Planuri îndrăznețe: apărare cu rachete cu laser de la Raytheon împotriva vehiculelor hipersonice

23
În lista de produse a companiei americane Raytheon, există sisteme de diferite clase și intenționează să dezvolte direcții fundamental noi. Zilele trecute, compania a vorbit despre dorința sa de a dezvolta o nouă versiune a sistemului de apărare antirachetă cu laser, capabilă să lupte chiar și cu avioanele hipersonice. Cu toate acestea, Raytheon admite că o astfel de sarcină ar fi extrem de dificilă.

„Următorul zbor către Lună”


În ultimele luni, site-ul oficial al lui Raytheon a publicat articole din seria „The Next Moonshots” – „The Next Flights to the Moon”. Ele descriu planurile companiei pentru viitor, legate de tehnologii avansate și dezvoltări fundamental noi. Crearea unor astfel de sisteme este extrem de complexă, motiv pentru care sunt comparate cu programul lunar american din trecut.



Planuri îndrăznețe: apărare cu rachete cu laser de la Raytheon împotriva vehiculelor hipersonice


Noul material din serie este dedicat sistemelor de apărare antirachetă cu laser. Sisteme similare sunt deja create și testate, dar dezvoltatorii lor se confruntă cu noi provocări. Rusia și China au anunțat apariția unor avioane de lovitură hipersonică promițătoare. Statele Unite trebuie să fie protejate de astfel de amenințări, iar Raytheon trebuie să le creeze.

Crearea unui sistem de apărare antirachetă laser „hipersonic” este o sarcină deosebit de dificilă și necesită crearea de noi dispozitive și tehnologii. Este necesar să se rezolve o serie de probleme fundamentale, fără de care înfrângerea unei aeronave hipersonice va fi imposibilă. De aceea, o astfel de apărare antirachetă este comparată în complexitate cu un zbor către Lună.

Ca o ilustrare a materialului despre noua direcție, aceștia au citat un videoclip promoțional publicat în toamna anului trecut. Acesta a arătat cum sistemele laser compacte au lovit rachete neghidate, UAV-uri și chiar un elicopter. Cu toate acestea, acest videoclip nu are legătură directă cu munca planificată și demonstrează doar principiile generale ale combaterii țintelor aeriene.

Probleme și sarcini


Deși proiectul promițător este similar cu cele existente, crearea lui este asociată cu anumite dificultăți. Deci, laserele moderne de luptă sunt capabile să ardă literalmente avioane fără pilot. Cu toate acestea, pentru a distruge o rachetă balistică, este necesar un „număr de fotoni” mult mai mare. Astfel, sunt necesare niște surse puternice de energie și radiații.

Complexul laser are nevoie de mijloace optice speciale capabile să reziste la o putere mare de radiație. În cele din urmă, toate componentele unui astfel de sistem trebuie plasate pe un mediu adecvat.

Un sistem de apărare antirachetă de acest fel poate întâmpina probleme din cauza problemelor de vizibilitate. Raza laser nu se îndoaie și, prin urmare, raza de „tragere” este limitată fizic de orizont. Acest lucru poate reduce raza maximă posibilă de a lovi anumite ținte. Soluția ar putea fi plasarea laserului pe o navă spațială. „Satelitul de luptă” are avantaje, dar este complex și costisitor.



Raytheon consideră că apariția unui sistem eficient de apărare împotriva rachetelor laser poate deveni un factor de descurajare în domeniul armelor nucleare. Dacă Statele Unite primesc un sistem capabil să facă față armelor de rachete nucleare ale inamicului cu efort și cheltuieli minime, este puțin probabil ca acesta din urmă să investească în dezvoltarea sa.

Dificultăți pe drum


Un articol recent de la Raytheon este de oarecare interes. Cel puțin, demonstrează dorința acestei companii de a continua dezvoltarea tehnologiilor laser, inclusiv cu scopul de a crea mijloace de protecție împotriva armelor fundamental noi. Cu toate acestea, până acum nu există niciun motiv să credem că Raytheon a reușit să meargă în această direcție dincolo de discuțiile preliminare și de căutarea soluțiilor de bază. Mai mult, interceptarea aeronavelor de atac hipersonic nu este încă disponibilă nici măcar în materiale promoționale.

Cu toate acestea, Raytheon construiește și testează deja sisteme laser capabile să urmărească și să lovească ținte aeriene. În viitor, produsele de acest fel își pot găsi aplicații în apărarea antiaeriană și apărarea antirachetă „tradițională”. Pe baza unor astfel de complexe și tehnologiilor lor, este teoretic posibil să se creeze sisteme mai avansate capabile să intercepteze ținte fundamental noi.

