Er kunnen niet minder veranderingen optreden binnen hetzelfde type wapens, omdat de kenmerken ervan veranderen. Bijvoorbeeld in het voorbeeld van een bemande luchtvaart je kunt zien hoe de ontwerpen van vliegtuigen en hun wapens zijn veranderd, en in overeenstemming hiermee zijn de tactieken van luchtoorlogvoering veranderd. Schermutselingen van piloten van de persoonlijke wapens van de piloten van de eerste houten tweedekkers werden vervangen door felle manoeuvreerbare luchtgevechten uit de Tweede Wereldoorlog. De oorlog in Vietnam zag de introductie van geleide lucht-lucht (A-B) raketten, en nu wordt luchtgevecht over lange afstand met geleide raketwapens beschouwd als de belangrijkste vorm van lucht-luchtgevechten.
De evolutie van gevechtsvliegtuigen gedurende 100 jaar
Wapens gebaseerd op nieuwe fysieke principes
Een van de belangrijkste richtingen in de ontwikkeling van wapens in de XNUMXe eeuw kan worden beschouwd als het maken van wapens op basis van nieuwe fysieke principes (NPP). Ondanks de scepsis waarmee velen in het NFP naar wapens kijken, zou hun uiterlijk in de nabije toekomst het gezicht van de strijdkrachten radicaal kunnen veranderen. Over wapens op de NFP gesproken, in de eerste plaats bedoelen ze laserwapens (LO) en kinetische wapens met elektrische/elektromagnetische projectielversnelling.
'S Werelds leidende mogendheden investeren zwaar in de ontwikkeling van laser- en kinetische wapens. De leiders in het aantal projecten dat wordt uitgevoerd zijn landen als de VS, Duitsland, Israël, China, Turkije. De politieke en geografische verspreiding van aan de gang zijnde ontwikkelingen staat ons niet toe om een "samenzwering" aan te nemen met als doel de vijand (Rusland) terug te trekken in een opzettelijk doodlopende richting in de ontwikkeling van wapens. Om met name werkzaamheden uit te voeren op het gebied van het maken van laserwapens, zijn de grootste defensiebelangen betrokken: American Lockheed Martin, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic en General Dynamics, German Rheinmetall AG en MBDA, en vele anderen.
Als ze het hebben over laserwapens, herinneren ze zich vaak de negatieve ervaringen die in de XNUMXe eeuw zijn opgedaan in het kader van Sovjet- en Amerikaanse programma's voor het maken van gevechtslasers. Hier moet rekening worden gehouden met het belangrijkste verschil: de lasers van die periode, die voldoende vermogen konden leveren om doelen te raken, waren chemisch of gasdynamisch, wat leidde tot hun grote omvang, de aanwezigheid van brandbare en giftige componenten, ongemak van verrichting en lage efficiency. Het niet aannemen van gevechtsmonsters op basis van de resultaten van die tests werd door velen gezien als de definitieve ineenstorting van het idee van blaser-wapens.
In de XNUMXe eeuw is de nadruk verschoven naar de creatie van fiber- en solid-state lasers, die veel worden gebruikt in de industrie. Tegelijkertijd zijn doelgeleidings- en volgtechnologieën aanzienlijk verbeterd, nieuwe optische schema's en batchcombinatie van de bundels van verschillende lasereenheden in een enkele bundel met behulp van diffractieroosters zijn geïmplementeerd. Dit alles maakte het verschijnen van laserwapens een dichtbije realiteit.
MIRACL chemische laser, gemaakt in 1980, en Rheinmetall's nieuwste fiber combat laser
Op dit moment kunnen we aannemen dat de levering van seriële laserwapens aan de strijdkrachten van de leidende landen van de wereld al is begonnen. Begin 2019 Rheinmetall AG kondigde de succesvolle voltooiing aan van tests van een 100 kW gevechtslaser, die kan worden geïntegreerd in het MANTIS luchtverdedigingssysteem van de strijdkrachten van de Bundeswehr. Het Amerikaanse leger heeft een contract getekend met Northrop Grumman en Raytheon voor: creatie van een laserwapen met een vermogen van 50 kW om Stryker-gevechtsvoertuigen uit te rusten die zijn omgebouwd voor een luchtverdedigingsmissie op korte afstand (M-SHORAD). Maar de grootste verrassing kwam van de Turken, een grondlasersysteem gebruiken om een onbemand gevechtsvliegtuig (UAV) te vernietigen tijdens de daadwerkelijke vijandelijkheden in Libië.
