Laser dla US NAVY

16


Pierwsze laboratoryjne próbki laserów jeszcze się nie pojawiły, ponieważ departamenty wojskowe zaczęły wykazywać szczególne zainteresowanie nimi. Nie wiadomo, co dokładnie spowodowało to: czy działa wiele science fiction, gdzie promieniowanie broń tradycyjnie posiada ekstremalną moc i wydajność lub prostą kalkulację pragmatyczną. Co więcej, druga wersja wygląda trochę bardziej realnie, bo nawet teraz, po pół wieku, atakowanie dość odległego celu zajmuje trochę czasu. Na przykład pocisk przeciwlotniczy poruszający się z prędkością trzykrotnie większą niż prędkość dźwięku i mający zasięg 150 km poleciłby do maksymalnej linii przechwycenia około dwóch minut. Z kolei wiązka laserowa dotrze do celu w tej samej odległości w ułamku sekundy. Prawdą jest, że aby go pokonać, będzie potrzebował odpowiedniej mocy i trochę czasu, podczas którego cel zostanie rozgrzany, aby go zniszczyć. Kolejna przewaga lasera nad pociskami przeciwlotniczymi polega na tym, że większość tych ostatnich posiada różnego typu głowice naprowadzania radarowego, przez co mogą nie dosięgnąć celu w przypadku prowadzenia walki elektronicznej. Wreszcie, ze względu na brak „materiałów eksploatacyjnych” w postaci dość drogich pocisków, koszt obsługi systemu laserowego może być nieco tańszy niż tradycyjnego systemu obrony powietrznej.

Najprawdopodobniej amerykańscy badacze doszli do takich wniosków, ponieważ od końca lat 60. pracowali nad różnymi opcjami bojowego użycia laserów. Na początku następnej dekady w Stanach Zjednoczonych uruchomiono program ASMD (Anti-Ship Missile Defense). To statki zostały wybrane jako nośniki obiecującej broni: po pierwsze, w tym czasie pojawiła się duża liczba nowych pocisków przeciwokrętowych, które mogą, jeśli nie zniszczyć, to poważnie uszkodzić każdy statek, a po drugie, wszystkie klasy samo- sprzęt napędzany, to okręty nawodne mogą przewozić instalację laserową o odpowiedniej masie. Prace nad ASMD podzielono na trzy główne obszary: wykrywanie i identyfikacja celów, formowanie wiązki o wystarczającej mocy oraz nakierowanie wiązki na cel.

W pierwszym punkcie wszystko było stosunkowo jasne - odpowiednie technologie zostały już zastosowane i opracowane. Z rodzajem lasera nie grzebano przez długi czas. W tym czasie nie było ich już tak wiele, więc wybrali najnowszy i najbardziej obiecujący, a mianowicie dynamikę gazową z użyciem dwutlenku węgla jako ośrodka aktywnego. Należy zauważyć, że tego samego wyboru dokonali naukowcy z innych krajów - Wielkiej Brytanii, Francji i Niemiec. Hughes Aircraft powierzono precyzyjny system naprowadzania wiązki na cel, a firma TRW, która w tym czasie miała największe doświadczenie w branży laserowej, została głównym wykonawcą projektu.
Krótko po rozpoczęciu aktywnej fazy prac w TRW zrezygnowali z lasera na dwutlenek węgla – oczywiście spełniał on szereg wymagań, ale generalnie nie odpowiadał deweloperowi. Nowy laser był ciągłym laserem chemicznym wykorzystującym mieszaninę fluoru i deuteru jako „paliwa”. System ten nazwano NACL (Navy ARPA Chemical Laser - Marine Chemical Laser na zlecenie agencji ARPA). Pierwszy prototyp nowego lasera wyprodukował promieniowanie o mocy do 100 kW, co było wówczas dość dużą ilością. NACL został zainstalowany na systemie naprowadzania Hughes, a cała instalacja trafiła na teren testowy TRW California. Tam do 1976 roku trwały prace nad dostrajaniem wszystkich systemów.

