På gränsen mellan två miljöer. Varför behöver den amerikanska flottan en stridslaser på en atomubåt av Virginia-typ och behövs Peresvet på en Laika-atomubåt?
Högenergilaservapen på den uppgraderade atomubåten "Virginia"
I öppna budgetdokument från de amerikanska väpnade styrkorna har information publicerats om att det är planerat att placera ut en högenergilaser armar. Den initiala lasereffekten bör vara 300 kilowatt (med en efterföljande ökning till 500 kilowatt). Lasern kommer att drivas av en 30 megawatts kärnubåtsreaktor. Förmodligen genomförs redan lasertester för atomubåtar som drivs av en extern energikälla (inte från atomubåtens ombordnät).
Lasern måste integreras i ubåtens icke-penetrerande periskop. Det kan antas att själva lasersändaren kommer att placeras i ett robust hölje och utmatningen av laserstrålning kommer att utföras genom en optisk fiber; i detta fall kommer endast en anordning för att fokusera och rikta strålen att placeras på mast.
Å andra sidan har USA gjort stora framsteg i miniatyriseringen av högeffektslasrar - man planerar att utrusta Apache- och UAV-stridshelikoptrar med en 30-50 kW laser, och F-100 taktiska stridsflygplan med en 300-35 kW laser, samtidigt som det måste beaktas att utformningen av lasern en kraftfull strömförsörjning måste integreras, vilket atomubåten har som standard. I en sådan variant kan lasersändaren integreras direkt i den icke-penetrerande teleskopmasten.
Laservapen håller på att bli tillräckligt kompakta för att kunna placeras på stridshelikoptrar och taktiska flygplan. flyg
Ubåtslaser? Det verkar absurt. När allt kommer omkring är havsvatten praktiskt taget ogenomträngligt för laserstrålning. Även det ytnära skiktet av atmosfären har en extremt negativ effekt på laserstrålning på grund av aerosol-saltdimma.
Men stridslasern på atomubåten är inte avsedd för att skjuta mot ubåtar. Dess huvudsakliga uppgift är att tillhandahålla luftförsvar (luftförsvar) för atomubåtar. I artikeln ”På gränsen till två miljöer. Utvecklingen av lovande ubåtar under förhållanden med ökad sannolikhet för att de upptäcks av fienden" vi ansåg vikten av att integrera yt-till-luft missilsystem (SAM) på ubåtar från den ryska flottan flotta.
Utrustningen av ubåtar övervägdes av ett antal länder, till exempel Frankrike
För USA har det alltid varit en sekundär uppgift att utrusta atomubåtar med luftförsvarssystem. Under sovjetmaktens år var skapandet av luftförsvarssystem för ubåtar (PL-luftförsvarssystem) en extremt svår uppgift på grund av bristen på aktiva radarmålhuvuden (ARLGSN) och den låga effektiviteten hos infraröda målsökningshuvuden (IKGSN), och efter Sovjetunionens kollaps började den amerikanska flottan och flyget att dominera världshavet, med förmågan att tillhandahålla luftförsvar för atomubåtar nästan var som helst i världshaven.
Men allt förändras. Och om den ryska marinen ännu inte utgör ett globalt hot mot den amerikanska flottan, kan hotet från den snabbt växande kinesiska marinen inte längre ignoreras. För närvarande ligger Kina långt efter de ledande världsmakterna både när det gäller att skapa moderna ubåtar och när det gäller att organisera ett effektivt antiubåtsförsvar. Men med tanke på den kinesiska industrins förmåga att masstillverka militär utrustning är det troligt att om de tar emot den på ett eller annat sätt (spionage, inköp, framsteg i sin egen utveckling, tillgång till kritisk teknologi), kommer det att finnas inga problem med massproduktion och på kortast möjliga tid kan Kinas flotta skaffa ett stort antal och moderna anti-ubåtsförsvarsflyg (PLO).
