Lotnicze lasery bojowe klasy megawatowej: Kto będzie pierwszy – USA czy Rosja?
Trudności z rozwojem
Czas cyklu rozwoju lasera broń a brak modeli seryjnych napawa pesymizmem serca osób zainteresowanych rozwojem nowych broni, ale nie ma w tym nic zaskakującego.
Faktem jest, że broń laserowa – broń wykorzystująca energię skierowaną – stanowi fundamentalnie nowy kamień milowy w rozwoju broni. Osoby zajmujące się rozwojem i produkcją broni wiedzą, ile czasu zajmuje zazwyczaj opracowanie i wdrożenie do produkcji seryjnej nawet stosunkowo dobrze znanych modeli broni, nie mówiąc już o czymś zasadniczo nowym.
Jako przykład możemy podać nasze nieatomowe okręty podwodne projektu 677 „Łada”, których modyfikacje eksportowe w ramach rodziny „Amur-1650” były oferowane na eksport w czasopiśmie „Military Parade” już w 1999 r., lecz do tej pory nie widzieliśmy ani „Łady”, ani „Amur” w produkcji.
Albo weźmy amerykański niszczyciel DDG-1000 Zumwalt, którego pierwszy egzemplarz został zwodowany w 2013 r., ale jeszcze nie wszedł do służby bojowej. Możemy także przypomnieć sobie problemy z modernizacją silników amerykańskich bombowców strategicznych B-52H i wiele, wiele innych.
My mamy Ładę, oni mają Zumwalta...
Postępy widać jednak w rozwoju broni laserowej, na przykład według raportu służby prasowej Marynarki Wojennej USA z 5 lutego br. podczas testów przeprowadzonych w 2024 r. instalacja laserowa HELIOS o mocy 150 kilowatów (kW), umieszczona na pokładzie niszczyciela klasy Arleigh Burke, USS Preble, pomyślnie trafiła cel powietrzny oddalony o 8 kilometrów.
I laserowe systemy obrony przeciwlotniczej (Obrona powietrzna) DE M-SHORAD jest już używany przez Siły Zbrojne USA (AF), wcześniej rozważaliśmy nawet możliwość, że USA mogą zdecydować się na przeprowadzenie testów terenowych kompleksu DE M-SHORAD w strefie SVO na Ukrainie.
Niszczyciel USS Preble i kompleks DE M-SHORAD
Można założyć, że wymagana moc laserów bojowych przy założonych parametrach wagowych i gabarytowych została już osiągnięta, a problem tkwi w przejściu od prototypów do wersji seryjnych - w zapewnieniu niezbędnej prostoty i łatwości obsługi takich kompleksów nie przez profesorów i doktorów nauk ścisłych z firm deweloperskich, lecz przez zwykłych myśliwców, choćby wysoko wykwalifikowanych.
Problem polega na tym, że seryjne modele broni laserowej dopiero zaczynają się pojawiać, a lotnictwo Nie ma jeszcze ich nosicieli. W tej chwili mówimy wyłącznie o eksperymentalnych modelach broni laserowej. Najpierw przypomnijmy sobie, jakie lasery bojowe można umieszczać na lotniskowcach?
Lotniskowce
Lotniskowce wyposażone w broń laserową można podzielić na strategiczne i taktyczne.
Do laserów strategicznych zaliczają się lasery bojowe umieszczane na samolotach transportowych; moc takich laserów może sięgać kilku megawatów. Do statków powietrznych taktycznych zalicza się samoloty lotnictwa taktycznego i śmigłowce. Moc laserów bojowych rozważanych do użycia na lotniskowcach taktycznych wynosi od dziesiątek do setek kilowatów.
O perspektywach wykorzystania broni laserowej w samolotach bojowych pisaliśmy już w 2019 r. w artykule „Broń laserowa: perspektywy w siłach powietrznych”. Od tego czasu nie zaobserwowano żadnego znaczącego postępu w tym kierunku.
