سلاح های لیزری در هواپیماهای جنگی. آیا می توان در برابر او مقاومت کرد؟
تغییرات کمتری در همان نوع سلاحها رخ نمیدهد، زیرا ویژگیهای آن تغییر میکند. مثلاً در مثال سرنشین دار هواپیمایی می توانید ببینید که چگونه طراحی هواپیماها و سلاح های آنها تغییر کرده است و بر این اساس تاکتیک های جنگ هوایی تغییر کرده است. درگیری خلبانان از سلاح های شخصی خلبانان اولین دوبال های چوبی با نبردهای شدید هوایی قابل مانور جنگ جهانی دوم جایگزین شد. جنگ ویتنام آغاز استفاده از موشک های هدایت شونده هوا به هوا (A-B) بود و در حال حاضر نبرد هوایی دوربرد با موشک های هدایت شونده روش اصلی نبرد در هوا محسوب می شود.
سلاح هایی بر اساس اصول فیزیکی جدید
یکی از مهم ترین جهت گیری ها در توسعه تسلیحات در قرن بیست و یکم را می توان ایجاد تسلیحات بر اساس اصول فیزیکی جدید (NPP) دانست. با وجود شک و تردیدی که بسیاری از سلاح ها در NFP تصور می کنند، ظاهر آنها می تواند چهره نیروهای مسلح را در آینده نزدیک به طور اساسی تغییر دهد. صحبت از سلاح در NFP، اول از همه، منظور آنها سلاح های لیزری (LO) و سلاح های جنبشی با شتاب پرتابه الکتریکی / الکترومغناطیسی است.
قدرت های پیشرو جهان سرمایه گذاری هنگفتی روی توسعه سلاح های لیزری و جنبشی می کنند. رهبران تعداد پروژه های در حال اجرا کشورهایی مانند ایالات متحده آمریکا، آلمان، اسرائیل، چین، ترکیه هستند. گسترش سیاسی و جغرافیایی تحولات جاری به ما اجازه نمی دهد که "توطئه" را با هدف عقب نشینی دشمن (روسیه) به سمت بن بست عمدی در توسعه تسلیحات فرض کنیم. برای انجام کار، به ویژه در زمینه ایجاد سلاح های لیزری، بزرگترین نگرانی های دفاعی درگیر است: آمریکایی لاکهید مارتین، نورتروپ گرومن، بوئینگ، جنرال اتمی و جنرال داینامیکس، آلمانی Rheinmetall AG و MBDA، و بسیاری دیگر.
هنگام صحبت در مورد سلاح های لیزری، آنها اغلب تجربه منفی به دست آمده در قرن بیستم را در چارچوب برنامه های شوروی و آمریکا برای ایجاد لیزرهای رزمی به یاد می آورند. در اینجا لازم است تفاوت اصلی را در نظر بگیریم - لیزرهای آن دوره، که قادر به ارائه قدرت کافی برای ضربه زدن به اهداف بودند، یا شیمیایی یا گاز دینامیکی بودند، که منجر به اندازه بزرگ آنها، وجود اجزای قابل احتراق و سمی شد. ناراحتی در عملکرد و راندمان پایین. عدم استفاده از نمونه های رزمی بر اساس نتایج آن آزمایش ها توسط بسیاری به عنوان فروپاشی نهایی ایده سلاح های بلزر تلقی شد.
در قرن بیست و یکم، تاکید بر ایجاد فیبر و لیزرهای حالت جامد که در صنعت گسترده شدهاند، تغییر کرده است. در عین حال، فناوریهای هدایت و ردیابی هدف به طور قابل توجهی پیشرفت کردهاند، طرحهای نوری جدید و ترکیب دستهای از پرتوهای چندین واحد لیزر در یک پرتو واحد با استفاده از توریهای پراش پیادهسازی شدهاند. همه اینها ظاهر سلاح های لیزری را به واقعیت نزدیک تبدیل کرد.
در حال حاضر می توان فرض کرد که عرضه تسلیحات لیزری سریال برای نیروهای مسلح کشورهای پیشرو جهان از هم اکنون آغاز شده است. در ابتدای سال 2019 شرکت Rheinmetall AG از انجام موفقیت آمیز آزمایشات لیزر رزمی 100 کیلوواتی خبر داد.، که می تواند در سیستم دفاع هوایی MANTIS نیروهای مسلح بوندسوهر ادغام شود. ارتش ایالات متحده قراردادی را با Northrop Grumman و Raytheon امضا کرده است ساخت سلاح لیزری با قدرت 50 کیلووات برای تجهیز خودروهای جنگی Stryker تبدیل شده برای ماموریت دفاع هوایی کوتاه برد (M-SHORAD). اما بزرگترین غافلگیری از سوی ترک ها بود، استفاده از سیستم لیزری زمینی برای انهدام هواپیمای بدون سرنشین جنگی (UAV) در جریان عملیات جنگی واقعی در لیبی.
