دائمًا ما يكون سلاح الجو (القوة الجوية) في طليعة التقدم العلمي والتكنولوجي. ليس من المستغرب أن الأسلحة عالية التقنية مثل الليزر لم تتجاوز هذا النوع من القوات المسلحة.
يبدأ تاريخ أسلحة الليزر على حاملات الطائرات في السبعينيات من القرن العشرين. ابتكرت الشركة الأمريكية Avco Everett ليزرًا ديناميكيًا للغاز بقوة 30-60 كيلو واط ، وقد أتاحت أبعاده وضعه على متن طائرة كبيرة. تم اختيار الطائرة الناقلة KS-135 على هذا النحو. تم تركيب الليزر في عام 1973 ، وبعد ذلك حصلت الطائرة على حالة مختبر الطيران والتسمية NKC-135A ، وتم وضع الليزر في جسم الطائرة. يتم تثبيت هدية في الجزء العلوي من الجسم ، والتي تغطي البرج الدوار مع المبرد ونظام التعيين المستهدف.
بحلول عام 1978 ، تمت زيادة قوة الليزر الموجود على متن الطائرة 10 مرات ، كما تمت زيادة إمداد سائل العمل لليزر والوقود من أجل ضمان وقت الإشعاع من 20 إلى 30 ثانية. في عام 1981 ، جرت أولى المحاولات لضرب شعاع الليزر هدفًا طائرًا بدون طيار "Rrebee" وصاروخ جو - جو "Sidewinder" ، والتي انتهت بلا جدوى.
تم تحديث الطائرة مرة أخرى وفي عام 1983 أعيدت الاختبارات. خلال الاختبارات ، تم تدمير خمسة صواريخ Sidewinder تحلق في اتجاه الطائرة بسرعة 3218 كم / ساعة بواسطة شعاع ليزر من NKC-135A. خلال اختبارات أخرى في نفس العام ، دمر الليزر NKC-135A هدفًا دون سرعة الصوت من طراز BQM-34A ، والذي قام على ارتفاع منخفض بمحاكاة هجوم على سفينة تابعة للبحرية الأمريكية.
في نفس الوقت تقريبًا الذي تم فيه إنشاء طائرة NKC-135A ، عمل الاتحاد السوفيتي أيضًا على مشروع لطائرة حاملة أسلحة ليزر - مجمع A-60 ، الموضح في الجزء الأول من المقالة. في الوقت الحالي ، حالة العمل في هذا البرنامج غير معروفة.
في عام 2002 ، تم افتتاح برنامج جديد في الولايات المتحدة - ABL (Airborne Laser) لوضع أسلحة الليزر على الطائرات. تتمثل المهمة الرئيسية للبرنامج في إنشاء مكون جوي لنظام الدفاع المضاد للصواريخ (ABM) لتدمير الصواريخ الباليستية المعادية في المرحلة الأولى من الرحلة ، عندما يكون الصاروخ أكثر عرضة للخطر. لهذا ، كان مطلوبًا الحصول على نطاق تدمير مستهدف يتراوح بين 400-500 كم.
تم اختيار طائرة بوينج 747 كبيرة لتكون الناقل ، والتي ، بعد التعديل ، تلقت اسم النموذج الأولي من طراز Attack Laser model 1-A (YAL-1A). تم تركيب أربع تركيبات ليزر على متن الطائرة - ليزر مسح ضوئي ، ليزر لضمان الاستهداف الدقيق ، ليزر لتحليل تأثير الغلاف الجوي على تشويه مسار الشعاع والليزر القتالي الرئيسي عالي الطاقة HEL (ليزر عالي الطاقة).
يتكون ليزر HEL من 6 وحدات طاقة - ليزر كيميائي مع وسيط عمل يعتمد على الأكسجين واليود المعدني ، ويولد إشعاعًا بطول موجة يبلغ 1.3 ميكرون. يشمل نظام التصويب والتركيز 127 مرآة وعدسة ومرشحات ضوئية. قوة الليزر حوالي واحد ميغاواط.