Jeśli chodzi o samoloty taktyczne, możemy spodziewać się pojawienia się zintegrowanych systemów samoobrony laserowej w samolotach szóstej generacji, a także podwieszanych systemów samoobrony laserowej w kontenerach w samolotach poprzedniej generacji. Oczywiście, możliwości kompleksów kontenerowych będą mniejsze od kompleksów zintegrowanych, przede wszystkim z tego powodu, że obecnie stosowane samoloty i śmigłowce nie są wyposażone w urządzenia odbioru mocy z silników turboodrzutowych (TRD) – generatorów zdolnych dostarczać mocnym laserom niezbędną energię elektryczną.
[Jedną z kluczowych różnic pomiędzy obiecującymi systemami uzbrojenia jest możliwość dostarczania energii elektrycznej do wielu odbiorców, w tym broni laserowej.
Można założyć, że przede wszystkim Broń laserowa zostanie zainstalowana na najnowszym amerykańskim bombowcu strategicznym B-21 Raider. Maszyna ta powinna mieć co najmniej możliwość zamontowania broni laserowej i przekazywania mocy z silnika turboodrzutowego do generatorów elektrycznych.
Można założyć, że moc broni laserowej do samoobrony na bombowcu B-21 Raider będzie oscylować w granicach 100-150 kW, z perspektywą zwiększenia do 300-500 kW, co zapewni temu samolotowi wysoką ochronę przed rakiety pocisków kierowanych „powietrze-powietrze” i przeciwlotniczych (SAM) o zasięgu kilkudziesięciu kilometrów.
No i na koniec porozmawiajmy o specjalistycznych systemach uzbrojenia laserowego, umieszczanych na samolotach transportowych, które już można warunkowo zaklasyfikować jako strategiczne, zdolne do operowania na dystansie setek kilometrów.
Klasa megawatowa
W USA jest to projekt Boeing YAL-1, który obejmuje samolot Boeing 747 wyposażony w laser chemiczny z płynem roboczym na bazie tlenu i jodu metalicznego. Oczekiwana moc takiego lasera wynosiła około jednego megawata, z możliwością zwiększenia do pięciu megawatów. Projekt został zamknięty przede wszystkim ze względu na złożoność i niebezpieczeństwo pracy z chemicznym laserem tlenowo-jodowym, a także ze względu na wysoki koszt składników chemicznych niezbędnych do wytworzenia „strzału”.
W Rosji znajdowało się doświadczalne, latające laboratorium A-60 (kompleks 1LK222) zbudowane na samolocie Ił-76MD i laserze gazowo-dynamicznym RD-0600 o masie 760 kilogramów, które miało być wykorzystywane na bojowej stacji orbitalnej Skif i które do 2011 roku przeszło pełny cykl testów. Do pompowania lasera gazodynamicznego RD-0600 wykorzystywane są dwa silniki turboodrzutowe AI-24 o masie 600 kilogramów każdy. Moc lasera gazodynamicznego RD-0600 w początkowej fazie wynosiła 100 kW.
Eksperymentalne laboratorium latające A-60 (po lewej) i Boeing YAL-1 (po prawej)
Zarówno lasery chemiczne, jak i gazodynamiczne są dość „starożytnymi” technologiami; uważa się, że bardziej obiecujące są nowoczesne lasery działające na energię elektryczną, takie jak lasery ciała stałego, w tym ich szczególny przypadek – lasery światłowodowe; to właśnie one są obecnie rozwijane w USA. Jeśli chodzi o Rosję, tutaj wszystko jest bardziej skomplikowane - praktycznie nie ma informacji o powstaniu w naszym kraju własnych laserów półprzewodnikowych czy światłowodowych klasy wielokilowatowej, wcześniej zademonstrowane kompleksy typu „Zadira” do tej pory nigdzie się nie pokazały, informacje o nich nie zostały rozpowszechnione - nie ma nawet wiarygodnych zdjęć tego kompleksu.
w materiale „Broń energetyczna kierowana dotarła na pole bitwy” Rozważaliśmy m.in. mobilny kompleks laserowy (MLC), stworzony przez specjalistów z Troickiego Instytutu Innowacji i Badań Termojądrowych (JSC RF SRC TRINITI), przeznaczony do karczowania obszarów z drzew i krzewów w rejonie linii przesyłowych (PTL), cięcia konstrukcji metalowych i innych podobnych zastosowań.
