战斗机上的激光武器。 是否有可能抵制它?

新技术的出现不断改变面貌 武器 和战争的战术。 通常,新型武器的出现完全“关闭”了上一代的武器。 枪支完全取代了弓箭,而坦克的制造导致了骑兵的消失。




随着其特征的改变,在一种武器的框架内可以发生同样的变化。 例如,使用载人航空的例子,你可以看到飞机及其武器的设计是如何变化的,并且根据这一点,空战的战术也发生了变化。 第一次木制双翼飞机飞行员的私人武器对飞行员的冲突让位于第二次世界大战的激烈机动空战。 在越南战争中,开始使用空对空(B-B)制导导弹,目前,使用导弹武器的远程空战被认为是空战的主要方法。


战斗机在100年的演变


关于新物理原理的武器


21世纪最重要的武器发展领域之一可被视为基于新物理原则(NFP)制造武器。 尽管人们对国家森林计划中的许多人感到怀疑,但它的出现可以从根本上改变不久的将来武装部队的面貌。 谈到NFP的武器,它们主要是指激光武器(LO)和带有电子/电磁加速弹丸的动能武器。

世界领先的大国正在大力投资激光和动能武器的开发。 正在进行的项目中的领导者是美国,德国,以色列,中国,土耳其等国家。 这些事态发展的政治地理分布不允许我们提出一个“阴谋”,其目的是使敌人(俄罗斯)陷入武器发展的蓄意僵局方向。 特别是在制造激光武器方面开展工作时,最大的防御问题涉及:美国洛克希德马丁公司,诺思罗普格鲁曼公司,波音公司,通用原子公司和通用动力公司,德国莱茵金属公司和MBDA公司以及其他许多公司。

在谈论激光武器时,他们常常回想起20世纪在苏联和美国制造战斗激光器的计划框架中获得的负面经验。 在这里,我们必须考虑到关键的区别 - 那个时期的激光能够为击中目标提供足够的能量,它们是化学的或气体动力的,这导致它们的大小,可燃和有毒成分的存在,操作的不便和低效率。 根据这些测试结果拒绝军事模型的武器被许多人认为是激光武器概念的最终崩溃。

在21世纪,重点转移到光纤和固态激光器的产生,这些激光器在工业中被广泛使用。 同时,目标引导和跟踪技术已经得到了显着的发展,新的光学方案以及使用衍射光栅将几个激光器块的光线组合成单个光束。 所有这一切使得激光武器的出现成为现实。


1980的MIRACL化学激光器和Rheinmetall最新的光纤战斗激光器


目前,我们可以假设世界主要国家武装部队已经开始接收连续激光武器。 在2019年初 Rheinmetall AG宣布成功测试100 kW Combat Laser,可以整合到联邦国防军武装部队的MANTIS防空系统中。 美国陆军与诺斯罗普·格鲁门公司和雷神公司签约 制造50千瓦激光武器,用于装备转换为短程防空任务的Stryker战车(M-SHORAD)。 但最大的惊喜是土耳其人, 使用地基激光系统摧毁战斗无人机(UAV) 在利比亚真正的敌对行动期间。


中国侦察和打击无人机,在利比亚被土耳其战斗激光击落


目前,大多数激光武器正在开发用于陆地和海上平台,这可以通过激光武器开发商在重量和尺寸特征以及能耗方面的较小要求来理解。 然而,可以假设激光武器对使用军用飞机的外观和战术影响最大。


战斗机上的激光武器


在战斗机中有效使用激光武器的能力是由于以下因素:
- 激光辐射的高大气透过性,随着海拔的升高而增加;
- 以空对空导弹形式存在的潜在脆弱目标,特别是光学和热导航头;
- 对飞机和飞机弹药的反激光保护施加的重量和尺寸限制。

目前,美国最积极地为军用飞机配备激光武器。 安装LO的最可能的候选者之一是第五代飞机F-35B。 在安装过程中,拆卸了一个升降风扇,为F-35B提供垂直起飞和降落。 相反,应该安装一个综合体,包括由喷气发动机轴驱动的发电机,冷却系统和带有光束引导和保持系统的激光武器。 估计功率应该是初始阶段的100 kW,然后分阶段增加到300 kW和500 kW。 考虑到激光武器制造方面的新进展,人们可以期待2025年之后的第一批结果以及在300年之后使用2030千瓦激光器的系列样品的出现。


F-35B配有集成激光武器系统


正在开发的另一款车型是洛克希德·马丁公司的SHiELD系统,用于装备F-15 Eagle和F-16战斗猎鹰战斗机。 SHNELD综合体的地面测试在2019年开始成功通过计划在2021年度进行空气测试;计划在2025年之后接受服务。

除了制造激光武器外,紧凑型电源的开发同样重要。 在这方面,工作也在积极进行,例如,5月2019,一家英国公司 罗尔斯·罗伊斯公司展示用于战斗激光器的紧凑型混合动力装置.

