Hoogenergetische laserwapens op de gemoderniseerde nucleaire onderzeeër "Virginia"
In de open begrotingsdocumenten van de Amerikaanse strijdkrachten is informatie gepubliceerd dat er plannen zijn voor het inzetten van hoogenergetische laserwapens op gemoderniseerde nucleaire onderzeeërs van de Virginia-klasse. Het initiële laservermogen moet 300 kilowatt zijn (met een daaropvolgende verhoging tot 500 kilowatt). De laser zal worden aangedreven door een 30 megawatt kernonderzeeërreactor. Vermoedelijk lopen er al tests voor een laser voor een kernonderzeeër die wordt aangedreven door een externe energiebron (niet van het boordnet van de kernonderzeeër).
De laser moet worden geïntegreerd in de niet-penetrerende periscoop van de onderzeeër. Er kan van worden uitgegaan dat de laserzender zelf in een stevige behuizing wordt geplaatst en dat de uitvoer van laserstraling via een optische vezel wordt uitgevoerd, in dit geval wordt alleen een focusseer- en straalrichtapparaat op de mast geplaatst.
Aan de andere kant hebben de Verenigde Staten grote vooruitgang geboekt bij het miniaturiseren van krachtige lasers - het is de bedoeling om Apache-helikopters en UAV's uit te rusten met een laser van 30-50 kW en F-35 tactische jagers met een laser van 100-300 kW. stroomvoorziening, die de onderzeeër standaard heeft, moet worden geïntegreerd. In deze uitvoeringsvorm kan de laserzender direct in een niet-penetrerende telescopische mast worden geïntegreerd.
Onderzeeër laser? Het zou absurd lijken. Zeewater is immers praktisch ondoordringbaar voor laserstraling. Zelfs de nabije oppervlaktelaag van de atmosfeer heeft een extreem negatief effect op laserstraling als gevolg van aërosol-zoutnevel.
Maar de gevechtslaser op een nucleaire onderzeeër is niet bedoeld om op onderzeeërs te schieten. Haar belangrijkste taak is het voorzien in luchtverdediging (luchtverdediging) van nucleaire onderzeeërs. In het artikel “Op de grens van twee omgevingen. Evolutie van veelbelovende onderzeeërs in omstandigheden met een verhoogde kans op detectie door de vijand we hebben het belang onderzocht van de integratie van luchtafweerraketsystemen (SAM) op de onderzeeërs van de Russische marine.
Voor de Verenigde Staten is het uitrusten van nucleaire onderzeeërs met luchtverdedigingssystemen altijd een secundaire taak geweest. Tijdens de jaren van de macht van de USSR was het creëren van onderzeese luchtverdedigingssystemen (SAM PL) een uiterst moeilijke taak vanwege het ontbreken van actieve radar-homing heads (ARLGSN) en de lage efficiëntie van infrarood homing heads (IKGSN), en na de ineenstorting van de USSR begonnen de Amerikaanse vloot en luchtvaart de wereldoceaan onverdeeld te domineren, met de mogelijkheid om bijna overal in de wereldoceaan nucleaire onderzeeërs voor luchtverdediging te leveren.
Maar alles verandert. En als de Russische marine nog geen wereldwijde bedreiging vormt voor de Amerikaanse marine, dan kan de dreiging van de snelgroeiende Chinese marine niet worden genegeerd. Op dit moment loopt de VRC vrij ver achter op de leidende wereldmachten, zowel wat betreft het creëren van moderne onderzeeërs als wat betreft het organiseren van effectieve anti-onderzeeërverdediging. Maar gezien het vermogen van de Chinese industrie om militair materieel massaal te produceren, bestaat de mogelijkheid dat als ze het op de een of andere manier ontvangen (spionage, aankoop, vooruitgang in hun eigen ontwikkelingen,toegang tot kritieke technologieën), zullen er geen problemen zijn met massaproductie, en in de kortst mogelijke tijd kan de marine van de VRC een groot aantal en moderne anti-onderzeeërverdediging (ASW) luchtvaart verwerven.
