Zračne snage (Air Force) uvijek su na čelu znanstvenog i tehnološkog napretka. Ne čudi što takvo visokotehnološko oružje poput lasera nije zaobišlo ovu vrstu oružanih snaga.
Povijest laserskog oružja na nosačima zrakoplova počinje 70 -ih godina XX. Stoljeća. Američka tvrtka Avco Everett stvorila je plinski dinamički laser snage 30-60 kW, čije su ga dimenzije omogućile postavljanje na veliki zrakoplov. Kao takav odabran je zrakoplov cisterna KS-135. Laser je instaliran 1973. godine, nakon čega je zrakoplov dobio status letećeg laboratorija 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 sustavom označavanja mete.
Do 1978. snaga lasera na brodu povećana je 10 puta, a povećana je i opskrba radnom tekućinom za laser i gorivo 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 projektil zrak-zrak "Sidewinder", što je završilo uzalud.
Zrakoplov je ponovno moderniziran te su 1983. ispitivanja ponovljena. Tijekom ispitivanja, pet projektila Sidewinder koji su letjeli u smjeru zrakoplova 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 se stvarao zrakoplov NKC-135A, SSSR je izradio i projekt za zrakoplov nosač laserskog oružja-kompleks A-60, koji je opisan u prvom dijelu članka. Trenutno je status rada na ovom programu nepoznat.
Godine 2002. u Sjedinjenim Državama otvoren je novi program - ABL (Airborne Laser) za postavljanje laserskog oružja na zrakoplove. Glavni zadatak programa je stvaranje zračne komponente sustava proturaketne obrane (ABM) za uništavanje neprijateljskih balističkih projektila u početnoj fazi leta, kada je raketa najugroženija. Za to je bilo potrebno dobiti raspon uništenja cilja veličine 400-500 km.
Za nosač je izabran veliki zrakoplov 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 osiguravanje točnog ciljanja, laser za analizu utjecaja atmosfere na izobličenje putanje snopa i glavni borbeni visokoenergetski laser HEL (laser visoke energije).
HEL laser sastoji se od 6 energetskih modula - kemijskih lasera s radnim medijem na bazi kisika i metalnog joda, koji stvaraju zračenje valne duljine 1,3 mikrona. Sustav za ciljanje i fokusiranje uključuje 127 ogledala, leća i svjetlosnih filtera. Snaga lasera je oko jedan megavat.
Program je naišao na brojne tehničke poteškoće, čiji su troškovi premašili sva očekivanja i kretali su se od sedam do trinaest milijardi dolara. Tijekom 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 kemijskog lasera. HEL lasersko streljivo ograničeno je zalihama kemijskih komponenti na brodu i iznosi 20-40 "hitaca". Prilikom rada HEL lasera stvara se velika količina topline koja se odvodi prema van pomoću mlaznice Laval koja stvara struju zagrijanih plinova koji izlaze brzinom 5 puta većom od brzine zvuka (1800 m / s). Kombinacija visokih temperatura i vatreno eksplozivnih laserskih komponenti može dovesti do tragičnih posljedica.
Isto će se dogoditi i s ruskim programom A-60, ako se nastavi primjenom prethodno razvijenog plinsko-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 sustavi, rashladni sustavi i drugi elementi koji će biti traženi u budućim perspektivnim projektima visokoenergetskog zračnog laserskog oružja.
Kao što je već spomenuto u prvom dijelu članka, trenutačno postoji tendencija napuštanja kemijskih lasera u korist čvrstih i laserskih lasera 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 surađuje s Lockheed Martinom na razvoju projekta tekućeg lasera. Do kraja 2007. prototip je dostigao 15 kW. Textron Systems radi na vlastitom prototipu za čvrsti laser 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 sustav 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 s kašnjenjima u provedbi.
Godine 2014. Lockheed Martin je zajedno s DARPA-om započeo letačka ispitivanja obećavajućeg Aero-adaptivnog Aero-optic Beam Control (ABC) laserskog oružja za nosače zrakoplova. U okviru ovog programa na eksperimentalnom laboratorijskom zrakoplovu testiraju se tehnologije za navođenje laserskog oružja visoke energije u rasponu od 360 stupnjeva.
U bliskoj budućnosti američko zrakoplovstvo razmatra integraciju laserskog naoružanja u najnoviji lovac F-35, a kasnije i u druge borbene zrakoplove. Tvrtka Lockheed Martin planira razviti modularni vlaknasti laser snage oko 100 kW i faktorom pretvorbe električne energije u optičku energiju od preko 40%, s naknadnom ugradnjom na F-35. Za to su Lockheed Martin i istraživački laboratorij američkih zračnih snaga potpisali ugovor vrijedan 26,3 milijuna dolara. Do 2021. Lockheed Martin mora kupcu isporučiti prototip borbenog lasera, nazvanog SHIELD, koji se može postaviti na lovce.
Razmatra se nekoliko mogućnosti postavljanja laserskog oružja na F-35. Jedan od njih uključuje postavljanje laserskih sustava na mjesto ventilatora dizala u F-35B ili velikog spremnika goriva, koji se nalazi na istom mjestu 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 raspona leta.