Laser dla US NAVY


Latem 76 roku trzeba było przerwać prace na poligonie TRW. Trzeba zadowolić czytelnika - tak się nie stało z powodu zamknięcia projektu. W połowie roku Pentagon uznał, że nie warto rozrzucać pracy na kilka przedsiębiorstw i składowisk. W związku z tym na terenie testowym White Sands w Nowym Meksyku powstało jedno centrum do pracy nad zagadnieniami laserowymi HELSTF (High Energy Laser System Test Facility). A w następnym roku, przekonany o perspektywach projektu ASMD, „odrodził się” w programie Sea Light („Sea Light”). Teraz resort wojskowy zażądał stworzenia lasera zdolnego do dostarczania przez określony czas wiązki o mocy do 2 MW oraz przetestowania całego systemu w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. W jasnym tekście warunki odniesienia mówiły o przechwytywaniu pocisków przeciwokrętowych, w tym pocisków manewrujących.

TWR poradziła sobie z zadaniem znakomicie i we wrześniu 1980 roku rozpoczęły się testy polowe emitera systemu MIRACL (Mid-InfraRed Advanced Chemical Laser) – obiecującego lasera chemicznego działającego w średniofalowej części widma IR. jednocześnie brzmi jak angielskie słowo „cud”). Ten sam „Cud” podczas testów wytworzył promieniowanie o długości fali 3,8 mikrona i mocy do 2,2 MW, czyli 22 razy więcej niż pierwsze lasery stworzone w ramach programu ASMD. Podobnie jak NACL, nowy laser pracował na mieszaninie fluoru i deuteru.

Testy i udoskonalenia MIRACL trwały ze zmiennym powodzeniem do 1983 roku, kiedy to prezydent USA R. Reagan ogłosił rozpoczęcie tzw. „Inicjatywa Obrony Strategicznej”. Następnie program Sea Light został przeniesiony do kierownictwa SDI. Pomimo orientacji SDI na przeciwdziałanie rakietom strategicznym, prace nad instalacjami laserowymi były nadal prowadzone w celu: flota. Ponadto w 84. edycji MIRACL został podłączony do nowego systemu generowania promieniowania SLBD (Sea Light Beam Director). W ciągu następnych trzech lat przypomniał sobie kompleks; czasami pojawiają się informacje, że z jego pomocą zestrzelono kilka rakiet szkolnych. Na ile to prawda, nie wiadomo dokładnie, ale w świetle kosztów finansowych i czasowych projektu udane przechwycenie pocisków już w tym czasie wygląda całkiem realnie.



Pierwsze wiarygodne informacje o wykorzystaniu laserowego systemu przechwytywania w szkoleniach bojowych pochodzą z 1989 roku. Następnie pakiet MIRACL + SLBD najpierw „wystrzelił” w poddźwiękowe kierowane radiowo rakiety BQM-34, a następnie jako cele działały pociski Vandal. Te ostatnie imitowały pociski przeciwokrętowe lecące z prędkością około M=2 na małych wysokościach. Do 1992 r. włącznie przeprowadzono kilkadziesiąt przechwyconych szkoleń, podczas których zidentyfikowano niedociągnięcia systemu i opracowano możliwe sposoby jego zastosowania. Wynikiem testów było zamówienie od Pentagonu na opracowanie systemu laserowego okrętowego. Oczywiście do tej pory nikt nie zamierzał uruchamiać serii lasera bojowego, ale trzeba było sprawdzić możliwość umieszczenia go na statkach.

Według specyfikacji istotnych warunków zamówienia na drugą połowę 93 roku laser musiał przez pewien czas stale wytwarzać moc co najmniej 2 MW, nie kolidować z innymi systemami statku, pracować w temperaturach od -45 do +55 stopni i wilgotności powietrza od zero do 95%. Po konsultacji z twórcą ustalono wymiary stanowiska laserowego: powinny być równe wymiarom standardowego morskiego stanowiska artyleryjskiego 127 mm Mk45. W trakcie prac nad laserem okrętowym okaże się nawet, że może on być o 15-20 proc. lżejszy od Mk45. Podczas opracowywania systemu okrętowego większość aparatury kontrolno-diagnostycznej, która była potrzebna tylko do testów, została usunięta z eksperymentalnej wiązki MIRACL + SLBD. Jednocześnie zmienili system wyrzucania zużytych odczynników. Po pierwsze jego dyfuzor umieszczono nad układem optycznym (teraz odczynniki były wyrzucane pionowo w górę, co nie powodowało momentów reaktywnych zakłócających pracę układu celowniczego), a po drugie proponowano zastosowanie silników turboodrzutowych małej mocy do wytworzyć wystarczającą presję. W rezultacie uwolnienie zużytych odczynników nie stwarzało problemów dla systemów naprowadzania i nie przeszkadzało załodze, ponieważ. chmura chemikaliów pod ciśnieniem unosiła się nad nadbudówką większości statków.

