Letalske sile (Air Force) so vedno v ospredju znanstvenega in tehnološkega napredka. Ni presenetljivo, da tako visokotehnološko orožje, kot so laserji, ni zaobšlo te vrste oboroženih sil.
Zgodovina laserskega orožja na letalonosilkah se začne v 70. letih 20. stoletja. Ameriško podjetje Avco Everett je ustvarilo plinsko-dinamični laser z močjo 30-60 kW, katerega dimenzije so omogočile namestitev na krov velikega letala. Kot tak je bilo izbrano letalo cisterna KS-135. Laser je bil nameščen leta 1973, nato pa je letalo dobilo status letečega laboratorija in oznako NKC-135A. Laserska instalacija je bila postavljena v trup trupa. V zgornjem delu karoserije je nameščen ostrešje, ki je pokrivalo vrtljivo kupolo z radiatorjem in sistemom označevanja ciljev.
Do leta 1978 se je moč vgrajenega laserja povečala 10-krat, povečala pa se je tudi dobava delovne tekočine za laser in gorivo, da bi zagotovili čas sevanja 20-30 sekund. Leta 1981 so bili prvi poskusi z laserskim žarkom zadeti letečo tarčo brez posadke "Rrebee" in raketo zrak-zrak "Sidewinder", kar se je končalo zaman.
Letalo so znova modernizirali in leta 1983 so preskuse ponovili. Med testi je laserski žarek NKC-135A uničil pet raket Sidewinder, ki so letele v smeri letala s hitrostjo 3218 km / h. Med drugimi testi v istem letu je laser NKC-135A uničil podzvočno tarčo BQM-34A, ki je na nizki nadmorski višini simulirala napad na ladjo ameriške mornarice.
Približno v času, ko je nastajalo letalo NKC-135A, je ZSSR izdelal tudi projekt letala za nosilca laserskega orožja-kompleksa A-60, ki je opisan v prvem delu članka. Trenutno stanje dela na tem programu ni znano.
Leta 2002 so v ZDA odprli nov program - ABL (Airborne Laser) za namestitev laserskega orožja na letala. Glavna naloga programa je ustvariti zračno komponento sistema protiraketne obrambe (ABM) za uničenje sovražnih balističnih izstrelkov v začetni fazi leta, ko je raketa najbolj ranljiva. Za to je bilo treba pridobiti območje uničenja cilja 400-500 km.
Za nosilca je bilo izbrano veliko letalo Boeing 747, ki je po modifikaciji dobilo ime prototip Attack Laser model 1-A (YAL-1A). Na krovu so bile nameščene štiri laserske naprave - laser za skeniranje, laser za natančno ciljanje, laser za analizo učinka atmosfere na popačenje poti žarka in glavni bojni visokoenergetski laser HEL (visokoenergijski laser).
Laser HEL je sestavljen iz 6 energetskih modulov - kemičnih laserjev z delovnim medijem na osnovi kisika in kovinskega joda, ki ustvarjajo sevanje z valovno dolžino 1,3 mikrona. Sistem za usmerjanje in ostrenje vključuje 127 ogledal, leč in svetlobnih filtrov. Moč laserja je približno en megavat.
Program je imel številne tehnične težave, stroški so presegli vsa pričakovanja in so se gibali od sedem do trinajst milijard dolarjev. Med razvojem programa so bili doseženi omejeni rezultati, zlasti je bilo uničenih več vadbenih balističnih raket z raketnim motorjem na tekoče gorivo (LPRE) in trdnim gorivom. Doseg uničenja je bil približno 80-100 km.
Glavni razlog za zaprtje programa je uporaba namerno neperspektivnega kemičnega laserja. Lasersko strelivo HEL je omejeno z zalogami kemičnih sestavin na krovu in znaša 20-40 "strelov". Ko deluje HEL laser, nastane ogromna količina toplote, ki se odstrani navzven s pomočjo Lavalove šobe, ki ustvari tok segretih plinov, ki iztekajo s hitrostjo 5 -kratne hitrosti zvoka (1800 m / s). Kombinacija visokih temperatur in ognje-eksplozivnih laserskih komponent lahko povzroči tragične posledice.