Predlaže se korištenje pogonskog vratila motora F-35B, koji 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 će generator zauzimati dio unutarnjeg volumena ventilatora za podizanje, a preostali prostor će se koristiti za smještaj laserskih generacijskih sustava, 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 je mogućnost mogućnost stavljanja laserskog oružja u ovješeni spremnik, slično onom stvorenom u okviru programa HEL, u slučaju da se može stvoriti laser prihvatljivih karakteristika u zadanim dimenzijama.
Na ovaj ili onaj način, tijekom rada mogu se implementirati i gore razmatrane, i potpuno različite mogućnosti implementacije integracije laserskog naoružanja u zrakoplove F-35.
U Sjedinjenim Državama postoji nekoliko putokaza za razvoj laserskog oružja. Unatoč prethodno izrečenim izjavama američkog ratnog zrakoplovstva o dobivanju prototipova do 2020.-2021., 2025.-2030. Mogu se smatrati realnijim datumima za pojavu obećavajućeg laserskog oružja na nosačima zrakoplova. Do tada se može očekivati pojava laserskog oružja snage oko 100 kW u službi s borbenim zrakoplovima lovačkog tipa, do 2040. snaga bi se mogla povećati na 300-500 kW.
Prisutnost nekoliko programa laserskog naoružanja u zračnim snagama SAD -a istodobno ukazuje na njihov veliki interes za ovu vrstu oružja i smanjuje rizik za zračne snage u slučaju neuspjeha jednog ili više projekata.
Koje su posljedice pojave laserskog oružja na taktičkim zrakoplovima? Uzimajući u obzir mogućnosti suvremenih radarskih i optičkih sustava navođenja, to će, prije svega, osigurati samoobranu borca od dolazećih neprijateljskih projektila. Ako je na brodu laser snage 100-300 kW, vjerojatno se mogu uništiti 2-4 dolazne rakete zrak-zrak ili zemlja-zrak. U kombinaciji s raketnim naoružanjem tipa CUDA, šanse da zrakoplov opremljen laserskim oružjem preživi na bojnom polju uvelike su povećane.
Maksimalna šteta laserskim oružjem može se nanijeti projektilima s toplinskim i optičkim navođenjem, jer njihova izvedba izravno ovisi o funkcioniranju osjetljive matrice. Korištenje 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 radarskom glavom za navođenje bit će pogođene, ali na manjem dometu. Nije poznato kako će radio-prozirni premaz reagirati na lasersko zračenje velike snage, možda je osjetljiv na takav učinak.
U ovom slučaju, jedina šansa neprijatelja, čiji zrakoplovi nisu opremljeni laserskim naoružanjem, je "napuniti" protivnika s toliko projektila zrak-zrak da lasersko oružje i proturakete CUDA ne mogu zajednički presresti.
Pojava moćnih lasera u zrakoplovima će "nulirati" sve postojeće prijenosne raketne sustave protuzračne obrane (MANPADS) s toplinskim navođenjem poput "Igle" ili "Stinger", značajno smanjiti mogućnosti sustava protuzračne obrane s projektilima s optičkim ili toplinskim navođenjem, i zahtijevat će povećanje broja projektila u salvi. Najvjerojatnije se laserom mogu pogoditi i projektili zemlja-zrak sustava protuzračne obrane velikog dometa, t.j. njihova će se potrošnja također povećati pri pucanju na zrakoplov opremljen laserskim oružjem.
Korištenje 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, 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 neporecivu prednost. Na bliskoj udaljenosti, sustav navođenja laserskog snopa moći će usmjeriti snop prema ranjivim točkama neprijateljskog zrakoplova - pilotskoj, optičkoj i radarskoj postaji, komandama, oružju na vanjskoj remeni. U mnogim aspektima to negira potrebu za super-upravljivošću, bez obzira na to kako se okrenuli, ipak ćete zamijeniti jednu ili drugu stranu, a pomak laserskog snopa imat će namjerno veću kutnu brzinu.
Opremanje strateških bombardera (bombardera s raketama) obrambenim laserskim oružjem značajno će utjecati na stanje u zraku. U stara vremena sastavni dio strateškog bombardera bio je brzometni zrakoplovni top u repu zrakoplova. U budućnosti se odustalo u korist instaliranja naprednih sustava za elektroničko ratovanje. 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 obrambenom 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 samoobranu 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, jedan po jedan cilj. 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 učinkovitosti 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 obrane od projektila od balističkih projektila, malo je vjerojatno da će biti učinkovit, ali mu se mogu dodijeliti jednako važni zadaci.
Kad 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 metu bit će 5-10 MW. Time će se učinkovito nositi s gotovo svim zračnim ciljevima na udaljenosti od 200-500 km. Prije svega, zrakoplovi AWACS, zrakoplovi za elektroničko ratovanje, zrakoplovi za punjenje gorivom, a zatim taktički zrakoplovi s bespilotnom posadom bit će uvršteni na popis ciljeva.
U odvojenoj uporabi 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 utjecati 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 zrakoplovi s lakim posadom nestat će kao klasa.
Na kraju možete dobiti nešto poput "letećih tvrđava" Drugog svjetskog rata, omotanih toplinskom zaštitom, naoružanih laserskim oružjem umjesto strojnica i brzih zaštićenih projektila umjesto zračnih bombi.
Postoje mnoge prepreke u provedbi 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 zrakoplovnom laserskom oružju, pa do danas, tehnološke sposobnosti su se značajno povećale. Pojavili su se novi materijali, pogoni, napajanja, računalna 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 pravodobno ući u službu ruskih zračnih snaga.
