Pojawienie się nowych technologii niezmiennie zmienia oblicze broni i taktyki działań wojennych. Często pojawienie się nowego typu broni całkowicie „zasłania” broń poprzedniej generacji. Broń palna całkowicie wyparła łuki i strzały, a stworzenie czołgów doprowadziło do zniknięcia kawalerii.
Nie mniej zmian może nastąpić w ramach jednego rodzaju broni, ponieważ zmieniają się jej cechy. Na przykład na przykładzie lotnictwa załogowego można zobaczyć, jak zmieniały się konstrukcje samolotów i ich uzbrojenia, a co za tym idzie, zmieniała się taktyka wojny powietrznej. Potyczki pilotów z bronią osobistą pilotów pierwszych drewnianych dwupłatowców ustąpiły miejsca zaciętym zwrotnym bitwom powietrznym II wojny światowej. W wojnie w Wietnamie rozpoczęło się stosowanie kierowanych pocisków powietrze-powietrze (V-V), a obecnie za główną metodę walki w powietrzu uważa się walkę powietrzną dalekiego zasięgu z użyciem broni kierowanej rakiety.
Broń oparta na nowych zasadach fizycznych
Za jeden z najważniejszych kierunków rozwoju broni w XXI wieku można uznać tworzenie broni opartej na nowych zasadach fizycznych (NFP). Pomimo sceptycyzmu, z jakim wielu postrzega broń w NFP, ich pojawienie się może radykalnie zmienić oblicze wojska w najbliższej przyszłości. Mówiąc o broni w NFP, mają na myśli przede wszystkim broń laserową (LW) oraz broń kinetyczną z elektrycznym/elektromagnetycznym przyspieszeniem pocisku.
Czołowe światowe potęgi inwestują ogromne pieniądze w rozwój broni laserowej i kinetycznej. Kraje takie jak USA, Niemcy, Izrael, Chiny, Turcja są liderami pod względem liczby realizowanych projektów. Polityczne i geograficzne rozproszenie trwających wydarzeń nie pozwala nam zakładać „spisku” mającego na celu wycofanie wroga (Rosji) w celowo ślepy kierunek rozwoju broni. W prowadzenie prac, w szczególności nad tworzeniem broni laserowej, zaangażowane są największe koncerny obronne: amerykański Lockheed Martin, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic and General Dynamics, niemiecki Rheinmetall AG i MBDA oraz wiele innych.
Kiedy mówią o broni laserowej, często wspominają negatywne doświadczenia zdobyte w XX wieku w ramach sowieckich i amerykańskich programów tworzenia laserów bojowych. Tutaj trzeba wziąć pod uwagę kluczową różnicę – lasery tamtego okresu, zdolne do dostarczenia mocy wystarczającej do niszczenia celów, były albo chemiczne, albo gazodynamiczne, co powodowało ich znaczne rozmiary, obecność palnych i toksycznych składników, niewygodę obsługi i słaba efektywność. Nieprzyjęcie modeli bojowych opartych na wynikach tych testów było przez wielu postrzegane jako ostateczny upadek idei broni laserowej.
W XXI wieku nacisk przesunął się na tworzenie laserów światłowodowych i na ciele stałym, które są szeroko stosowane w przemyśle. W tym samym czasie nastąpił znaczny postęp w technologiach celowania i śledzenia, wdrożono nowe schematy optyczne oraz wdrożono łączenie wsadowe wiązek kilku jednostek laserowych w jedną wiązkę za pomocą siatek dyfrakcyjnych. Wszystko to sprawiło, że pojawienie się broni laserowej stało się bliskie rzeczywistości.
