Experimente privind instalarea armelor laser pe nave în URSS au fost efectuate încă din anii 70 ai secolului XX.
În 1976, a fost aprobat termenii de referință (TOR) pentru conversia navei de debarcare Project 770 SDK-20 în nava experimentală Foros (Proiectul 10030) cu complexul laser Aquilon. În 1984, nava sub denumirea OS-90 „Foros” s-a alăturat Flotei Mării Negre din URSS și la locul de încercare de la Feodosiya; pentru prima dată în istoria Marinei Sovietice, a fost lansat testul de la tunul laser „Aquilon”. A fost rezolvat. Tragerea a avut succes, racheta cu zbor scăzut a fost detectată și distrusă în timp util de un fascicul laser.
Ulterior, complexul „Aquilon” a fost instalat pe o mică navă de artilerie, construită conform proiectului modificat 12081. Puterea complexului a fost redusă, scopul său a fost dezactivarea mijloacelor optoelectronice și deteriorarea ochilor personalului de apărare antiamfibie inamic.
În același timp, proiectul Aydar a fost elaborat pentru a crea cea mai puternică instalație laser la bordul navei din URSS. În 1978, transportorul de lemn Vostok-3 a fost transformat într-un purtător de arme cu laser - nava Dixon (proiectul 05961). Trei motoare cu reacție de la un avion Tu-154 au fost instalate pe navă ca sursă de energie pentru instalația laser Aydar.
În timpul testelor din 1980, o salvă laser a fost trasă către o țintă situată la o distanță de 4 kilometri. Ținta a fost lovită prima dată, dar nimeni dintre cei prezenți nu a văzut grinda în sine și distrugerea vizibilă a țintei. Impactul a fost înregistrat de un senzor termic instalat pe țintă, eficiența fasciculului a fost de 5%, probabil o parte semnificativă a energiei fasciculului a fost absorbită de evaporarea umezelii de la suprafața mării.
În Statele Unite, cercetările care vizează crearea armelor cu laser de luptă au fost efectuate și din anii '70 ai secolului trecut, când a început programul ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Inițial, s-a lucrat la lasere cu gaz dinamic, dar apoi accentul sa mutat asupra laserelor chimice.
În 1973, TRW a început să lucreze la un model experimental demonstrativ al unui laser continuu cu fluor deuteriu NACL (Navy ARPA Chemical Laser), cu o putere de aproximativ 100 kW. Lucrările de cercetare și dezvoltare (R&D) asupra complexului NACL au fost efectuate până în 1976.
În 1977, Departamentul Apărării din SUA a lansat programul Sea Light, care vizează dezvoltarea unei instalații laser cu energie ridicată, cu o capacitate de până la 2 MW. Ca rezultat, a fost creată o instalație de poligon pentru un laser chimic fluor-deuteriu „MIRACL” (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), care funcționează într-un mod continuu de generare a radiației, cu o putere de ieșire maximă de 2,2 MW la o lungime de undă de 3,8 μm, primele sale teste au fost efectuate în septembrie 1980.
În 1989, la centrul de testare White Sands, s-au efectuat experimente folosind complexul laser MIRACL pentru a intercepta ținte controlate radio de tip BQM-34, simulând zborul rachetelor anti-navă (ASM) la viteze subsonice. Ulterior, au fost efectuate interceptări de rachete supersonice (M = 2) vandale, simulând un atac de rachete anti-nave la altitudini mici. În timpul testelor efectuate din 1991 până în 1993, dezvoltatorii au clarificat criteriile pentru distrugerea rachetelor din diferite clase și au efectuat, de asemenea, interceptarea practică a vehiculelor aeriene fără pilot (UAV), simulând utilizarea de rachete anti-navă de către inamic.
La sfârșitul anilor 1990, utilizarea unui laser chimic ca armă de navă a fost abandonată din cauza necesității de a depozita și utiliza componente toxice.
În viitor, marina SUA și alte țări NATO s-au concentrat pe lasere, care sunt alimentate cu energie electrică.