Sądząc po zdjęciach, w MLC zastosowano laser światłowodowy iterbowy YLS-20000-CT o mocy 20 kW, wyprodukowany przez amerykańską firmę o rosyjskich korzeniach IPG Photonics, więc jego wykorzystanie w celach militarnych jest niemożliwe.
MLK wyprodukowany przez JSC „SSC RF TRINITY”. Obraz triniti.ru
Nie mniej pytań pojawia się w kwestii kompleksu laserowego (BLK) „Piereswiet” – rozważaliśmy już wcześniej możliwe warianty jego wdrożenia w materiale „Sekrety kompleksu Peresvet: jak działa rosyjski miecz laserowy?”. Rozważane są tylko trzy opcje: nowoczesne lasery (stałe/światłowodowe/cieczowe) zasilane energią elektryczną, lasery gazodynamiczne i chemiczne lub lasery pompowane energią jądrową.
Biorąc pod uwagę obecne realia, najbardziej prawdopodobną wersją jest ta, że na Pereswiecie BLK zainstalowany jest laser gazodynamiczny - technologia ta była najbardziej rozwinięta w Rosji, a następnie w ZSRR. Brak jest jeszcze wiarygodnych informacji o mocy elektrowni w Pereswiecie; w większości przypadków zakres założeń waha się od 1 megawata (MW) do 5 MW.
Już w latach 70. XX wieku w Stanach Zjednoczonych testowano kompleks laserowy oparty na latającym laboratorium NKC-135A, wyposażony w laser gazowo-dynamiczny, którego moc na początkowym etapie wynosiła 30–60 kW, a do 1978 r. zwiększono ją do 400 kW. W tym samym czasie, w 1975 roku, Biuro Projektowe Automatyki Chemicznej (KBKhA JSC) stworzyło laser gazodynamiczny oparty na laserze RD-0600 o całkowitym zużyciu mieszanki gazowej do 100 kilogramów na sekundę i mocy promieniowania do 600 kW.
Laser gazowo-dynamiczny RD-0600. Obraz kbkha.ru
Biorąc pod uwagę moment, w którym dokonano tego odkrycia, nie byłoby zbyt optymistycznym założeniem, że moc lasera gazowo-dynamicznego z Peresvet BLK wynosi około jednego megawata lub więcej.
Wersja lotnicza BLK "Piereswiet-A"
Po ogłoszeniu projektu Pereswiet BLK w otwartych źródłach zaczęły okresowo pojawiać się informacje o zamiarze wznowienia programu A-60 i utworzeniu na jego bazie kompleksu laserowego do walki powietrznej (ABLC). Informacje te pochodziły od najwyższych rangą urzędników Ministerstwa Obrony Rosji.
Możliwość stworzenia takiego kompleksu i zadania, które potencjalnie mógłby rozwiązać, omawialiśmy już wcześniej w artykule „Lotnicza wersja bojowego kompleksu laserowego „Piereswiet”: nośniki, cele, taktyka użycia”.
Rozważano na przykład możliwość utworzenia obiecującej grupy lotnictwa bojowego, której zadaniem byłoby utworzenie wysoce stabilnej strefy A2AD (zapobiegającej dostępowi i odmowie dostępu do obszaru) w celu ograniczenia i uniemożliwienia dostępu i manewrów lotnictwu wroga. W skład wskazanej grupy miały wchodzić: lekki system rakietowy Pereswiet-A, samolot radarowy dalekiego zasięgu A-100 Premier, dwa do czterech myśliwców wielofunkcyjnych Su-57 i ewentualnie bezzałogowy samolot powietrzny S-70 Ochotnik.
Zakładano, że przeciwlotniczy zestaw rakietowy „Piereswiet-A” będzie mógł razić samoloty wroga w odległości 250–300 kilometrów, jednocześnie znajdując się poza strefą ostrzału rakietami powietrze–powietrze, stanowiącymi trzon ugrupowania.
