Vũ khí laser trên máy bay chiến đấu. Liệu anh ta có thể chống lại được không?
Sự ra đời của các công nghệ mới liên tục thay đổi bộ mặt của vũ khí và chiến thuật chiến tranh. Thường thì sự xuất hiện của một loại vũ khí mới hoàn toàn "khép lại" vũ khí của thế hệ trước. Súng được thay thế hoàn toàn cung tên và sự sáng tạo xe tăng dẫn đến sự biến mất của các kỵ binh.
Không ít thay đổi có thể xảy ra trong cùng một loại vũ khí, khi đặc tính của nó thay đổi. Ví dụ, trong ví dụ về một hàng không bạn có thể thấy thiết kế của máy bay và vũ khí của chúng đã thay đổi như thế nào, và phù hợp với điều này, các chiến thuật tác chiến trên không đã thay đổi. Các cuộc giao tranh từ vũ khí cá nhân của các phi công trên những chiếc phi cơ gỗ đầu tiên được thay thế bằng những trận không chiến cơ động ác liệt của Chiến tranh thế giới thứ hai. Chiến tranh Việt Nam chứng kiến sự ra đời của tên lửa không đối không (A-B) có điều khiển, và hiện nay không chiến tầm xa với vũ khí tên lửa dẫn đường được coi là hình thức tác chiến không đối không chính.
Một trong những hướng quan trọng nhất trong quá trình phát triển vũ khí trong thế kỷ XNUMX có thể coi là việc chế tạo vũ khí dựa trên các nguyên tắc vật lý mới (NPP). Bất chấp sự hoài nghi mà nhiều người nhìn nhận về vũ khí trong NFP, sự xuất hiện của chúng có thể thay đổi hoàn toàn bộ mặt của các lực lượng vũ trang trong tương lai gần. Nói về vũ khí trên NFP, trước hết, chúng có nghĩa là vũ khí laser (LO) và vũ khí động năng với gia tốc đường đạn điện / điện từ.
Các cường quốc hàng đầu thế giới đang đầu tư mạnh mẽ vào việc phát triển vũ khí laser và động năng. Dẫn đầu về số lượng dự án đang được triển khai là các quốc gia như Mỹ, Đức, Israel, Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ. Sự lan rộng về địa lý và chính trị của những diễn biến đang diễn ra không cho phép chúng ta thực hiện một "âm mưu" với mục đích rút kẻ thù (Nga) vào một hướng cụt có chủ ý trong việc phát triển vũ khí. Để thực hiện công việc, đặc biệt, về việc tạo ra vũ khí laser, các mối quan tâm quốc phòng lớn nhất có sự tham gia của: Lockheed Martin của Mỹ, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic và General Dynamics, Đức Rheinmetall AG và MBDA, và nhiều công ty khác.
Khi nói về vũ khí laser, họ thường nhớ lại những kinh nghiệm tiêu cực đã đạt được trong thế kỷ XNUMX trong khuôn khổ các chương trình của Liên Xô và Mỹ về chế tạo laser chiến đấu. Ở đây cần phải tính đến sự khác biệt cơ bản - các tia laze trong thời kỳ đó, có khả năng cung cấp đủ năng lượng để bắn trúng mục tiêu, là động hóa học hoặc khí, dẫn đến kích thước lớn của chúng, sự hiện diện của các thành phần dễ cháy và độc hại, sự bất tiện của hoạt động và hiệu quả thấp. Việc không chấp nhận các mẫu chiến đấu dựa trên kết quả của các cuộc thử nghiệm đó được nhiều người cho là sự sụp đổ cuối cùng của ý tưởng về vũ khí \ uXNUMXb \ uXNUMXblaser.
Trong thế kỷ XNUMX, sự chú trọng đã chuyển sang việc tạo ra sợi quang và laser trạng thái rắn, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Đồng thời, các công nghệ theo dõi và dẫn đường mục tiêu đã tiến bộ vượt bậc, các sơ đồ quang học mới và kết hợp hàng loạt chùm tia của một số đơn vị laser thành một chùm tia duy nhất sử dụng cách tử nhiễu xạ đã được triển khai. Tất cả những điều này đã làm cho sự xuất hiện của vũ khí laser trở thành hiện thực gần gũi.
Hiện tại, chúng ta có thể cho rằng việc cung cấp vũ khí laser nối tiếp cho các lực lượng vũ trang của các quốc gia hàng đầu trên thế giới đã bắt đầu. Vào đầu năm 2019 Rheinmetall AG thông báo đã hoàn thành thành công các thử nghiệm của laser chiến đấu 100 kW, có thể được tích hợp vào hệ thống phòng không MANTIS của các lực lượng vũ trang của Bundeswehr. Quân đội Hoa Kỳ đã ký hợp đồng với Northrop Grumman và Raytheon để chế tạo vũ khí laser có công suất 50 kW để trang bị cho các phương tiện chiến đấu Stryker được chuyển đổi cho nhiệm vụ phòng không tầm ngắn (M-SHORAD). Nhưng điều ngạc nhiên lớn nhất đến từ người Thổ Nhĩ Kỳ, sử dụng hệ thống laser trên mặt đất để tiêu diệt một máy bay không người lái chiến đấu (UAV) trong các cuộc chiến thực sự ở Libya.
Hiện tại, hầu hết vũ khí laser đang được phát triển để sử dụng trên đất liền và trên biển, điều này có thể được giải thích là do các nhà phát triển vũ khí laser có yêu cầu thấp hơn về trọng lượng, kích thước và mức tiêu thụ điện năng. Tuy nhiên, có thể giả định rằng vũ khí laser sẽ có tác động lớn nhất đến hình thức và chiến thuật sử dụng máy bay chiến đấu.
