De opkomst van nieuwe technologieën verandert steevast het gezicht van wapens en de tactieken van oorlogvoering. Vaak "dekt" het uiterlijk van een nieuw type wapen het wapen van de vorige generatie volledig af. Vuurwapens verdrongen pijl en boog volledig, en de oprichting van tanks leidde tot de verdwijning van de cavalerie.
Er kunnen niet minder veranderingen plaatsvinden binnen het kader van één type wapen, aangezien de kenmerken ervan veranderen. Als je bijvoorbeeld het voorbeeld van de bemande luchtvaart gebruikt, kun je zien hoe de ontwerpen van vliegtuigen en hun wapens veranderden, en in overeenstemming hiermee veranderde de tactiek van luchtoorlog. De schermutselingen tussen de piloten van de persoonlijke wapens van de piloten van de eerste houten tweedekkers maakten plaats voor felle manoeuvreerbare luchtgevechten van de Tweede Wereldoorlog. In de oorlog in Vietnam begon het gebruik van geleide lucht-luchtraketten (V-V) en op dit moment wordt luchtgevecht op lange afstand met het gebruik van geleide raketwapens beschouwd als de belangrijkste methode van gevechten in de lucht.
Wapens gebaseerd op nieuwe fysieke principes
Een van de belangrijkste richtingen in de ontwikkeling van wapens in de 21e eeuw kan worden beschouwd als het maken van wapens op basis van nieuwe fysieke principes (NFP). Ondanks de scepsis waarmee velen in NFP naar wapens kijken, zou hun uiterlijk in de nabije toekomst het gezicht van het leger radicaal kunnen veranderen. Over wapens gesproken in NFP, ze bedoelen voornamelijk laserwapens (LW) en kinetische wapens met elektrische/elektromagnetische projectielversnelling.
'S Werelds leidende mogendheden investeren enorme hoeveelheden geld in de ontwikkeling van laser- en kinetische wapens. Landen als de VS, Duitsland, Israël, China en Turkije lopen voorop als het gaat om het aantal projecten dat wordt uitgevoerd. De politieke en geografische spreiding van de 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 van wapenontwikkeling. Om met name werkzaamheden uit te voeren met betrekking tot het maken van laserwapens, zijn de grootste defensiebedrijven 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 20e 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: lasers uit die periode, die voldoende vermogen konden leveren om doelen te vernietigen, waren chemisch of gasdynamisch, wat hun aanzienlijke omvang, de aanwezigheid van ontvlambare en giftige componenten, ongemak bij de bediening veroorzaakte en lage efficiëntie. Het niet gebruiken van gevechtsmodellen op basis van de resultaten van die tests werd door velen gezien als de definitieve ineenstorting van het idee van laserwapens.
In de 21e eeuw is de nadruk verschoven naar de creatie van fiber- en solid-state lasers, die veel worden gebruikt in de industrie. Tegelijkertijd zijn de targeting- en trackingtechnologieën aanzienlijk verbeterd, zijn nieuwe optische schema's geïmplementeerd en is de batchcombinatie van de bundels van verschillende lasereenheden in een enkele bundel met behulp van diffractieroosters geïmplementeerd. Dit alles maakte de komst van laserwapens een bijna realiteit.
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 kondigde Rheinmetall AG de succesvolle afronding aan van tests van een 100 kW-gevechtslaser, die kan worden geïntegreerd in het MANTIS-luchtverdedigingssysteem van de Bundeswehr-strijdkrachten. Het Amerikaanse leger heeft een contract getekend met Northrop Grumman en Raytheon om een laserwapen van 50 kW te maken om Stryker-gevechtsvoertuigen uit te rusten die zijn omgebouwd voor een korteafstandsluchtverdedigingsmissie (M-SHORAD). Maar de grootste verrassing kwam van de Turken, die een lasersysteem op de grond gebruikten om een onbemand luchtvaartuig (UAV) te verslaan tijdens echte vijandelijkheden in Libië.
Op dit moment worden de meeste laserwapens ontwikkeld voor gebruik vanaf land- en zeeplatforms, hetgeen begrijpelijk is door de lagere eisen die aan de ontwikkelaars van laserwapens worden gesteld op het gebied van gewicht- en groottekenmerken en energieverbruik. 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 permeabiliteit van de atmosfeer 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 anti-laserbescherming van luchtvaartuigen en luchtvaartmunitie.
Op dit moment zijn de Verenigde Staten het meest actief in het uitrusten van de militaire luchtvaart met laserwapens. Een van de meest waarschijnlijke kandidaten voor de installatie van een LO is de vijfde generatie F-35B. Tijdens het installatieproces wordt de hefventilator gedemonteerd, wat de F-35B de mogelijkheid biedt 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 insluitingssysteem. Het geschatte vermogen moet in de beginfase 100 kW zijn, gevolgd door een geleidelijke verhoging tot 300 kW en tot 500 kW. Rekening houdend met de geschetste voortgang bij het maken van laserwapens, kunnen we de eerste resultaten verwachten na 2025 en het verschijnen van seriemonsters met een laser van 300 kW of meer na 2030.