Men varför behöver den amerikanska flottan en laser? Tekniskt sett kommer det säkerligen att bli lättare att skapa ett ubåtsluftförsvarssystem, särskilt eftersom sådant arbete redan har utförts både i USA och i Nato-länder. För det första är det möjligt att arbetet med att skapa ett ubåtsluftförsvarssystem i USA pågår. För det andra, jämfört med luftförsvarssystem, har laservapen ett antal fördelar:
- luftförsvarssystemets ammunitionsbelastning är begränsad, och för att ta emot den är det nödvändigt att minska atomubåtens slagpotential, samtidigt som man, med hänsyn till laserns strömförsörjning från atomubåtsreaktorn, laserammunitionsbelastning kan villkorligt anses obegränsad;
- uppskjutningen av en luftvärnsstyrd missil (SAM) från under vattnet avslöjar i alla fall ubåten - både vid tidpunkten för uppskjutningen av SAM och under dess flygning, och laserstrålningen sprider sig "omedelbart" - målet har praktiskt taget ingen tid att reagera;
- att ge skydd mot laserstrålning (LI) är mycket svårare än mot missiler, som kan skjutas ner av ett laserförsvarssystem, avledas av elektronisk krigföring (EW) eller lockbeten. För att skydda mot LI måste du göra om hela strukturen på PLO-flygplanet eller helikoptern, ta bort vapnen inuti, stänga sensorerna och piloterna.
Det optoelektroniska periskopet av atomubåten av Virginia-typ kan erhålla en cirkulär bild av det omgivande utrymmet på några sekunder, och om ett mål upptäcks, rikta ett laservapen mot det. Beroende på väderförhållandena, räckvidden till målet och dess manövrerbarhet, kommer tiden för att förstöra flygplan och helikoptrar i PLO-flyget med en laser med en effekt på 300-500 kW att vara cirka 15-30 sekunder, vilket inte ger fiendens tid att slå tillbaka.
Icke-penetrerande optoelektronisk mast av en atomubåt av typen Virginia
Nackdelar och fördelar med att placera laservapen på ubåtar
Nackdelarna med laservapen inkluderar omöjligheten att avfyra en laser "från stängda positioner" - målet måste vara inom sikte. I vissa situationer kan målet plötsligt sjunka i höjd och gömma sig från laserstrålningen bortom horisonten. Denna nackdel kan emellertid inte heller betraktas som kritisk. Om målet ursprungligen låg under horisonten, är det omöjligt att rikta en missil mot det utan extern målbeteckning. Om målet ursprungligen var på siktlinjen, är det osannolikt att det kommer att ha tid för en kraftig förändring av flyghöjden.
Boeing P-8 Poseidons nominella patrullhöjd är 60 meter över havet med en hastighet av 333 km/h. På denna höjd kommer den att befinna sig i periskopets siktzon, avancerat till en höjd av 1 meter, och därmed i laserträffzonen, på ett avstånd av cirka 30 kilometer. Genom att höja masten med 2 meter kommer vi att öka sikten till 60 kilometer.
Dessutom kan nackdelen med lasern som ett vapen anses vara en minskning av dess effektivitet i dåliga väderförhållanden. Detta är särskilt viktigt på grund av det faktum att PLO-flyget arbetar på låga höjder, vilket maximalt försvagar laserstrålens effekt. Men här måste vi ta hänsyn till att detta inflytande inte är så stort som det verkar.
Utbredning av laserstrålning på operativa avstånd (utdrag ur artikeln av A.S. Boreisho "Kraftfulla mobila kemiska lasrar")
Under tester i USA av Boeing YAL-1 luftburna laserkomplex med en lasereffekt på cirka 1 MW träffades träningsmål på ett avstånd av cirka 250 km. Baserat på detta kan det antas att för en laser med en effekt på 300-500 kW kommer förstörelseområdet att vara cirka 80-120 kilometer. Följaktligen, även med en halvering av LI-effekten på grund av påverkan av atmosfärens ytskikt, bör den beräknade räckvidden vara cirka 40-60 kilometer. I verkligheten kommer räckvidden för förstörelse att begränsas mer av kapaciteten hos måldetekteringsverktyg än av laservapen.