Khả năng sử dụng hiệu quả vũ khí laser trên máy bay chiến đấu là do các yếu tố sau:
- độ thấm khí quyển cao đối với bức xạ laser, tăng khi độ cao bay tăng;
- Các mục tiêu có khả năng dễ bị tấn công dưới dạng tên lửa không đối không, đặc biệt là các đầu mục tiêu quang học và tầm nhiệt;
- các hạn chế về trọng lượng và kích thước được áp dụng đối với việc bảo vệ chống tia laser của máy bay và đạn dược hàng không.
Hiện tại, Mỹ đang tích cực nhất trong việc trang bị vũ khí laser cho máy bay quân sự. Một trong những ứng cử viên khả dĩ nhất cho việc lắp đặt LO là máy bay thế hệ thứ năm F-35B. Trong quá trình lắp đặt, quạt nâng được tháo ra, giúp F-35B có khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng. Thay vào đó, một tổ hợp cần được lắp đặt, bao gồm một máy phát điện được điều khiển bởi trục động cơ phản lực, hệ thống làm mát và vũ khí laser với hệ thống dẫn hướng và lưu giữ chùm tia. Công suất dự kiến phải từ 100 kW ở giai đoạn đầu, sau đó tăng dần lên 300 kW và lên đến 500 kW. Có tính đến những tiến bộ đang nổi lên trong việc tạo ra vũ khí laser, chúng ta có thể mong đợi những kết quả đầu tiên sau năm 2025 và sự xuất hiện của các mẫu thử nghiệm có công suất laser 300 kW trở lên sau năm 2030.
Một mẫu máy bay khác đang được phát triển là tổ hợp SHiELD của Lockheed Martin để trang bị cho các máy bay chiến đấu F-15 Eagle và F-16 Fighting Falcon. Các cuộc thử nghiệm mặt đất của tổ hợp SHiELD đã được hoàn thành thành công vào đầu năm 2019, các cuộc thử nghiệm trên không được lên kế hoạch vào năm 2021, dự kiến đưa vào phục vụ sau năm 2025.
Bên cạnh việc chế tạo vũ khí laser, việc phát triển các bộ nguồn nhỏ gọn cũng không kém phần quan trọng. Theo hướng này, công việc cũng đang được tiến hành tích cực, chẳng hạn vào tháng 2019 năm XNUMX, công ty Anh Rolls-Royce trình diễn một nhà máy điện hybrid nhỏ gọn để chống lại tia laser.
Do đó, có thể giả định với khả năng cao là trong những thập kỷ tới, vũ khí laser sẽ chiếm vị trí thích hợp trong kho vũ khí của máy bay chiến đấu. Nó sẽ giải quyết những nhiệm vụ gì trong khả năng này?
Nhiệm vụ chính được tuyên bố của vũ khí laser trên máy bay chiến đấu phải là đánh chặn các tên lửa không đối không và đất đối không (Z-A) của đối phương. Hiện tại, khả năng đánh chặn mìn và đạn cối không điều khiển của nhiều hệ thống tên lửa phóng bằng tia laser có công suất từ 30 kW trở lên (giá trị 100 kW được coi là tối ưu) ở khoảng cách vài km đã được xác nhận. Các hệ thống gây nhiễu quang học và laser đã được đưa vào trang bị và đang được sử dụng tích cực, giúp làm mù tạm thời các đầu quang học nhạy cảm của hệ thống phòng không di động (MANPADS).
Do đó, sự xuất hiện của vũ khí laser có công suất 100 kW trở lên trên máy bay sẽ giúp máy bay có thể bảo vệ máy bay khỏi tên lửa V-V và Z-V có đầu dẫn quang và tầm nhiệt, tức là tên lửa MANPADS và tên lửa tầm ngắn V-V. Hơn nữa, những tên lửa như vậy có khả năng bị bắn trúng ở khoảng cách lên đến XNUMX km hoặc hơn trong một khoảng thời gian ngắn. Hiện tại, sự hiện diện của tên lửa tầm ngắn V-V mọi khía cạnh được coi là một trong những lý do không còn nhu cầu tác chiến tầm gần cơ động, vì sự kết hợp của công nghệ "áo giáp trong suốt" và hệ thống dẫn đường tiên tiến cho phép dẫn đường cho tên lửa. mà không làm thay đổi đáng kể vị trí của máy bay trong không gian. Đặc điểm trọng lượng và kích thước hạn chế của tên lửa V-V và tên lửa MANPADS sẽ gây khó khăn cho việc lắp đặt lớp bảo vệ chống tia laser hiệu quả trên chúng.
Các ứng cử viên tiếp theo để đánh bại vũ khí laser sẽ là tên lửa V-V và Z-V tầm xa và tầm trung, trên đó sử dụng đầu dẫn radar chủ động (ARLGSN). Trước hết, câu hỏi đặt ra về việc tạo ra một vật liệu bảo vệ trong suốt vô tuyến cung cấp khả năng bảo vệ cho web ARLGSN. Ngoài ra, các quá trình sẽ xảy ra khi chiếu tia laser vào đầu cần phải có một nghiên cứu riêng biệt. Có thể các sản phẩm làm nóng tạo thành sẽ ngăn cản sự đi qua của bức xạ radar và làm gián đoạn việc bắt giữ mục tiêu. Nếu không tìm ra giải pháp cho vấn đề này, bạn sẽ phải quay lại hướng dẫn chỉ huy vô tuyến của tên lửa V-V và Z-V trực tiếp bằng máy bay hoặc hệ thống tên lửa phòng không (SAM). Và điều này sẽ đưa chúng ta trở lại vấn đề hạn chế một số kênh dẫn hướng đồng thời của tên lửa và sự cần thiết phải duy trì hành trình của máy bay cho đến khi tên lửa bắn trúng mục tiêu.
