kW. În viitor, puterea de ieșire a centralei poate fi mărită la 300-600 kW.
Boeing a primit un contract de 29,5 milioane de dolari pentru dezvoltarea unui sistem de ghidare cu fascicul laser care ar putea oferi țintirea precisă a armelor laser ale Marinei SUA.
În 2019, programului SNLWS pentru a instala un laser cu stare solidă cu o putere de 60 kW sau mai mult pe distrugătoarele URO din clasa Arleigh Burke a fost alocat 190 de milioane de dolari din buget. Se preconizează echiparea a trei distrugătoare, Marina așteaptă primul distrugător echipat cu arme laser la sfârșitul anului 2020.
Locheed Martin Corporation a primit un contract de 150 de milioane de dolari (upgradabil la 942,8 milioane de dolari) pentru a furniza Marinei SUA arma laser de înaltă energie HELIOS. Planurile includ testarea la bordul distrugătoarelor din clasa Arleigh Burke în 2019-2020 (poate că acest lucru este doar în cadrul programului SNLWS).
Există, de asemenea, informații despre programul de instalare a armelor laser de 150 de kilowați pe UDC de tip San Antonio și programul de arme laser RHEL (Ruggedized High Energy Laser) cu o putere de 150 kW sau mai mult.
Apariția unui laser experimental de luptă la bordul distrugătorului Arleigh Burke URO este așteptată în 2020
Potrivit presei americane, proiectul promițătoarei fregate FFG (X) a marinei americane include cerința instalării unui laser de luptă de 150 kW (sau rezervarea unui loc pentru instalare), controlat de sistemul de luptă COMBATSS-21.
Complexul laser Legile privind proiectul unei fregate promițătoare FFG (X) de la Lockheed Martin
Pe lângă Statele Unite, cel mai mare interes pentru laserele de pe mare îl arată fosta „stăpână a mărilor” – Marea Britanie. Lipsa unei industrii laser nu permite implementarea de sine stătătoare a proiectului, în legătură cu care, în 2016, Ministerul britanic al Apărării a anunțat o licitație pentru dezvoltarea unui demonstrator de tehnologie LDEW (Laser Directed Energy Weapon), care a fost câștigat de compania germană MBDA Deutschland. În 2017, consorțiul a prezentat un prototip de dimensiune completă al laserului LDEW.
Prototip laser LDEW
La începutul anului 2016, MBDA Deutschland a introdus complexul laser efector laser, care poate fi instalat pe transportoare terestre și maritime și este conceput pentru a distruge UAV-uri, rachete și obuze de mortar. Complexul oferă apărare într-un sector de 360 de grade, are un timp de reacție minim și este capabil să respingă atacurile care vin din diferite direcții. Compania raportează că laserul său are un potențial uriaș de dezvoltare.
„Recent, MBDA Deutschland a investit masiv din bugetul său în crearea tehnologiei laser. Am obținut rezultate semnificative în comparație cu alte companii”,
spune Peter Heilmeyer, șeful departamentului de vânzări și dezvoltare a afacerilor.
Complexul de laser de bord "Laser effector" compania MBDA Deutschland
Companiile germane sunt la egalitate și probabil depășesc companiile americane în cursa înarmărilor cu laser și sunt destul de capabile să fie primele care introduc nu numai sisteme laser sol, dar și pe mare.
În Franța, proiectul promițător Advansea al DCNS este luat în considerare utilizarea tehnologiilor de propulsie complet electrică. Proiectul Advansea este planificat să fie echipat cu un generator de energie electrică de 20 de megawați capabil să răspundă nevoilor de arme laser avansate.
Proiectul francez al unei nave de război cu arme laser „Advansea”
În Rusia, potrivit rapoartelor presei, armele laser pot fi plasate pe un distrugător nuclear promițător „Lider”. Pe de o parte, o centrală nucleară sugerează că există suficientă putere pentru a furniza energie armelor laser, pe de altă parte, acest proiect este în stadiul de proiectare preliminară și este clar prematur să vorbim despre ceva anume.
Conceptul de distrugător nuclear „Lider”
Separat, este necesar să evidențiem proiectul american al unui laser cu electroni liberi - Free Electron Laser (FEL), dezvoltat în interesul Marinei SUA. Armele cu laser de acest tip au diferențe semnificative în comparație cu alte tipuri de lasere.
