激光武器：空军的前景。 2的一部分
空军（VVS）始终站在科技进步的最前沿。 难怪高科技是什么 武器像激光一样，没有绕过这种军事。
故事 激光武器 飞机 媒体始于70世纪30年代。 美国公司Avco Everett制造了功率为60-135 kW的气动激光器，其尺寸使其可以放置在大型飞机上。 如此选择了KS-1973加油机。 该激光器于135年安装，此后该飞机获得了飞行实验室的身份，并命名为NKC-XNUMXA，并将激光器安装在机身上。 整流罩安装在船体的上部，该罩用散热器和目标指示系统覆盖了旋转的炮塔。
通过1978，车载激光器的功率增加了10倍，并且还增加了激光器和燃料的工作介质供应，以确保20-30秒的发射时间。 在1981中，第一次尝试击中一架飞行的Rrebee无人机目标和一架空对空（同类）导弹的响尾蛇火箭，其激光束在没有结果的情况下结束。
飞机再次现代化，并在1983中重复测试。 在测试过程中，从NKC-135A激光束中摧毁了以3218 km / h的速度向飞机方向飞行的五枚Sidewinder导弹。 在同年的其他测试过程中，NKC-135A激光器摧毁了亚音速BQM-34A目标，该目标在低空模拟了对美国海军舰艇的攻击。
在NKC-135A创建的同一时间，苏联还开发了一个载有激光武器的飞机项目--A-60复合体，该文章的第一部分对此进行了描述。 目前，该计划的工作状况尚不清楚。
在2002，美国开设了一项新计划 - ABL（机载激光），用于在飞机上放置激光武器。 该计划的主要目标是建立反导弹防御系统（ABM）的空中部分，在导弹最易受攻击的初始阶段击中敌方弹道导弹。 为此，需要获得400-500 km的目标命中范围。
一架大型飞机波音747被选为载体，经过修改后被称为原型攻击激光模型1-A（YAL-1A）。 四个激光系统安装在板上 - 扫描激光，激光确保精确的目标定位，激光分析大气对光束路径失真的影响，以及主要的高能量战斗高能激光（HEL）。
HEL激光器由6能量模块组成 - 化学激光器，具有基于氧和金属碘的工作介质，产生来自1,3μm长波长的辐射。 引导和聚焦系统包括127反射镜，透镜和滤光器。 激光功率约为1兆瓦。
该计划遇到了许多技术难题，成本超出了所有预期，范围从7到13亿美元不等。 在该方案的制定过程中，获得了有限的结果，特别是几枚带有液体推进剂火箭发动机和固体燃料的训练弹道导弹被摧毁。 损坏范围约为80-100 km。
关闭该计划的主要原因可以被认为是故意使用无意义的化学激光。 HEL激光弹药受到船上化学成分库存的限制，相当于20-40“射击”。 在HEL激光器的操作过程中，释放出大量的热量，借助拉瓦尔喷嘴将其带到外面，产生一股加热气体，其速度为声速（5 m / s）的1800倍。 激光的高温和火灾爆炸成分的组合可能导致悲惨的后果。
如果继续使用之前开发的气动激光器，俄罗斯计划A-60将会发生同样的事情。
但是，ABL程序不能被认为是完全没用的。 在课程期间，它在大气中的激光辐射行为，开发新材料，光学系统，冷却系统和其他元素方面获得了宝贵的经验，这些元素将在未来有希望的高能空气激光武器项目中得到应用。
正如文章第一部分已经提到的，目前存在放弃化学激光器的趋势，有利于固态和光纤激光器，其中不需要携带单独的弹药，并且激光载体提供足够的电源。
在美国，有几种基于空气的激光器程序。 其中一个项目是开发用于战斗机和无人驾驶飞行器的激光武器模块的程序--HEL，由DARPA机构由General Atomics Aeronautical System和Textron Systems委托。