Att placera laservapen på atomubåtar har sina egna fördelar. För det första är det en obegränsad energikälla. Kärnreaktorn i atomubåten kan tillgodose alla behov av högeffektslasrar för elektricitet. För det andra är det möjligheten att ge effektiv kylning med utombordsvatten. Naturligtvis kan ytterligare ett termiskt spår avslöja atomubåten vid tiden för operationen av laservapnet, men med tanke på laseroperationens korta varaktighet är detta inte kritiskt. Och den termiska emissionen från driften av en laser kan inte jämföras med volymerna värme som avlägsnas från reaktorn. För det tredje är detta ett utrymme för att placera laservapen. Trots den snäva layouten kan du helt klart hitta mer utrymme i atomubåtar än i taktiska flygplan.
Därmed kan USA vara först med att förse sina atomubåtar med unika möjligheter att motverka fiendens ASW-flygplan. Och detta trots det faktum att den amerikanska flottan redan är den starkaste i världen och överträffar kapaciteten hos marinen / marinen i alla andra länder i världen tillsammans.
Med tanke på kapaciteten hos amerikansk ASW-flyg och den tidigare diskuterade möjligheten att installera ubåtsluftförsvarssystem på lovande och moderniserade ryska ubåtar, kan man ställa frågan: är laservapen nödvändiga på den ryska flottans ubåtar och finns det möjligheter för dess utveckling och produktion ?
"Peresvet" på "Laika"
Som vi redan har övervägt i en serie artiklar om laservapen (delar 1, 2, 3, 4), i Ryssland finns det vissa problem med skapandet av moderna kraftfulla och kompakta lasrar, främst solid state, fiber, flytande.
Naturligtvis kan du lita på hemlig utveckling, men verkligheten är att kraftfulla lasrar är mycket efterfrågade inom industrin, där deras betydelse fortfarande är mycket högre än i militären, och detta är en enorm marknad som ger enorma inkomster till lasertillverkare. Om något av de ryska företagen hade möjlighet att skapa kraftfulla kompaktlasrar skulle de säkert erbjudas för industriellt bruk, och det skulle vara dumt att inte göra detta, eftersom vinsten från försäljningen gör att vi kan gå vidare och utvecklas. Men den ryska marknaden är tätt ockuperad av utländska tillverkare: IPG Photonics, ROFIN-SINAR Technologies och andra.
Å andra sidan har Peresvet combat laser complex (BLK) antagits i Ryssland. Det finns många frågor om Peresvet, utgående från dess taktiska och tekniska egenskaper. Det skulle vara extremt intressant att åtminstone veta strålningseffekten, dess våglängd och vilken typ av laser som är installerad. Talande nog är denna information i sig inte kritisk ur sekretesssynpunkt: samma USA publicerar tyst information om de typer av stridslasrar som utvecklas (solid state, fiber, fria elektroner), såväl som deras förutspådda kraft. I sig själv ger denna information inte fienden nästan vad som helst, eftersom ritningar, tekniska processer och så vidare behövs för kopiering. Överdriven närhet talar antingen om eftersläpningen av teknologier, som i fallet med Iran och Nordkorea, eller om genomförandet av en genombrottsriktning, som var fallet med skapandet av kärnvapen eller smygande teknik med låg synlighet.
Ser mest verklig ut två alternativ för implementering av BLK "Peresvet". I den pessimistiska versionen är Peresvet BLK implementerad på basis av en föråldrad typ av kemiska och gasdynamiska lasrar. I det här fallet kan det inte vara tal om någon placering på ubåten.
I den optimistiska versionen kan Peresvet BLK implementeras på basis av en kärnkraftspumpad laser. Detta är en avancerad teknik som har all anledning att vara hemlig, samtidigt som dess industriella tillämpning hämmas av dess användning som en källa för att pumpa radioaktivt klyvbart material. Kan i detta fall BLK "Peresvet" anpassas för att placeras på en ubåt?