Na chwilę obecną możemy założyć, że rozpoczęły się już dostawy seryjnej broni laserowej do sił zbrojnych czołowych krajów świata. Na początku 2019 r. Rheinmetall AG poinformował o pomyślnym zakończeniu testów lasera bojowego o mocy 100 kW, który można zintegrować z systemem obrony powietrznej MANTIS sił zbrojnych Bundeswehry. Armia amerykańska podpisała kontrakt z Northrop Grumman i Raytheon na stworzenie broni laserowej o mocy 50 kW do wyposażenia pojazdów bojowych Stryker przerobionych na misję obrony powietrznej krótkiego zasięgu (M-SHORAD). Jednak największe zaskoczenie zrobili Turcy, wykorzystując naziemny system laserowy do pokonania bojowego bezzałogowego statku powietrznego (UAV) podczas prawdziwych działań wojennych w Libii.
Obecnie większość broni laserowej jest opracowywana z myślą o wykorzystaniu z platform lądowych i morskich, co jest zrozumiałe dzięki niższym wymaganiom stawianym konstruktorom broni laserowej pod względem cech masy i gabarytów oraz zużycia energii. Niemniej jednak można przypuszczać, że największy wpływ na wygląd i taktykę użytkowania samolotów bojowych będzie miała broń laserowa.
Broń laserowa na samolotach bojowych
Możliwość skutecznego użycia broni laserowej na samolotach bojowych wynika z następujących czynników:
- wysoka przepuszczalność atmosfery dla promieniowania laserowego, która wzrasta wraz ze wzrostem wysokości lotu;
- potencjalnie wrażliwe cele w postaci pocisków powietrze-powietrze, zwłaszcza z optycznymi i termicznymi głowicami naprowadzającymi;
- ograniczenia wagowe i rozmiarowe nałożone na ochronę przeciwlaserową statków powietrznych i amunicję lotniczą.
W tej chwili Stany Zjednoczone są najbardziej aktywne w wyposażaniu lotnictwa wojskowego w broń laserową. Jednym z najbardziej prawdopodobnych kandydatów do instalacji LO jest piąta generacja F-35B. Podczas procesu montażu demontowany jest wentylator podnoszący, co zapewnia F-35B możliwość pionowego startu i lądowania. Zamiast tego należy zainstalować kompleks, w tym generator elektryczny napędzany wałem silnika odrzutowego, układ chłodzenia i broń laserową z systemem naprowadzania i powstrzymywania wiązki. Szacowana moc powinna wynosić od 100 kW na początkowym etapie, a następnie stopniowo wzrastać do 300 kW i do 500 kW. Biorąc pod uwagę zarysowany postęp w tworzeniu broni laserowej, pierwszych wyników możemy spodziewać się po 2025 roku i pojawienia się seryjnych próbek z laserem o mocy 300 kW lub więcej po 2030 roku.
Innym opracowywanym prototypem jest kompleks SHiELD firmy Lockheed Martin do wyposażenia myśliwców F-15 Eagle i F-16 Fighting Falcon. Testy naziemne kompleksu SHiELD zakończyły się sukcesem na początku 2019 r., testy powietrzne zaplanowano na 2021 r., a wejście do eksploatacji planowane jest po 2025 r.
Oprócz tworzenia broni laserowej równie ważny jest rozwój kompaktowych zasilaczy. W tym kierunku również aktywnie trwają prace, na przykład w maju 2019 r. brytyjska firma Rolls-Royce zademonstrowała kompaktową elektrownię hybrydową do laserów bojowych.
Jest więc wysoce prawdopodobne, że w nadchodzących dziesięcioleciach broń laserowa zajmie swoją niszę w arsenale samolotów bojowych. Jakie zadania rozwiąże w tym charakterze?
Użycie broni laserowej przez samoloty bojowe
Głównym deklarowanym zadaniem broni laserowej na pokładach samolotów bojowych powinno być przechwytywanie wrogich ataków pocisków powietrze-powietrze i ziemia-powietrze (W-E). W chwili obecnej potwierdzono możliwość przechwycenia niekierowanych min moździerzowych i pocisków wieloprowadnicowych systemów rakietowych za pomocą laserów o mocy 30 kW (za optymalną wartość uważa się od 100 kW) z odległości kilku kilometrów. Systemy do ustawiania zakłócaczy laserowych i optycznych zostały już przyjęte i są aktywnie wykorzystywane, zapewniając czasową ślepotę wrażliwych głowic optycznych przenośnych systemów rakiet przeciwlotniczych (MANPADS).
