Laserové zbraně na bojová letadla. Dá se mu bránit?
U stejného typu zbraní nemůže dojít k menším změnám, protože se mění jeho vlastnosti. Například na příkladu s lidskou posádkou letectví můžete vidět, jak se změnil design letadel a jejich zbraní a v souladu s tím se změnila taktika letecké války. Přestřelky pilotů z osobních zbraní pilotů prvních dřevěných dvouplošníků vystřídaly zuřivé manévrovací souboje druhé světové války. Válka ve Vietnamu znamenala začátek používání řízených střel vzduch-vzduch (A-B) a nyní je za hlavní způsob boje ve vzduchu považován vzdušný boj s řízenými střelami na dlouhé vzdálenosti.
Zbraně založené na nových fyzikálních principech
Za jeden z nejdůležitějších směrů ve vývoji zbraní v XNUMX. století lze považovat tvorbu zbraní na nových fyzikálních principech (NPP). Navzdory skepsi, se kterou mnozí vnímají zbraně v NFP, by jejich podoba mohla v blízké budoucnosti radikálně změnit tvář ozbrojených sil. Když už mluvíme o zbraních na NFP, jde především o laserové zbraně (LO) a kinetické zbraně s elektrickým / elektromagnetickým zrychlením projektilu.
Přední světové mocnosti masivně investují do vývoje laserových a kinetických zbraní. Lídry v počtu realizovaných projektů jsou země jako USA, Německo, Izrael, Čína, Turecko. Politické a geografické rozšíření probíhajícího vývoje nám nedovoluje předpokládat „spiknutí“ s cílem stáhnout nepřítele (Rusko) do záměrně slepé uličky ve vývoji zbraní. Na provádění prací, zejména na vytvoření laserových zbraní, se podílejí největší obranné koncerny: americký Lockheed Martin, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic a General Dynamics, německý Rheinmetall AG a MBDA a mnoho dalších.
Když se mluví o laserových zbraních, často vzpomínají na negativní zkušenosti získané ve XNUMX. století v rámci sovětských a amerických programů na vytvoření bojových laserů. Zde je třeba vzít v úvahu klíčový rozdíl - lasery té doby, schopné poskytnout výkon dostatečný k zasažení cílů, byly buď chemické nebo plynodynamické, což vedlo k jejich velké velikosti, přítomnosti hořlavých a toxických složek, nepohodlné ovládání a nízká účinnost. Neschopnost přijmout bojové vzorky na základě výsledků těchto testů bylo mnohými vnímáno jako konečný kolaps myšlenky blaserových zbraní.
V XNUMX. století se důraz přesunul na tvorbu vláknových a pevnolátkových laserů, které se v průmyslu rozšířily. Současně výrazně pokročily technologie navádění a sledování cíle, byla implementována nová optická schémata a dávková kombinace paprsků několika laserových jednotek do jednoho paprsku pomocí difrakčních mřížek. To vše učinilo vzhled laserových zbraní blízkou realitou.
V tuto chvíli můžeme předpokládat, že dodávky sériových laserových zbraní ozbrojeným silám předních zemí světa již začaly. Na začátku roku 2019 Společnost Rheinmetall AG oznámila úspěšné dokončení testů bojového laseru o výkonu 100 kW, kterou lze integrovat do systému protivzdušné obrany MANTIS ozbrojených sil Bundeswehru. Americká armáda podepsala smlouvu s Northrop Grumman a Raytheon pro vytvoření laserové zbraně o výkonu 50 kW pro vybavení bojových vozidel Stryker upravených pro misi protivzdušné obrany krátkého dosahu (M-SHORAD). Ale největší překvapení přišlo od Turků, pomocí pozemního laserového systému zničit bojové bezpilotní letadlo (UAV) během skutečných nepřátelských akcí v Libyi.
V současné době je většina laserových zbraní vyvíjena pro použití z pozemních a námořních platforem, což lze vysvětlit nižšími požadavky kladenými na vývojáře laserových zbraní z hlediska hmotnostních a rozměrových charakteristik a spotřeby energie. Přesto se dá předpokládat, že největší vliv na vzhled a taktiku použití bojových letounů budou mít laserové zbraně.