General Atomics Aeronautica与洛克希德·马丁公司合作开发液体激光项目。 到2007结束时，原型显示出15 kW的功率。 德事隆系统正在开发自己的固态激光原型，其陶瓷工作介质称为ThinZag。
该程序的最终结果应该是具有容器形式的75-150 kW功率的激光模块，其中安装有锂离子电池，液体冷却系统，激光发射器，以及用于转换光束，瞄准和保持在目标上的系统。 可以集成模块以获得所需的最终功率。
像所有开发基本新武器的高科技计划一样，HEL计划面临实施延迟。
在2014中，洛克希德马丁公司和DARPA开始对航空母舰的先进航空自适应航空光束控制（ABC）激光武器进行飞行试验。 作为该计划的一部分，针对360度数范围内的高能激光武器的技术正在实验室实验室飞机上进行测试。
在不久的将来，美国空军正在考虑将激光武器整合到最新的隐形战斗机F-35上，以及后来的其他作战飞机上。 洛克希德·马丁公司计划开发一种功率约为100 kW且光学功率转换率超过40％的模块化光纤激光器，然后安装在F-35上。 为此，洛克希德马丁公司与美国空军研究实验室签订了一份26,3万美元的合同。 通过2021，洛克希德·马丁公司应该向客户展示一种原型战斗激光器，称为SHIELD，它可以安装在战斗机上。
我们考虑在F-35上放置激光武器的几种选择。 其中之一涉及将激光系统放置在F-35B中的升力风扇或大型燃料箱的位置，该燃料箱位于F-35A和F-35C版本的相同位置。 对于F-35B，这将意味着消除垂直起飞和着陆（STOVL模式）的可能性，对于F-35A和F-35C，相应的飞行距离减小。
它旨在使用通常驱动升力风扇的F-35B发动机的驱动轴来驱动功率高于500 kW的发电机（在STOVL模式下，驱动轴为升力风扇提供高达20 MW的轴功率）。 这样的发电机将占据升力风扇内部容积的一部分，剩余的空间将用于容纳用于产生激光，光学等的系统。
根据另一个版本，激光武器和发电机将共形地放置在现有单元中的船体内，辐射通过飞机前部的光纤通道输出。
另一种选择是将激光武器放置在悬挂容器中的可能性，类似于在HEL程序的框架中创建的，以便可以在特定尺寸中创建具有可接受特性的激光器。
无论如何，在工作过程中，可以实现上述考虑的和完全不同的选项，以实现激光武器在F-35飞机上的集成。
在美国，激光武器的开发有几个“路线图”。 尽管此前美国空军已经就2020-2021年获得原型进行了声明，但在航空母舰上出现先进激光武器的更为现实的日期可以被认为是2025-2030年。 到这个时候，我们可以期待战斗机的服务出现在“战斗机”型激光武器的功率大约100 kW，并且通过2040，功率可以增加到300-500 kW。
美国空军同时存在几个激光武器计划表明他们对这种武器的高度兴趣，并降低了空军在一个或多个项目失败时的风险。
战术航空激光武器战斗机出现的后果是什么？ 考虑到现代雷达和光学制导设施的能力，首先，这将使战斗机能够抵御来袭的敌人导弹。 如果有一个功率为100-300 kW的机载激光器，则2-4可能会破坏X-NUMX-XNUMX空对空或地对空导弹。 与CUDA型导弹武器相结合，装备激光武器的飞机在战场上生存的可能性将增加很多倍。
激光武器的最大伤害可以通过热和光学引导对导弹造成伤害，因为它们的性能直接取决于敏感矩阵的功能。 对某一波长使用光学滤波器无济于事，因为敌人最有可能使用不同类型的激光器，而不是所有滤波器。 此外，通过100 kW量级的滤波器吸收激光能量可能导致其破坏。
带有雷达导引头的导弹将被击中，但射程较短。 目前尚不清楚无线电透明整流罩如何对高功率激光辐射做出反应，也许它很容易受到这种影响。