Gotowa instalacja okrętowa, o takich samych gabarytach jak Mk45, ma zapas odczynników do działania w ciągu 100 sekund, co w zależności od odległości od celu wystarcza na 30-90 „wolejów”. Aby podwoić „amunicję” (dwusekundowymi „strzałami”), konstruktorzy twierdzą, że konieczne jest zwiększenie masy instalacji tylko o 16%, a objętości o 6%. Bez względu na ilość odczynników, system zużywa 130 kWh w trybie gotowości i 390 kWh w walce, co mieści się w zakresie mocy systemów elektrycznych większości amerykańskich okrętów. Oddzielnie twórcy systemu zwracają uwagę na fakt, że większość emisji z instalacji laserowej to gazy obojętne. Według nich broń laserowa jest bezpieczniejsza dla środowiska niż tradycyjna broń rakietowa. W skład systemu wchodzą butle z gazem wysokociśnieniowym, w których przechowywane są odczynniki. Aby uniknąć wybuchu butli w sytuacji awaryjnej, posiadają układ wydechowy gazu do szybkiego obniżenia ciśnienia. Sterowanie bronią laserową jest w pełni zintegrowane z SKO okrętu: wszystkie informacje o działaniu systemu laserowego są wyświetlane na stanowisku dowodzenia okrętu i stamtąd są kontrolowane.

Należy zauważyć, że od początku 2000 roku do prac nad bronią laserową włączyło się wiele innych firm. Na przykład w 2006 roku Raytheon zademonstrował laser światłowodowy o mocy zaledwie 20 kW. To jednak wystarczyło, aby „spalić” moździerzową minę z pół kilometra.



Raytheon zaproponował wykorzystanie ich instalacji jako taktycznej broni laserowej, w tym dla sił naziemnych. Co ciekawe, do lasera małej mocy użyto gotowej platformy stabilizowanej, która została „zajęta” od stanowiska artylerii przeciwlotniczej Mk15. W 2009 roku ten sam Raytheon rozpoczął testowanie nowego lasera - Laser Centurion Demonstrator, teraz był to emiter półprzewodnikowy. Przy stosunkowo małej mocy LCD jest znacznie wygodniejszy w obsłudze, ponieważ. nie wymaga przechowywania chemikaliów i jest zasilany z zasilacza sprzętu nośnego. Kolejną cechą tego kompleksu jest system naprowadzania. Tym razem Raytheon przejął z Mk15 nie tylko platformę i mechanikę, ale także elektronikę odpowiedzialną za celowanie i kierowanie ogniem. Po szeregu ulepszeń, uwzględniających prędkość „pocisku” wiązki, wyświetlacz LCD pokazał się w całej okazałości. W następnym roku nowy 50-kilowatowy laser na ciele stałym DE & EWS (Directed Energy and Electric Weapon Systems), ponownie oparty na mechanice Mk15, zestrzelił cztery cele za jednym zamachem. W 2011 roku pojawiło się kilka doniesień, że Raytheon przetestował kolejny laser na ciele stałym na statkach u wybrzeży Kalifornii i ponownie zestrzelono cztery cele lecące z prędkością około 300 km/h. Średni zasięg wynosił dwie mile. Przedstawiciele marynarki wojennej USA wysoko ocenili nowy system laserowy dla statków i zauważyli, że w przyszłości może on stać się standardową bronią obrony powietrznej floty.

W drugiej połowie 2000 roku lasery okrętowe zostały przejęte przez Northrop Grumman. Biuro Badań Morskich zleciło im projekt MLD (Maritime Laser Demonstration). Efektem prac firmy były testy, które odbyły się wiosną 2011 roku: na Oceanie Spokojnym statek z pilotową instalacją HEL wyposażoną w 15 kW laser JHPSSL skutecznie zniszczył małą motorówkę. Przedstawiciele Northrop osobno zauważają, że instalacja lasera na statku nie wpłynęła na charakterystykę tego ostatniego. Ponadto do instalacji laserowej można bez problemu podłączyć kilka emiterów stosunkowo małej mocy, dzięki czemu łączna moc wiązki wysyłanej do celu wzrośnie do 100 kW lub więcej.