Với sự gia tăng sức mạnh của bức xạ laser, không chỉ các bộ phận của hệ thống dẫn đường, mà cả các bộ phận cấu trúc khác của tên lửa V-V và Z-V cũng có thể bị hư hại, điều này đòi hỏi chúng phải được trang bị lớp bảo vệ chống tia laser. Việc sử dụng lớp bảo vệ chống tia laser sẽ làm tăng kích thước và trọng lượng, giảm đáng kể các đặc tính về tầm bắn, tốc độ và khả năng cơ động của tên lửa V-V và Z-V. Ngoài sự suy giảm về đặc tính hiệu suất (TTX), khiến cho việc bắn trúng mục tiêu trở nên khó khăn hơn, tên lửa có bảo vệ chống tia laser sẽ dễ bị tổn thương hơn trước các tên lửa chống cơ động cao kiểu CUDA, loại tên lửa không cần bảo vệ khỏi bức xạ laser. .
Như vậy, sự xuất hiện của vũ khí laser trên máy bay chiến đấu ở một mức độ nào đó chỉ là trò chơi một chiều. Để bảo vệ tên lửa V-V và Z-V khỏi tác hại của tia laser, chúng sẽ cần được trang bị tính năng bảo vệ chống tia laser, tăng tốc độ bay lên siêu âm để giảm thiểu thời gian ở trong vùng bức xạ laser và có thể cả việc loại bỏ các đầu điều khiển. Đồng thời, tải trọng đạn của các tên lửa V-V và Z-V lớn hơn và có khối lượng lớn hơn sẽ giảm xuống, và bản thân chúng sẽ dễ bị đánh chặn hơn bởi các tên lửa chống cơ động cỡ nhỏ kiểu CUDA.
Khả năng chứa đạn hạn chế của máy bay thế hệ thứ năm, điều này đặc biệt sẽ thể hiện do sự phát triển về kích thước và khối lượng của tên lửa V-V, kết hợp với khả năng đánh chặn cao bằng laser hoặc chống tên lửa, có thể dẫn đến thực tế là đối kháng máy bay có vũ khí laser trên tàu sẽ tiến vào cự ly chiến đấu gần, mà vũ khí của chúng thậm chí còn dễ bị tổn thương hơn vũ khí laser.
Giả sử rằng hai máy bay chiến đấu, đã khai hỏa kho tên lửa dẫn đường V-V, đạt tầm bắn 10-15 km so với nhau. Trong trường hợp này, vũ khí laser có công suất 300-500 kW có thể ảnh hưởng trực tiếp đến máy bay đối phương. Các hệ thống dẫn đường hiện đại ở phạm vi như vậy có khả năng xác định chính xác tia laser nhằm vào các yếu tố dễ bị tấn công của máy bay đối phương - buồng lái, thiết bị trinh sát, động cơ và bộ truyền động điều khiển. Đồng thời, thiết bị vô tuyến-điện tử trên máy bay, dựa trên tín hiệu quang học và radar của một máy bay cụ thể, có thể lựa chọn độc lập các điểm dễ bị tấn công và hướng chùm tia laser vào chúng.
Với tốc độ phản ứng cao mà vũ khí laser có thể cung cấp, do kết quả của một cuộc giao tranh tầm ngắn sử dụng LO, cả hai máy bay có thiết kế truyền thống đều có khả năng bị hư hỏng hoặc phá hủy và cả hai phi công sẽ chết ngay từ đầu.
Một giải pháp có thể là phát triển các loại bom, đạn tầm ngắn tốc độ cao, nhỏ gọn với hướng dẫn chỉ huy vô tuyến có thể vượt qua sự bảo vệ của vũ khí laser do tốc độ bay cao và mật độ salvo. Cũng giống như cần một số tên lửa điều khiển chống tăng (ATGM) để tiêu diệt một xe tăng hiện đại được trang bị hệ thống phòng thủ chủ động (KAZ), một số tên lửa cận chiến cỡ nhỏ nhất định có thể được yêu cầu để tiêu diệt một máy bay địch. vũ khí laze.
Nói đến hàng không chiến đấu của tương lai, người ta không thể không nhắc đến mảng ăng ten quang-vô tuyến pha (ROFAR) đầy hứa hẹn, sẽ trở thành cơ sở của trinh sát hàng không chiến đấu. Thông tin chi tiết về tất cả các khả năng của công nghệ này vẫn chưa được biết, nhưng có khả năng sự xuất hiện của ROFAR sẽ chấm dứt tất cả các công nghệ hiện có làm giảm khả năng hiển thị. Trong trường hợp có khó khăn xảy ra với ROFAR, thì các mô hình đài radar tiên tiến với mảng ăng ten chủ động theo từng giai đoạn (radar với AFAR) sẽ được sử dụng trên các máy bay có triển vọng, kết hợp với việc sử dụng nhiều công nghệ tác chiến điện tử, cũng có thể làm giảm đáng kể hiệu quả. của công nghệ tàng hình.