Enako se bo zgodilo z ruskim programom A-60, če bo nadaljeval z uporabo prej razvitega plinsko-dinamičnega laserja.
Vendar programa ABL ni mogoče šteti za popolnoma neuporabnega. Med njim so bile pridobljene neprecenljive izkušnje o obnašanju laserskega sevanja v ozračju, razviti so bili novi materiali, optični sistemi, hladilni sistemi in drugi elementi, ki bodo povpraševani v prihodnjih obetavnih projektih visokoenergetskega zračnega laserskega orožja.
Kot je bilo že omenjeno v prvem delu članka, trenutno obstaja težnja po opuščanju kemičnih laserjev v korist polprevodniških in optičnih laserjev, za katere vam ni treba nositi ločenega streliva, in napajanje, ki ga zagotavlja laserski nosilec zadostuje.
V Združenih državah obstaja več laserskih programov v zraku. Eden takih programov je program za razvoj modulov laserskega orožja za namestitev na bojna letala in brezpilotne letalnike - HEL, ki ga po naročilu agencije DARPA izvajajo General Atomics Aeronautical System in Textron Systems.
General Atomics Aeronautica sodeluje z Lockheed Martinom pri razvoju projekta tekočega laserja. Do konca leta 2007 je prototip dosegel 15 kW. Textron Systems dela na svojem prototipu za polprevodniški laser na osnovi keramike, imenovan ThinZag.
Končni rezultat programa bi moral biti laserski modul 75-150 kW v obliki posode, v katerega so vgrajene litij-ionske baterije, sistem za hlajenje s tekočino, laserski oddajniki, pa tudi sistem za konvergenco, vodenje in zadrževanje žarkov na tarči. Module je mogoče integrirati, da dobite zahtevano končno moč.
Tako kot vsi programi razvoja visokotehnološkega orožja se tudi program HEL sooča z zamudami pri izvajanju.
Leta 2014 je Lockheed Martin skupaj z DARPA začel letalske preizkuse obetavnega Aero-adaptive Aero-optic Beam Control (ABC) laserskega orožja za letalske nosilce. V okviru tega programa se na eksperimentalnem laboratorijskem letalu preizkušajo tehnologije za vodenje visokoenergetskega laserskega orožja v območju 360 stopinj.
V bližnji prihodnosti ameriške zračne sile razmišljajo o vključitvi laserskega orožja na najnovejši lovski lovnik F-35, kasneje pa tudi na druga bojna letala. Podjetje Lockheed Martin načrtuje razvoj modularnega laserskega laserja z močjo okoli 100 kW in faktorjem pretvorbe električne energije v optično energijo več kot 40%, s poznejšo namestitvijo na F-35. Za to sta Lockheed Martin in ameriški raziskovalni laboratorij letalskih sil podpisala pogodbo v vrednosti 26,3 milijona dolarjev. Do leta 2021 mora Lockheed Martin stranki zagotoviti prototip bojnega laserja, poimenovanega SHIELD, ki ga je mogoče namestiti na lovce.
Razmišlja se o več možnostih za namestitev laserskega orožja na F-35. Eden od njih vključuje namestitev laserskih sistemov na mesto ventilatorja dvigala v F-35B ali velikega rezervoarja za gorivo, ki se nahaja na istem mestu v različicah F-35A in F-35C. Za F-35B bo to pomenilo odpravo možnosti navpičnega vzleta in pristanka (način STOVL), za F-35A in F-35C ustrezno zmanjšanje dosega leta.
Predlaga se uporaba pogonske gredi motorja F-35B, ki običajno poganja ventilator dvigala, za pogon generatorja z zmogljivostjo več kot 500 kW (v načinu STOVL pogonska gred zagotavlja do 20 MW moči gredi do ventilatorja dvigala). Takšen generator bo zasedel del notranje prostornine dvižnega ventilatorja, preostali prostor bo uporabljen za namestitev sistemov za generiranje laserjev, optike itd.
Po drugi različici bosta lasersko orožje in generator skladno nameščena znotraj telesa med obstoječimi enotami, z oddajanjem sevanja skozi optični kanal do sprednjega dela letala.