Ca parte a programului SSL-TM, Raytheon a creat un complex laser demo LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW. La testele din 2012, complexul LaWS, de la distrugătorul Dewey (EM) (din clasa Arleigh Burke), a atins 12 ținte BQM-I74A.
Complexul LaWS este modular, puterea este câștigată prin însumarea fasciculelor de lasere cu infraroșu în stare solidă cu putere mai mică. Laserele sunt adăpostite într-un singur corp masiv. Din 2014, complexul laser LaWS a fost instalat pe nava de război USS Ponce (LPD-15) pentru a evalua efectul condițiilor reale de operare asupra operabilității și eficacității armei. Până în 2017, capacitatea complexului urma să fie mărită la 100 kW.
Demonstrarea laserului LaWS
În prezent, mai multe companii americane, printre care Northrop Grumman, Boeing și Locheed Martin, dezvoltă sisteme de autoapărare cu laser pentru nave bazate pe lasere în stare solidă și cu fibre. Pentru a reduce riscurile, Marina SUA implementează simultan mai multe programe destinate obținerii de arme cu laser. Datorită schimbării numelor ca parte a transferului de proiecte de la o companie sau alta sau fuziunii de proiecte, pot exista suprapuneri în nume.
Potrivit rapoartelor mass-media americane, proiectul fregatei promițătoare US Navy FFG (X) include cerința de a instala un laser de luptă de 150 kW (sau de a rezerva un loc pentru instalare), sub controlul sistemului de luptă COMBATSS-21.
Pe lângă Statele Unite, cel mai mare interes pentru laserele pe bază de mare îl arată fostul „conducător al mărilor” - Marea Britanie. Lipsa unei industrii laser nu permite implementarea proiectului pe cont propriu, în legătură cu care, în 2016, Ministerul Apărării britanic a anunțat o licitație pentru dezvoltarea unui demonstrator de tehnologie LDEW (Laser Directed Energy Weapon), care a fost câștigat de compania germană MBDA Deutschland. În 2017, consorțiul a dezvăluit un prototip full-size al laserului LDEW.
La începutul anului 2016, MBDA Deutschland a introdus efectorul laser, care poate fi instalat pe transportoare terestre și maritime și este conceput pentru a distruge UAV-uri, rachete și obuze de mortar. Complexul oferă apărare în sectorul de 360 de grade, are un timp de reacție minim și este capabil să respingă greve provenite din direcții diferite. Compania spune că laserul său are un potențial imens de dezvoltare.
„Recent, MBDA Deutschland a investit mult din bugetul său în tehnologia laser. Am obținut rezultate semnificative în comparație cu alte companii , - spune șeful companiei pentru vânzări și dezvoltare de afaceri Peter Heilmeyer.
Companiile germane sunt la egalitate și, eventual, depășesc companiile americane din cursa înarmării cu laser și sunt destul de capabile să fie primele care prezintă nu numai sisteme laser terestre, ci și maritime
În Franța, promițătorul proiect Advansea al DCNS este luat în considerare cu ajutorul tehnologiei de propulsie complet electrică. Proiectul Advansea este planificat să fie echipat cu un generator de energie electrică de 20 megawați capabil să satisfacă nevoile, inclusiv cu arme laser promițătoare.
În Rusia, potrivit rapoartelor mass-media, arme laser pot fi folosite pe promițătorul distrugător nuclear Leader. Pe de o parte, o centrală nucleară ne permite să presupunem că există suficientă putere pentru a furniza energie armelor cu laser, pe de altă parte, acest proiect se află în stadiul proiectării preliminare și este clar prematur să vorbim despre ceva specific.
Separat, este necesar să se evidențieze proiectul american al unui laser cu electroni liberi - Free Electron Laser (FEL), dezvoltat în interesul marinei SUA. Armele laser de acest tip au diferențe semnificative în comparație cu alte tipuri de lasere.