Căn cứ vào những điều đã nói ở trên, có thể cho rằng trong trường hợp máy bay có vũ khí laze xuất hiện trong kho vũ khí của Không quân địch thì việc sử dụng máy bay có số lượng lớn vũ khí mang tải ngoài sẽ là một giải pháp hữu hiệu. Trên thực tế, sẽ có một sự “quay trở lại” nhất định đối với thế hệ 4 + / 4 ++ và Su-35S, Eurofighter Typhoon hoặc F-15X được hiện đại hóa sâu có thể trở thành những mẫu thực tế. Ví dụ, Su-35S có thể mang vũ khí trên 15 điểm cứng, Eurofighter Typhoon có XNUMX điểm cứng và F-XNUMXX nâng cấp có thể mang tới XNUMX tên lửa B-B.
Máy bay chiến đấu đa chức năng mới nhất của Nga Su-57 có khả năng kém hơn một chút. Trên hệ thống treo bên ngoài và bên trong của Su-57, tổng cộng có thể đặt được 15 tên lửa V-V. Nhiều khả năng các đơn vị treo có thể được phát triển cho các máy bay chiến đấu của Nga, tương tự với máy bay chiến đấu F-35X, việc bố trí nhiều cơ số đạn trên một địa điểm, điều này sẽ làm tăng tải lượng đạn của máy bay chiến đấu S-57S và Su-18 lên 22-XNUMX tên lửa V-V.
Tiếp cận một máy bay được trang bị vũ khí laser có thể cực kỳ nguy hiểm do tốc độ phản ứng của LO cao nhất. Trong trường hợp điều này xảy ra, cần phải tối đa hóa xác suất bắn trúng kẻ thù trong thời gian ngắn nhất có thể. Một trong những giải pháp khả thi có thể được coi là súng máy bay tự động bắn nhanh cỡ nòng 30 mm với đạn dẫn đường.
Sự hiện diện của đạn dẫn đường sẽ cho phép tấn công máy bay đối phương từ khoảng cách xa hơn khả năng sử dụng đạn không điều khiển. Đồng thời, việc đánh chặn các quả đạn cỡ nòng 30-40 mm bằng tia laser có thể khó khăn do kích thước nhỏ và số lượng đạn lớn trong hàng đợi (15-30 quả đạn).
Như đã đề cập trước đó, vũ khí laser chủ yếu gây ra mối đe dọa đối với tên lửa có đầu dò quang học và tầm nhiệt, và có thể đối với tên lửa có ARLGSN. Điều này sẽ ảnh hưởng đến bản chất của vũ khí được sử dụng bởi máy bay chiến đấu để chống lại máy bay đối phương bằng LO. Vũ khí chính được thiết kế để tiêu diệt máy bay có LO phải là tên lửa V-V được điều khiển từ xa với khả năng bảo vệ khỏi bức xạ laser. Trong trường hợp này, khả năng của radar nhắm mục tiêu đồng thời một số tên lửa V-V vào mục tiêu sẽ có tầm quan trọng đặc biệt.
Một điểm quan trọng không kém là việc trang bị cho tên lửa V-V và Z-V động cơ phản lực (ramjet engine). Điều này sẽ không chỉ cung cấp cho tên lửa năng lượng cần thiết để cơ động ở tầm xa tối đa mà còn giảm thời gian bộc lộ của LO do tốc độ cao của tên lửa trong đoạn bay cuối cùng. Ngoài ra, tên lửa B-B tốc độ cao sẽ là mục tiêu khó khăn hơn đối với tên lửa chống loại CUDA.
Và cuối cùng, một phần đạn dược của máy bay chiến đấu phải là tên lửa chống kích cỡ nhỏ, được đặt nhiều đơn vị tại một điểm treo duy nhất, có khả năng đánh chặn tên lửa không đối không và không đối đất của đối phương.
1. Sự xuất hiện của vũ khí laze trên máy bay chiến đấu, đặc biệt là kết hợp với tên lửa phòng không cỡ nhỏ, sẽ đòi hỏi phải tăng tải cơ động của tên lửa V-V cho máy bay chiến đấu. Do sức chứa của các khoang bên trong của máy bay thế hệ thứ năm là có hạn, nên việc đặt tên lửa trên một giá treo bên ngoài sẽ gây ảnh hưởng cực kỳ tiêu cực đến khả năng tàng hình. Điều này có thể có nghĩa là một sự "phục hưng" nào đó của máy bay thế hệ 4 + / 4 ++.
2. Vũ khí laser sẽ cực kỳ nguy hiểm khi cận chiến, vì vậy trong trường hợp tấn công bất thành từ tầm xa và tầm trung, các phi công nếu có thể sẽ tránh cận chiến với máy bay được trang bị LO.
3. Khả năng đối đầu với máy bay chiến đấu thế hệ 4 + / 4 ++ / 5 với số lượng lớn tên lửa V-V và máy bay tàng hình thế hệ 5 có vũ khí laze trên tàu được quyết định bởi hiệu suất của LO và tên lửa phản lực trong việc đánh chặn V-V tên lửa. Bắt đầu từ một thời điểm nào đó, chiến thuật sử dụng tên lửa V-V phóng ồ ạt vào máy bay trang bị LA và tên lửa chống tên lửa có thể trở nên vô tác dụng, điều này sẽ đòi hỏi phải suy nghĩ lại về khái niệm máy bay chiến đấu đa chức năng mà chúng ta sẽ xem xét trong bài viết tiếp theo.
Không ít thay đổi có thể xảy ra trong cùng một loại vũ khí, khi đặc tính của nó thay đổi. Ví dụ, trong ví dụ về một hàng không bạn có thể thấy thiết kế của máy bay và vũ khí của chúng đã thay đổi như thế nào, và phù hợp với điều này, các chiến thuật tác chiến trên không đã thay đổi. Các cuộc giao tranh từ vũ khí cá nhân của các phi công trên những chiếc phi cơ gỗ đầu tiên được thay thế bằng những trận không chiến cơ động ác liệt của Chiến tranh thế giới thứ hai. Chiến tranh Việt Nam chứng kiến sự ra đời của tên lửa không đối không (A-B) có điều khiển, và hiện nay không chiến tầm xa với vũ khí tên lửa dẫn đường được coi là hình thức tác chiến không đối không chính.