Chinese verkennings- en aanvals-UAV neergeschoten door een Turkse gevechtslaser in Libië
Op dit moment worden de meeste laserwapens ontwikkeld voor gebruik vanaf land- en zeeplatforms, wat kan worden verklaard door de lagere eisen die aan de ontwikkelaars van laserwapens worden gesteld op het gebied van gewicht- en groottekenmerken en stroomverbruik. Niettemin kan worden aangenomen dat laserwapens de grootste impact zullen hebben op het uiterlijk en de tactiek van het gebruik van gevechtsvliegtuigen.
Laserwapens op gevechtsvliegtuigen
De mogelijkheid van effectief gebruik van laserwapens op gevechtsvliegtuigen is te wijten aan de volgende factoren:
- hoge atmosferische permeabiliteit voor laserstraling, die toeneemt met toenemende vlieghoogte;
- potentieel kwetsbare doelen in de vorm van lucht-luchtraketten, vooral met optische en thermische geleidekoppen;
- beperkingen op het gebied van gewicht en grootte van de anti-laserbescherming van luchtvaartuigen en luchtvaartmunitie.
Op dit moment zijn de Verenigde Staten het meest actief in het uitrusten van militaire vliegtuigen met laserwapens. Een van de meest waarschijnlijke kandidaten voor de installatie van LO is het vijfde generatie vliegtuig F-35B. Tijdens de installatie wordt de hefventilator verwijderd, waardoor de F-35B de mogelijkheid heeft om verticaal op te stijgen en te landen. In plaats daarvan moet een complex worden geïnstalleerd, inclusief een elektrische generator aangedreven door een straalmotoras, een koelsysteem en een laserwapen met een straalgeleidings- en retentiesysteem. Het verwachte vermogen moet in de beginfase 100 kW zijn, met een daaropvolgende geleidelijke toename tot 300 kW en tot 500 kW. Rekening houdend met de opkomende vooruitgang bij het maken van laserwapens, kunnen we de eerste resultaten verwachten na 2025 en het verschijnen van seriële monsters met een laser van 300 kW of meer na 2030.
F-35B met een geïntegreerd laserwapensysteem
Een ander model in ontwikkeling is het SHIELD-complex van Lockheed Martin om de F-15 Eagle en F-16 Fighting Falcon-jagers uit te rusten. Grondtesten van het SHiELD-complex zijn begin 2019 succesvol afgerond, luchttesten zijn gepland voor 2021, indiensttreding is gepland na 2025.
Naast het maken van laserwapens is de ontwikkeling van compacte voedingen niet minder belangrijk. In die richting wordt ook actief gewerkt, zo heeft in mei 2019 het Britse bedrijf Rolls-Royce demonstreerde een compacte hybride krachtcentrale voor gevechtslasers.
Zo kan met grote waarschijnlijkheid worden aangenomen dat laserwapens de komende decennia hun plaats in het arsenaal aan gevechtsvliegtuigen zullen innemen. Welke taken zal het in deze hoedanigheid oplossen?
Het gebruik van laserwapens door gevechtsvliegtuigen
De belangrijkste verklaarde taak van laserwapens aan boord van gevechtsvliegtuigen zou het onderscheppen van aanvallende vijandelijke lucht-lucht- en grond-lucht (Z-A) raketten moeten zijn. Op dit moment is de mogelijkheid bevestigd om ongeleide mortiermijnen en projectielen van meervoudige raketlanceersystemen te onderscheppen met lasers met een vermogen van 30 kW of meer (een waarde van 100 kW wordt als optimaal beschouwd) op een afstand van enkele kilometers. Laser- en optische stoorsystemen zijn al in gebruik genomen en worden actief gebruikt, waardoor gevoelige optische koppen van draagbare luchtverdedigingssystemen (MANPADS) tijdelijk worden verblind.