Radiația într-un laser cu electroni liberi este generată de un fascicul monoenergetic de electroni care se mișcă într-un sistem periodic de deviere a câmpurilor electrice sau magnetice. Prin schimbarea energiei fasciculului de electroni, precum și a puterii câmpului magnetic și a distanței dintre magneți, este posibil să variați frecvența radiației laser pe o gamă largă, primind radiații la ieșire în intervalul de la X -raie la cuptor cu microunde.
Laserele electronice gratuite sunt mari, ceea ce face dificilă plasarea lor pe purtători mici. În acest sens, navele de suprafață mare sunt purtători optimi pentru acest tip de laser.
Boeing dezvoltă laserul FEL pentru marina SUA. Un prototip laser FEL de 14 kW a fost demonstrat în 2011. În prezent, starea de lucru a acestui laser este necunoscută; s-a planificat creșterea treptată a puterii de radiație până la 1 MW. Principala dificultate este crearea unui injector de electroni cu puterea necesară.
În ciuda faptului că dimensiunile laserului FEL vor depăși dimensiunile laserelor de putere comparabilă bazate pe alte tehnologii (stare solidă, fibră), capacitatea sa de a modifica frecvența radiației pe o gamă largă vă va permite să alegeți lungimea de undă în în funcție de condițiile meteorologice și de tipul de țintă care trebuie atinsă. Apariția laserelor FEL cu o putere suficientă este dificil de așteptat în viitorul apropiat, dar mai degrabă se va întâmpla după 2030.
Comparativ cu alte tipuri de forțe armate, plasarea armelor cu laser pe nave de război are atât avantaje, cât și dezavantaje.
Pe navele existente, puterea armelor cu laser care pot fi instalate în timpul modernizării este limitată de capacitățile generatoarelor electrice. Cele mai noi și mai promițătoare nave sunt dezvoltate pe baza tehnologiilor de propulsie electrică, care vor furniza arme laser cu suficientă energie electrică.
Există mult mai mult spațiu pe nave decât pe transportatorii terestre și aerieni, prin urmare nu există probleme cu amplasarea echipamentelor de dimensiuni mari. În cele din urmă, există oportunități de a asigura o răcire eficientă a echipamentelor laser.
Pe de altă parte, navele se află într-un mediu agresiv - apă de mare, ceață sărată. Umiditatea ridicată deasupra suprafeței mării va reduce semnificativ puterea radiației laser atunci când țintele sunt lovite deasupra suprafeței apei și, prin urmare, puterea minimă a unei arme laser adecvate pentru desfășurarea pe nave poate fi estimată la 100 kW.
Pentru nave, nevoia de a învinge țintele „ieftine”, cum ar fi minele și rachetele neguidate, nu este atât de critică, astfel de arme pot reprezenta o amenințare limitată doar în zonele lor de bază. De asemenea, amenințarea reprezentată de navele mici nu poate fi considerată o justificare pentru desfășurarea armelor cu laser, deși în unele cazuri pot provoca daune grave.
UAV-urile de dimensiuni mici reprezintă o anumită amenințare pentru nave, atât ca mijloc de recunoaștere, cât și ca mijloc de distrugere a punctelor vulnerabile ale navei, de exemplu, un radar. Înfrângerea unor astfel de UAV-uri cu arme de rachetă și tun poate fi dificilă și, în acest caz, prezența armelor defensive laser la bordul navei va rezolva complet această problemă.
Rachetele anti-navă (ASM), împotriva cărora pot fi utilizate arme cu laser, pot fi împărțite în două subgrupuri:
- rachete anti-nave subsonice și supersonice cu zbor redus;
- rachete anti-nave supersonice și hipersonice, care atacă de sus, inclusiv de-a lungul unei traiectorii aerobalistice.
În ceea ce privește rachetele anti-navă cu zbor redus, un obstacol pentru armele cu laser va fi curbura suprafeței pământului, care limitează raza unei lovituri directe, și saturația atmosferei inferioare cu vapori de apă, ceea ce reduce puterea grinda.
Pentru a mări zona afectată, sunt luate în considerare opțiuni pentru plasarea elementelor emitente ale armelor laser pe suprastructură. Puterea unui laser adecvat pentru distrugerea rachetelor anti-nave moderne cu zbor redus va fi cel mai probabil de 300 kW sau mai mult.