Tak więc pojawienie się na pokładzie samolotu broni laserowej o mocy 100 kW i większej zapewni ochronę samolotu przed pociskami V-V i Z-V z głowicami naprowadzającymi optycznymi i termicznymi, czyli pociskami MANPADS i pociskami krótkiego zasięgu V-V. Co więcej, takie pociski mogą trafić w krótkim czasie z odległości do pięciu kilometrów lub więcej. W tej chwili obecność pocisków BB krótkiego zasięgu jest uważana za jedną z przyczyn braku potrzeby manewrowania w walce wręcz, ponieważ połączenie przezroczystej technologii opancerzenia i zaawansowanych systemów naprowadzania pozwala na kierowanie bronią rakietową bez znaczących zmian pozycja samolotu w kosmosie. Ograniczona charakterystyka masy i rozmiarów pocisków V-V i MANPADS utrudni zainstalowanie na nich skutecznej ochrony przeciwlaserowej.
Kolejnymi kandydatami do niszczenia broni laserowej będą rakiety dalekiego i średniego zasięgu V-V i Z-V, które wykorzystują aktywne głowice naprowadzające radar (ARLGSN). Przede wszystkim pojawia się pytanie o stworzenie radioprzepuszczalnego materiału ochronnego, który chroni płótno ARLSN. Ponadto procesy, które zajdą, gdy owiewka zostanie napromieniowana promieniowaniem laserowym, wymagają osobnego badania. Możliwe, że powstałe produkty grzewcze zapobiegną przejściu promieniowania radarowego i zakłóceniu namierzenia celu. Jeśli rozwiązanie tego problemu nie zostanie znalezione, konieczne będzie powrót do sterowania dowodzenia radiowego pocisków V-V i Z-V bezpośrednio przez samolot lub system rakiet przeciwlotniczych (SAM). A to znowu sprowadzi nas do problemu ograniczonej liczby kanałów jednoczesnego naprowadzania pocisków i konieczności utrzymywania kursu samolotu do czasu, gdy pociski trafią w cel.
Wraz ze wzrostem mocy promieniowania laserowego zniszczeniu mogą ulec nie tylko elementy systemu naprowadzania, ale także inne elementy konstrukcyjne pocisków V-V i Z-V, co będzie wymagało wyposażenia ich w ochronę antylaserową. Zastosowanie ochrony przeciwlaserowej zwiększy gabaryty i masę oraz znacznie zmniejszy zasięg, prędkość i właściwości manewrowe pocisków V-V i Z-V. Oprócz pogorszenia właściwości taktyczno-technicznych (TTX), które utrudnia trafienie w cel, pociski z ochroną przeciwlaserową będą bardziej narażone na wysoce manewrowe pociski przeciwrakietowe, takie jak CUDA, które nie wymagają ochrony przed promieniowanie laserowe.
Tak więc pojawienie się broni laserowej na samolotach bojowych jest do pewnego stopnia grą jednostronną. Aby chronić pociski VV i ZV przed trafieniem laserem, będą musiały być wyposażone w ochronę antylaserową, zwiększenie prędkości lotu do hipersonicznego, aby zminimalizować czas spędzony w strefie promieniowania laserowego i ewentualnie porzucenie naprowadzania głowy. Jednocześnie zmniejszy się ładunek amunicji większych i masywniejszych pocisków V-V i Z-V, a one same będą bardziej podatne na przechwycenie przez małogabarytowe, wysoce zwrotne pociski przeciwrakietowe typu CUDA.
Ograniczony ładunek amunicji samolotów piątej generacji, co będzie szczególnie widoczne ze względu na wzrost rozmiarów i masy pocisków VV, w połączeniu z dużym prawdopodobieństwem przechwycenia przez laser lub pocisk przeciwrakietowy, może prowadzić do tego, że że przeciwne samoloty bojowe z bronią laserową na pokładzie dotrą do bliskiego zasięgu bojowego, dla którego uzbrojenie jest jeszcze bardziej podatne na broń laserową.