De belangrijkste taak van laserwapens is het onderscheppen van aanvallende V-V- en Z-V-raketten
Zo zal het verschijnen van laserwapens met een vermogen van 100 kW of meer aan boord van vliegtuigen het mogelijk maken om het vliegtuig te beschermen tegen VV- en Z-V-raketten met optische en thermische geleidekoppen, dat wil zeggen MANPADS-raketten en korteafstands-VV-raketten. Bovendien is de kans groot dat dergelijke raketten in korte tijd op een afstand van maximaal vijf kilometer of meer worden geraakt. Op dit moment wordt de aanwezigheid van VV-raketten met een kort bereik in alle opzichten beschouwd als een van de redenen voor de afwezigheid van manoeuvreerbare close combat, aangezien de combinatie van "transparante pantser" -technologie en geavanceerde geleidingssystemen het mogelijk maakt raketten te leiden zonder een significante verandering in de positie van het vliegtuig in de ruimte. Het beperkte gewicht en de beperkte afmetingen van VV-raketten en MANPADS-raketten zullen het moeilijk maken om er effectieve anti-laserbescherming op te installeren.
V-V-raketten voor de korte afstand en MANPADS kunnen de eerste "slachtoffers" worden van laserwapens in de luchtvaart
De volgende kandidaten voor het verslaan van laserwapens zijn V-V- en Z-V-raketten voor de lange en middellange afstand, waarop actieve radar-homing heads (ARLGSN) worden gebruikt. Allereerst rijst de vraag om een radiotransparant beschermend materiaal te maken dat bescherming biedt voor het ARLGSN-web. Bovendien vereisen de processen die zullen optreden wanneer de hoofdstroomlijnkap wordt bestraald met laserstraling een afzonderlijke studie. Het is mogelijk dat de resulterende verwarmingsproducten de doorgang van radarstraling verhinderen en de vangst van het doel verstoren. Als er geen oplossing voor dit probleem wordt gevonden, moet u terugkeren naar de radiocommandobegeleiding van V-V- en Z-V-raketten rechtstreeks door vliegtuigen of luchtafweerraketsysteem (SAM). En dit brengt ons terug bij het probleem van een beperkt aantal kanalen voor de gelijktijdige geleiding van raketten en de noodzaak om de koers van het vliegtuig aan te houden totdat de raketten het doel raken.
Met een toename van het vermogen van laserstraling kunnen niet alleen elementen van het homing-systeem, maar ook andere structurele elementen van VV- en Z-V-raketten worden beschadigd, waardoor ze moeten worden uitgerust met anti-laserbescherming. Het gebruik van anti-laserbescherming zal de afmetingen en het gewicht vergroten, en de kenmerken in termen van bereik, snelheid en manoeuvreerbaarheid van VV- en Z-V-raketten aanzienlijk verminderen. Naast de verslechtering van de prestatiekenmerken (TTX), waardoor het moeilijk wordt om een doel te raken, zullen raketten met anti-laserbescherming kwetsbaarder zijn voor zeer manoeuvreerbare antiraketten van het CUDA-type, die geen bescherming tegen laserstraling nodig hebben .
Kleine, zeer manoeuvreerbare B-B-raketten van het type CUDA
Zo is het verschijnen van laserwapens op gevechtsvliegtuigen tot op zekere hoogte een eenzijdig spel. Om VV- en Z-V-raketten te beschermen tegen laserschade, moeten ze worden uitgerust met anti-laserbescherming, een verhoging van de vliegsnelheid tot hypersonisch om de tijd doorgebracht in de laserstralingszone te minimaliseren en, mogelijk, de afwijzing van homing heads. Tegelijkertijd zal de munitiebelasting van grotere en massievere V-V- en Z-V-raketten afnemen en zullen ze zelf vatbaarder zijn voor onderschepping door kleine, zeer manoeuvreerbare antiraketten van het CUDA-type.