واجه البرنامج العديد من الصعوبات الفنية ، حيث تجاوزت تكاليفه كل التوقعات وتراوحت بين سبعة إلى ثلاثة عشر مليار دولار. خلال تطوير البرنامج ، تم الحصول على نتائج محدودة ، على وجه الخصوص ، تم تدمير العديد من الصواريخ الباليستية التدريبية بمحرك صاروخي يعمل بالوقود السائل (LPRE) والوقود الصلب. كان مدى الدمار حوالي 80-100 كم.
يمكن اعتبار السبب الرئيسي لإغلاق البرنامج هو استخدام ليزر كيميائي متعمد غير واعد.ذخيرة ليزر HEL محدودة بتزويدها بالمكونات الكيميائية على متنها وتتراوح ما بين 20-40 "طلقة". عندما يعمل ليزر HEL ، يتم توليد كمية هائلة من الحرارة ، والتي يتم إزالتها إلى الخارج باستخدام فوهة Laval ، مما ينتج عنه تدفق من الغازات الساخنة المتدفقة بسرعة 5 أضعاف سرعة الصوت (1800 م / ث). يمكن أن يؤدي الجمع بين درجات الحرارة العالية ومكونات الليزر القابلة للانفجار إلى عواقب مأساوية.
سيحدث نفس الشيء مع برنامج A-60 الروسي ، إذا استمر باستخدام الليزر الديناميكي الغازي المطور مسبقًا.
ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار برنامج ABL عديم الفائدة تمامًا. في سياق ذلك ، تم اكتساب خبرة لا تقدر بثمن في سلوك إشعاع الليزر في الغلاف الجوي ، وتم تطوير مواد جديدة وأنظمة بصرية وأنظمة تبريد وعناصر أخرى ستكون مطلوبة في المشاريع المستقبلية الواعدة لأسلحة الليزر عالية الطاقة المحمولة جواً.
كما ذكرنا سابقًا في الجزء الأول من المقالة ، يوجد حاليًا اتجاه للتخلي عن الليزر الكيميائي لصالح الليزرات ذات الحالة الصلبة والليزر الليفي ، والتي لا تحتاج إلى حمل ذخيرة منفصلة ، وإمدادات الطاقة التي يوفرها حاملة الليزر كافية.
هناك العديد من برامج الليزر المحمولة جواً في الولايات المتحدة. أحد هذه البرامج هو برنامج تطوير وحدات أسلحة الليزر للتركيب على الطائرات المقاتلة والمركبات الجوية غير المأهولة - HEL ، الذي يتم تنفيذه بأمر من وكالة DARPA من قبل General Atomics Aeronautical System و Textron Systems.
تعمل شركة General Atomics Aeronautica مع شركة Lockheed Martin لتطوير مشروع ليزر سائل. بحلول نهاية عام 2007 ، وصل النموذج الأولي إلى 15 كيلو واط. تعمل Textron Systems على نموذجها الأولي الخاص بليزر الحالة الصلبة القائم على السيراميك يسمى ThinZag.
يجب أن تكون النتيجة النهائية للبرنامج وحدة ليزر 75-150 كيلو وات على شكل حاوية ، حيث يتم تركيب بطاريات ليثيوم أيون ، ونظام تبريد سائل ، وبواعث ليزر ، بالإضافة إلى نظام تقارب الحزمة والتوجيه والاحتفاظ. على الهدف. يمكن دمج الوحدات للحصول على الطاقة النهائية المطلوبة.
مثل جميع برامج تطوير الأسلحة عالية التقنية ، يواجه برنامج HEL تأخيرات في التنفيذ.
في عام 2014 ، بدأت شركة لوكهيد مارتن ، بالاشتراك مع DARPA ، اختبارات الطيران لسلاح الليزر الواعد للتحكم في شعاع Aero-optic Aero-optic (ABC) لحاملات الطائرات. في إطار هذا البرنامج ، يتم اختبار تقنيات توجيه أسلحة الليزر عالية الطاقة في نطاق 360 درجة على متن طائرة معملية تجريبية.