Maar waarom heeft de Amerikaanse marine een laser? Technologisch gezien zal het waarschijnlijk gemakkelijker zijn om een onderzeeër luchtverdedigingssysteem te creëren, vooral omdat dergelijk werk al is uitgevoerd in de Verenigde Staten en in NAVO-landen. Ten eerste is het mogelijk dat er in de Verenigde Staten wordt gewerkt aan een onderzeeër luchtverdedigingssysteem. Ten tweede hebben laserwapens in vergelijking met luchtverdedigingssystemen een aantal voordelen:
- de munitie van het luchtverdedigingsraketsysteem is beperkt en voor de plaatsing ervan is het noodzakelijk om het impactpotentieel van de nucleaire onderzeeër te verminderen, terwijl, rekening houdend met de stroomvoorziening van de laser uit de reactor van de nucleaire onderzeeër, de munitie van de laser kan conventioneel als onbeperkt worden beschouwd;
- de lancering van een anti-aircraft geleide raket (SAM) van onder water ontmaskert in ieder geval de onderzeeër - zowel bij het lanceren van het raketafweersysteem als tijdens zijn vlucht, en de laserstraling verspreidt zich "onmiddellijk" - het doelwit heeft praktisch geen tijd om te reageren;
- het is veel moeilijker om bescherming te bieden tegen laserstraling (LI) dan tegen raketten, die kunnen worden neergeschoten door een laserdefensiesysteem, afgebogen door middel van elektronische oorlogsvoering (EW) of valse doelen. Om je te beschermen tegen LI, moet je de hele structuur van een vliegtuig of een PLO-helikopter opnieuw doen, wapens erin verwijderen, sensoren en piloten sluiten.
De opto-elektronische periscoop van de nucleaire onderzeeër van de Virginia-klasse is in staat om binnen enkele seconden een cirkelvormig beeld van de omringende ruimte te maken en, als een doelwit wordt gedetecteerd, er een laserwapen op te richten. Afhankelijk van de weersomstandigheden, het bereik tot het doel en de manoeuvreerbaarheid, zal de vernietigingstijd van PLO-vliegtuigen en helikopters met een laser van 300-500 kW ongeveer 15-30 seconden zijn, wat de vijand geen tijd geeft om wraak te nemen.
Nadelen en voordelen van het plaatsen van laserwapens op onderzeeërs
De nadelen van laserwapens zijn onder meer de onmogelijkheid om een laser "vanuit gesloten posities" af te vuren - het doelwit moet zich binnen het gezichtsveld bevinden. In sommige situaties kan het doelwit scherp vallen en zich verbergen voor de laserstraling boven de horizon. Deze tekortkoming kan echter ook niet als kritiek worden beschouwd. Als het doel aanvankelijk onder de horizon lag, is het onmogelijk om het raketafweersysteem erop te richten zonder externe doelaanduiding. Als het doelwit zich aanvankelijk in de zichtlijn bevond, is het onwaarschijnlijk dat het tijd zal hebben voor een scherpe verandering in vlieghoogte.
De nominale hoogte van de Boeing P-8 Poseidon-patrouille is 60 meter boven zeeniveau met een snelheid van 333 km/u. Op deze hoogte bevindt het zich in de zichtzone van de periscoop, die is verlengd tot een hoogte van 1 meter, en dus in de zone van vernietiging van de laser, op een afstand van ongeveer 30 kilometer. Door de mast 2 meter omhoog te brengen, vergroten we het zicht naar 60 kilometer.
Ook kan het nadeel van de laser als wapen worden beschouwd als een afname van de effectiviteit ervan bij slechte weersomstandigheden. Dit is vooral belangrijk in verband met het feit dat PLO-vliegtuigen op lage hoogte opereren, waardoor het effect van de laserstraal maximaal wordt verzwakt. Maar hier moeten we er rekening mee houden dat deze invloed niet zo groot is als het lijkt.
Tijdens tests in de Verenigde Staten van het Boeing YAL-1 airborne lasercomplex met een laservermogen van ongeveer 1 MW werden trainingsdoelen geraakt op een afstand van ongeveer 250 km. Op basis hiervan kan worden aangenomen dat voor een laser met een vermogen van 300-500 kW het vernietigingsbereik ongeveer 80-120 kilometer zal zijn. Dienovereenkomstig, zelfs als het LR-vermogen wordt gehalveerd vanwege de invloed van de oppervlaktelaag van de atmosfeer, zou het geschatte bereik ongeveer 40-60 kilometer moeten zijn. In werkelijkheid zal het bereik eerder worden beperkt door de mogelijkheden van doeldetectieapparatuur dan door laserwapens.