Articolul publicat enumeră principalele dificultăți întâmpinate în crearea laserelor de luptă pentru apărarea aeriană și apărarea antirachetă. Sunt necesare o sursă de energie și o sursă de radiații de putere suficientă, precum și sisteme optice și comenzi. În contextul luptei împotriva aeronavelor hipersonice, toate aceste probleme sunt exacerbate și sunt, de asemenea, completate de câteva dificultăți caracteristice.

Principalul factor care determină calitățile de luptă ale unui sistem de lovitură hipersonică este viteza mare a aeronavei. Este capabil să parcurgă distanțe lungi într-un timp minim, ceea ce reduce timpul de reacție din partea sistemului de apărare aeriană-rachetă. În plus, devine mai dificil să urmăriți și să urmăriți ținta odată cu emiterea ulterioară a desemnării țintei pentru a trage cu arme. Toate acestea impun cerințe speciale atât asupra mijloacelor de detectare din sistemele de apărare aeriană și antirachetă, cât și asupra sistemelor de control ale complexului antiaerian.

Pentru a distruge o aeronavă, un laser de luptă trebuie să îi transfere o anumită energie și apar și dificultăți în acest domeniu. Prima este dificultatea de a îndrepta un fascicul laser către un obiect care se mișcă rapid și de a-l păstra pentru timpul necesar. Pentru a rezolva această problemă, sunt necesare mijloace avansate de urmărire și control al unui laser de luptă. A doua problemă este legată și de caracteristicile de zbor ale sistemului hipersonic. O astfel de aeronavă este capabilă să manevreze imprevizibil, iar un sistem de apărare antirachetă cu laser trebuie să răspundă la acțiunile sale, menținând în același timp ghidarea.



Următoarea dificultate este prezentă în contextul transferului de energie. O aeronavă hipersonică trebuie să fi dezvoltat protecție termică. Laserul pentru a-l învinge trebuie să fie suficient de puternic pentru a „spărge” o astfel de protecție. Protecția termică în zbor se confruntă cu sarcini mari, dar acest lucru nu simplifică semnificativ funcționarea laserului. De asemenea, depinde de puterea laserului dacă sistemul de apărare antirachetă va avea timp să lovească ținta înainte de a părăsi zona de responsabilitate.

Necesitatea de a crea instrumente de detectare extrem de eficiente și un emițător laser puternic afectează negativ dimensiunea și mobilitatea întregului complex. De asemenea, este extrem de dificil de fabricat și operat. Cu toate acestea, costul semnificativ și dimensiunea considerabilă sunt o problemă standard pentru toate laserele de luptă existente capabile să dezvolte puterea necesară.

planuri îndrăznețe


Dintr-un articol recent de la Raytheon, există doar două concluzii principale. Primul este că unul dintre cei mai importanți producători americani de arme ia în considerare posibilitatea de a crea noi sisteme de apărare antiaeriană și antirachetă care să răspundă provocărilor viitorului apropiat. A doua concluzie este că Raytheon este foarte conștient de cât de dificil va fi implementarea unor astfel de planuri și, de asemenea, imaginează-ți ce sarcini vor trebui rezolvate pentru aceasta.

Este curios că, în paralel, Raytheon va lucra la propriul avion de lovitură hipersonică. În special, un articol corespunzător a fost publicat în secțiunea „The Next Moonshots” în urmă cu câteva luni. Se poate presupune că dezvoltarea simultană a aeronavelor promițătoare și a mijloacelor de combatere a acestora vor facilita, într-o oarecare măsură, obținerea rezultatelor dorite în ambele direcții.

În articolul său, Raytheon menționează direct cele mai recente evoluții din Rusia și China. Într-adevăr, Statele Unite văd aceste țări ca potențiali adversari și acționează în consecință. Militarii și inginerii ruși și chinezi trebuie să țină cont de declarațiile americane și să tragă concluziile necesare. În prezent, sistemele de lovitură hipersonică sunt invulnerabile la sistemele de apărare ale SUA, dar acest lucru se poate schimba în viitor.
23 comentarii
informații
Dragă cititor, pentru a lăsa comentarii la o publicație, trebuie login.
  1. +1
    24 mai 2019 05:31
    Un focos hipersonic zboară în atmosferă într-un nor de plasmă. Cum va sparge laserul prin acest nor? Ei bine, să spunem că sparge cumva... Proprietățile optice ale plasmei sunt diferite. Luăm un pahar plin pe jumătate cu apă, aruncăm un creion, privim din lateral. Ce avem? Creionul s-a „rupt”. Iată un astfel de joc de cuvinte, înțelegi râs
    1. +2
      24 mai 2019 06:14
      laserul pe „hipersound” este cu adevărat îndrăzneț ... (înghețați pentru o secundă, voi ținti ...))))
    2. +1
      24 mai 2019 09:18
      Citat din Karabas
      Un focos hipersonic zboară în atmosferă într-un nor de plasmă. Cum va sparge laserul prin acest nor?