在这种情况下，敌人（其飞机没有配备激光武器）的唯一机会是用这么多的空对空导弹“淹没”对手，而CUDA型反导弹炮不能一起拦截。
飞机上大功率激光器的出现将使所有现有的便携式防空导弹系统（MANPADS）“无效”为“Igla”或“Stinger”型，大大降低了带有光导或导弹的防空导弹的能力，需要增加齐射中的导弹数量。 最有可能的是，激光也可以击中远程地对空导弹，即 在配备激光武器的飞机上射击时的消耗量也会增加。
在空对空导弹和地对空导弹上使用反激光保护将使它们变得更重，更大，这将影响它们的射程和机动特性。 你不应该依赖镜面涂层，实际上没有任何意义，需要完全不同的解决方案。
在近空机动过渡空战的情况下，装有激光武器的飞机将具有不可否认的优势。 在近距离范围内，激光束瞄准系统将能够将光束直接对准敌方飞机的脆弱点 - 飞行员，光学和雷达站，控制元件以及外部吊索上的武器。 在许多方面，这消除了对超级机动性的需求，因为无论你如何转身，你仍然可以替换一侧或另一侧，并且激光束的位移将具有故意更高的角速度。
装备具有防御性激光武器的战略轰炸机（携带导弹的轰炸机）将显着影响空中情况。 在过去，战略轰炸机的一个组成部分是飞机尾部的快速射击飞机大炮。 在未来，它被放弃了，有利于安装先进的电子战系统。 然而，即使是一个不显眼的或超音速轰炸机，如果被敌方战斗机发现，也极有可能被击落。 现在唯一有效的解决方案是在防空和敌方航空区域外发射火箭武器。
激光武器轰炸机的防御武器组成中的外观可以从根本上改变这种情况。 如果可以在战斗机上安装单个100-300 kW激光器，则可以在2-4单元的数量中安装这种复合体的轰炸机。 这将允许从4到16同时进行从不同方向攻击的敌方导弹的自卫。 为了一个目的，有必要考虑这样一个事实，即开发人员正在积极研究将几个发射器一起使用激光武器的可能性。 因此，总功率为400 kW-1,2 MW的激光武器的协调操作将允许轰炸机从50-100 km的距离摧毁攻击战斗机。
2040-2050年以来激光器的功率和效率的增长可以使重型飞机成为现实，就像苏联项目A-60和美国ABL计划中的类型一样。 作为弹道导弹的导弹防御手段，它不太可能有效，但同样重要的任务可以分配给它。
当一种“激光电池”安装在板上时，包括5-10激光器，500 kW功率 - 1 MW，载波可以集中在目标上的总激光功率为5-10 MW。 这将有效地处理距离为200-500 km的几乎所有空中目标。 首先，DRLO，EW飞机，加油飞机，然后有人和无人战术飞机将落入目标清单。
在单独使用激光器时，可拦截大量目标，如巡航导弹，空对空导弹或地对空导弹。
与战斗激光器的战斗机场的饱和会导致什么？这将如何影响战斗航空的出现？
需要热保护，传感器保护窗帘，增加所用武器的重量和尺寸特征，可能导致战术航空的尺寸增加，飞机及其武器的机动性降低。 轻型载人战机将作为一个班级消失。
最终，它可能变成像第二次世界大战的“飞行堡垒”，包裹在热保护中，配备激光武器而不是机枪和高速保护导弹而不是炸弹。
实施激光武器存在许多障碍，但在这方面的积极投资表明将取得积极成果。 在几乎50多年的路上，自从航空激光武器的第一次工作开始以来，到现在，技术能力已经大大增加。 新材料，驱动器，电源都出现了，计算能力增加了几个数量级，理论基础有所扩大。
人们仍然希望，有希望的激光武器不仅将与美国及其盟国合作，而且还将及时与俄罗斯联邦空军合作。