در حال حاضر، بیشتر سلاحهای لیزری برای استفاده از سکوهای خشکی و دریایی در حال توسعه هستند، که میتوان آن را با الزامات کمتری که از نظر ویژگیهای وزن و اندازه و مصرف انرژی بر توسعهدهندگان سلاحهای لیزری تحمیل میشود، توضیح داد. با این وجود، می توان فرض کرد که سلاح های لیزری بیشترین تأثیر را بر ظاهر و تاکتیک های استفاده از هواپیماهای جنگی خواهند داشت.
سلاح های لیزری در هواپیماهای جنگی
امکان استفاده موثر از تسلیحات لیزری در هواپیماهای جنگی به دلایل زیر است:
- نفوذپذیری اتمسفر بالا برای تابش لیزر، که با افزایش ارتفاع پرواز افزایش می یابد.
- اهداف بالقوه آسیب پذیر در قالب موشک های هوا به هوا، به ویژه با سرهای اپتیکال و حرارتی.
- محدودیت وزن و اندازه اعمال شده در حفاظت ضد لیزر هواپیما و مهمات هوانوردی.
در حال حاضر ایالات متحده بیشترین فعالیت را در زمینه تجهیز هواپیماهای نظامی به سلاح های لیزری دارد. یکی از محتمل ترین نامزدها برای نصب LO هواپیمای نسل پنجم F-35B است. در حین نصب، فن بالابر برداشته می شود که امکان برخاستن و فرود عمودی را برای F-35B فراهم می کند. در عوض، یک مجموعه باید نصب شود، شامل یک ژنراتور الکتریکی که توسط شفت موتور جت هدایت می شود، یک سیستم خنک کننده و یک سلاح لیزری با یک سیستم هدایت و نگهدارنده پرتو. توان مورد انتظار باید از 100 کیلووات در مرحله اولیه، با افزایش تدریجی بعدی به 300 کیلووات و تا 500 کیلووات باشد. با در نظر گرفتن پیشرفت های نوظهور در ساخت سلاح های لیزری، می توان انتظار داشت اولین نتایج بعد از سال 2025 و ظهور نمونه های سریالی با لیزر 300 کیلووات یا بیشتر بعد از سال 2030 باشد.
مدل دیگری که در حال توسعه است، مجموعه SHiELD لاکهید مارتین برای تجهیز جنگنده های F-15 Eagle و F-16 Fighting Falcon است. آزمایشات زمینی مجموعه SHiELD در ابتدای سال 2019 با موفقیت به پایان رسید، آزمایشات هوایی برای سال 2021 برنامه ریزی شده است، ورود به سرویس بعد از سال 2025 برنامه ریزی شده است.
علاوه بر ایجاد سلاح های لیزری، توسعه منابع تغذیه فشرده نیز اهمیت کمتری ندارد. در این راستا، کار نیز به طور فعال در حال انجام است، به عنوان مثال، در ماه مه 2019، شرکت انگلیسی رولزرویس یک نیروگاه هیبریدی فشرده برای لیزرهای رزمی را به نمایش گذاشت.
بنابراین، با احتمال زیاد می توان فرض کرد که در دهه های آینده، سلاح های لیزری جایگاه خود را در زرادخانه هواپیماهای جنگی اشغال کنند. در این ظرفیت چه وظایفی را حل خواهد کرد؟
استفاده از سلاح های لیزری توسط هواپیماهای جنگی
وظیفه اصلی اعلام شده سلاح های لیزری در هواپیماهای جنگی باید رهگیری موشک های هوا به هوا و سطح به هوا (Z-A) دشمن حمله کننده باشد. در حال حاضر امکان رهگیری مین های خمپاره هدایت نشده و پرتابه های سامانه های موشک پرتاب چندگانه با لیزرهای با توان 30 کیلووات یا بیشتر (مقدار 100 کیلووات بهینه در نظر گرفته می شود) در فاصله چند کیلومتری تایید شده است. سیستمهای پارازیت لیزری و اپتیکال قبلاً وارد خدمت شدهاند و به طور فعال در حال استفاده هستند و کور کردن موقت سرهای اپتیکی حساس سیستمهای دفاع هوایی قابل حمل انسان (MANPADS) را فراهم میکنند.
