Broń laserowa o wysokiej energii na zmodernizowanej atomowej łodzi podwodnej „Virginia”
W otwartych dokumentach budżetowych Sił Zbrojnych USA opublikowano informację, że na zmodernizowanych atomowych okrętach podwodnych typu Virginia planuje się rozmieszczenie wysokoenergetycznej broni laserowej. Początkowa moc lasera powinna wynosić 300 kilowatów (z późniejszym wzrostem do 500 kilowatów). Laser będzie zasilany przez 30-megawatowy atomowy reaktor podwodny. Przypuszczalnie trwają już testy lasera do atomowej łodzi podwodnej zasilanej z zewnętrznego źródła energii (nie z sieci pokładowej atomowej łodzi podwodnej).
Laser musi być zintegrowany z niepenetrującym peryskopem łodzi podwodnej. Można założyć, że sam emiter laserowy zostanie umieszczony w solidnej obudowie, a wyprowadzenie promieniowania laserowego odbywać się będzie przez włókno światłowodowe, w tym przypadku na maszcie zostanie umieszczone jedynie urządzenie skupiające i kierujące wiązkę.
Z drugiej strony Stany Zjednoczone poczyniły wielkie postępy w miniaturyzacji potężnych laserów – planowane jest wyposażenie śmigłowców Apache i UAV w laser o mocy 30-50 kW, a myśliwców taktycznych F-35 w laser o mocy 100-300 kW. zasilanie, które łódź podwodna ma domyślnie, musi być zintegrowane. W tym przykładzie wykonania emiter laserowy może być zintegrowany bezpośrednio z niepenetrującym masztem teleskopowym.
Laser podwodny? Wydawałoby się to absurdalne. W końcu woda morska jest praktycznie nieprzepuszczalna dla promieniowania laserowego. Nawet przypowierzchniowa warstwa atmosfery ma wyjątkowo negatywny wpływ na promieniowanie laserowe z powodu mgły aerozolowo-solnej.
Ale laser bojowy na atomowej łodzi podwodnej nie jest przeznaczony do strzelania do okrętów podwodnych. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie obrony przeciwlotniczej (obrony przeciwlotniczej) atomowych okrętów podwodnych. W artykule „Na granicy dwóch środowisk. Ewolucja obiecujących okrętów podwodnych w warunkach zwiększonego prawdopodobieństwa ich wykrycia przez wroga zbadaliśmy znaczenie integracji systemów rakiet przeciwlotniczych (SAM) na okrętach podwodnych rosyjskiej marynarki wojennej.
Dla Stanów Zjednoczonych wyposażenie atomowych okrętów podwodnych w systemy obrony powietrznej zawsze było zadaniem drugorzędnym. W latach władzy ZSRR tworzenie systemów obrony przeciwlotniczej okrętów podwodnych (SAM PL) było niezwykle trudnym zadaniem ze względu na brak aktywnych głowic naprowadzających radar (ARLGSN) i niską skuteczność głowic naprowadzających na podczerwień (IKGSN), a po rozpadzie ZSRR flota i lotnictwo USA zaczęły niepodzielnie dominować nad światem oceanu, mając możliwość zapewnienia obrony przeciwlotniczej atomowych okrętów podwodnych niemal w każdym miejscu na świecie.
Ale wszystko się zmienia. A jeśli rosyjska marynarka wojenna nie stanowi jeszcze globalnego zagrożenia dla marynarki wojennej USA, to nie można ignorować zagrożenia ze strony szybko rosnącej chińskiej marynarki wojennej. W chwili obecnej ChRL jest dość daleko w tyle za czołowymi potęgami światowymi zarówno pod względem tworzenia nowoczesnych okrętów podwodnych, jak i organizowania skutecznej obrony przeciw okrętom podwodnym. Ale biorąc pod uwagę zdolność przemysłu ChRL do masowej produkcji sprzętu wojskowego, istnieje możliwość, że jeśli otrzymają go w taki czy inny sposób (szpiegostwo, zakup, postęp we własnych opracowaniach,dostęp do krytycznych technologii), nie będzie problemów z masową produkcją, a Marynarka Wojenna ChRL w możliwie najkrótszym czasie może pozyskać liczne i nowoczesne lotnictwo przeciw okrętom podwodnym (ASW).