في المستقبل القريب ، تدرس القوات الجوية الأمريكية دمج أسلحة الليزر في أحدث مقاتلة شبح من طراز F-35 ، ولاحقًا على طائرات مقاتلة أخرى. تخطط شركة Lockheed Martin لتطوير ليزر ليفي معياري بقوة حوالي 100 كيلو وات وعامل تحويل للطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية تزيد عن 40٪ ، مع التركيب اللاحق على F-35. لهذا الغرض ، وقعت شركة لوكهيد مارتن ومختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية عقدًا بقيمة 26.3 مليون دولار. بحلول عام 2021 ، يجب على شركة لوكهيد مارتن تزويد العميل بنموذج أولي من الليزر القتالي ، يُطلق عليه اسم SHIELD ، والذي يمكن تركيبه على المقاتلات.
يجري النظر في عدة خيارات لوضع أسلحة الليزر على طائرة F-35. يتضمن أحدها وضع أنظمة الليزر في موقع مروحة الرفع في F-35B أو خزان الوقود الكبير الموجود في نفس الموقع في متغيرات F-35A و F-35C. بالنسبة للطائرة F-35B ، فإن هذا يعني إزالة إمكانية الإقلاع والهبوط العمودي (وضع STOVL) ، للطائرة F-35A و F-35C ، وهو انخفاض مماثل في نطاق الطيران.
يُقترح استخدام عمود الإدارة لمحرك F-35B ، والذي عادةً ما يقود مروحة الرافعة ، لتشغيل مولد بسعة تزيد عن 500 كيلو واط (في وضع STOVL ، يوفر عمود التشغيل ما يصل إلى 20 ميغاواط من طاقة العمود إلى مروحة الرافعة). سيشغل هذا المولد جزءًا من الحجم الداخلي لمروحة الرفع ، وسيتم استخدام المساحة المتبقية لاستيعاب أنظمة توليد الليزر ، والبصريات ، وما إلى ذلك.
وفقًا لإصدار آخر ، سيتم وضع سلاح الليزر والمولد بشكل متوافق داخل الجسم بين الوحدات الموجودة ، مع إخراج الإشعاع عبر قناة ألياف بصرية إلى مقدمة الطائرة.
خيار آخر هو إمكانية وضع أسلحة الليزر في حاوية معلقة ، مماثلة لتلك التي تم إنشاؤها في إطار برنامج HEL ، في حالة إمكانية إنشاء ليزر ذي خصائص مقبولة في الأبعاد المحددة.
بطريقة أو بأخرى ، في سياق العمل ، يمكن تنفيذ كل من تلك التي تمت مناقشتها أعلاه وخيارات مختلفة تمامًا لتنفيذ تكامل أسلحة الليزر على طائرة F-35.
في الولايات المتحدة ، هناك العديد من خرائط الطريق لتطوير أسلحة الليزر. على الرغم من التصريحات السابقة لسلاح الجو الأمريكي حول الحصول على نماذج أولية بحلول 2020-2021 ، يمكن اعتبار 2025-2030 تواريخ أكثر واقعية لظهور أسلحة الليزر الواعدة على حاملات الطائرات. بحلول هذا الوقت ، يمكن للمرء أن يتوقع ظهور أسلحة ليزر بسعة حوالي 100 كيلو واط في الخدمة مع الطائرات المقاتلة من النوع المقاتل ، بحلول عام 2040 ، قد تزيد الطاقة إلى 300-500 كيلو واط.
يشير وجود العديد من برامج أسلحة الليزر في سلاح الجو الأمريكي في نفس الوقت إلى اهتمامهم الكبير بهذا النوع من الأسلحة ، ويقلل من المخاطر التي يتعرض لها سلاح الجو في حالة فشل مشروع أو أكثر.
ما هي عواقب ظهور أسلحة الليزر على متن الطائرات التكتيكية؟ مع الأخذ في الاعتبار قدرات الرادار الحديثة وأنظمة التوجيه البصري ، سيضمن هذا أولاً وقبل كل شيء الدفاع عن النفس للمقاتل من صواريخ العدو القادمة. إذا كان هناك ليزر 100-300 كيلوواط على متن الطائرة ، فمن المفترض أن يتم تدمير 2-4 صواريخ جو - جو أو أرض - جو واردة. إلى جانب أسلحة الصواريخ من نوع CUDA ، تزداد بشكل كبير فرص بقاء الطائرة المجهزة بأسلحة الليزر في ساحة المعركة.