بنابراین، حضور تسلیحات لیزری با قدرت 100 کیلووات یا بیشتر در هواپیما، محافظت از هواپیما در برابر موشک های V-V و Z-V با سرهای نوری و حرارتی، یعنی موشک های MANPADS و موشک های کوتاه برد V-V را ممکن می کند. علاوه بر این، چنین موشک هایی احتمالا در فاصله ای تا پنج کیلومتر یا بیشتر در مدت زمان کوتاهی مورد اصابت قرار می گیرند. در حال حاضر، وجود موشک های همه جانبه برد کوتاه V-V یکی از دلایل عدم نیاز به نبرد نزدیک قابل مانور تلقی می شود، زیرا ترکیبی از فناوری "زره شفاف" و سیستم های هدایت پیشرفته به شما امکان هدایت موشک را می دهد. سلاح بدون تغییر قابل توجهی موقعیت هواپیما در فضا. ویژگی های محدود وزن و اندازه موشک های V-V و موشک های MANPADS، نصب محافظ ضد لیزر موثر بر روی آنها را دشوار می کند.
نامزدهای بعدی برای شکست تسلیحات لیزری موشک های برد بلند و میان برد V-V و Z-V خواهند بود که روی آن ها از سرهای رادار فعال (ARLGSN) استفاده می شود. اول از همه، این سوال مطرح می شود که یک ماده محافظ رادیویی شفاف ایجاد می کند که از وب ARLGSN محافظت می کند. علاوه بر این، فرآیندهایی که هنگام تابش هد فیرینگ با تابش لیزر رخ می دهد نیاز به مطالعه جداگانه ای دارد. این امکان وجود دارد که محصولات گرمایشی حاصل از عبور تشعشعات رادار جلوگیری کرده و در گرفتن هدف اختلال ایجاد کنند. اگر راه حلی برای این مشکل پیدا نشد، باید مستقیماً توسط هواپیما یا سامانه موشکی ضدهوایی (SAM) به هدایت فرمان رادیویی موشک های V-V و Z-V برگردید. و این ما را به مشکل تعداد محدودی کانال برای هدایت همزمان موشک ها و لزوم حفظ مسیر هواپیما تا اصابت موشک به هدف بازمی گرداند.
با افزایش قدرت تابش لیزر، نه تنها عناصر سیستم هومینگ، بلکه سایر عناصر ساختاری موشک های V-V و Z-V نیز ممکن است آسیب ببینند که نیاز به تجهیز آنها به حفاظت ضد لیزر خواهد بود. استفاده از محافظ ضد لیزر باعث افزایش ابعاد و وزن، کاهش قابل توجه ویژگی ها از نظر برد، سرعت و قدرت مانور موشک های V-V و Z-V می شود. علاوه بر وخامت ویژگیهای عملکردی (TTX) که اصابت به هدف را دشوار میکند، موشکهای دارای حفاظت ضد لیزر در برابر موشکهای با قابلیت مانور بالا از نوع CUDA آسیبپذیرتر خواهند بود که نیازی به محافظت در برابر تشعشعات لیزری ندارند. .
بنابراین، ظهور سلاح های لیزری در هواپیماهای جنگی تا حدی یک بازی یک طرفه است. برای محافظت از موشک های V-V و Z-V در برابر آسیب لیزر، آنها باید به حفاظت ضد لیزر، افزایش سرعت پرواز به مافوق صوت برای به حداقل رساندن زمان صرف شده در ناحیه تابش لیزر و احتمالاً رد کردن سرهای خانگی مجهز شوند. در عین حال، بار مهمات موشکهای بزرگتر و عظیمتر V-V و Z-V کاهش مییابد و خود آنها بیشتر در معرض رهگیری موشکهای ضد موشک با اندازه کوچک بسیار قابل مانور از نوع CUDA خواهند بود.
ظرفیت محدود مهمات هواپیماهای نسل پنجم که به ویژه به دلیل رشد اندازه و جرم موشک های V-V خود را نشان می دهد، همراه با احتمال بالای رهگیری توسط لیزر یا ضد موشک، می تواند منجر به این واقعیت شود که درگیری های مخالف هواپیماهایی با سلاح های لیزری وارد محدوده نبرد نزدیک می شوند که سلاح های آنها حتی در برابر سلاح های لیزری آسیب پذیرتر هستند.