Ale dlaczego US Navy ma laser? Technologicznie prawdopodobnie łatwiej będzie stworzyć system obrony przeciwlotniczej okrętów podwodnych, zwłaszcza że takie prace są już prowadzone w Stanach Zjednoczonych i krajach NATO. Po pierwsze, możliwe jest, że trwają prace nad stworzeniem systemu obrony przeciwlotniczej okrętów podwodnych w Stanach Zjednoczonych. Po drugie, w porównaniu z systemami obrony powietrznej, broń laserowa ma szereg zalet:
- amunicja systemu rakietowego obrony przeciwlotniczej jest ograniczona, a do jej umieszczenia konieczne jest zmniejszenie potencjału uderzeniowego atomowego okrętu podwodnego, natomiast biorąc pod uwagę zasilanie lasera z reaktora atomowego okrętu podwodnego, amunicja lasera można umownie uznać za nieograniczony;
- wystrzelenie przeciwlotniczego pocisku kierowanego (SAM) spod wody i tak demaskuje okręt podwodny - zarówno w momencie odpalania systemu obrony przeciwrakietowej, jak i podczas jego lotu, a promieniowanie laserowe rozprzestrzenia się "natychmiastowo" - cel praktycznie nie ma czasu na reakcję;
- znacznie trudniej jest zapewnić ochronę przed promieniowaniem laserowym (LI) niż przed pociskami, które mogą zostać zestrzelone przez system obrony laserowej, odbite za pomocą walki elektronicznej (EW) lub fałszywe cele. Aby uchronić się przed LI, będziesz musiał przerobić całą konstrukcję samolotu lub helikoptera PLO, wyjąć broń wewnątrz, zamknąć czujniki i pilotów.
Optoelektroniczny peryskop atomowej łodzi podwodnej klasy Virginia jest w stanie w ciągu kilku sekund uzyskać kołowy obraz otaczającej przestrzeni, a w przypadku wykrycia celu wycelować w niego broń laserową. W zależności od warunków pogodowych, zasięgu do celu i jego zwrotności, czas zniszczenia samolotów i śmigłowców PLO laserem o mocy 300-500 kW wyniesie około 15-30 sekund, co nie daje wrogowi czasu na odwet.
Wady i zalety umieszczania broni laserowej na okrętach podwodnych
Do wad broni laserowej należy brak możliwości odpalenia lasera „z pozycji zamkniętych” – cel musi znajdować się w zasięgu wzroku. W niektórych sytuacjach cel może gwałtownie opaść i ukryć się przed promieniowaniem laserowym nad horyzontem. Jednak tej wady również nie można uznać za krytyczną. Jeżeli cel znajdował się początkowo poniżej horyzontu, to skierowanie na niego systemu obrony przeciwrakietowej jest niemożliwe bez zewnętrznego oznaczenia celu. Jeśli cel znajdował się początkowo na linii wzroku, jest mało prawdopodobne, że będzie miał czas na gwałtowną zmianę wysokości lotu.
Wysokość nominalna patrolu Boeing P-8 Poseidon to 60 metrów n.p.m. przy prędkości 333 km/h. Na tej wysokości znajdzie się w strefie widzialności peryskopu, która jest przedłużona do wysokości 1 metra, a więc w strefie zniszczenia lasera na odległość około 30 kilometrów. Podnosząc maszt o 2 metry zwiększymy widok do 60 kilometrów.
Również wadę lasera jako broni można uznać za spadek jego skuteczności w złych warunkach pogodowych. Jest to szczególnie ważne w związku z faktem, że samoloty PLO operują na małych wysokościach, maksymalnie osłabiając efekt wiązki laserowej. Ale tutaj musimy wziąć pod uwagę, że ten wpływ nie jest tak duży, jak się wydaje.
Podczas testów w Stanach Zjednoczonych pokładowego kompleksu laserowego Boeing YAL-1 o mocy lasera około 1 MW, cele treningowe zostały trafione w odległości około 250 km. Na tej podstawie można założyć, że dla lasera o mocy 300-500 kW zasięg zniszczenia wyniesie około 80-120 kilometrów. W związku z tym, nawet jeśli moc LR zmniejszy się o połowę z powodu wpływu warstwy powierzchniowej atmosfery, szacowany zasięg powinien wynosić około 40-60 kilometrów. W rzeczywistości zasięg będzie ograniczony raczej przez możliwości sprzętu do wykrywania celów niż przez broń laserową.