De beperkte munitiecapaciteit van vliegtuigen van de vijfde generatie, die zich vooral zal manifesteren door de groei in omvang en massa van VV-raketten, gecombineerd met een grote kans op onderschepping door een laser of antiraket, kan ertoe leiden dat tegengestelde gevechten vliegtuigen met laserwapens aan boord zullen close combat range betreden, waarvan de wapens nog kwetsbaarder zijn voor laserwapens.
Laserwapens en close air combat (BVB)
Stel dat twee gevechtsvliegtuigen, nadat ze hun voorraad V-V geleide raketten hebben afgevuurd, een bereik van 10-15 km ten opzichte van elkaar bereikten. In dit geval kan een laserwapen met een vermogen van 300-500 kW direct een vijandelijk vliegtuig beïnvloeden. Moderne geleidingssystemen op zo'n afstand zijn heel goed in staat om een laserstraal nauwkeurig te richten op kwetsbare elementen van een vijandelijk vliegtuig - de cockpit, verkenningsapparatuur, motoren en besturingsaandrijvingen. Tegelijkertijd kan radio-elektronische boordapparatuur, gebaseerd op de optische en radarsignatuur van een bepaald vliegtuig, zelfstandig kwetsbare punten selecteren en er een laserstraal op richten.
Gezien de hoge reactiesnelheid die laserwapens kunnen bieden, als gevolg van een korteafstandsgevecht met LO, zullen beide vliegtuigen van een traditioneel ontwerp waarschijnlijk worden beschadigd of vernietigd, en beide piloten zullen in de eerste plaats sterven.
Een oplossing zou de ontwikkeling kunnen zijn van compacte, snelle korteafstandsmunitie met radiocommandobegeleiding die de bescherming van laserwapens als gevolg van hoge vliegsnelheid en salvodichtheid kan overwinnen. Net zoals er meerdere anti-tank geleide raketten (ATGM's) nodig zijn om één moderne tank te vernietigen die is uitgerust met een actief verdedigingssysteem (KAZ), kan een gelijktijdig salvo van een bepaald aantal kleine slagraketten nodig zijn om één vijandelijk vliegtuig te vernietigen met laserwapens.
Het einde van het tijdperk van "onzichtbaar"
Sprekend over de gevechtsluchtvaart van de toekomst, kan men niet anders dan de veelbelovende radio-optical phased antenne array (ROFAR) noemen, die de basis zou moeten worden van verkenning van gevechtsluchtvaart. Details over alle mogelijkheden van deze technologie zijn nog niet bekend, maar mogelijk zal het verschijnen van ROFAR een einde maken aan alle bestaande technologieën voor het verminderen van de zichtbaarheid. Mochten er problemen ontstaan met ROFAR, dan zullen geavanceerde modellen van radarstations met actieve phased antenne-arrays (radar met AFAR) worden gebruikt op veelbelovende vliegtuigen, wat, in combinatie met het intensieve gebruik van elektronische oorlogsvoeringtechnologieën, ook de effectiviteit aanzienlijk kan verminderen van stealth-technologie.
ROFAR-technologie
Op basis van het voorgaande kan worden aangenomen dat in het geval dat vliegtuigen met laserwapens in het arsenaal van de vijandelijke luchtmacht verschijnen, het gebruik van vliegtuigen met een groot aantal wapens op een externe lading een effectieve oplossing zal zijn. Er zal een zekere "rollback" zijn naar de 4+/4++ generatie, en de sterk gemoderniseerde Su-35S, Eurofighter Typhoon of F-15X kunnen echte modellen worden. De Su-35S kan bijvoorbeeld wapens dragen op twaalf hardpoints, de Eurofighter Typhoon heeft dertien hardpoints en de verbeterde F-15X kan tot twintig B-B-raketten dragen.
4+/4++ generatie jagers - Su-35S, Eurofighter Typhoon en F-15X
De nieuwste Russische multifunctionele jager Su-57 heeft iets minder mogelijkheden. Op de externe en interne ophangingen van de Su-57 kunnen in totaal maximaal twaalf VV-raketten worden geplaatst. Het is waarschijnlijk dat ophangingseenheden kunnen worden ontwikkeld voor Russische jagers, waarbij, naar analogie met de F-15X-jager, meerdere munitie op één locatie kan worden geplaatst, waardoor de munitiebelasting van de S-35S- en Su-57-jagers zal toenemen tot 18-22 V-V-raketten.