Radiația într-un laser cu electroni liberi este generată de un fascicul monoenergetic de electroni care se mișcă într-un sistem periodic de deviere a câmpurilor electrice sau magnetice. Prin modificarea energiei fasciculului de electroni, precum și a intensității câmpului magnetic și a distanței dintre magneți, este posibilă modificarea frecvenței radiației laser pe o gamă largă, obținând radiații în intervalul de la raze X la cuptor cu microunde la iesire.
Principiul de funcționare al unui laser cu electroni liberi
Laserele cu electroni liberi sunt mari, ceea ce face dificilă plasarea lor pe purtători de dimensiuni mici. În acest sens, navele de suprafață mare sunt purtători optimi de lasere de acest tip.
Boeing dezvoltă laserul FEL pentru Marina SUA. Un prototip de laser FEL de 14 kW a fost demonstrat în 2011. În prezent, starea lucrărilor la acest laser este necunoscută, s-a planificat creșterea treptată a puterii de radiație până la 1 MW. Principala dificultate este crearea unui injector de electroni cu puterea necesară.
În ciuda faptului că dimensiunile laserului FEL vor depăși dimensiunile laserelor de putere comparabilă bazate pe alte tehnologii (solid-state, fibră), capacitatea sa de a modifica frecvența radiației pe o gamă largă vă va permite să alegeți lungimea de undă, în conformitate cu condițiile meteorologice și tipul țintei atinse. Este greu de așteptat la apariția laserelor FEL cu o putere suficientă în viitorul apropiat, ci mai degrabă după 2030.
În comparație cu alte tipuri de forțe armate, desfășurarea armelor laser pe nave de război are atât plusurile, cât și minusurile sale.
Pe navele existente, puterea armelor laser care pot fi instalate în timpul upgrade-ului este limitată de capacitățile generatoarelor de energie. Cele mai noi și promițătoare nave sunt dezvoltate pe baza tehnologiilor de propulsie electrică, care vor furniza arme cu laser suficientă energie electrică.
Există mult mai mult spațiu pe nave decât pe transportatorii terestre și, respectiv, aerieni, nu există probleme cu amplasarea echipamentelor de dimensiuni mari. Și, în sfârșit, există oportunități de a asigura o răcire eficientă a echipamentelor laser.
Pe de altă parte, navele se află într-un mediu agresiv - apă de mare, ceață sărată. Umiditatea ridicată deasupra suprafeței mării va reduce semnificativ puterea radiației laser la lovirea țintelor deasupra suprafeței apei și, prin urmare, puterea minimă a armelor laser potrivite pentru plasarea pe nave poate fi estimată la 100 kW.
Pentru nave, nevoia de a lovi ținte „ieftine”, cum ar fi minele și rachetele nedirijate, nu este atât de critică, astfel de arme pot reprezenta o amenințare limitată doar în bazele lor. De asemenea, amenințarea pe care o reprezintă ambarcațiunile mici nu poate fi considerată o justificare pentru desfășurarea armelor cu laser, deși în unele cazuri acestea pot provoca pagube grave.
Ca urmare a atacului terorist asupra distrugătorului URO „Cole” al Marinei SUA, efectuat la 12 octombrie 2000 în portul Yemen cu o barcă cu motor, 17 marinari au fost uciși, zeci de alți au fost răniți, nava a primit daune semnificative (apropo, Google emite rezultate semnificativ mai puține decât, de exemplu, Yandex)
UAV-urile de dimensiuni mici reprezintă o anumită amenințare pentru nave, atât ca mijloc de recunoaștere, cât și ca mijloc de distrugere a punctelor vulnerabile ale navei, de exemplu, radarul. Înfrângerea unor astfel de UAV-uri cu arme de rachete și tun poate fi dificilă, iar în acest caz, prezența armelor de apărare cu laser la bordul navei va rezolva complet această problemă.
Rachetele antinavă (ASM), împotriva cărora pot fi utilizate armele cu laser, pot fi împărțite în două subgrupe:
- rachete antinavă subsonice și supersonice cu zbor joase;
- rachete antinavă supersonice și hipersonice care atacă de sus, inclusiv de-a lungul unei traiectorii aerobalistice.
În ceea ce privește rachetele antinavă care zboară joase, un obstacol pentru armele cu laser va fi curbura suprafeței pământului, care limitează raza unei lovituri directe și saturația atmosferei inferioare cu vapori de apă, care reduce puterea de grinda.