Sự phát triển của máy bay chiến đấu hơn 100 năm
Vũ khí dựa trên các nguyên tắc vật lý mới
Một trong những hướng quan trọng nhất trong quá trình phát triển vũ khí trong thế kỷ XNUMX có thể coi là việc chế tạo vũ khí dựa trên các nguyên tắc vật lý mới (NPP). Bất chấp sự hoài nghi mà nhiều người nhìn nhận về vũ khí trong NFP, sự xuất hiện của chúng có thể thay đổi hoàn toàn bộ mặt của các lực lượng vũ trang trong tương lai gần. Nói về vũ khí trên NFP, trước hết, chúng có nghĩa là vũ khí laser (LO) và vũ khí động năng với gia tốc đường đạn điện / điện từ.
Các cường quốc hàng đầu thế giới đang đầu tư mạnh mẽ vào việc phát triển vũ khí laser và động năng. Dẫn đầu về số lượng dự án đang được triển khai là các quốc gia như Mỹ, Đức, Israel, Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ. Sự lan rộng về địa lý và chính trị của những diễn biến đang diễn ra không cho phép chúng ta thực hiện một "âm mưu" với mục đích rút kẻ thù (Nga) vào một hướng cụt có chủ ý trong việc phát triển vũ khí. Để thực hiện công việc, đặc biệt, về việc tạo ra vũ khí laser, các mối quan tâm quốc phòng lớn nhất có sự tham gia của: Lockheed Martin của Mỹ, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic và General Dynamics, Đức Rheinmetall AG và MBDA, và nhiều công ty khác.
Khi nói về vũ khí laser, họ thường nhớ lại những kinh nghiệm tiêu cực đã đạt được trong thế kỷ XNUMX trong khuôn khổ các chương trình của Liên Xô và Mỹ về chế tạo laser chiến đấu. Ở đây cần phải tính đến sự khác biệt cơ bản - các tia laze trong thời kỳ đó, có khả năng cung cấp đủ năng lượng để bắn trúng mục tiêu, là động hóa học hoặc khí, dẫn đến kích thước lớn của chúng, sự hiện diện của các thành phần dễ cháy và độc hại, sự bất tiện của hoạt động và hiệu quả thấp. Việc không chấp nhận các mẫu chiến đấu dựa trên kết quả của các cuộc thử nghiệm đó được nhiều người cho là sự sụp đổ cuối cùng của ý tưởng về vũ khí \ uXNUMXb \ uXNUMXblaser.
Trong thế kỷ XNUMX, sự chú trọng đã chuyển sang việc tạo ra sợi quang và laser trạng thái rắn, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Đồng thời, các công nghệ theo dõi và dẫn đường mục tiêu đã tiến bộ vượt bậc, các sơ đồ quang học mới và kết hợp hàng loạt chùm tia của một số đơn vị laser thành một chùm tia duy nhất sử dụng cách tử nhiễu xạ đã được triển khai. Tất cả những điều này đã làm cho sự xuất hiện của vũ khí laser trở thành hiện thực gần gũi.
Laser hóa học MIRACL, được tạo ra vào năm 1980, và laser chiến đấu sợi quang mới nhất của Rheinmetall
Hiện tại, chúng ta có thể cho rằng việc cung cấp vũ khí laser nối tiếp cho các lực lượng vũ trang của các quốc gia hàng đầu trên thế giới đã bắt đầu. Vào đầu năm 2019 Rheinmetall AG thông báo đã hoàn thành thành công các thử nghiệm của laser chiến đấu 100 kW, có thể được tích hợp vào hệ thống phòng không MANTIS của các lực lượng vũ trang của Bundeswehr. Quân đội Hoa Kỳ đã ký hợp đồng với Northrop Grumman và Raytheon để chế tạo vũ khí laser có công suất 50 kW để trang bị cho các phương tiện chiến đấu Stryker được chuyển đổi cho nhiệm vụ phòng không tầm ngắn (M-SHORAD). Nhưng điều ngạc nhiên lớn nhất đến từ người Thổ Nhĩ Kỳ, sử dụng hệ thống laser trên mặt đất để tiêu diệt một máy bay không người lái chiến đấu (UAV) trong các cuộc chiến thực sự ở Libya.
UAV trinh sát và tấn công của Trung Quốc bị bắn hạ bởi tia laser chiến đấu của Thổ Nhĩ Kỳ ở Libya
Hiện tại, hầu hết vũ khí laser đang được phát triển để sử dụng trên đất liền và trên biển, điều này có thể được giải thích là do các nhà phát triển vũ khí laser có yêu cầu thấp hơn về trọng lượng, kích thước và mức tiêu thụ điện năng. Tuy nhiên, có thể giả định rằng vũ khí laser sẽ có tác động lớn nhất đến hình thức và chiến thuật sử dụng máy bay chiến đấu.
Vũ khí laser trên máy bay chiến đấu
Khả năng sử dụng hiệu quả vũ khí laser trên máy bay chiến đấu là do các yếu tố sau:
- độ thấm khí quyển cao đối với bức xạ laser, tăng khi độ cao bay tăng;
- Các mục tiêu có khả năng dễ bị tấn công dưới dạng tên lửa không đối không, đặc biệt là các đầu mục tiêu quang học và tầm nhiệt;
- các hạn chế về trọng lượng và kích thước được áp dụng đối với việc bảo vệ chống tia laser của máy bay và đạn dược hàng không.