Het plaatsen van laserwapens op kernonderzeeërs heeft zijn eigen voordelen. Ten eerste is het een onbeperkte bron van energie. De kernreactor van de kernonderzeeër kan aan alle behoeften van krachtige lasers voor elektriciteit voldoen. Ten tweede is het het vermogen om effectieve zeewaterkoeling te bieden. Natuurlijk kan een extra hittespoor de kernonderzeeër ontmaskeren op het moment van de laserwapenoperatie, maar gezien de korte duur van de laseroperatie is dit niet kritisch. En de thermische emissie van de werking van de laser kan niet worden vergeleken met het volume aan warmte dat uit de reactor wordt verwijderd. Ten derde is dit de ruimte voor het plaatsen van laserwapens. Ondanks de dichte lay-out kunnen nucleaire onderzeeërs duidelijk meer ruimte vinden dan tactische vliegtuigen.
Zo kunnen de Verenigde Staten de eerste zijn die hun nucleaire onderzeeërs unieke mogelijkheden bieden om vijandelijke ASW-vliegtuigen tegen te gaan. En dit ondanks het feit dat de Amerikaanse marine al de sterkste ter wereld is en de capaciteiten van de marine / marine van alle andere landen van de wereld samen overtreft.
Herinnerend aan de capaciteiten van de Amerikaanse PLO-luchtvaart en de eerder besproken mogelijkheid om onderzeese luchtverdedigingssystemen te installeren op veelbelovende en gemoderniseerde Russische onderzeeërs, kan men de vraag stellen: is het nodig om laserwapens te gebruiken op onderzeeërs van de Russische marine en zijn er mogelijkheden voor zijn ontwikkeling en productie?
"Peresvet" op "Vind ik leuk"
Zoals we al hebben overwogen in een reeks artikelen over laserwapens (delen 1, 2, 3, 4), zijn er in Rusland bepaalde problemen met de creatie van moderne krachtige en compacte lasers, voornamelijk vaste stof, vezels, vloeistof.
Natuurlijk kan men vertrouwen op geheime ontwikkelingen, maar de realiteit is dat er veel vraag is naar krachtige lasers in de industrie, waar hun belang nog veel groter is dan in het leger, en dit is een enorme markt die enorme winsten oplevert voor laser fabrikanten. Als een van de Russische bedrijven de mogelijkheid had om krachtige compacte lasers te maken, zouden ze zeker worden aangeboden voor industrieel gebruik, en het zou dwaas zijn om dit niet te doen, omdat de winst uit de verkoop je in staat stelt verder te gaan en je te ontwikkelen. Maar de Russische markt wordt stevig bezet door buitenlandse fabrikanten: IPG Photonics, ROFIN-SINAR Technologies en anderen.
Aan de andere kant heeft Rusland het Peresvet lasergevechtscomplex (BLK) aangenomen. Er zijn veel vragen over Peresvet, variërend van tactische en technische kenmerken. Het zou buitengewoon interessant zijn om op zijn minst het stralingsvermogen, de golflengte en het type geïnstalleerde laser te kennen. Het is veelzeggend dat deze informatie zelf niet kritisch is vanuit het oogpunt van geheimhouding: dezelfde Verenigde Staten publiceren rustig informatie over de soorten gevechtslasers die worden ontwikkeld (vaste stof, vezels, vrije elektronen), evenals hun voorspelde kracht. Op zichzelf geeft deze informatie de vijand bijna niets, omdat blauwdrukken, technische processen, enzovoort nodig zijn om te kopiëren. Overmatige nabijheid spreekt ofwel van de achterstand van technologieën, zoals in het geval van Iran en Noord-Korea, of van de implementatie van een doorbraakrichting, zoals het geval was met de creatie van kernwapens of stealth-technologie.
De meest realistische zijn twee opties voor de implementatie van BLK "Peresvet". In een pessimistische versie is de Peresvet BLK geïmplementeerd op basis van een verouderd type chemische en gasdynamische lasers. In dit geval kan er geen sprake zijn van plaatsing op de onderzeeër.