      Densitatea de electroni din norul de plasmă menționat este mai mică decât frecvența de tăiere a plasmei pentru laserele utilizate în domeniile optice și chiar IR. Prin urmare, norul de plasmă este transparent pentru fasciculul laser Peresvet.
      1. -1
        24 mai 2019 09:58
        Densitatea de electroni din norul de plasmă menționat este mai mică decât frecvența de tăiere a plasmei pentru laserele utilizate în domeniile optice și chiar IR. Prin urmare, norul de plasmă este transparent pentru fasciculul laser Peresvet.

        Cât de inteligent la prima vedere râs Nu contează că este un gunoi, principalul lucru este să faci o impresie și să descrii pe scurt tolmudurile științifice. Imprăștie fascicul laser cu plasmă. Iată un articol, consultați http://journals.ioff.ru/articles/viewPDF/38867
        1. +1
          24 mai 2019 10:58
          Citat din Karabas
          Iată un articol, consultați http://journals.ioff.ru/articles/viewPDF/38867

          Din fig. 3 din articolul pe care l-ai menționat, se vede că chiar și la presiunea atmosferică aproape de 750 Torr, unghiul maxim de împrăștiere este de 6 ... 8 grade.
          Grosimea h a norului de plasmă în jurul unei ținte hipersonice, de exemplu, la o viteză de Mach 10 este h=Vsound/Vrockets* L ~= 330/3300*3=0.3 metri, unde L=3 metri este lungimea rachetă. La o grosime h=0.3 metri cu un unghi de împrăștiere teta=8 grade, abaterea fasciculului laser dR va fi
          dR =h*teta=0.3*8*3.14/180=0.04 metri. Deci nu vorbești despre nimic despre împrăștiere. Acestea. putem neglija împrăștierea fasciculului laser în norul de plasmă în jurul rachetei hipersonice, este prea mic pentru a avea vreun efect de scădere asupra energiei și puterii fasciculului laser asupra țintei.
          1. 0
            28 august 2019 11:39
            Din figura 3 rezultă că, cu un unghi de împrăștiere de 6 grade, puterea disipată depășește 200KW.
            Grosimea h a norului de plasmă în jurul unei ținte hipersonice, de exemplu, la o viteză de Mach 10 este h=Vsound/Vrockets* L ~= 330/3300*3=0.3 metri, unde L=3 metri este lungimea rachetă. La o grosime h=0.3 metri cu un unghi de împrăștiere teta=8 grade, abaterea fasciculului laser dR va fi
            dR =h*teta=0.3*8*3.14/180=0.04 метра.

            De unde o ai??? asigurare
            Acestea. putem neglija împrăștierea fasciculului laser în norul de plasmă în jurul rachetei hipersonice, este prea mic pentru a avea vreun efect de scădere asupra energiei și puterii fasciculului laser asupra țintei.

            Poți face totul. Dar, vai, fizicienilor și inginerilor. Legile fizice nu sunt anulate de dorințe și invenții, mulți au încercat, chiar și Papa i-a anulat cumva gravitatea lui Newton pentru rău, ca să nu se arate, apoi a fost zdrobit de acoperiș. râs
      2. 0
        25 mai 2019 23:04
        Citat din Svetlana
        norul de plasmă este transparent pentru fasciculul laser Peresvet.

        nu-l pomeni pe Peresvet degeaba... Nimeni nu l-a văzut încă.
    3. 0
      24 mai 2019 13:05
      Nu știu, în opinia mea, articolul dezvăluie în general probleme irelevante
      cel mai dificil lucru este să nu țintim deloc viteza
      ați identificat corect una dintre probleme, dar mai sunt câteva -
      desemnare adecvată a țintei și precizie de ghidare, condiții atmosferice, posibilități dubioase pentru transferul eficient de energie și menținerea concentrării
      și cel mai important - eficiența economică. Chiar dacă totul reușește brusc, atunci cel puțin aproximativ instalarea se dovedește a fi atât de complicată și costisitoare încât este mult mai ușor să ștampilați GLA.
      Mi se pare că drumul designerilor sovietici, care s-au gândit imediat să acopere suprafața/volumul, este mult mai practic.
      da, chiar și un proiectil antic și banal de schije antiaeriene care a explodat cu succes în calea GLA va avea mult mai multe șanse să lovească decât un laser.
  2. +1
    24 mai 2019 05:43
    Kirill, dă un link către articol, altfel vei avea o descriere oarecum haotică, vezi, dificultăți de traducere. ..
    1. 0
      24 mai 2019 06:15
      Citat: Economisitor
      Raytheon Co. /raytheon.com