Broń laserowa i walka w zwarciu (BVB)
Załóżmy, że dwa samoloty bojowe, po wystrzeleniu w swój zapas kierowanych pocisków V-V, osiągnęły zasięg 10-15 km względem siebie. W takim przypadku broń laserowa o mocy 300-500 kW może działać bezpośrednio na wrogi samolot. Nowoczesne systemy naprowadzania na taki dystans są w stanie precyzyjnie nakierować wiązkę lasera na wrażliwe elementy samolotu przeciwnika – kokpit, sprzęt rozpoznawczy, silniki, napędy sterujące. Jednocześnie pokładowe urządzenia radioelektroniczne, oparte na sygnaturze optycznej i radarowej konkretnego samolotu, mogą samodzielnie wybierać wrażliwe punkty i kierować na nie wiązkę laserową.
Biorąc pod uwagę dużą szybkość reakcji, jaką może zapewnić broń laserowa, w wyniku zderzenia samolotów krótkiego zasięgu oba konwencjonalne samoloty najprawdopodobniej ulegną uszkodzeniu lub zniszczeniu, przede wszystkim umrą obaj piloci
Jednym z rozwiązań mogłoby być opracowanie kompaktowej szybkiej amunicji krótkiego zasięgu z naprowadzaniem radiowym, zdolnej do pokonania ochrony zapewnianej przez broń laserową ze względu na dużą prędkość lotu i gęstość salwy. Tak jak do pokonania jednego nowoczesnego czołgu wyposażonego w kompleks aktywnej ochrony (KAZ) potrzeba kilku przeciwpancernych pocisków kierowanych (KAZ), do pokonania jednego wrogiego samolotu za pomocą broni laserowej, równoczesna salwa pewnej liczby małych pocisków rakietowych do walki wręcz może być wymagane.
Koniec ery „niewidzialnego”
Mówiąc o bojowym lotnictwie przyszłości, nie można nie wspomnieć o obiecującej radiooptyczno-fazowej antenie antenowej (ROFAR), która powinna stać się podstawą rozpoznania lotnictwa bojowego. Szczegóły wszystkich możliwości tej technologii nie są jeszcze znane, ale potencjalne pojawienie się ROFAR położy kres wszystkim istniejącym technologiom zmniejszania sygnatury. Jeśli pojawią się trudności z ROFAR, zaawansowane modele stacji radarowych z aktywnymi antenami fazowanymi (radar z AFAR) zostaną wykorzystane na obiecujących samolotach, co w połączeniu z intensywnym wykorzystaniem technologii walki elektronicznej, może również znacznie zmniejszyć skuteczność technologii stealth..
Na podstawie powyższego można przypuszczać, że w przypadku pojawienia się w arsenale sił powietrznych przeciwnika samolotów z bronią laserową, skutecznym rozwiązaniem będzie zastosowanie samolotu z dużą liczbą uzbrojenia na zewnętrznym pasie nośnym. W rzeczywistości nastąpi pewien „cofanie się” do generacji 4 + / 4 ++, a głęboko zmodernizowane Su-35S, Eurofighter Typhoon lub F-15X mogą stać się rzeczywistymi modelami. Na przykład Su-35S może przenosić broń w dwunastu punktach zawieszenia, Eurofighter Typhoon ma trzynaście punktów zawieszenia, a zmodernizowany F-15X może przenosić do dwudziestu pocisków V-V.