Hiện tại, Mỹ đang tích cực nhất trong việc trang bị vũ khí laser cho máy bay quân sự. Một trong những ứng cử viên khả dĩ nhất cho việc lắp đặt LO là máy bay thế hệ thứ năm F-35B. Trong quá trình lắp đặt, quạt nâng được tháo ra, giúp F-35B có khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng. Thay vào đó, một tổ hợp cần được lắp đặt, bao gồm một máy phát điện được điều khiển bởi trục động cơ phản lực, hệ thống làm mát và vũ khí laser với hệ thống dẫn hướng và lưu giữ chùm tia. Công suất dự kiến phải từ 100 kW ở giai đoạn đầu, sau đó tăng dần lên 300 kW và lên đến 500 kW. Có tính đến những tiến bộ đang nổi lên trong việc tạo ra vũ khí laser, chúng ta có thể mong đợi những kết quả đầu tiên sau năm 2025 và sự xuất hiện của các mẫu thử nghiệm có công suất laser 300 kW trở lên sau năm 2030.
F-35B với hệ thống vũ khí laser tích hợp
Một mẫu máy bay khác đang được phát triển là tổ hợp SHiELD của Lockheed Martin để trang bị cho các máy bay chiến đấu F-15 Eagle và F-16 Fighting Falcon. Các cuộc thử nghiệm mặt đất của tổ hợp SHiELD đã được hoàn thành thành công vào đầu năm 2019, các cuộc thử nghiệm trên không được lên kế hoạch vào năm 2021, dự kiến đưa vào phục vụ sau năm 2025.
Bên cạnh việc chế tạo vũ khí laser, việc phát triển các bộ nguồn nhỏ gọn cũng không kém phần quan trọng. Theo hướng này, công việc cũng đang được tiến hành tích cực, chẳng hạn vào tháng 2019 năm XNUMX, công ty Anh Rolls-Royce trình diễn một nhà máy điện hybrid nhỏ gọn để chống lại tia laser.
Do đó, có thể giả định với khả năng cao là trong những thập kỷ tới, vũ khí laser sẽ chiếm vị trí thích hợp trong kho vũ khí của máy bay chiến đấu. Nó sẽ giải quyết những nhiệm vụ gì trong khả năng này?
Việc sử dụng vũ khí laser của máy bay chiến đấu
Nhiệm vụ chính được tuyên bố của vũ khí laser trên máy bay chiến đấu phải là đánh chặn các tên lửa không đối không và đất đối không (Z-A) của đối phương. Hiện tại, khả năng đánh chặn mìn và đạn cối không điều khiển của nhiều hệ thống tên lửa phóng bằng tia laser có công suất từ 30 kW trở lên (giá trị 100 kW được coi là tối ưu) ở khoảng cách vài km đã được xác nhận. Các hệ thống gây nhiễu quang học và laser đã được đưa vào trang bị và đang được sử dụng tích cực, giúp làm mù tạm thời các đầu quang học nhạy cảm của hệ thống phòng không di động (MANPADS).
Nhiệm vụ chính của vũ khí laser là đánh chặn tên lửa tấn công V-V và Z-V
Do đó, sự xuất hiện của vũ khí laser có công suất 100 kW trở lên trên máy bay sẽ giúp máy bay có thể bảo vệ máy bay khỏi tên lửa V-V và Z-V có đầu dẫn quang và tầm nhiệt, tức là tên lửa MANPADS và tên lửa tầm ngắn V-V. Hơn nữa, những tên lửa như vậy có khả năng bị bắn trúng ở khoảng cách lên đến XNUMX km hoặc hơn trong một khoảng thời gian ngắn. Hiện tại, sự hiện diện của tên lửa tầm ngắn V-V mọi khía cạnh được coi là một trong những lý do không còn nhu cầu tác chiến tầm gần cơ động, vì sự kết hợp của công nghệ "áo giáp trong suốt" và hệ thống dẫn đường tiên tiến cho phép dẫn đường cho tên lửa. mà không làm thay đổi đáng kể vị trí của máy bay trong không gian. Đặc điểm trọng lượng và kích thước hạn chế của tên lửa V-V và tên lửa MANPADS sẽ gây khó khăn cho việc lắp đặt lớp bảo vệ chống tia laser hiệu quả trên chúng.
Tên lửa tầm ngắn V-V và MANPADS có thể trở thành "nạn nhân" đầu tiên của vũ khí laser hàng không
Các ứng cử viên tiếp theo để đánh bại vũ khí laser sẽ là tên lửa V-V và Z-V tầm xa và tầm trung, trên đó sử dụng đầu dẫn radar chủ động (ARLGSN). Trước hết, câu hỏi đặt ra về việc tạo ra một vật liệu bảo vệ trong suốt vô tuyến cung cấp khả năng bảo vệ cho web ARLGSN. Ngoài ra, các quá trình sẽ xảy ra khi chiếu tia laser vào đầu cần phải có một nghiên cứu riêng biệt. Có thể các sản phẩm làm nóng tạo thành sẽ ngăn cản sự đi qua của bức xạ radar và làm gián đoạn việc bắt giữ mục tiêu. Nếu không tìm ra giải pháp cho vấn đề này, bạn sẽ phải quay lại hướng dẫn chỉ huy vô tuyến của tên lửa V-V và Z-V trực tiếp bằng máy bay hoặc hệ thống tên lửa phòng không (SAM). Và điều này sẽ đưa chúng ta trở lại vấn đề hạn chế một số kênh dẫn hướng đồng thời của tên lửa và sự cần thiết phải duy trì hành trình của máy bay cho đến khi tên lửa bắn trúng mục tiêu.