Umieszczanie broni laserowej na atomowych okrętach podwodnych ma swoje zalety. Po pierwsze, jest to nieograniczone źródło energii. Reaktor jądrowy atomowej łodzi podwodnej jest w stanie zaspokoić wszystkie potrzeby laserów dużej mocy na energię elektryczną. Po drugie, jest to zdolność do zapewnienia skutecznego chłodzenia wodą morską. Oczywiście dodatkowy ślad cieplny może zdemaskować atomowy okręt podwodny w czasie działania broni laserowej, ale biorąc pod uwagę krótki czas działania lasera, nie jest to krytyczne. A emisji cieplnej z działania lasera nie można porównywać z ilością ciepła usuwanego z reaktora. Po trzecie, jest to miejsce na umieszczenie broni laserowej. Pomimo gęstego układu atomowe okręty podwodne mogą wyraźnie znaleźć więcej miejsca niż samoloty taktyczne.
W ten sposób Stany Zjednoczone mogą być pierwszymi, które zapewnią swoim atomowym okrętom podwodnym unikalne zdolności do zwalczania wrogich samolotów ASW. I to pomimo faktu, że US Navy jest już najsilniejsza na świecie, przewyższając możliwości Marynarki Wojennej / Marynarki Wojennej wszystkich innych krajów świata łącznie.
Przypominając możliwości amerykańskiego lotnictwa OWP i omówioną wcześniej możliwość zainstalowania systemów obrony przeciwlotniczej okrętów podwodnych na obiecujących i zmodernizowanych rosyjskich okrętach podwodnych, można zadać pytanie: czy konieczne jest użycie broni laserowej na okrętach podwodnych Marynarki Wojennej Rosji i czy są ku temu możliwości rozwój i produkcja?
„Peresvet” na „Lubię to”
Jak już rozważaliśmy w serii artykułów na temat broni laserowej (części 1, 2, 3, 4), w Rosji istnieją pewne problemy z tworzeniem nowoczesnych potężnych i kompaktowych laserów, głównie półprzewodnikowych, światłowodowych, ciekłych.
Oczywiście można polegać na tajnych opracowaniach, ale rzeczywistość jest taka, że lasery dużej mocy są bardzo poszukiwane w przemyśle, gdzie ich znaczenie wciąż jest znacznie większe niż w wojsku, a to ogromny rynek, który przynosi laserowi ogromne zyski. producentów. Gdyby którakolwiek z rosyjskich firm miała możliwość stworzenia potężnych kompaktowych laserów, z pewnością byłyby oferowane do użytku przemysłowego, a głupotą byłoby tego nie robić, ponieważ zysk ze sprzedaży pozwala iść dalej i rozwijać się. Ale rynek rosyjski jest mocno zajęty przez zagranicznych producentów: IPG Photonics, ROFIN-SINAR Technologies i innych.
Z drugiej strony Rosja przyjęła laserowy kompleks bojowy Peresvet (BLK). Istnieje wiele pytań dotyczących Peresvet, począwszy od jego cech taktycznych i technicznych. Niezwykle interesujące byłoby poznanie przynajmniej mocy promieniowania, jego długości fali i rodzaju zainstalowanego lasera. Co ciekawe, sama ta informacja nie jest krytyczna z punktu widzenia tajności: te same Stany Zjednoczone spokojnie publikują informacje o opracowywanych rodzajach laserów bojowych (ciało stałe, światłowodowe, elektrony swobodne), a także o ich przewidywanej mocy. Sama ta informacja nie daje wrogowi prawie niczego, ponieważ do skopiowania potrzebne są plany, procesy techniczne i tak dalej. Nadmierna bliskość mówi albo o zacofaniu technologii, jak w przypadku Iranu i Korei Północnej, albo o realizacji przełomowego kierunku, jak miało to miejsce w przypadku tworzenia broni jądrowej lub technologii stealth.
Najbardziej realistyczne są dwie opcje realizacji BLK „Peresvet”. W wersji pesymistycznej Peresvet BLK jest realizowany w oparciu o przestarzały typ laserów chemicznych i gazowo-dynamicznych. W takim przypadku nie może być mowy o jakimkolwiek umieszczeniu na łodzi podwodnej.
W wersji optymistycznej Peresvet BLK może być realizowany w oparciu o laser z pompą jądrową. Jest to zaawansowana technologia, która ma wszelkie powody do ukrycia, a jej wykorzystanie do celów przemysłowych jest utrudnione przez wykorzystanie radioaktywnych materiałów rozszczepialnych jako źródła pompującego. Czy w takim razie Peresvet BLK można przystosować do umieszczenia na łodzi podwodnej?
Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na gabaryty kompleksu – na pewno nie zadziała umieszczenie go na maszcie peryskopu. Wykluczono umieszczanie na okrętach podwodnych niejądrowych i dieslowskich (okręty podwodne niejądrowe / okręty podwodne z napędem dieslowskim). W wielozadaniowych atomowych okrętach podwodnych (SSNS) najprawdopodobniej konieczne będzie wycięcie dodatkowego przedziału, co znacznie podniesie ich koszt, a przecież mamy już bardzo niewiele wielozadaniowych atomowych okrętów podwodnych, a są one bardzo drogie. Dotyczy to zarówno istniejących okrętów podwodnych, które można zmodernizować, jak i obiecujących wielozadaniowych atomowych okrętów podwodnych typu Łajka projektu Husky, których przemieszczenie będzie prawdopodobnie mniejsze niż przemieszczenie atomowych okrętów podwodnych projektów 945, 971 i 885 (M).
Prawdopodobnie ilości wymagane do przyjęcia Peresvet BLK znajdują się w strategicznych krążownikach rakietowych projektu 955A Borey (SSBN), nawet jeśli w tym celu musiałby zrezygnować z 2-4 pocisków balistycznych. W zamian otrzymalibyśmy zwiększoną stabilność SSBN przeciwko wrogim samolotom do zwalczania okrętów podwodnych.
Możliwość umieszczenia broni laserowej w połączeniu z systemem rakiet obrony powietrznej okrętów podwodnych na zmodernizowanym projekcie 955A Borey SSBN była wcześniej rozważana przez autora w artykule „Nuclear Multifunctional Submarine: An Asymmetric Response to the West”.
Zalety umieszczenia Peresvet BLK na atomowych okrętach podwodnych obejmują dostępność kompetentnych specjalistów od atomowych okrętów podwodnych, którzy mogą pracować ze sprzętem niebezpiecznym dla promieniowania, jakim jest Peresvet BLK, jeśli jest on realizowany na podstawie lasera z pompą jądrową. Cóż, nie możemy zapomnieć o możliwości wydajnego chłodzenia BLK wodą morską.
wnioski
W XXI wieku broń laserowa przenosi się z kart powieści science fiction do świata rzeczywistego. Wiodące kraje świata postrzegają broń laserową jako jedno z najważniejszych narzędzi na polu bitwy w najbliższej przyszłości. Oprócz tradycyjnych nośników broni laserowej, takich jak samoloty, okręty nawodne i platformy naziemne, za lotniskowce uznawane są nawet tak egzotyczne platformy laserowe, jak okręty podwodne. A zastosowanie laserów bojowych na okrętach podwodnych może dać im zupełnie nowe możliwości zwalczania lotnictwa przeciw okrętom podwodnym.
Najprawdopodobniej Stany Zjednoczone posiadają wszystkie kluczowe technologie do realizacji projektu rozmieszczenia broni laserowej na atomowych okrętach podwodnych różnych klas. W tym samym czasie Rosja ma tylko jeden zrealizowany kompleks broni laserowej - BLK "Peresvet", którego rodzaj i właściwości nie są do końca znane.
Opierając się na założeniu, że Peresvet BLK jest oparty na laserze z pompą jądrową, a jego wymiary na zdjęciach i obrazach wideo, należy stwierdzić, że Peresvet BLK może być umieszczony bez znaczącej zmiany konstrukcyjnej tylko na Borey Project 955A SSBN, Ale nawet tę możliwość można kwestionować i możliwe, że na obecnym etapie lepiej jest skupić się na rozwoju podwodnych systemów obrony przeciwlotniczej zdolnych do zwalczania samolotów przeciw okrętom podwodnym wszystkim typom rosyjskich zmodernizowanych i obiecujących atomowych okrętów podwodnych i nie- okręty podwodne / okręty podwodne z napędem spalinowo-elektrycznym.
Niemniej jednak sama broń laserowa może stać się jednym z fundamentów, na których będzie opierać się potęga sił zbrojnych niedalekiej przyszłości. Niezwykle ważne dla Rosji jest przywrócenie rozwoju i produkcji nowoczesnych laserów półprzewodnikowych, światłowodowych i innych, skalowalnych pod względem mocy i wielkości, które mogą znaleźć szerokie zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i wojsku.