Först och främst är det nödvändigt att uppmärksamma komplexets dimensioner - det kommer definitivt inte att fungera att placera det på periskopmasten. Placering på icke-nukleära ubåtar och dieselubåtar (NAPL/DEPL) är utesluten. På multi-purpose atomubåtar (MSN) kommer de troligen att behöva bädda in ytterligare ett fack, vilket kommer att öka deras kostnad avsevärt, men vi har redan väldigt få multi-purpose atomubåtar, och de är mycket dyra. Detta gäller både för befintliga ubåtar som kan uppgraderas, och för avancerade multi-purpose ubåtar av Laika-typ av Husky-projektet, vars förskjutning förväntas bli mindre än förskjutningen av atomubåtar i projekt 945, 971 och 885 ( M).
Det är troligt att de volymer som krävs för att rymma Peresvet BLK finns i de strategiska missilkryssarna (SSBN) i Project 955A Borey, även om 2-4 ballistiska missiler skulle behöva överges för detta. I gengäld skulle vi ha fått ökad stabilitet av SSBN framför fiendens antiubåtsflygplan.
Möjligheten att placera laservapen i kombination med ubåtsluftförsvarssystemet på det moderniserade SSBN-projektet 955A "Borey" övervägdes tidigare av författaren i artikeln "Nukleär multifunktionell ubåtskryssare: ett asymmetriskt svar mot väst".
Fördelarna med att placera Peresvet BLK på atomubåtar inkluderar närvaron på atomubåtar av kompetenta specialister som kan arbeta med strålningsfarlig utrustning, som är Peresvet BLK, om den implementeras på basis av en kärnpumpad laser. Tja, vi får inte glömma möjligheten till effektiv kylning av BLK med utombordsvatten.
Resultat
Laservapen på XNUMX-talet flyttar från sidorna i science fiction-romaner till den verkliga världen. De ledande länderna i världen betraktar laservapen som ett av den närmaste framtidens viktigaste slagfältsverktyg. Förutom de traditionella bärarna av laservapen, såsom flygplan, ytfartyg och markplattformar, betraktas även sådana exotiska plattformar för lasrar som ubåtar som bärare. Och användningen av stridslasrar på ubåtar kan ge dem helt nya möjligheter att motverka ASW-flygplan.
Troligtvis har USA all den kritiska tekniken för genomförandet av projektet för att distribuera laservapen på kärnubåtar av olika klasser. Samtidigt finns det i Ryssland bara ett realiserat komplex av laservapen - Peresvet BLK, vars typ och egenskaper inte är noggrant kända.
Baserat på antagandet att Peresvet BLK är baserad på en kärnkraftspumpad laser, och dess dimensioner i foto- och videobilderna, måste vi dra slutsatsen att Peresvet BLK kan placeras utan en betydande förändring i design endast på SSBN-projektet 955A Borey , men även denna möjlighet kan ifrågasättas, och det är möjligt att det i nuvarande skede är bättre att fokusera på utvecklingen av ett ubåtsluftförsvarssystem som kan motverka ASW-flyg till alla typer av ryska moderniserade och lovande atomubåtar och icke-nukleära ubåtar / dieselelektriska ubåtar.
Laservapen i sig kan dock bli en av hörnstenarna som kraften hos de väpnade styrkorna i den närmaste framtiden kommer att baseras på. Det är oerhört viktigt för Ryssland att återställa utvecklingen och produktionen av moderna solid state-, fiber- och andra typer av lasrar, skalbara i kraft och dimensioner, som kan användas i stor utsträckning både inom industrin och för militära ändamål.
- Andrey Mitrofanov
- forbes.com, popularmechanics.com, planetcalc.ru, topwar.ru
- Kärnkraftsdriven multifunktionell ubåtskryssare: ett asymmetriskt svar mot väst
Kärnkraftsdriven multifunktionell ubåtskryssare: ett paradigmskifte
På gränsen mellan två miljöer. Utveckling av lovande ubåtar under förhållanden med ökad sannolikhet för att de upptäcks av fienden
Laservapen: teknik, historia, tillstånd, framtidsutsikter. Del 1
Laservapen: Perspektiv i flygvapnet. Del 2
Laservapen: markstyrkor och luftförsvar. Del 3
Laservapen: marinen. Del 4
Resist the Light: Försvar mot laservapen. Del 5
Peresvet-komplexets hemligheter: hur det ryska lasersvärdet fungerar?
informationen