Laserové zbraně na bojová letadla
Možnost efektivního použití laserových zbraní na bojových letounech je způsobena následujícími faktory:
- vysoká propustnost atmosféry pro laserové záření, která se zvyšuje s rostoucí výškou letu;
- potenciálně zranitelné cíle ve formě střel vzduch-vzduch, zejména s optickými a tepelnými naváděcími hlavicemi;
- omezení hmotnosti a velikosti uvalená na protilaserovou ochranu letadel a letecké munice.
Ve vybavování vojenských letadel laserovými zbraněmi jsou momentálně nejaktivnější Spojené státy. Jedním z nejpravděpodobnějších kandidátů na instalaci LO je letoun páté generace F-35B. Při instalaci je demontován zvedací ventilátor, který poskytuje F-35B možnost vertikálního vzletu a přistání. Místo toho by měl být instalován komplex zahrnující elektrický generátor poháněný hřídelí proudového motoru, chladicí systém a laserovou zbraň s naváděcím a zádržným systémem paprsku. Předpokládaný výkon by měl být v počáteční fázi od 100 kW s následným postupným zvyšováním na 300 kW a až 500 kW. S ohledem na vznikající pokrok ve vytváření laserových zbraní můžeme očekávat první výsledky po roce 2025 a objevení sériových vzorků s laserem o výkonu 300 kW nebo více po roce 2030.
Dalším vyvíjeným modelem je komplex SHiELD společnosti Lockheed Martin pro vybavení stíhaček F-15 Eagle a F-16 Fighting Falcon. Pozemní zkoušky komplexu SHiELD byly úspěšně dokončeny na začátku roku 2019, letecké zkoušky jsou naplánovány na rok 2021, uvedení do provozu je plánováno po roce 2025.
Kromě vytvoření laserových zbraní je neméně důležitý vývoj kompaktních napájecích zdrojů. V tomto směru se také aktivně pracuje, například v květnu 2019 britská společnost Rolls-Royce předvedl kompaktní hybridní elektrárnu pro bojové lasery.
Dá se tedy s vysokou pravděpodobností předpokládat, že v příštích desetiletích budou laserové zbraně zaujímat své místo ve arzenálu bojových letounů. Jaké úkoly bude v této funkci řešit?
Použití laserových zbraní bojovými letadly
Hlavním deklarovaným úkolem laserových zbraní na palubě bojových letounů by mělo být zachycení útočících nepřátelských střel vzduch-vzduch a země-vzduch (Z-A). V tuto chvíli je potvrzena možnost zachycení neřízených minometných min a projektilů vícenásobných odpalovacích raketových systémů lasery o výkonu 30 kW a více (za optimální se považuje hodnota 100 kW) na vzdálenost několika kilometrů. Laserové a optické rušící systémy již byly uvedeny do provozu a aktivně se používají, poskytují dočasné oslepení citlivých optických hlav přenosných systémů protivzdušné obrany (MANPADS).
To, že se na palubě letadel objeví laserové zbraně o výkonu 100 kW nebo více, umožní chránit letadlo před střelami V-V a Z-V s optickými a tepelnými naváděcími hlavami, to znamená střelami MANPADS a střelami V-V krátkého dosahu. Navíc je pravděpodobné, že takové střely budou během krátké doby zasaženy na vzdálenost až pěti kilometrů nebo více. V současné době je přítomnost všestranných raket krátkého dosahu V-V považována za jeden z důvodů nedostatku potřeby manévrovatelného boje na blízko, protože kombinace technologie „průhledného pancéřování“ a pokročilých naváděcích systémů vám umožňuje řídit rakety. zbraně, aniž by se výrazně změnila poloha letadla v prostoru. Omezené hmotnostní a rozměrové charakteristiky střel V-V a střel MANPADS znesnadní instalaci účinné protilaserové ochrany na ně.
Dalšími kandidáty na poražení laserových zbraní budou střely dlouhého a středního doletu V-V a Z-V, na kterých jsou použity aktivní radarové naváděcí hlavice (ARLGSN). Nejprve vyvstává otázka vytvoření radiotransparentního ochranného materiálu, který poskytuje ochranu webu ARLGSN. Kromě toho procesy, které nastanou, když je kapotáž hlavy ozařována laserovým zářením, vyžadují samostatnou studii. Je možné, že výsledné produkty zahřívání zabrání průchodu radarového záření a naruší zachycení cíle. Pokud se řešení tohoto problému nenajde, pak se budete muset vrátit k rádiovému velitelskému navádění střel V-V a Z-V přímo letadlem nebo protiletadlovým raketovým systémem (SAM). A tím se vrátíme k problému omezeného počtu kanálů pro současné navádění raket a nutnosti udržovat kurz letadla, dokud rakety nezasáhnou cíl.