Druga možnost je možnost postavitve laserskega orožja v visečo posodo, podobno tisti, ki je nastala v okviru programa HEL, v primeru, da je mogoče v danih dimenzijah ustvariti laser sprejemljivih lastnosti.
Tako ali drugače se med delom lahko uresničijo zgoraj obravnavane in povsem različne možnosti za izvedbo integracije laserskega orožja na letalu F-35.
V ZDA obstaja več načrtov za razvoj laserskega orožja. Kljub predhodnim izjavam ameriških letalskih sil o pridobivanju prototipov do leta 2020-2021 se lahko 2025-2030 šteje za bolj realne datume za pojav obetavnega laserskega orožja na letalonosilkah. Do takrat lahko pričakujemo pojav laserskega orožja z zmogljivostjo približno 100 kW v službi z bojnim letalom lovskega tipa, do leta 2040 pa se bo moč lahko povečala na 300-500 kW.
Prisotnost več programov laserskega orožja v ameriških letalskih silah hkrati kaže na njihovo veliko zanimanje za to vrsto orožja in zmanjšuje tveganja za letalske sile v primeru neuspeha enega ali več projektov.
Kakšne so posledice pojava laserskega orožja na krovu taktičnih letal? Upoštevajoč zmogljivosti sodobnih radarskih in optičnih sistemov za vodenje, bo to najprej zagotovilo samoobrambo borca pred prihajajočimi sovražnimi projektili. Če je na krovu laser 100-300 kW, se lahko domnevno uničijo 2-4 prihajajoče rakete zrak-zrak ali zemlja-zrak. V kombinaciji z raketnim orožjem tipa CUDA se možnosti za preživetje letala na laserskem orožju na bojišču močno povečajo.
Največjo škodo z laserskim orožjem lahko povzročijo rakete s toplotnim in optičnim vodenjem, saj so njihove zmogljivosti neposredno odvisne od delovanja občutljive matrice. Uporaba optičnih filtrov za določeno valovno dolžino ne bo pomagala, saj bo sovražnik najverjetneje uporabil laserje različnih vrst, saj vseh filtrov ni mogoče uresničiti. Poleg tega bo absorpcija laserske energije s filtrom z močjo približno 100 kW verjetno povzročila njegovo uničenje.
Rakete z radarsko glavo za usmerjanje bodo zadenene, vendar na krajšem dosegu. Ni znano, kako se bo radioprozorni premaz odzval na lasersko sevanje z veliko močjo, zato je lahko občutljiv na tak učinek.
V tem primeru je edina možnost sovražnika, katerega letalo ni opremljeno z laserskim orožjem, da nasprotnika "napolni" s toliko projektili zrak-zrak, da lasersko orožje in protirakete CUDA ne morejo skupaj prestreči.
Pojav močnih laserjev na letalih bo "izničil" vse obstoječe prenosne raketne sisteme protizračne obrambe (MANPADS) s toplotnim vodenjem, kot sta "Igla" ali "Stinger", in znatno zmanjšal zmogljivosti sistemov zračne obrambe z raketami z optičnim ali toplotnim vodenjem, ter bo zahtevalo povečanje števila izstrelkov v salvi. Najverjetneje lahko rakete zemlja-zrak sistemov zračne obrambe velikega dosega zadenejo tudi z laserjem, t.j. povečala se bo tudi njihova poraba pri streljanju na letalo, opremljeno z laserskim orožjem.
Uporaba proti-laserske zaščite na projektilih zrak-zrak in rakete zemlja-zrak jih bo otežila in povečala, kar bo vplivalo na njihov doseg in okretnost. Ne smete se zanašati na zrcalni premaz, od tega praktično ne bo nobenega smisla, potrebne bodo popolnoma drugačne rešitve.
V primeru prehoda iz zračnega boja v manevriranje kratkega dosega bo imelo letalo z laserskim orožjem na krovu nesporno prednost. Na bližnji razdalji bo sistem za usmerjanje laserskega žarka lahko usmeril žarek na ranljive točke sovražnikovega letala - pilotsko, optično in radarsko postajo, kontrole, orožje na zunanji zanki. V mnogih pogledih to izničuje potrebo po super manevriranju, saj ne glede na to, kako se obrnete, boste vseeno zamenjali eno ali drugo stran, premik laserskega žarka pa bo imel namerno višjo kotno hitrost.