Najnowszy rosyjski myśliwiec wielofunkcyjny Su-57 ma nieco mniejsze możliwości. Su-57 może przenosić łącznie do dwunastu pocisków V-V na zawieszeniu zewnętrznym i wewnętrznym. Jest prawdopodobne, że dla rosyjskich myśliwców można opracować zespoły zawieszenia, które przez analogię z myśliwcem F-15X zapewnią umieszczenie kilku amunicji na jednym węźle, co zwiększy ładunek amunicji myśliwców S-35S i Su-57 do 18-22 pocisków VV…
Uzbrojenie
Zbliżenie z samolotem wyposażonym w broń laserową może być niezwykle niebezpieczne ze względu na dużą szybkość reakcji samolotu. W przypadku, gdyby tak się stało, konieczne jest zmaksymalizowanie prawdopodobieństwa trafienia wroga w jak najkrótszym czasie. Jako jedno z możliwych rozwiązań można uznać szybkostrzelne automatyczne armaty lotnicze kalibru około 30 mm z pociskami kierowanymi.
Obecność kierowanych pocisków pozwoli na atakowanie wrogiego samolotu z większej odległości niż jest to możliwe przy użyciu amunicji niekierowanej. Jednocześnie przechwycenie laserem pocisków kalibru 30-40 mm może być trudne ze względu na ich niewielkie rozmiary i dużą ilość amunicji w kolejce (15-30 pocisków).
Jak wspomniano wcześniej, broń laserowa stanowi zagrożenie przede wszystkim dla pocisków z celownikiem optycznym i termicznym, a być może także dla pocisków z ARLGSN. Wpłynie to na charakter broni używanej przez samoloty bojowe do zwalczania samolotów wroga za pomocą LO. Głównym uzbrojeniem przeznaczonym do niszczenia samolotów za pomocą LO powinny być zdalnie sterowane pociski V-B z ochroną przed promieniowaniem laserowym. W tym przypadku szczególne znaczenie będą miały zdolności radaru do jednoczesnego naprowadzania kilku pocisków V-V na cel.
Równie ważne jest wyposażenie pocisków V-V i Z-V w silniki strumieniowe (ramjet). Umożliwi to nie tylko dostarczenie rakiecie energii niezbędnej do manewrowania na maksymalnym zasięgu, ale także skróci czas ekspozycji samolotu ze względu na dużą prędkość rakiety w końcowej fazie lotu. Ponadto szybkie pociski B-B będą trudniejszym celem dla pocisków przechwytujących typu CUDA.
I wreszcie, część amunicji myśliwca powinny stanowić małe pociski przeciwrakietowe, rozmieszczone w kilku jednostkach w jednym punkcie zawieszenia, zdolne do przechwytywania pocisków powietrze-powietrze i zachód-powietrze przeciwnika.
wnioski
1. Pojawienie się broni laserowej na samolotach bojowych, zwłaszcza w połączeniu z małymi pociskami przeciwrakietowymi, będzie wymagało zwiększenia ładunku amunicji pocisków V-V dla samolotów bojowych. Ponieważ pojemność wewnętrznych przedziałów samolotów piątej generacji jest ograniczona, konieczne będzie umieszczenie pocisków na zewnętrznym pasie, co będzie miało wyjątkowo negatywny wpływ na ukrywanie się. Może to oznaczać pewien „renesans” samolotów generacji 4 + / 4 ++.
2. Broń laserowa będzie niezwykle niebezpieczna w walce wręcz, dlatego w przypadku nieudanego ataku z dalekiego i średniego zasięgu piloci będą w miarę możliwości unikać walki wręcz z samolotami wyposażonymi w LO.
3. Możliwość konfrontacji między samolotem bojowym generacji 4 + / 4 ++ / 5 z dużą liczbą pocisków VB a dyskretnym samolotem generacji 5 z bronią laserową na pokładzie zależy od wydajności samolotu i pocisków przechwytujących w przechwytywaniu pociski VV. Począwszy od pewnego momentu taktyka stosowania masowych wystrzeliwania pocisków VV przeciwko samolotom wyposażonym w LO i pociski przeciwrakietowe może stać się nieoperacyjna, co będzie wymagało przemyślenia koncepcji wielofunkcyjnego samolotu bojowego, co rozważymy w następnym artykule.