故事 激光武器 飞机 媒体始于70世纪30年代。 美国公司Avco Everett制造了功率为60-135 kW的气动激光器，其尺寸使其可以放置在大型飞机上。 如此选择了KS-1973加油机。 该激光器于135年安装，此后该飞机获得了飞行实验室的身份，并命名为NKC-XNUMXA，并将激光器安装在机身上。 整流罩安装在船体的上部，该罩用散热器和目标指示系统覆盖了旋转的炮塔。
通过1978，车载激光器的功率增加了10倍，并且还增加了激光器和燃料的工作介质供应，以确保20-30秒的发射时间。 在1981中，第一次尝试击中一架飞行的Rrebee无人机目标和一架空对空（同类）导弹的响尾蛇火箭，其激光束在没有结果的情况下结束。
飞机再次现代化，并在1983中重复测试。 在测试过程中，从NKC-135A激光束中摧毁了以3218 km / h的速度向飞机方向飞行的五枚Sidewinder导弹。 在同年的其他测试过程中，NKC-135A激光器摧毁了亚音速BQM-34A目标，该目标在低空模拟了对美国海军舰艇的攻击。
波音NKC-135A飞机和目标 - AIM-9“响尾蛇”导弹和无人目标BQM-34A
在NKC-135A创建的同一时间，苏联还开发了一个载有激光武器的飞机项目--A-60复合体，该文章的第一部分对此进行了描述。 目前，该计划的工作状况尚不清楚。
在2002，美国开设了一项新计划 - ABL（机载激光），用于在飞机上放置激光武器。 该计划的主要目标是建立反导弹防御系统（ABM）的空中部分，在导弹最易受攻击的初始阶段击中敌方弹道导弹。 为此，需要获得400-500 km的目标命中范围。
一架大型飞机波音747被选为载体，经过修改后被称为原型攻击激光模型1-A（YAL-1A）。 四个激光系统安装在板上 - 扫描激光，激光确保精确的目标定位，激光分析大气对光束路径失真的影响，以及主要的高能量战斗高能激光（HEL）。
HEL激光器由6能量模块组成 - 化学激光器，具有基于氧和金属碘的工作介质，产生来自1,3μm长波长的辐射。 引导和聚焦系统包括127反射镜，透镜和滤光器。 激光功率约为1兆瓦。
该计划遇到了许多技术难题，成本超出了所有预期，范围从7到13亿美元不等。 在该方案的制定过程中，获得了有限的结果，特别是几枚带有液体推进剂火箭发动机和固体燃料的训练弹道导弹被摧毁。 损坏范围约为80-100 km。
关闭该计划的主要原因可以被认为是故意使用无意义的化学激光。 HEL激光弹药受到船上化学成分库存的限制，相当于20-40“射击”。 在HEL激光器的操作过程中，释放出大量的热量，借助拉瓦尔喷嘴将其带到外面，产生一股加热气体，其速度为声速（5 m / s）的1800倍。 激光的高温和火灾爆炸成分的组合可能导致悲惨的后果。
如果继续使用之前开发的气动激光器，俄罗斯计划A-60将会发生同样的事情。
波音YAL-1
但是，ABL程序不能被认为是完全没用的。 在课程期间，它在大气中的激光辐射行为，开发新材料，光学系统，冷却系统和其他元素方面获得了宝贵的经验，这些元素将在未来有希望的高能空气激光武器项目中得到应用。
正如文章第一部分已经提到的，目前存在放弃化学激光器的趋势，有利于固态和光纤激光器，其中不需要携带单独的弹药，并且激光载体提供足够的电源。
在美国，有几种基于空气的激光器程序。 其中一个项目是开发用于战斗机和无人驾驶飞行器的激光武器模块的程序--HEL，由DARPA机构由General Atomics Aeronautical System和Textron Systems委托。
General Atomics Aeronautica与洛克希德·马丁公司合作开发液体激光项目。 到2007结束时，原型显示出15 kW的功率。 德事隆系统正在开发自己的固态激光原型，其陶瓷工作介质称为ThinZag。