      Ei bine, mai jos, sub autor.Raytheon Co. /raytheon.com
      1. +1
        24 mai 2019 07:49
        Aerodrom hi Scuze, nu am observat, multumesc! !! hi
  3. 0
    24 mai 2019 09:08
    Propun o opțiune în două etape pentru transferul energiei unei arme cu fascicul către o țintă.
    Prima etapă - farurile cu microunde active la sol cu ​​fascicule de microunde alimentează centrala electrică a dronei, concepută pentru a alimenta laserul de la bord.
    A doua etapă este un laser la bord în domeniul vizibil și/sau IR cu pompare LED, capabil să vizeze ținte hipersonice atmosferice și extra-atmosferice.
    Conversia radiațiilor cu microunde în curent continuu - rectenne la bord situate în partea de jos a dronei. Eficiența conversiei radiațiilor cu microunde în curent continuu în rectenne poate fi mai mare de 50%. Eficiența conversiei energiei AC ~380 volți (sau ~6kVolt, ~35kV, ~110kV, ~220kV, ~500kV, =1150kVolt) în radiație cu microunde în APAA poate fi mai mare de 80%.
    Ca drone, de exemplu, pot fi folosite dirijabile termice, precum și multicoptere.
    Centrala electrică a dronei alimentează laserul de la bord și motoarele electrice ale elicelor care creează portanță sau încălzește gazul din baloane în cazul aeronavelor fără pilot.
    Dronele patrulează la o înălțime de ~ 20 km deasupra stratului superior de nori troposferici, transparente pentru radiația cu microunde AFAR. Iar căile de zbor ale țintelor hipersonice se află la altitudini de peste 20 km, unde practic nu există nori (cu excepția argintului și sidefului, care sunt extrem de rare) și fasciculul laser al etapei a doua nu este aproape supus. la atenuare.
    1. 0
      25 mai 2019 23:16
      Citat din Svetlana
      Sugerez...

      Uau, atâta tehnoerezie într-o singură postare...
      dai un TOKAMAK ieftin și mobil, atunci poate că va fi suficientă energie pentru toată această cascadă de transformări și pierderi, iar câteva procente din puterea inițială va ajunge în continuare la obiectiv.
  4. -2
    24 mai 2019 09:43
    Raytheon este doar drăguț: orice vehicul hipersonic (planare sau propulsie) zboară prin definiție într-un nor de plasmă, prin care nu poate trece un fascicul laser de orice putere arbitrar mare - pornind de la un anumit prag de putere, laserul însuși va transforma aerul în plasmă. imediat după radiația în aer.

    Pentru cei americani ai bugetului, respectul și respectul nostru râs
    1. -1
      25 mai 2019 14:35
      Citat: Operator
      Raytheon este doar drăguț: orice vehicul hipersonic (planare sau propulsie) zboară prin definiție într-un nor de plasmă, prin care nu poate trece un fascicul laser de orice putere arbitrar mare - pornind de la un anumit prag de putere, laserul însuși va transforma aerul în plasmă. imediat după radiația în aer.

      Pentru cei americani ai bugetului, respectul și respectul nostru râs

      Mai sus scriau „chiar și la presiunea atmosferică aproape de 750 Torr, unghiul maxim de împrăștiere este de 6 ... 8 grade.
      Grosimea h a norului de plasmă în jurul unei ținte hipersonice, de exemplu, la o viteză de Mach 10 este h=Vsound/Vrockets* L ~= 330/3300*3=0.3 metri, unde L=3 metri este lungimea rachetă. La o grosime h=0.3 metri cu un unghi de împrăștiere teta=8 grade, abaterea fasciculului laser dR va fi
      dR =h*teta=0.3*8*3.14/180=0.04 metri. Deci nu vorbești despre nimic despre împrăștiere. Acestea. puteți neglija împrăștierea fasciculului laser în norul de plasmă din jurul rachetei hipersonice, este prea mic pentru a avea vreun efect de scădere asupra energiei și puterii fasciculului laser asupra țintei. „Dar nu vă vine să credeți.
      1. 0
        25 mai 2019 15:44
        Plasma este un gaz ionizat de electroni încărcați negativ și nuclee atomice încărcate pozitiv cu un set incomplet de electroni.