سلاح های لیزری و نبرد هوایی نزدیک (BVB)
فرض کنید دو هواپیمای جنگی با شلیک موشک های هدایت شونده V-V خود به برد 10-15 کیلومتر نسبت به یکدیگر رسیدند. در این حالت، یک سلاح لیزری با قدرت 300-500 کیلووات می تواند مستقیماً هواپیمای دشمن را تحت تأثیر قرار دهد. سیستمهای هدایت مدرن در چنین بردی کاملاً قادر به هدف قرار دادن پرتو لیزر به سمت عناصر آسیبپذیر هواپیمای دشمن - کابین خلبان، تجهیزات شناسایی، موتورها و درایوهای کنترل هستند. در عین حال، تجهیزات رادیویی الکترونیکی روی هواپیما، بر اساس امضای نوری و راداری یک هواپیمای خاص، می توانند به طور مستقل نقاط آسیب پذیر را انتخاب کرده و پرتو لیزر را به سمت آنها نشانه بگیرند.
با توجه به سرعت واکنش بالایی که سلاح های لیزری می توانند ارائه دهند، در نتیجه درگیری کوتاه برد با استفاده از LO، هر دو هواپیمای طراحی سنتی به احتمال زیاد آسیب می بینند یا نابود می شوند، هر دو خلبان قبل از هر چیز می میرند.
یک راه حل می تواند توسعه مهمات فشرده، پرسرعت، کوتاه برد و هدایت شونده رادیویی باشد که قادر به غلبه بر حفاظت ارائه شده توسط سلاح های لیزری به دلیل سرعت پرواز و چگالی بالا است. همانطور که برای انهدام یک تانک مدرن مجهز به سیستم دفاع فعال (KAZ) به چندین موشک هدایت شونده ضد تانک (ATGM) نیاز است، ممکن است برای انهدام یک فروند هواپیمای دشمن، تعداد معینی از موشکهای غوغا بهاندازه کوچک به طور همزمان مورد نیاز باشد. سلاح های لیزری
پایان دوران "نامرئی"
در مورد هوانوردی جنگی آینده، نمی توان به آرایه آنتن فازی رادیویی نوری امیدوار کننده (ROFAR) اشاره کرد که باید مبنای شناسایی هوانوردی جنگی شود. جزئیاتی در مورد تمام قابلیت های این فناوری هنوز مشخص نیست، اما به طور بالقوه ظاهر ROFAR به تمام فناوری های موجود برای کاهش دید پایان می دهد. در صورت بروز مشکلات در ROFAR، مدل های پیشرفته ایستگاه های راداری با آرایه های آنتن فازی فعال (رادار با AFAR) در هواپیماهای امیدوار کننده استفاده می شود که در کنار استفاده فشرده از فناوری های جنگ الکترونیک، می تواند اثربخشی را نیز به میزان قابل توجهی کاهش دهد. از فناوری مخفی کاری
با توجه به مطالب فوق می توان فرض کرد که در صورت ظاهر شدن هواپیماهای دارای سلاح لیزری در زرادخانه نیروی هوایی دشمن، استفاده از هواپیماهایی با تعداد زیادی سلاح بر روی بار خارجی راه حل موثری خواهد بود. در واقع یک «بازگشت» مشخص به نسل 4+/4++ وجود خواهد داشت و Su-35S، Eurofighter Typhoon یا F-15X عمیقاً مدرن شده ممکن است به مدلهای مرتبط تبدیل شوند. به عنوان مثال، Su-35S می تواند تسلیحات را روی 15 نقطه سخت حمل کند، Eurofighter Typhoon سیزده نقطه سخت دارد، و F-XNUMXX ارتقا یافته می تواند تا بیست موشک B-B را حمل کند.
آخرین جنگنده چند منظوره روسی Su-57 دارای قابلیت های کمی کمتر است. روی سیستم تعلیق خارجی و داخلی Su-57، در مجموع می توان تا دوازده موشک V-V قرار داد. به احتمال زیاد می توان نقاط سختی را برای جنگنده های روسی ایجاد کرد و به قیاس با جنگنده F-15X، چندین مهمات را در یک گره قرار داد که باعث افزایش بار مهمات جنگنده های S-35S و Su-57 به 18 می شود. -22 موشک V-V.