Với sự gia tăng sức mạnh của bức xạ laser, không chỉ các bộ phận của hệ thống dẫn đường, mà cả các bộ phận cấu trúc khác của tên lửa V-V và Z-V cũng có thể bị hư hại, điều này đòi hỏi chúng phải được trang bị lớp bảo vệ chống tia laser. Việc sử dụng lớp bảo vệ chống tia laser sẽ làm tăng kích thước và trọng lượng, giảm đáng kể các đặc tính về tầm bắn, tốc độ và khả năng cơ động của tên lửa V-V và Z-V. Ngoài sự suy giảm về đặc tính hiệu suất (TTX), khiến cho việc bắn trúng mục tiêu trở nên khó khăn hơn, tên lửa có bảo vệ chống tia laser sẽ dễ bị tổn thương hơn trước các tên lửa chống cơ động cao kiểu CUDA, loại tên lửa không cần bảo vệ khỏi bức xạ laser. .
Tên lửa B-B CUDA cỡ nhỏ có khả năng cơ động cao
Như vậy, sự xuất hiện của vũ khí laser trên máy bay chiến đấu ở một mức độ nào đó chỉ là trò chơi một chiều. Để bảo vệ tên lửa V-V và Z-V khỏi tác hại của tia laser, chúng sẽ cần được trang bị tính năng bảo vệ chống tia laser, tăng tốc độ bay lên siêu âm để giảm thiểu thời gian ở trong vùng bức xạ laser và có thể cả việc loại bỏ các đầu điều khiển. Đồng thời, tải trọng đạn của các tên lửa V-V và Z-V lớn hơn và có khối lượng lớn hơn sẽ giảm xuống, và bản thân chúng sẽ dễ bị đánh chặn hơn bởi các tên lửa chống cơ động cỡ nhỏ kiểu CUDA.
Khả năng chứa đạn hạn chế của máy bay thế hệ thứ năm, điều này đặc biệt sẽ thể hiện do sự phát triển về kích thước và khối lượng của tên lửa V-V, kết hợp với khả năng đánh chặn cao bằng laser hoặc chống tên lửa, có thể dẫn đến thực tế là đối kháng máy bay có vũ khí laser trên tàu sẽ tiến vào cự ly chiến đấu gần, mà vũ khí của chúng thậm chí còn dễ bị tổn thương hơn vũ khí laser.
Vũ khí laser và không chiến tầm gần (BVB)
Giả sử rằng hai máy bay chiến đấu, đã khai hỏa kho tên lửa dẫn đường V-V, đạt tầm bắn 10-15 km so với nhau. Trong trường hợp này, vũ khí laser có công suất 300-500 kW có thể ảnh hưởng trực tiếp đến máy bay đối phương. Các hệ thống dẫn đường hiện đại ở phạm vi như vậy có khả năng xác định chính xác tia laser nhằm vào các yếu tố dễ bị tấn công của máy bay đối phương - buồng lái, thiết bị trinh sát, động cơ và bộ truyền động điều khiển. Đồng thời, thiết bị vô tuyến-điện tử trên máy bay, dựa trên tín hiệu quang học và radar của một máy bay cụ thể, có thể lựa chọn độc lập các điểm dễ bị tấn công và hướng chùm tia laser vào chúng.
Với tốc độ phản ứng cao mà vũ khí laser có thể cung cấp, do kết quả của một cuộc giao tranh tầm ngắn sử dụng LO, cả hai máy bay có thiết kế truyền thống đều có khả năng bị hư hỏng hoặc phá hủy và cả hai phi công sẽ chết ngay từ đầu.
Một giải pháp có thể là phát triển các loại bom, đạn tầm ngắn tốc độ cao, nhỏ gọn với hướng dẫn chỉ huy vô tuyến có thể vượt qua sự bảo vệ của vũ khí laser do tốc độ bay cao và mật độ salvo. Cũng giống như cần một số tên lửa điều khiển chống tăng (ATGM) để tiêu diệt một xe tăng hiện đại được trang bị hệ thống phòng thủ chủ động (KAZ), một số tên lửa cận chiến cỡ nhỏ nhất định có thể được yêu cầu để tiêu diệt một máy bay địch. vũ khí laze.
Sự kết thúc của kỷ nguyên "vô hình"
Nói đến hàng không chiến đấu của tương lai, người ta không thể không nhắc đến mảng ăng ten quang-vô tuyến pha (ROFAR) đầy hứa hẹn, sẽ trở thành cơ sở của trinh sát hàng không chiến đấu. Thông tin chi tiết về tất cả các khả năng của công nghệ này vẫn chưa được biết, nhưng có khả năng sự xuất hiện của ROFAR sẽ chấm dứt tất cả các công nghệ hiện có làm giảm khả năng hiển thị. Trong trường hợp có khó khăn xảy ra với ROFAR, thì các mô hình đài radar tiên tiến với mảng ăng ten chủ động theo từng giai đoạn (radar với AFAR) sẽ được sử dụng trên các máy bay có triển vọng, kết hợp với việc sử dụng nhiều công nghệ tác chiến điện tử, cũng có thể làm giảm đáng kể hiệu quả. của công nghệ tàng hình.