        Laserul este împrăștiat și absorbit de electroni cu câteva ordine de mărime mai eficient decât de moleculele de gaz încărcate neutru. Prin urmare, armele laser de mare putere sunt inoperabile în aer - fasciculul în sine ionizează aerul și este împrăștiat/absorbit de ioni.

        Și așa da - crede în ceea ce vrei (idolatrii au ezitat înaintea Occidentului) râs
        1. 0
          25 mai 2019 16:10
          Citat: Operator
          Plasma este un gaz ionizat de electroni încărcați negativ și nuclee atomice încărcate pozitiv cu un set incomplet de electroni.

          Laserul este împrăștiat și absorbit de electroni cu câteva ordine de mărime mai eficient decât de moleculele de gaz încărcate neutru. Prin urmare, armele laser de mare putere sunt inoperabile în aer - fasciculul în sine ionizează aerul și este împrăștiat/absorbit de ioni.

          Și așa da - crede în ceea ce vrei (idolatrii au ezitat înaintea Occidentului) râs

          Deci supraexpunerea noastră este o rahat :( ai băut aluat? :D
          1. 0
            25 mai 2019 19:19
            „Peresvet” este conceput pentru a dezactiva senzorii sateliților care zboară în spațiu, nu în atmosferă. Cel mai bun transportator pentru Peresvet este Il-76DT.
  5. +1
    24 mai 2019 09:49
    Asta ma face fericit. Sarcina va necesita o sumă fantastică de bani, în timp ce morcovul unui rezultat acceptabil va fi practic de neatins în această etapă de dezvoltare a tehnologiei.
    Aici, cea mai ieftină opțiune ar fi inventarea unei mașini a timpului pentru a plasa înainte elementele izbitoare în calea unei hiper-rachete. Sau un dezintegrator din saga fantastice care distruge instantaneu legăturile atomice într-un anumit punct din spațiu.
    America - marș pentru morcovi! Este necesar să tăiați tot felul de asigurări sociale și alte beneficii! Patrie excepțională în pericol!
  6. 0
    24 mai 2019 11:34
    Mai întâi trebuie să configurați laserele pentru a funcționa 5-10 km pe subsonic
    și ținte supersonice. Când o astfel de arsură devine norma, atunci
    se va putea gândi la zeci de kilometri în spațiu.
    1. 0
      25 mai 2019 23:17
      în timp ce - mai mult de 3 km - aceasta este impacibilă.
  7. +2
    24 mai 2019 23:09
    Citat din Karabas
    Un focos hipersonic zboară în atmosferă într-un nor de plasmă. Cum va sparge laserul prin acest nor? Ei bine, să spunem că sparge cumva... Proprietățile optice ale plasmei sunt diferite. Luăm un pahar plin pe jumătate cu apă, aruncăm un creion, privim din lateral. Ce avem? Creionul s-a „rupt”. Iată un astfel de joc de cuvinte, înțelegi râs

    Și îmi pare rău, ce fel de idiot ar trage un puls laser într-un focos din atmosferă atunci când acesta merge într-un cocon de foc? Înfrângerea focosului va avea loc în spațiu. O ușoară deteriorare a stratului de protecție termică este suficientă pentru ca plasma să-și facă treaba și focosul să se ardă în atmosferă

    Citat: Aerodrom
    laserul pe „hipersound” este cu adevărat îndrăzneț ... (înghețați pentru o secundă, voi ținti ...))))

    Cu siguranță îndrăzneț. Când vizarea va avea loc, de exemplu, la 50 km de laser, iar laserul va fi pe satelit. Fasciculul va atinge ținta în 0,0004 secunde, iar blocul are nevoie de aproape 7 secunde pentru a acoperi această distanță. De câte ori va avea laserul timp să tragă în țintă ??? Aceasta este supusă la 50 km. Și dacă în 500?
    1. 0
      26 mai 2019 19:56
      Citat: Old26
      O ușoară deteriorare a stratului de protecție termică este suficientă pentru ca plasma să-și facă treaba și focosul să se ardă în atmosferă
      Insuficient. Focosul nu este Buran, evaporarea învelișului este normală acolo.
      Citat: Old26
      De câte ori va avea laserul timp să tragă în țintă ???
      O dată: trebuie răcit și pompat din nou. Nici pe teren nu este ușor.