S nárůstem výkonu laserového záření může dojít k poškození nejen prvků naváděcího systému, ale i dalších konstrukčních prvků střel V-V a Z-V, což si vyžádá jejich vybavení protilaserovou ochranou. Použití antilaserové ochrany zvýší rozměry a hmotnost, výrazně sníží charakteristiky z hlediska doletu, rychlosti a manévrovatelnosti střel V-V a Z-V. Kromě zhoršení výkonnostních charakteristik (TTX), které znesnadňuje zasažení cíle, budou střely s antilaserovou ochranou zranitelnější vůči vysoce manévrovatelným antiraketám typu CUDA, které nebudou vyžadovat ochranu před laserovým zářením. .
Vzhled laserových zbraní na bojových letounech je tedy do jisté míry jednostrannou hrou. Aby byly střely V-V a Z-V chráněny před poškozením laserem, budou muset být vybaveny antilaserovou ochranou, zvýšením rychlosti letu na hypersonickou, aby se minimalizovala doba strávená v zóně laserového záření, a případně odmítnutím naváděcích hlav. Zároveň se sníží muniční zátěž větších a masivnějších střel V-V a Z-V a samy budou náchylnější k zachycení malorozměrovými vysoce ovladatelnými antiraketami typu CUDA.
Omezená kapacita munice letounů páté generace, která se projeví zejména růstem velikosti a hmotnosti střel V-V, v kombinaci s vysokou pravděpodobností zachycení laserem nebo antiraketou, může vést k tomu, že protivný boj letadla s laserovými zbraněmi na palubě vstoupí do blízkého dosahu boje, jejichž zbraně jsou laserovými zbraněmi ještě zranitelnější.
Laserové zbraně a boj zblízka (BVB)
Předpokládejme, že dva bojové letouny po odpálení svých zásob řízených střel V-V dosáhly vzájemného dosahu 10-15 km. V tomto případě může laserová zbraň o výkonu 300-500 kW přímo ovlivnit nepřátelské letadlo. Moderní naváděcí systémy na takovou vzdálenost jsou docela schopné přesně zaměřit laserový paprsek na zranitelné prvky nepřátelského letadla - kokpit, průzkumné zařízení, motory a řídicí pohony. Palubní radioelektronické zařízení přitom dokáže na základě optické a radarové signatury konkrétního letadla nezávisle vybrat zranitelná místa a namířit na ně laserový paprsek.
Vzhledem k vysoké reakční rychlosti, kterou laserové zbraně mohou poskytnout, v důsledku zásahu na krátkou vzdálenost pomocí LO dojde s největší pravděpodobností k poškození nebo zničení obou letounů tradiční konstrukce, zemřou především oba piloti.
Jedním z řešení by mohl být vývoj kompaktní, vysokorychlostní, rádiem naváděné munice krátkého dosahu, schopné překonat ochranu poskytovanou laserovými zbraněmi díky vysoké rychlosti letu a hustotě salvy. Stejně jako je zapotřebí několika protitankových řízených střel (ATGM) ke zničení jednoho moderního tanku vybaveného aktivním obranným systémem (KAZ), může být ke zničení jednoho nepřátelského letadla potřeba současná salva určitého počtu malých střel na blízko. laserové zbraně.
Konec éry "neviditelnosti"
Když už mluvíme o vojenském letectví budoucnosti, nelze nezmínit perspektivní radiooptické fázované anténní pole (ROFAR), které by se mělo stát základem průzkumu bojového letectví. Podrobnosti o všech schopnostech této technologie zatím nejsou známy, ale potenciálně vzhled ROFAR ukončí všechny stávající technologie pro snížení viditelnosti. V případě, že nastanou potíže s ROFAR, pak budou na perspektivních letounech použity pokročilé modely radarových stanic s aktivními fázovanými anténními soustavami (radar s AFAR), které v kombinaci s intenzivním využíváním technologií elektronického boje mohou také výrazně snížit efektivitu technologie stealth.