يمكن إلحاق أقصى ضرر بأسلحة الليزر بالصواريخ ذات التوجيه الحراري والبصري ، لأن أدائها يعتمد بشكل مباشر على عمل المصفوفة الحساسة. لن يساعد استخدام المرشحات الضوئية ، لطول موجي معين ، لأن العدو سيستخدم على الأرجح أنواعًا مختلفة من الليزر ، ولا يمكن تحقيق جميع عمليات التصفية. بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل أن يتسبب امتصاص الفلتر لطاقة الليزر بقوة حوالي 100 كيلو وات في تدميره.
ستُضرب الصواريخ برأس صاروخ موجه للرادار ، ولكن على مدى أقصر. من غير المعروف كيف سيتفاعل العرض الشفاف الراديوي مع إشعاع الليزر عالي الطاقة ، فقد يكون عرضة لمثل هذا التأثير.
في هذه الحالة ، فإن الفرصة الوحيدة للعدو ، الذي لم يتم تجهيز طائرته بأسلحة الليزر ، هو "ملء" الخصم بالعديد من صواريخ جو-جو التي لا يمكن لأسلحة الليزر والصواريخ المضادة للصواريخ CUDA اعتراضها بشكل مشترك.
سيؤدي ظهور أشعة الليزر القوية على الطائرات إلى "صفر" من جميع أنظمة صواريخ الدفاع الجوي المحمولة (MANPADS) ذات التوجيه الحراري مثل "Igla" أو "Stinger" ، مما يقلل بشكل كبير من قدرات أنظمة الدفاع الجوي بالصواريخ ذات التوجيه البصري أو الحراري ، وسيتطلب زيادة في عدد الصواريخ في دفعة واحدة. على الأرجح ، يمكن أيضًا ضرب صواريخ أرض - جو لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى بالليزر ، أي. كما سيزداد استهلاكها عند إطلاق النار على طائرة مزودة بأسلحة الليزر.
إن استخدام الحماية المضادة لليزر على صواريخ جو - جو وصواريخ أرض - جو سيجعلها أثقل وأكبر ، مما سيؤثر على مداها وقدرتها على المناورة. يجب ألا تعتمد على طلاء المرآة ، فلن يكون هناك أي معنى عمليًا منه ، وستكون هناك حاجة إلى حلول مختلفة تمامًا.
في حالة الانتقال من القتال الجوي إلى المناورة قصيرة المدى ، سيكون للطائرة التي تحمل أسلحة ليزر على متنها ميزة لا يمكن إنكارها.من مسافة قريبة ، سيكون نظام توجيه شعاع الليزر قادرًا على توجيه الحزمة إلى النقاط الضعيفة لطائرة العدو - الطيار ، والمحطات البصرية والرادارية ، وأجهزة التحكم ، والأسلحة الموجودة على الرافعة الخارجية. في كثير من النواحي ، هذا ينفي الحاجة إلى القدرة على المناورة الفائقة ، لأنه بغض النظر عن الطريقة التي تستدير بها ، ستظل تستبدل جانبًا أو آخرًا ، وستكون إزاحة شعاع الليزر لها سرعة زاوية أعلى بشكل متعمد.
إن تجهيز القاذفات الاستراتيجية (القاذفات الحاملة للصواريخ) بأسلحة ليزر دفاعية سيؤثر بشكل كبير على الوضع في الجو. في الأيام الخوالي ، كان جزءًا لا يتجزأ من القاذفة الاستراتيجية عبارة عن مدفع طائرة سريع النيران في ذيل الطائرة. في المستقبل ، تم التخلي عنها لصالح تثبيت أنظمة الحرب الإلكترونية المتقدمة. ومع ذلك ، حتى القاذفة الشبحية أو الأسرع من الصوت ، إذا اكتشفها مقاتلو العدو ، فمن المرجح أن يتم إسقاطها. الحل الوحيد الفعال الآن هو إطلاق أسلحة صاروخية خارج منطقة عمل الدفاع الجوي وطائرات العدو.