因此,很有可能在未来几十年内,激光武器将在军用飞机的军火库中占据一席之地。 这个能力会解决哪些任务?

在战斗机中使用激光武器


战斗机上激光武器的主要目标应该是拦截攻击空对空和陆地空中型(Z-V)的敌方导弹。 目前,已确认可以拦截不受控制的迫击炮弹和多发射火箭系统的火箭,其中激光功率为30 kW(100 kW的值被认为是最佳的),距离为几公里。 激光和光学干扰系统已投入使用并正在积极运行,为便携式防空系统(MANPADS)的敏感光学头提供临时遮挡。


激光武器的主要目标是拦截攻击导弹V-V和Z-V


因此,具有100 kW及以上功率的机载激光武器的出现将保护飞机免受具有光学和热导航头(即MANPADS和短程导弹)的V-V和Z-V导弹的影响。 而且,这种导弹很可能在短时间内在5公里或更远的距离受到影响。 目前,短距离全角度B-B导弹的存在被认为是不需要机动近距离作战的原因之一,因为透明装甲技术和先进制导系统的结合允许在不显着改变飞机在太空中的位置的情况下指挥导弹武器。 V-V和MANPADS导弹的重量和尺寸有限,这将使其难以安装有效的防激光保护装置。

战斗机上的激光武器。 是否有可能抵制它?

短程B-B导弹和便携式导弹可能成为航空激光武器的第一个“受害者”


激光武器击败的下一个候选人将是使用主动雷达归航(ARLGSN)的中长程B-B和Z-B导弹。 首先,问题在于创造一种保护ARLGSN帆布的无线电透明保护材料。 此外,当头部整流罩用激光辐射照射时将发生的过程需要单独的研究。 产生的加热产物可能会阻碍雷达辐射的通过并破坏目标的捕获。 如果没有找到解决这个问题的方法,那么你将不得不直接通过飞机或防空导弹系统(SAM)返回V-V和Z-V导弹的无线电指令指南。 这又使我们回到了有限数量的通道同时引导导弹的问题以及维持飞机航向直到目标被导弹击中的需要。

随着激光辐射功率的增加,不仅可以损坏导航系统的元件,而且还可以损坏V-V和Z-V导弹的其他结构元件,这将需要为其配备抗激光保护。 使用抗激光保护会增加尺寸和重量,显着降低导弹V-V和Z-V的射程,速度和机动性。 除了性能特征(TTX)的恶化,使其难以达到目标之外,具有抗激光保护的导弹将更容易受到高度机动的反导导弹(例如CUDA)的攻击,这些导弹不需要保护免受激光辐射。


小型高度机动的B-B CUDA导弹


因此,激光武器在作战飞机​​上的出现在某种程度上是一个目标游戏。 为了保护V-V和Z-V导弹免受激光损坏,他们需要配备抗激光保护装置,将飞行速度提高到高超声速,以最大限度地减少在激光辐射区域内所花费的时间,并可能放弃寻的磁头。 与此同时,更大,更大的B-B和3-B导弹的弹药将减少,他们自己将更容易被小型,高度机动的CUDA型导弹拦截。

第五代飞机的弹药容量有限,特别是由于B-B导弹的尺寸和质量的增加,再加上激光或反导弹拦截的可能性很高,可以导致使用激光武器的交战战斗机达到近战范围,武器更容易受到激光武器的攻击。

激光武器和近距空战(BVB)


假设有两架战斗机射击了他们的导弹V-V导弹,相对于彼此的射程达到了10-15。 在这种情况下,功率为300-500 kW的激光武器可以直接影响敌机。 在这样的范围内的现代制导系统能够准确地将激光束瞄准敌人飞机的脆弱元件 - 驾驶舱,侦察设备,发动机和控制装置。 同时,基于特定飞机的光学和雷达特征的机载电子设备可以独立地选择易损点并将激光束引导到它们。