Multifunctionele jager van de vijfde generatie Su-57
wapen
Het naderen van een vliegtuig uitgerust met laserwapens kan extreem gevaarlijk zijn vanwege de hoogste reactiesnelheid van de LO. In het geval dat dit gebeurt, is het noodzakelijk om de kans te maximaliseren om de vijand in de kortst mogelijke tijd te raken. Een van de mogelijke oplossingen kan worden overwogen automatische snelvuurkanonnen van ongeveer 30 mm kaliber met geleide projectielen.
MAD-FIRES geleide projectielen zijn gepland om te worden geïmplementeerd in kalibers tot 20 mm
Door de aanwezigheid van geleide projectielen kan een vijandelijk vliegtuig op grotere afstand worden aangevallen dan met ongeleide munitie mogelijk is. Tegelijkertijd kan het onderscheppen van granaten met een kaliber van 30-40 mm door een laser moeilijk zijn vanwege hun kleine afmetingen en het grote aantal munitie in de wachtrij (15-30 granaten).
Zoals eerder vermeld, vormen laserwapens vooral een bedreiging voor raketten met optische en thermische zoekers, en mogelijk ook voor raketten met ARLGSN. Dit heeft invloed op de aard van de wapens die door gevechtsvliegtuigen worden gebruikt om vijandelijke vliegtuigen met LO tegen te gaan. De belangrijkste wapens die zijn ontworpen om vliegtuigen met LO te vernietigen, moeten op afstand bestuurbare VV-raketten zijn met bescherming tegen laserstraling. In dit geval zal het vermogen van de radar om meerdere VV-raketten tegelijkertijd op het doel te richten van bijzonder belang zijn.
Een even belangrijk punt is de uitrusting van V-V- en Z-V-raketten met ramjet-motoren (ramjet-motoren). Dit zal de raket niet alleen voorzien van de energie die nodig is om op maximale afstand te manoeuvreren, maar zal ook de belichtingstijd van de LO verkorten vanwege de hoge snelheid van de raket in het laatste vluchtsegment. Bovendien zullen hogesnelheids-B-B-raketten moeilijkere doelen zijn voor CUDA-antiraketten.
Lange afstand lucht-lucht geleide raket MBDA Meteor, uitgerust met ARGSN en een aanhoudende straalmotor
En ten slotte moet een deel van de munitielading van de jager bestaan uit kleine antiraketten, verschillende eenheden op een enkel ophangpunt geplaatst, in staat om vijandelijke lucht-lucht- en lucht-luchtraketten te onderscheppen.
Bevindingen
1. Het verschijnen van laserwapens op gevechtsvliegtuigen, vooral in combinatie met kleine antiraketten, vereist een toename van de draagbare munitiebelasting van VV-raketten voor gevechtsvliegtuigen. Omdat de capaciteit van de interne compartimenten van vliegtuigen van de vijfde generatie beperkt is, zal het nodig zijn om raketten op een externe sling te plaatsen, wat een zeer negatief effect zal hebben op stealth. Dit kan een zekere "renaissance" van vliegtuigen van de 4+/4++-generatie betekenen.
2. Laserwapens zijn uiterst gevaarlijk in close combat, dus in het geval van een mislukte aanval van lange en middellange afstanden, zullen piloten, indien mogelijk, close combat vermijden met vliegtuigen uitgerust met LO.
3. Het vermogen om een gevechtsvliegtuig van de 4+/4++/5-generatie te confronteren met een groot aantal VV-raketten en een low-profile vliegtuig van de generatie 5 met een laserwapen aan boord, wordt bepaald door de prestaties van de LO en anti- raketten bij het onderscheppen van VV-raketten. Vanaf een bepaald punt kan de tactiek van het gebruik van massale lanceringen van VV-raketten op vliegtuigen die zijn uitgerust met LA en antiraketten onwerkzaam worden, wat een heroverweging van het concept van multifunctionele gevechtsvliegtuigen vereist, wat we in het volgende artikel zullen bespreken.