ظهور أسلحة الليزر في التسلح الدفاعي للمهاجم يمكن أن يغير الوضع جذريًا. إذا كان من الممكن تثبيت ليزر 100-300 كيلو واط على مقاتلة ، فيمكن تركيب 2-4 وحدات على قاذفة من هذه المجمعات. هذا سيجعل من الممكن القيام بالدفاع عن النفس في وقت واحد من 4 إلى 16 صاروخًا للعدو تهاجم من اتجاهات مختلفة. من الضروري مراعاة حقيقة أن المطورين يعملون بنشاط على إمكانية الاستخدام المشترك لأسلحة الليزر من عدة بواعث ، هدف واحد في كل مرة. وفقًا لذلك ، فإن العمل المنسق لأسلحة الليزر ، بقوة إجمالية تبلغ 400 كيلو واط - 1 ، 2 ميغاواط ، سيسمح للمهاجم بتدمير المقاتلين المهاجمين من مسافة 50-100 كيلومتر.
يمكن أن تؤدي زيادة قوة وكفاءة الليزر بحلول 2040-2050 إلى إحياء فكرة الطائرات الثقيلة ، على غرار تلك التي تم تطويرها في مشروع الاتحاد السوفيتي A-60 وبرنامج ABL الأمريكي. كوسيلة للدفاع الصاروخي ضد الصواريخ الباليستية ، من غير المرجح أن تكون فعالة ، ولكن يمكن تكليفها بمهام لا تقل أهمية.
عند تركيب نوع من "بطارية الليزر" على ظهر المركب ، بما في ذلك 5-10 ليزر بقوة 500 كيلوواط - 1 ميغاواط ، فإن الطاقة الإجمالية لإشعاع الليزر ، التي يمكن أن يركز الناقل عليها على الهدف ، ستكون 5-10 ميغاواط. هذا سوف يتعامل بشكل فعال مع أي أهداف جوية تقريبًا على مسافة 200-500 كم. بادئ ذي بدء ، سيتم إدراج طائرات أواكس ، وطائرات الحرب الإلكترونية ، وطائرات التزود بالوقود ، ثم الطائرات التكتيكية المأهولة وغير المأهولة في قائمة الأهداف.
في الاستخدام المنفصل لليزر ، يمكن اعتراض عدد كبير من الأهداف مثل صواريخ كروز أو صواريخ جو-جو أو صواريخ أرض-جو.
ما الذي يمكن أن يؤدي إليه تشبع ساحة المعركة باستخدام الليزر القتالي ، وكيف سيؤثر ذلك على مظهر الطيران القتالي؟
يمكن أن تؤدي الحاجة إلى الحماية الحرارية ، والستائر الواقية لأجهزة الاستشعار ، وزيادة وزن وحجم الأسلحة المستخدمة ، إلى زيادة حجم الطيران التكتيكي ، وانخفاض قدرة الطائرات وأسلحتها على المناورة. سوف تختفي الطائرات المقاتلة الخفيفة كفئة.
في النهاية ، يمكنك الحصول على شيء مثل "القلاع الطائرة" من الحرب العالمية الثانية ، ملفوفة في الحماية الحرارية ، ومسلحة بأسلحة الليزر بدلاً من المدافع الرشاشة والصواريخ المحمية عالية السرعة بدلاً من القنابل الجوية.
هناك العديد من العقبات التي تحول دون تنفيذ أسلحة الليزر ، لكن الاستثمارات النشطة في هذا الاتجاه تشير إلى أنه سيتم تحقيق نتائج إيجابية. في رحلة استمرت ما يقرب من 50 عامًا ، منذ اللحظة التي بدأ فيها العمل الأول على أسلحة الليزر للطيران ، وحتى يومنا هذا ، زادت القدرات التكنولوجية بشكل كبير.ظهرت مواد جديدة ، ومحركات ، وإمدادات طاقة ، وزادت قوة الحوسبة بعدة أوامر من حيث الحجم ، وتوسعت القاعدة النظرية.
يبقى أن نأمل ألا يكون لدى الولايات المتحدة وحلفائها أسلحة ليزر واعدة فحسب ، بل أن يدخلوا الخدمة مع القوات الجوية الروسية في الوقت المناسب.