鉴于激光武器可以提供的高反应速度,由于使用短程LO的冲突,传统设计的两架飞机都可能被损坏或毁坏,两名飞行员将首先被杀死。

一种解决方案可能是开发具有无线电指令引导的紧凑型高速短程弹药,由于高飞行速度和凌空密度,能够克服激光武器提供的保护。 正如几个现代反坦克制导导弹(ATGM)需要摧毁一个装备有主动防御综合体(KAZ)的现代坦克一样,可能需要同时齐射一定数量的小型近战导弹以用激光武器摧毁一架敌机。

“无形”时代的结束


谈到未来的军用航空,人们不能不提到有希望的无线电光学相控阵天线(ROFAR),它应该成为军事航空情报的基础。 虽然有关该技术所有可能性的详细信息尚不清楚,但ROFAR的潜在外观将终止所有现有技术以降低可见性。 如果ROFAR出现困难,先进的飞机将使用带有源相控阵天线(AFAR雷达)的先进雷达站模型,结合电子战技术的大量使用,也会大大降低隐身技术的有效性。


ROFAR技术


基于上述情况,可以假设如果在空军的武器库中出现具有激光武器的敌机,则在外部载荷上使用具有大量武器的飞机将是有效的解决方案。 4 + / 4 ++代的某些“回滚”将会发生,深度现代化的Su-35С,Eurofighter Typhoon或F-15X可能会成为实际的模型。 例如,Su-35C可以在十二点悬挂时携带武器,欧洲战斗机台风有十三点悬挂,升级后的F-15X可携带多达二十枚V-B导弹。


4 + / 4 ++代战机 - Su-35С,欧洲战斗机台风和F-15X


最新的俄罗斯多功能Su-57战斗机的能力稍差。 在Su-57的外部和内部悬架上,总共可以找到多达12枚V-B导弹。 可能会为俄罗斯战斗机开发悬挂装置,与F-15X战斗机相比,它可以在一个装置上容纳几种弹药,这将增加C-35С和Su-57战斗机对18-22 V-B导弹的弹药负荷。


多功能第五代战斗机Su-57


武器


由于LO的高反应速率,靠近配备激光武器的飞机可能非常危险。 如果发生这种情况,有必要在最短的时间内最大化击败敌人的可能性。 可以考虑其中一种可能的解决方案 30 mm快速射击自动飞机枪,带有制导炮弹.


MAD-FIRES制导炮弹计划在最高20 mm的口径中实施


导弹的存在将允许你从比非制导弹药更远的距离攻击敌方飞机。 同时,由于阵列尺寸小且队列中弹药数量很大(30-40炮弹),用毫米激光拦截15-30口径炮弹很困难。

如前所述,激光武器主要是对光学和热寻求者的导弹的威胁,也可能是对ARLGS导弹的威胁。 这将影响作战飞机用LO对付敌机的武器的性质。 打算用飞机撞击飞机的主要武器应该是V-B遥控导弹,以防止激光辐射。 在这种情况下,用于同时在目标上引导若干V-V导弹的雷达能力将特别重要。

同样重要的是配备冲压式喷气发动机的V-V和Z-V火箭。 这不仅可以为火箭提供在最大范围内进行机动所需的能量,而且还可以减少因飞行结束时火箭的高速而造成的LO冲击时间。 此外,高速B-B导弹将成为CUDA型导弹的难度较大的目标。


远程空对空导弹MBDA Meteor,配备ARGSN和march冲压式喷气发动机


最后,战斗机弹药的一小部分应该是小型反导弹,在一个悬挂点部署几个单位,能够拦截敌人的BB和3B导弹。

发现


1。 激光武器在作战飞机​​上的出现,特别是与小型反导弹相结合,将需要增加用于战斗机的V-B导弹的承载能力。 由于第五代飞机内部舱室的容量有限,因此需要将导弹放置在外部悬架上,这将极大地影响隐身。 这可能意味着4 + / 4 ++代飞机的某种“复兴”。

2。 激光武器在近战中会造成特殊的危险,因此,如果中长距离的攻击不成功,飞行员将尽可能避免与配备飞机的飞机进行近距离作战。

3。 4 + / 4 ++ / 5一代战斗机与大量B-B导弹和不明显的5飞机在飞机上对抗的能力取决于机载和拦截导弹拦截V-B导弹的性能。 从某个时刻开始,在配备有空中导弹和反导弹的飞机上大规模发射B-B导弹的战术可能会失效,这需要重新思考多功能战斗机的概念,我们将在下文中加以考虑。
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