Oprema strateških bombnikov (bombnikov z raketami) z obrambnim laserskim orožjem bo močno vplivala na razmere v zraku. V starih časih je bil sestavni del strateškega bombnika bomb hitrih letalskih topov v repu letala. V prihodnosti je bila opuščena v korist namestitve naprednih sistemov za elektronsko vojskovanje. Vendar pa bo celo prikrit ali nadzvočen bombnik, če ga odkrijejo sovražnikovi lovci, verjetno sestreljen. Edina učinkovita rešitev je zdaj izstrelitev raketnega orožja izven območja delovanja zračne obrambe in sovražnikovih letal.
Pojav laserskega orožja v obrambni oborožitvi bombnika bi lahko korenito spremenil situacijo. Če je mogoče na borec namestiti en laser 100-300 kW, potem je mogoče na bombnik takšnih kompleksov namestiti 2-4 enote. To bo omogočilo istočasno obrambo od 4 do 16 sovražnikovih raket, ki napadajo z različnih smeri. Upoštevati je treba dejstvo, da razvijalci aktivno delajo na možnosti skupne uporabe laserskega orožja iz več oddajnikov, enega za drugim. Skladno s tem bo usklajeno delo laserskega orožja s skupno močjo 400 kW - 1,2 MW omogočilo bombniku, da uniči napadalne lovce z razdalje 50-100 km.
Povečanje moči in učinkovitosti laserjev do leta 2040-2050 bi lahko obudilo idejo o težkem letalu, podobno tistemu, razvitemu v sovjetskem projektu A-60 in ameriškem programu ABL. Kot sredstvo protiraketne obrambe pred balističnimi izstrelki je malo verjetno, da bo učinkovit, vendar mu je mogoče dodeliti enako pomembne naloge.
Ko bo na krovu vgrajena nekakšna "laserska baterija", vključno s 5-10 laserji z močjo 500 kW-1 MW, bo skupna moč laserskega sevanja, ki ga nosilec lahko koncentrira na tarčo, 5-10 MW. To bo učinkovito obravnavalo skoraj vse zračne cilje na razdalji 200-500 km. Najprej bodo na seznam ciljev vključena letala AWACS, letala za elektronsko bojevanje, letala za točenje goriva, nato pa taktična letala s posadko in brez posadke.
Pri ločeni uporabi laserjev je mogoče prestreči veliko število ciljev, kot so križarske rakete, rakete zrak-zrak ali rakete zemlja-zrak.
Do česa lahko pripelje nasičenost zračnega bojišča z bojnimi laserji in kako bo to vplivalo na videz bojnega letalstva?
Potreba po toplotni zaščiti, zaščitnih polknih za senzorje, povečanju značilnosti teže in velikosti uporabljenega orožja lahko privede do povečanja velikosti taktičnega letalstva, zmanjšanja okretnosti letal in njihovega orožja. Lahka bojna letala s posadko bodo izginila kot razred.
Na koncu lahko dobite nekaj takega kot "leteče trdnjave" druge svetovne vojne, zavite v termično zaščito, oborožene z laserskim orožjem namesto mitraljezov in hitrimi zaščitenimi projektili namesto letalskih bomb.
Pri izvajanju laserskega orožja obstaja veliko ovir, vendar aktivne naložbe v to smer kažejo, da bodo doseženi pozitivni rezultati. Na skoraj 50 letni poti, od trenutka, ko so se začela prva dela na letalskem laserskem orožju, in vse do danes so se tehnološke zmogljivosti znatno povečale. Pojavili so se novi materiali, pogoni, napajalniki, računalniška moč se je povečala za nekaj vrst, teoretična osnova pa se je razširila.
Upati je, da ne bodo le ZDA in njihovi zavezniki imeli obetavno lasersko orožje, ampak bodo pravočasno vstopili v službo ruskih letalskih sil.