Pentru a crește zona afectată, se iau în considerare opțiunile de plasare a elementelor emitente ale armelor laser pe suprastructură. Puterea unui laser potrivit pentru distrugerea rachetelor moderne antinavă cu zbor joasă va fi cel mai probabil de la 300 kW.
În designul conceptual al navei de război Dreadnought 2050 a viitorului, amplasarea armelor laser ar trebui să fie la bordul UAV-ului, alimentat cu energie electrică prin cablu de la nava de transport.
Zona de ucidere a rachetelor antinavă care atacă de-a lungul unei traiectorii la mare altitudine va fi limitată doar de puterea radiației laser și de capacitățile sistemelor de ghidare.
Cea mai dificilă țintă vor fi rachetele anti-navă hipersonice, atât din cauza timpului minim petrecut în zona afectată, cât și din cauza prezenței protecției termice regulate. Cu toate acestea, protectia termica este optimizata pentru incalzirea carcasei rachetei antinava in timpul zborului, iar kilowatii suplimentari evident nu vor aduce beneficii rachetei.
Necesitatea distrugerii garantate a rachetelor hipersonice antinava va necesita amplasarea de lasere cu o putere de peste 1 MW la bordul navei, cea mai buna solutie ar fi un laser cu electroni liberi. De asemenea, armele laser de o asemenea putere pot fi folosite împotriva navelor spațiale cu orbită joasă.
Din când în când, publicațiile militare, inclusiv Military Review, discută informații despre securitatea slabă a rachetelor antinavă cu cap de orientare radar (RL GOS), împotriva interferențelor electronice și a perdelelor de mascare folosite de la bordul unei nave. Soluția la această problemă este utilizarea unui căutător multispectral, inclusiv canale de televiziune și imagini termice. Prezența armelor laser la bordul unei nave, chiar și cu o putere minimă de aproximativ 100 kW, poate neutraliza avantajele rachetelor antinavă cu un căutător multispectral, datorită orbirii permanente sau temporare a matricelor sensibile.
În Statele Unite se dezvoltă variante de pistoale acustice laser care fac posibilă reproducerea vibrațiilor sonore intense la o distanță considerabilă de sursa de radiație. Poate că, pe baza acestor tehnologii, laserele de bord pot fi folosite pentru a crea interferențe acustice sau momeli pentru sonarele și torpile inamice.
Prototip de pistol laser acustic
Astfel, se poate presupune că apariția armelor laser pe navele de război va face posibilă creșterea rezistenței acestora la toate tipurile de mijloace de atac.
Principalul obstacol în calea plasării armelor laser pe nave este lipsa energiei electrice necesare. În acest sens, apariția armelor laser cu adevărat eficiente va începe cel mai probabil doar cu punerea în funcțiune a unor nave promițătoare cu tehnologie de propulsie completă electrică.
Navele modernizate pot fi echipate cu un număr limitat de lasere cu o putere de ordinul 100-300 kW.
Pe submarine, amplasarea armelor laser cu o putere de 300 kW sau mai mult cu emisia de radiație printr-un dispozitiv terminal situat pe periscop va permite submarinului să efectueze distrugeri de la adâncimea periscopului. aviaţie mijloace anti-submarine ale inamicului - avioane și elicoptere de apărare anti-submarină (ASD).
O creștere suplimentară a puterii laserelor, de la 1 MW și mai mult, va face posibilă deteriorarea sau distrugerea completă a navelor spațiale pe orbită joasă, conform desemnării țintei externe. Avantajele plasării unor astfel de arme pe submarine sunt furtivitatea ridicată și acoperirea globală a transportatorului. Capacitatea de a se deplasa în Oceanul Mondial la o rază nelimitată va permite unui submarin care poartă arme laser să ajungă la un punct optim pentru distrugerea unui satelit spațial, ținând cont de traiectoria lui de zbor. Iar secretul va îngreuna inamicul să facă pretenții (ei bine, nava spațială este în neregulă, cum să demonstrezi cine a doborât-o, dacă în mod clar nu existau forțe armate în această regiune).
În general, în etapa inițială, marina va beneficia mai puțin de introducerea armelor cu laser în comparație cu alte ramuri ale forțelor armate. Cu toate acestea, în viitor, pe măsură ce rachetele antinavă continuă să se îmbunătățească, sistemele laser vor deveni o parte integrantă a apărării antiaeriene / apărării antirachetă a navelor de suprafață și, eventual, a submarinelor.
informații