Een ander prototype in ontwikkeling is Lockheed Martin's SHiELD-complex voor het uitrusten van F-15 Eagle- en F-16 Fighting Falcon-jagers. Grondtests van het SHiELD-complex werden begin 2019 met succes voltooid, luchttests zijn gepland voor 2021 en het is de bedoeling dat het na 2025 in gebruik wordt genomen.
Naast het maken van laserwapens is de ontwikkeling van compacte voedingen even belangrijk. In deze richting wordt ook actief gewerkt, zo demonstreerde het Britse bedrijf Rolls-Royce in mei 2019 een compacte hybride krachtcentrale voor gevechtslasers.
Het is dus zeer waarschijnlijk dat in de komende decennia laserwapens hun plaats zullen innemen in het arsenaal aan gevechtsvliegtuigen. 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 moeten zijn het onderscheppen van vijandelijke aanvallende lucht-lucht- en land-naar-lucht (W-E) raketten. 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 (de optimale waarde wordt geacht vanaf 100 kW te zijn) op een afstand van enkele kilometers. Systemen voor het opzetten van laser- en optische stoorzenders zijn al goedgekeurd en worden actief gebruikt, waardoor de gevoelige optische koppen van draagbare luchtafweerraketsystemen (MANPADS) tijdelijk worden verblind.
Zo zal het verschijnen aan boord van vliegtuigen van laserwapens met een vermogen van 100 kW en meer de bescherming van het vliegtuig garanderen 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 korteafstands-BB-raketten met alle aspecten beschouwd als een van de redenen voor de afwezigheid van manoeuvreerbare close combat, aangezien de combinatie van transparante pantsertechnologie en geavanceerde geleidingssystemen het richten van raketwapens mogelijk maakt zonder significante verandering 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.
De volgende kandidaten voor de vernietiging van laserwapens zijn V-V- en Z-V-raketten voor de lange en middellange afstand, die gebruik maken van actieve radar-homing heads (ARLGSN). Allereerst rijst de vraag om een radiotransparant beschermend materiaal te maken dat het ARLGSN-canvas beschermt. Bovendien vergen de processen die zullen optreden wanneer de neuskuip wordt bestraald met laserstraling een aparte studie. Het is mogelijk dat de resulterende verwarmingsproducten de doorgang van radarstraling en verstoring van de doelvergrendeling voorkomen. Als er geen oplossing voor dit probleem wordt gevonden, zal het nodig zijn om direct door een vliegtuig of een luchtafweerraketsysteem (SAM) terug te keren naar de radiocommandogeleiding van de V-V- en Z-V-raketten. En dit brengt ons weer terug bij het probleem van een beperkt aantal kanalen voor gelijktijdige raketgeleiding 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 de elementen van het homing-systeem, maar ook andere structurele elementen van de V-V- en Z-V-raketten worden vernietigd, waarvoor ze moeten worden uitgerust met anti-laserbescherming. Het gebruik van anti-laserbescherming zal de omvang en het gewicht vergroten en het bereik, de snelheid en de manoeuvreerbaarheid van de VV- en Z-V-raketten aanzienlijk verminderen. Naast de verslechtering van de tactische en technische kenmerken (TTX), waardoor het moeilijk wordt om het doel te raken, zullen raketten met anti-laserbescherming kwetsbaarder zijn voor zeer manoeuvreerbare antiraketten zoals CUDA, die geen bescherming nodig hebben tegen laserstraling.
Zo is het verschijnen van laserwapens op gevechtsvliegtuigen tot op zekere hoogte een eenzijdig spel. Om te voorkomen dat de VV- en ZV-raketten door een laser worden geraakt, moeten ze worden uitgerust met anti-laserbescherming, een verhoging van de vliegsnelheid tot hypersonisch om de tijd die in de laserstralingszone wordt doorgebracht, te minimaliseren en, mogelijk, stopzetting van homing hoofden. 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 antiraketraketten van het CUDA-type.
De beperkte munitiebelasting van vliegtuigen van de vijfde generatie, die vooral duidelijk zal zijn door de groei in omvang en massa van VV-raketten, in combinatie met een grote kans op onderschepping door een laser- of antiraketraket, kan ertoe leiden dat dat vijandige gevechtsvliegtuigen met laserwapens aan boord een korte gevechtsafstand zullen bereiken., waarvoor het wapentuig nog kwetsbaarder is voor laserwapens.
Laserwapens en close air combat (BVB)
Stel dat twee gevechtsvliegtuigen, na te hebben geschoten op hun voorraad geleide V-V-raketten, 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 op een vijandelijk vliegtuig inwerken. Moderne geleidingssystemen op zo'n afstand zijn heel goed in staat om de laserstraal nauwkeurig te richten op de kwetsbare elementen van het vijandelijke vliegtuig - de cockpit, verkenningsapparatuur, motoren, 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 botsing tussen vliegtuigen op korte afstand, zullen beide conventionele vliegtuigen hoogstwaarschijnlijk worden beschadigd of vernietigd, allereerst zullen beide piloten sterven
Een van de oplossingen zou de ontwikkeling kunnen zijn van compacte hogesnelheidsmunitie voor korte afstand met radiocommandobegeleiding, die de bescherming van laserwapens door de hoge vluchtsnelheid en de dichtheid van het salvo kan overwinnen. Net zoals verschillende anti-tank geleide raketten (ATGM) nodig zijn om één moderne tank te verslaan die is uitgerust met een actief beschermingscomplex (KAZ), om één vijandelijk vliegtuig te verslaan met laserwapens, een gelijktijdig salvo van een bepaald aantal kleine slagraketten kan nodig zijn.