Công nghệ ROFAR
Căn cứ vào những điều đã nói ở trên, có thể cho rằng trong trường hợp máy bay có vũ khí laze xuất hiện trong kho vũ khí của Không quân địch thì việc sử dụng máy bay có số lượng lớn vũ khí mang tải ngoài sẽ là một giải pháp hữu hiệu. Trên thực tế, sẽ có một sự “quay trở lại” nhất định đối với thế hệ 4 + / 4 ++ và Su-35S, Eurofighter Typhoon hoặc F-15X được hiện đại hóa sâu có thể trở thành những mẫu thực tế. Ví dụ, Su-35S có thể mang vũ khí trên 15 điểm cứng, Eurofighter Typhoon có XNUMX điểm cứng và F-XNUMXX nâng cấp có thể mang tới XNUMX tên lửa B-B.
Máy bay chiến đấu thế hệ 4 + / 4 ++ - Su-35S, Eurofighter Typhoon và F-15X
Máy bay chiến đấu đa chức năng mới nhất của Nga Su-57 có khả năng kém hơn một chút. Trên hệ thống treo bên ngoài và bên trong của Su-57, tổng cộng có thể đặt được 15 tên lửa V-V. Nhiều khả năng các đơn vị treo có thể được phát triển cho các máy bay chiến đấu của Nga, tương tự với máy bay chiến đấu F-35X, việc bố trí nhiều cơ số đạn trên một địa điểm, điều này sẽ làm tăng tải lượng đạn của máy bay chiến đấu S-57S và Su-18 lên 22-XNUMX tên lửa V-V.
Tiêm kích đa chức năng thế hệ thứ năm Su-57
Vũ khí
Tiếp cận một máy bay được trang bị vũ khí laser có thể cực kỳ nguy hiểm do tốc độ phản ứng của LO cao nhất. Trong trường hợp điều này xảy ra, cần phải tối đa hóa xác suất bắn trúng kẻ thù trong thời gian ngắn nhất có thể. Một trong những giải pháp khả thi có thể được coi là súng máy bay tự động bắn nhanh cỡ nòng 30 mm với đạn dẫn đường.
Đạn dẫn đường MAD-FIRES được lên kế hoạch thực hiện với cỡ nòng lên đến 20 mm
Sự hiện diện của đạn dẫn đường sẽ cho phép tấn công máy bay đối phương từ khoảng cách xa hơn khả năng sử dụng đạn không điều khiển. Đồng thời, việc đánh chặn các quả đạn cỡ nòng 30-40 mm bằng tia laser có thể khó khăn do kích thước nhỏ và số lượng đạn lớn trong hàng đợi (15-30 quả đạn).
Như đã đề cập trước đó, vũ khí laser chủ yếu gây ra mối đe dọa đối với tên lửa có đầu dò quang học và tầm nhiệt, và có thể đối với tên lửa có ARLGSN. Điều này sẽ ảnh hưởng đến bản chất của vũ khí được sử dụng bởi máy bay chiến đấu để chống lại máy bay đối phương bằng LO. Vũ khí chính được thiết kế để tiêu diệt máy bay có LO phải là tên lửa V-V được điều khiển từ xa với khả năng bảo vệ khỏi bức xạ laser. Trong trường hợp này, khả năng của radar nhắm mục tiêu đồng thời một số tên lửa V-V vào mục tiêu sẽ có tầm quan trọng đặc biệt.
Một điểm quan trọng không kém là việc trang bị cho tên lửa V-V và Z-V động cơ phản lực (ramjet engine). Điều này sẽ không chỉ cung cấp cho tên lửa năng lượng cần thiết để cơ động ở tầm xa tối đa mà còn giảm thời gian bộc lộ của LO do tốc độ cao của tên lửa trong đoạn bay cuối cùng. Ngoài ra, tên lửa B-B tốc độ cao sẽ là mục tiêu khó khăn hơn đối với tên lửa chống loại CUDA.
Tên lửa dẫn đường không đối không tầm xa MBDA Meteor, được trang bị ARGSN và động cơ ramjet duy trì
Và cuối cùng, một phần đạn dược của máy bay chiến đấu phải là tên lửa chống kích cỡ nhỏ, được đặt nhiều đơn vị tại một điểm treo duy nhất, có khả năng đánh chặn tên lửa không đối không và không đối đất của đối phương.
Những phát hiện
1. Sự xuất hiện của vũ khí laze trên máy bay chiến đấu, đặc biệt là kết hợp với tên lửa phòng không cỡ nhỏ, sẽ đòi hỏi phải tăng tải cơ động của tên lửa V-V cho máy bay chiến đấu. Do sức chứa của các khoang bên trong của máy bay thế hệ thứ năm là có hạn, nên việc đặt tên lửa trên một giá treo bên ngoài sẽ gây ảnh hưởng cực kỳ tiêu cực đến khả năng tàng hình. Điều này có thể có nghĩa là một sự "phục hưng" nào đó của máy bay thế hệ 4 + / 4 ++.
2. Vũ khí laser sẽ cực kỳ nguy hiểm khi cận chiến, vì vậy trong trường hợp tấn công bất thành từ tầm xa và tầm trung, các phi công nếu có thể sẽ tránh cận chiến với máy bay được trang bị LO.
3. Khả năng đối đầu với máy bay chiến đấu thế hệ 4 + / 4 ++ / 5 với số lượng lớn tên lửa V-V và máy bay tàng hình thế hệ 5 có vũ khí laze trên tàu được quyết định bởi hiệu suất của LO và tên lửa phản lực trong việc đánh chặn V-V tên lửa. Bắt đầu từ một thời điểm nào đó, chiến thuật sử dụng tên lửa V-V phóng ồ ạt vào máy bay trang bị LA và tên lửa chống tên lửa có thể trở nên vô tác dụng, điều này sẽ đòi hỏi phải suy nghĩ lại về khái niệm máy bay chiến đấu đa chức năng mà chúng ta sẽ xem xét trong bài viết tiếp theo.
tin tức