Zona afectată a rachetelor anti-navă care atacă de-a lungul unei traiectorii la mare altitudine va fi limitată doar de puterea radiației laser și de capacitățile sistemelor de ghidare.
Cea mai dificilă țintă vor fi rachetele anti-nave hipersonice, atât datorită timpului minim petrecut în zona afectată, cât și datorită prezenței protecției termice standard. Cu toate acestea, protecția termică este optimizată pentru încălzirea corpului rachetei anti-navă în timpul zborului, iar kilogramele suplimentare nu vor beneficia în mod evident racheta.
Necesitatea distrugerii garantate a rachetelor anti-nave hipersonice va necesita plasarea laserelor la bordul navei cu o putere mai mare de 1 MW, cea mai bună soluție ar fi un laser cu electroni gratuit. De asemenea, armele laser de această putere pot fi folosite împotriva navelor spațiale pe orbită mică.
Din când în când, în publicațiile pe teme militare, inclusiv în Revista Militară, se discută informații despre protecția slabă a rachetelor anti-navă cu cap radar de acționare (căutător RL), împotriva interferențelor electronice și a perdelelor de mascare utilizate de pe navă. Soluția la această problemă este considerată a fi utilizarea unui căutător multispectral, inclusiv canale de televiziune și imagistica termică. Prezența armelor laser la bordul navei, chiar și cu o putere minimă de aproximativ 100 kW, poate neutraliza avantajele unui sistem de rachete anti-navă cu un căutător multispectral, datorită orbirii constante sau temporare a matricelor sensibile.
În Statele Unite, se dezvoltă variante de arme laser acustice, care permit reproducerea vibrațiilor sonore intense la o distanță considerabilă de sursa de radiații. Poate, pe baza acestor tehnologii, laserele navei pot fi folosite pentru a crea interferențe acustice sau ținte false pentru sonarele și torpilele inamice.
Astfel, se poate presupune că apariția armelor cu laser pe navele de război le va crește rezistența la toate tipurile de arme de atac
Principalul obstacol în calea plasării armelor cu laser pe nave este lipsa puterii electrice necesare. În acest sens, apariția unei arme laser cu adevărat eficiente va începe cel mai probabil doar cu punerea în funcțiune a navelor promițătoare cu tehnologie de propulsie complet electrică.
Pe navele modernizate pot fi instalate un număr limitat de lasere cu o putere de aproximativ 100-300 kW.
La submarine, plasarea armelor laser cu o putere de 300 kW sau mai mult cu ieșirea radiației printr-un dispozitiv terminal situat pe periscop va permite submarinului să angajeze arme anti-submarine inamice din adâncimea periscopului - apărare antisubmarină (ASW) aeronave și elicoptere.
O creștere suplimentară a puterii laserului, de la 1 MW și mai mult, va permite deteriorarea sau distrugerea completă a navei spațiale pe orbită mică, conform desemnării țintei externe. Avantajele plasării unor astfel de arme pe submarine: stealth ridicat și acoperire globală a transportatorului. Abilitatea de a se deplasa în Oceanul Mondial la o rază de acțiune nelimitată va permite unui submarin - un purtător al unei arme laser să ajungă la punctul optim pentru distrugerea unui satelit spațial, ținând cont de traseul său de zbor. Și secretul va face dificil pentru inamic să prezinte revendicări (ei bine, nava spațială a ieșit din funcțiune, cum să demonstreze cine a doborât-o, dacă în mod evident forțele armate nu erau prezente în această regiune).
În general, în etapa inițială, marina va simți beneficiile introducerii armelor cu laser într-o măsură mai mică în comparație cu alte tipuri de forțe armate. Cu toate acestea, în viitor, pe măsură ce rachetele anti-nave continuă să se îmbunătățească, sistemele laser vor deveni o parte integrantă a apărării aeriene / apărării antirachetă a navelor de suprafață și, eventual, a submarinelor.