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 voor verkenning van de gevechtsluchtvaart. De details van alle mogelijkheden van deze technologie zijn nog niet bekend, maar de mogelijke opkomst van ROFAR zal een einde maken aan alle bestaande technologieën voor het verminderen van de handtekening. Als er problemen ontstaan met ROFAR, 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 van stealth-technologie aanzienlijk kan verminderen.
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 sling een effectieve oplossing zal zijn. In feite zal er een zekere "rollback" zijn naar de 4 + / 4 ++ generatie, en diep gemoderniseerde Su-35S, Eurofighter Typhoon of F-15X kunnen echte modellen worden. De Su-35S kan bijvoorbeeld wapens dragen op twaalf ophangpunten, de Eurofighter Typhoon heeft dertien ophangpunten en de verbeterde F-15X kan maximaal twintig VV-raketten dragen.
De nieuwste Russische multifunctionele jager Su-57 heeft iets minder mogelijkheden. De Su-57 kan in totaal maximaal twaalf VV-raketten dragen op de externe en interne ophangingen. Het is waarschijnlijk dat voor Russische jagers ophangingsassemblages kunnen worden ontwikkeld die, naar analogie met de F-15X-jager, de plaatsing van meerdere munitie op één knooppunt bieden, wat de munitiebelasting van de S-35S- en Su-57-jagers zal vergroten tot 18-22 VV-raketten …
bewapening
Toenadering tot een vliegtuig uitgerust met laserwapens kan extreem gevaarlijk zijn vanwege de hoge reactiesnelheid van het vliegtuig. In het geval dat dit gebeurt, is het noodzakelijk om de kans te maximaliseren om de vijand in de kortst mogelijke tijd te raken. Als een van de mogelijke oplossingen kunnen automatische snelvuurkanonnen van ongeveer 30 mm kaliber met geleide projectielen worden overwogen.
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 met een laser moeilijk zijn vanwege hun kleine formaat en een grote hoeveelheid munitie in de wachtrij (15-30 granaten).
Zoals eerder vermeld, vormen laserwapens vooral een bedreiging voor raketten met optische en thermische zoeker, 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 bewapening die is ontworpen om vliegtuigen met LO te vernietigen, moet op afstand bestuurbare VB-raketten zijn met bescherming tegen laserstraling. In dit geval zullen vooral de mogelijkheden van de radar voor het gelijktijdig sturen van meerdere V-V-raketten op een doel van belang zijn.
Even belangrijk is de uitrusting van V-V- en Z-V-raketten met ramjet-motoren (ramjet). Dit zal het niet alleen mogelijk maken om de raket te voorzien van de energie die nodig is voor het manoeuvreren op het maximale bereik, maar zal ook de tijd van blootstelling aan het vliegtuig verkorten vanwege de hoge snelheid van de raket in de laatste vliegfase. Bovendien zullen hogesnelheids-BB-raketten een uitdagender doelwit zijn voor interceptorraketten van het CUDA-type.
En ten slotte moet een deel van de munitie van de jager bestaan uit kleine antiraketraketten, geplaatst in verschillende eenheden op één ophangpunt, in staat om vijandelijke lucht-lucht- en west-luchtraketten te onderscheppen.
conclusies
1. Het verschijnen van laserwapens op gevechtsvliegtuigen, vooral in combinatie met kleine antiraketraketten, zal een toename van de munitiebelasting van VV-raketten voor gevechtsvliegtuigen vereisen. 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 zou een zekere "renaissance" van de 4+/4++ generatie vliegtuigen kunnen betekenen.
2. Laserwapens zullen extreem gevaarlijk zijn in close combat, daarom zullen piloten bij een mislukte aanval van een lange en middellange afstand zo mogelijk close combat vermijden met vliegtuigen uitgerust met LO.
3. De mogelijkheid van confrontatie tussen een 4+/4++/5 generatie gevechtsvliegtuig met een groot aantal VB-raketten en een onopvallend generatie 5 vliegtuig met laserwapens aan boord wordt bepaald door de prestaties van het vliegtuig en onderscheppingsraketten bij het onderscheppen VV raketten. Vanaf een bepaald punt kan de tactiek van het gebruik van massale lanceringen van VV-raketten tegen vliegtuigen die zijn uitgerust met LO en antiraketraketten onbruikbaar worden, wat een heroverweging van het concept van multifunctionele gevechtsvliegtuigen vereist, wat we in het volgende artikel zullen bespreken.