该程序的最终结果应该是具有容器形式的75-150 kW功率的激光模块，其中安装有锂离子电池，液体冷却系统，激光发射器，以及用于转换光束，瞄准和保持在目标上的系统。 可以集成模块以获得所需的最终功率。
像所有开发基本新武器的高科技计划一样，HEL计划面临实施延迟。
激光模块HEL
在2014中，洛克希德马丁公司和DARPA开始对航空母舰的先进航空自适应航空光束控制（ABC）激光武器进行飞行试验。 作为该计划的一部分，针对360度数范围内的高能激光武器的技术正在实验室实验室飞机上进行测试。
ABC激光测试平台
在不久的将来，美国空军正在考虑将激光武器整合到最新的隐形战斗机F-35上，以及后来的其他作战飞机上。 洛克希德·马丁公司计划开发一种功率约为100 kW且光学功率转换率超过40％的模块化光纤激光器，然后安装在F-35上。 为此，洛克希德马丁公司与美国空军研究实验室签订了一份26,3万美元的合同。 通过2021，洛克希德·马丁公司应该向客户展示一种原型战斗激光器，称为SHIELD，它可以安装在战斗机上。
我们考虑在F-35上放置激光武器的几种选择。 其中之一涉及将激光系统放置在F-35B中的升力风扇或大型燃料箱的位置，该燃料箱位于F-35A和F-35C版本的相同位置。 对于F-35B，这将意味着消除垂直起飞和着陆（STOVL模式）的可能性，对于F-35A和F-35C，相应的飞行距离减小。
它旨在使用通常驱动升力风扇的F-35B发动机的驱动轴来驱动功率高于500 kW的发电机（在STOVL模式下，驱动轴为升力风扇提供高达20 MW的轴功率）。 这样的发电机将占据升力风扇内部容积的一部分，剩余的空间将用于容纳用于产生激光，光学等的系统。
在F-35B上的升降风扇安装位置安装激光武器
根据另一个版本，激光武器和发电机将共形地放置在现有单元中的船体内，辐射通过飞机前部的光纤通道输出。
另一种选择是将激光武器放置在悬挂容器中的可能性，类似于在HEL程序的框架中创建的，以便可以在特定尺寸中创建具有可接受特性的激光器。
多功能飞机集装箱F-35
无论如何，在工作过程中，可以实现上述考虑的和完全不同的选项，以实现激光武器在F-35飞机上的集成。
在美国，激光武器的开发有几个“路线图”。 尽管此前美国空军已经就2020-2021年获得原型进行了声明，但在航空母舰上出现先进激光武器的更为现实的日期可以被认为是2025-2030年。 到这个时候，我们可以期待战斗机的服务出现在“战斗机”型激光武器的功率大约100 kW，并且通过2040，功率可以增加到300-500 kW。
美国空军激光武器发展路线图
美国空军同时存在几个激光武器计划表明他们对这种武器的高度兴趣，并降低了空军在一个或多个项目失败时的风险。
战术航空激光武器战斗机出现的后果是什么？ 考虑到现代雷达和光学制导设施的能力，首先，这将使战斗机能够抵御来袭的敌人导弹。 如果有一个功率为100-300 kW的机载激光器，则2-4可能会破坏X-NUMX-XNUMX空对空或地对空导弹。 与CUDA型导弹武器相结合，装备激光武器的飞机在战场上生存的可能性将增加很多倍。
激光武器的最大伤害可以通过热和光学引导对导弹造成伤害，因为它们的性能直接取决于敏感矩阵的功能。 对某一波长使用光学滤波器无济于事，因为敌人最有可能使用不同类型的激光器，而不是所有滤波器。 此外，通过100 kW量级的滤波器吸收激光能量可能导致其破坏。
带有雷达导引头的导弹将被击中，但射程较短。 目前尚不清楚无线电透明整流罩如何对高功率激光辐射做出反应，也许它很容易受到这种影响。