Nawiasem mówiąc, taka grupa byłaby bardzo przydatna w rejonie specjalnej operacji wojskowej na Ukrainie – wówczas samoloty przeciwnika nie zbliżyłyby się nawet do linii kontaktu bojowego (CCL), a samoloty przeciwnika używałyby rakiet manewrujących Storm Shadow w maksymalnej odległości od CCL, ograniczając zasięg ich użycia przeciwko celom na naszym terytorium.
W marcu 2020 roku PJSC Taganrog Aviation Scientific and Technical Complex nazwał swoje imię GM Beriew opatentował projekt samolotu przenoszącego broń laserową, w ramach rozwoju koncepcji laboratoryjnej A-60.
Dostępne zdjęcia pokazują, że kopuła emitera lasera w najnowszej wersji patentu znajduje się z przodu samolotu, tuż za kokpitem. Samolot transportowy Ił-76MD-90A nadal służy jako baza; tak naprawdę nie mamy na razie innych opcji i nie spodziewamy się ich pojawienia.
Położenie okna wyjściowego promieniowania laserowego wyraźnie wskazuje, że kompleks ten jest przeznaczony do zwalczania celów zlokalizowanych na górnej półkuli, czyli satelitów wroga. Za sam laser odpowiada NPO Almaz, która od 40 lat pracuje nad nowym typem broni laserowej.
Można też przypuszczać, że prace nad Pereswietem-A ABLK (nie znamy jeszcze innej nazwy) najprawdopodobniej zostały zawieszone ze względu na prowadzone w względnej bliskości działania wojenne w pobliżu TANTK im. GM Beriewa.
odkrycia
Artykuł nie odpowiada na pytanie: kto jako pierwszy stworzy laser bojowy o mocy megawatów, seryjnie wdrażany na lotniskowcach – USA czy Rosja?
W rzeczywistości Stany Zjednoczone posiadały już eksperymentalny laser klasy megawatowej na pokładzie lotniskowca, stworzony w ramach projektu Boeing YAL-1, podczas gdy rosyjskie eksperymentalne laboratorium latające A-60 najwyraźniej było bliżej zbliżone do amerykańskiego laboratorium latającego NKC-135A. Jednocześnie zamknięto projekt Boeing YAL-1 – USA, podobnie jak inne czołowe państwa na świecie, zrezygnowały z laserów chemicznych i gazodynamicznych na rzecz nowoczesnych laserów działających na energię elektryczną.
W dłuższej perspektywie da im to niewątpliwie przewagę w tej dziedzinie, ale na chwilę obecną wydaje się niemożliwe stworzenie ofensywnego lasera o mocy megawatów w oparciu o lasery półprzewodnikowe lub światłowodowe. Jednakże Stany Zjednoczone już zbliżają się do tego poziomu, osiągając poziom 500 kW w naziemnym kompleksie eksperymentalnym. Można założyć, że laser o mocy jednego megawata lub większej może zostać stworzony przez amerykańskie firmy i umieszczony na pokładzie samolotu transportowego jako prototyp w ciągu pięciu lat, a jako model produkcyjny w ciągu dziesięciu lat.
Można również założyć, że w Rosji konwencjonalny ABLC „Piereswiet” z laserem gazodynamicznym o mocy około jednego megawata, przy intensyfikacji prac w tym kierunku, może powstać w mniej więcej porównywalnych ramach czasowych – egzemplarz doświadczalny w ciągu 5 lat, a produkt seryjny w ciągu 10 lat, z tą różnicą, że technologia laserów gazodynamicznych jest przestarzała.
Jednakże, z praktycznego punktu widzenia, lasery gazodynamiczne są całkiem funkcjonalne i mają nawet pewne zalety w porównaniu ze swoimi odpowiednikami opartymi na zaawansowanej technologii.
Zobaczmy, dokąd zaprowadzi nas wyścig broni laserowej. Do tego tematu jeszcze wiele razy powrócimy, bo najwyraźniej „gwiezdne wojny” są tuż za rogiem.
Informacja