Od połowy 2011 roku Boeing i BAE Systems współpracują nad systemem taktycznym Mk38 Mod2 Sea-Launched Tactical System, czyli TLS (Tactical Laser System) o mocy promieniowania około 10 kW. Wykonany jest na bazie seryjnego uchwytu pistoletu Mk38 i jest przeznaczony do niszczenia małych obiektów powierzchniowych i samolotów na krótkim dystansie. Obecnie twórcy deklarują szybkostrzelność do 180 impulsów na minutę i zasięg około 2-3 kilometrów. Nie wykluczają możliwości stworzenia hybrydowej instalacji artyleryjsko-laserowej.

Biorąc pod uwagę obecny stan rzeczy z amerykańskimi projektami laserów bojowych, możemy stwierdzić, że amerykańscy naukowcy i projektanci prawie osiągnęli etap, w którym możliwe będzie seryjne wyposażanie okrętów wojennych w taką broń. Na przykład w przypadku innych systemów laserowych lotnictwo, wtedy trzeba tu poczekać - ta technika jest znacznie bardziej wrażliwa na wagę sprzętu, który na nich stawia. Oczywiście od kilku lat trwają prace nad rodzimym projektem A-60 (w 2010 r. wiele źródeł mówiło o jego wznowieniu) oraz amerykańskim Boeingiem YAL-1, ale wciąż są one zbyt dalekie od masowej produkcji i praktyczne zastosowanie. Tak więc w ciągu najbliższych kilku lat, a nawet dziesięcioleci, jedyną bojową bronią laserową będą wyłącznie systemy okrętowe.
16 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. wadimus
    +3
    1 grudnia 2011 09:16
    O ile problemem jest utrzymanie celu… Jeśli nie ma stabilnej trajektorii, to niezwykle trudno jest wytworzyć ogrzewanie… Jest to jednak tylko kwestia czasu.
    1. +2
      1 grudnia 2011 11:14
      Dlatego przez długi czas musiałem majstrować przy systemie naprowadzania.
  2. Człowiek z ludu
    +2
    1 grudnia 2011 09:44
    Jak dotąd rosyjscy eksperci wojskowi niejasno stwierdzili, że „nasze pociski mogą pokonać istniejące i przyszłe systemy obrony powietrznej”. Ale zastanawiam się, co by powiedzieli konkretnie o naszych rakietach pokonujących laserowe systemy obrony przeciwlotniczej?
    1. ESCANDER
      +5
      1 grudnia 2011 10:47
      Nikt jeszcze nie ma laserowej obrony przeciwlotniczej. Ale na naszych ICBM ochrona jest już zapewniona, impulsem do tego był program SDI.
    2. 0
      2 grudnia 2011 10:52
      Obrót głowicy nie nagrzewa jednego punktu
  3. TBD
    TBD
    0
    1 grudnia 2011 10:32
    Słyszałem, że robimy projekt ze złotą rybką
  4. Aleksiej Prikazczikow
    0
    1 grudnia 2011 11:06
    To ciekawe, ale nasz planujemy umieścić je na statkach, na tym samym Peterze, na którym ma reaktor, a to tylko źródło energii.
  5. Artemka
    +2
    1 grudnia 2011 12:39
    Do tego doszli, już zaczęli tworzyć broń energetyczną.
    1. +3
      2 grudnia 2011 10:58
      od dawna jest wykonywany przez Sanguine (kompleks laserowy) 1983
      Kompresja 1990


  6. schta
    0
    1 grudnia 2011 13:27
    Czy możesz się przed nim ukryć z dymem?
    1. +1
      1 grudnia 2011 20:21
      dym jest możliwy i bezużyteczny podczas deszczu
  7. 0
    1 grudnia 2011 18:15
    wszystko bzdury, jak pieprzyć USS Monterey?
  8. +1
    1 grudnia 2011 18:17
    schta, no tak, siły specjalne przy czołgach mają wyrzutnie granatów dymnych.
    1. schta
      0
      2 grudnia 2011 10:22
      Wiązka lasera jest silniejsza i może "oświetlić" chmurę dymu. Jak gęsta powinna być kompozycja przeciwdymowa?
      1. 0
        2 grudnia 2011 10:51
        raczej chodzi o moc lasera, ponieważ dym nie zatrzymuje się, ale rozprasza wiązkę. więc przeciwko laserom bojowym nie jest trudno zrobić zasłonę dymną z kompozycji, która może rozproszyć 90 procent promieniowania
  9. 0
    15 grudnia 2014 11:41
    Znając Amerykanów, nie mam wątpliwości, że zagrożą one kolejnym 10 latom i budżetowi przeciętnego państwa europejskiego, ale założą lasery na swoich statkach.