Na základě výše uvedeného lze předpokládat, že v případě, že se ve výzbroji nepřátelského letectva objeví letouny s laserovými zbraněmi, bude efektivním řešením nasazení letounů s velkým počtem zbraní na vnější zátěž. Ve skutečnosti dojde k určitému „návratu“ ke generaci 4+/4++ a relevantními modely se mohou stát hluboce modernizované Su-35S, Eurofighter Typhoon nebo F-15X. Například Su-35S může nést zbraně na dvanácti pevných bodech, Eurofighter Typhoon má třináct pevných bodů a modernizovaný F-15X může nést až dvacet střel B-B.
O něco menší schopnosti má nejnovější ruský multifunkční stíhací letoun Su-57. Na vnějších a vnitřních závěsech Su-57 může být umístěno celkem až dvanáct střel V-V. Je pravděpodobné, že pro ruské stíhačky mohou být vyvinuty hardpointy, které poskytují, analogicky se stíhačkou F-15X, umístění několika munice na jeden uzel, což zvýší muniční zatížení stíhaček S-35S a Su-57 na 18. -22 střel V-V.
Výzbroj
Přiblížit se k letadlu vybavenému laserovými zbraněmi může být extrémně nebezpečné kvůli nejvyšší reakční rychlosti LO. V případě, že se tak stalo, je nutné maximalizovat pravděpodobnost zásahu nepřítele v co nejkratším čase. Připadá v úvahu jedno z možných řešení rychlopalné automatické letecké zbraně ráže asi 30 mm s naváděnými střelami.
Přítomnost řízených projektilů umožní útočit na nepřátelský letoun z větší vzdálenosti, než je možné při použití neřízené munice. Současně může být zachycení granátů ráže 30-40 mm laserem obtížné kvůli jejich malým rozměrům a velkému množství munice ve frontě (15-30 granátů).
Jak již bylo zmíněno dříve, laserové zbraně představují hrozbu především pro střely s optickými a tepelnými hledači a možná také pro střely s ARLGSN. To ovlivní povahu zbraní používaných bojovými letadly k čelení nepřátelských letadel pomocí LO. Hlavními zbraněmi určenými k ničení letadel s LO by měly být dálkově řízené střely V-V s ochranou před laserovým zářením. V tomto případě bude zvláště důležitá schopnost radaru současně zaměřit několik raket V-V na cíl.
Neméně důležitým bodem je vybavení raket V-V a Z-V náporovými motory (náporové motory). To poskytne raketě nejen energii potřebnou pro manévrování na maximální dolet, ale také zkrátí dobu vystavení LO kvůli vysoké rychlosti rakety v posledním letovém segmentu. Vysokorychlostní rakety B-B budou navíc obtížnějšími cíli pro antirakety typu CUDA.
A konečně součástí munice stíhačky by měly být malé antirakety, umístěné v jednom závěsném bodě několik jednotek, schopné zachytit nepřátelské střely vzduch-vzduch a vzduch-vzduch.
Závěry
1. Vzhled laserových zbraní na bojových letounech, zejména v kombinaci s malorozměrovými antiraketami, bude vyžadovat zvýšení přenosné munice střel V-V pro bojová letadla. Vzhledem k tomu, že kapacita vnitřních prostorů letadel páté generace je omezená, bude nutné umístit rakety na vnější závěs, což bude mít extrémně negativní vliv na stealth. To může znamenat určitou „renesanci“ letadel generace 4+/4++.
2. Laserové zbraně budou extrémně nebezpečné v boji na blízko, takže v případě neúspěšného útoku z dlouhé a střední vzdálenosti se piloti pokud možno vyhýbají boji zblízka s letouny vybavenými LO.
3. Schopnost konfrontovat bojový letoun 4+/4++/5 generace s velkým počtem střel V-V a nízkoprofilový letoun generace 5 s laserovými zbraněmi na palubě je dána výkonem LO a antiraket při zachycování střely V-V. Počínaje určitým bodem se taktika používání masivních odpalů raket V-V na letounech vybavených LA a antiraketami může stát nefunkční, což si vyžádá přehodnocení konceptu multifunkčního bojového letounu, kterému se budeme věnovat v příštím článku.
- Andrej Mitrofanov
- topwar.ru, forum.militaryparitet.com, naukatehnika.com, aviaru.rf
- Laserové zbraně: technologie, historie, stav, vyhlídky. Část 1
Laserové zbraně: Perspektivy letectva. Část 2
Laserové zbraně: pozemní síly a protivzdušná obrana. Část 3
Laserové zbraně: Námořnictvo. Část 4
Resist the Light: Obrana proti laserovým zbraním. Část 5
informace