在这种情况下，敌人（其飞机没有配备激光武器）的唯一机会是用这么多的空对空导弹“淹没”对手，而CUDA型反导弹炮不能一起拦截。
飞机上大功率激光器的出现将使所有现有的便携式防空导弹系统（MANPADS）“无效”为“Igla”或“Stinger”型，大大降低了带有光导或导弹的防空导弹的能力，需要增加齐射中的导弹数量。 最有可能的是，激光也可以击中远程地对空导弹，即 在配备激光武器的飞机上射击时的消耗量也会增加。
在空对空导弹和地对空导弹上使用反激光保护将使它们变得更重，更大，这将影响它们的射程和机动特性。 你不应该依赖镜面涂层，实际上没有任何意义，需要完全不同的解决方案。
在近空机动过渡空战的情况下，装有激光武器的飞机将具有不可否认的优势。 在近距离范围内，激光束瞄准系统将能够将光束直接对准敌方飞机的脆弱点 - 飞行员，光学和雷达站，控制元件以及外部吊索上的武器。 在许多方面，这消除了对超级机动性的需求，因为无论你如何转身，你仍然可以替换一侧或另一侧，并且激光束的位移将具有故意更高的角速度。
装备具有防御性激光武器的战略轰炸机（携带导弹的轰炸机）将显着影响空中情况。 在过去，战略轰炸机的一个组成部分是飞机尾部的快速射击飞机大炮。 在未来，它被放弃了，有利于安装先进的电子战系统。 然而，即使是一个不显眼的或超音速轰炸机，如果被敌方战斗机发现，也极有可能被击落。 现在唯一有效的解决方案是在防空和敌方航空区域外发射火箭武器。
激光武器轰炸机的防御武器组成中的外观可以从根本上改变这种情况。 如果可以在战斗机上安装单个100-300 kW激光器，则可以在2-4单元的数量中安装这种复合体的轰炸机。 这将允许从4到16同时进行从不同方向攻击的敌方导弹的自卫。 为了一个目的，有必要考虑这样一个事实，即开发人员正在积极研究将几个发射器一起使用激光武器的可能性。 因此，总功率为400 kW-1,2 MW的激光武器的协调操作将允许轰炸机从50-100 km的距离摧毁攻击战斗机。
现有和潜在的轰炸机是激光武器的潜在载体
2040-2050年以来激光器的功率和效率的增长可以使重型飞机成为现实，就像苏联项目A-60和美国ABL计划中的类型一样。 作为弹道导弹的导弹防御手段，它不太可能有效，但同样重要的任务可以分配给它。
当一种“激光电池”安装在板上时，包括5-10激光器，500 kW功率 - 1 MW，载波可以集中在目标上的总激光功率为5-10 MW。 这将有效地处理距离为200-500 km的几乎所有空中目标。 首先，DRLO，EW飞机，加油飞机，然后有人和无人战术飞机将落入目标清单。
在单独使用激光器时，可拦截大量目标，如巡航导弹，空对空导弹或地对空导弹。
与战斗激光器的战斗机场的饱和会导致什么？这将如何影响战斗航空的出现？
需要热保护，传感器保护窗帘，增加所用武器的重量和尺寸特征，可能导致战术航空的尺寸增加，飞机及其武器的机动性降低。 轻型载人战机将作为一个班级消失。
最终，它可能变成像第二次世界大战的“飞行堡垒”，包裹在热保护中，配备激光武器而不是机枪和高速保护导弹而不是炸弹。
实施激光武器存在许多障碍，但在这方面的积极投资表明将取得积极成果。 在几乎50多年的路上，自从航空激光武器的第一次工作开始以来，到现在，技术能力已经大大增加。 新材料，驱动器，电源都出现了，计算能力增加了几个数量级，理论基础有所扩大。
人们仍然希望，有希望的激光武器不仅将与美国及其盟国合作，而且还将及时与俄罗斯联邦空军合作。
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