ارتش
نزدیک شدن به هواپیمای مجهز به سلاح لیزری به دلیل بالاترین سرعت واکنش LO می تواند بسیار خطرناک باشد. در صورت وقوع این اتفاق، لازم است احتمال ضربه زدن به دشمن در کمترین زمان ممکن به حداکثر برسد. یکی از راه حل های ممکن را می توان در نظر گرفت تفنگ های هواپیمای خودکار شلیک سریع با کالیبر 30 میلی متری با پرتابه های هدایت شونده.
وجود پرتابه های هدایت شونده امکان حمله به هواپیمای دشمن را از فاصله ای دورتر از آنچه که با استفاده از مهمات غیر هدایت شونده ممکن است را فراهم می کند. در عین حال رهگیری گلوله های کالیبر 30-40 میلی متری توسط لیزر به دلیل ابعاد کوچک و مقدار زیاد مهمات موجود در صف (گلوله های 15-30) می تواند مشکل باشد.
همانطور که قبلا ذکر شد، سلاح های لیزری در درجه اول تهدیدی برای موشک های دارای جستجوگر نوری و حرارتی و احتمالاً برای موشک های دارای ARLGSN هستند. این بر ماهیت تسلیحاتی که هواپیماهای جنگی برای مقابله با هواپیماهای دشمن با LO استفاده می کنند، تأثیر می گذارد. سلاح های اصلی طراحی شده برای از بین بردن هواپیما با LO باید موشک های کنترل از راه دور V-V با محافظت در برابر اشعه لیزر باشد. در این صورت قابلیت های رادار برای هدایت همزمان چند موشک V-V به سمت هدف از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود.
نکته به همان اندازه مهم تجهیز موشک های V-V و Z-V به موتورهای رم جت (موتورهای رم جت) است. این نه تنها انرژی لازم برای مانور در حداکثر برد را برای موشک فراهم میکند، بلکه به دلیل سرعت بالای موشک در بخش نهایی پرواز، زمان قرار گرفتن در معرض LO را نیز کاهش میدهد. علاوه بر این، موشک های پرسرعت B-B اهداف دشوارتری برای ضد موشک های نوع CUDA خواهند بود.
و در نهایت، بخشی از مهمات جنگنده باید ضد موشک های کوچک باشد که چندین واحد را در یک نقطه تعلیق قرار داده و قادر به رهگیری موشک های هوا به هوا و هوا به هوای دشمن باشد.
یافته ها
1. ظهور تسلیحات لیزری در هواپیماهای جنگی، به ویژه در ترکیب با ضد موشک های سایز کوچک، مستلزم افزایش بار مهمات قابل حمل موشک های V-V برای هواپیماهای جنگی خواهد بود. از آنجایی که ظرفیت محفظه های داخلی هواپیماهای نسل پنجم محدود است، قرار دادن موشک ها بر روی یک بند خارجی ضروری خواهد بود که تأثیر بسیار منفی بر رادارگریزی خواهد داشت. این ممکن است به معنای "رنسانس" خاصی از هواپیماهای نسل 4+/4++ باشد.
2. سلاح های لیزری در نبرد نزدیک به شدت خطرناک خواهند بود، بنابراین در صورت حمله ناموفق از برد بلند و متوسط، خلبانان در صورت امکان از جنگ نزدیک با هواپیماهای مجهز به LO اجتناب خواهند کرد.
3. توانایی مقابله با هواپیمای جنگی نسل 4+/4++/5 با تعداد زیادی موشک V-V و هواپیمای نسل 5 کم توان با سلاح لیزری روی هواپیما بر اساس عملکرد LO و ضد موشک در رهگیری موشک های V-V. با شروع از یک نقطه خاص، تاکتیک های استفاده از پرتاب های گسترده موشک های V-V بر روی هواپیماهای مجهز به LA و ضد موشک ممکن است غیرفعال شود، که نیاز به بازنگری در مفهوم هواپیمای جنگی چند منظوره دارد که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت. مقاله.
- آندری میتروفانوف
- topwar.ru، forum.militaryparitet.com، naukatehnika.com، aviaru.rf
- سلاح های لیزری: فن آوری، تاریخ، وضعیت، چشم انداز. قسمت 1
سلاح های لیزری: دیدگاه ها در نیروی هوایی قسمت 2
سلاح های لیزری: نیروهای زمینی و پدافند هوایی. قسمت 3
سلاح های لیزری: نیروی دریایی. قسمت 4
مقاومت در برابر نور: دفاع در برابر سلاح های لیزری. قسمت 5
اطلاعات