In de optimistische versie kan de Peresvet BLK worden geïmplementeerd op basis van een nucleair gepompte laser. Dit is een geavanceerde technologie die alle reden heeft om geheim te blijven, terwijl het gebruik voor industriële doeleinden wordt belemmerd door het gebruik van radioactieve splijtstoffen als pompbron. Kan de Peresvet BLK in dit geval worden aangepast voor plaatsing op een onderzeeër?
Allereerst is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de afmetingen van het complex - het zal zeker niet werken om het op de periscoopmast te plaatsen. Uitgesloten plaatsing op niet-nucleaire en dieselonderzeeërs (niet-nucleaire onderzeeërs / dieselelektrische onderzeeboten). Op multifunctionele nucleaire onderzeeërs (SSNS) zal hoogstwaarschijnlijk een extra compartiment moeten worden ingesneden, wat hun kosten aanzienlijk zal verhogen, en we hebben tenslotte al heel weinig multifunctionele nucleaire onderzeeërs en ze zijn erg duur. Dit geldt zowel voor de bestaande onderzeeërs, die kunnen worden gemoderniseerd, als voor de veelbelovende multifunctionele kernonderzeeërs van het Laika-type van het Husky-project, waarvan de verplaatsing vermoedelijk minder zal zijn dan de verplaatsing van de kernonderzeeërs van projecten 945, 971 en 885 (M).
Waarschijnlijk zijn de volumes die nodig zijn om de Peresvet BLK te huisvesten aanwezig in de Project 955A Borey strategische raketkruisers (SSBN's), zelfs als het hiervoor 2-4 ballistische raketten zou moeten verlaten. In ruil daarvoor zouden we een grotere stabiliteit van SSBN's tegen vijandelijke onderzeebootbestrijdingsvliegtuigen hebben gekregen.
De mogelijkheid om laserwapens te plaatsen in combinatie met het onderzeese luchtverdedigingsraketsysteem op het verbeterde Project 955A Borey SSBN werd eerder door de auteur overwogen in het artikel "Nuclear Multifunctional Submarine: An Asymmetric Response to the West".
De voordelen van het plaatsen van de Peresvet BLK op nucleaire onderzeeërs zijn onder meer de beschikbaarheid van competente specialisten op nucleaire onderzeeërs die kunnen werken met stralingsgevaarlijke apparatuur, de Peresvet BLK, als deze wordt geïmplementeerd op basis van een nucleair gepompte laser. Welnu, we mogen de mogelijkheid van efficiënte koeling van de BLK met zeewater niet vergeten.
conclusies
In de 21e eeuw verplaatsen laserwapens zich van de pagina's van sciencefictionromans naar de echte wereld. 'S Werelds toonaangevende landen beschouwen laserwapens als een van de belangrijkste instrumenten op het slagveld in de nabije toekomst. Naast traditionele dragers van laserwapens, zoals vliegtuigen, oppervlakteschepen en grondplatforms, worden zelfs exotische platformen voor lasers als onderzeeërs als dragers beschouwd. En het gebruik van gevechtslasers op onderzeeërs kan hen volledig nieuwe mogelijkheden geven om anti-onderzeeërluchtvaart tegen te gaan.
Hoogstwaarschijnlijk beschikken de Verenigde Staten over alle kritieke technologieën voor de implementatie van een project om laserwapens in te zetten op nucleaire onderzeeërs van verschillende klassen. Tegelijkertijd heeft Rusland slechts één gerealiseerd complex van laserwapens - BLK "Peresvet", waarvan het type en de kenmerken niet volledig bekend zijn.
Op basis van de veronderstelling dat de Peresvet BLK is gebaseerd op een nucleair gepompte laser, en de afmetingen ervan in de foto- en videobeelden, moeten we concluderen dat de Peresvet BLK zonder een significante ontwerpwijziging alleen op de Borey Project 955A SSBN kan worden geplaatst, Maar zelfs deze mogelijkheid kan in twijfel worden getrokken, en het is mogelijk dat het in het huidige stadium beter is om te focussen op de ontwikkeling van onderzeese luchtverdedigingssystemen die in staat zijn om anti-onderzeeër vliegtuigen tegen te gaan tegen alle soorten Russische gemoderniseerde en veelbelovende nucleaire onderzeeërs en niet- onderzeeër / dieselelektrische onderzeeërs.
Niettemin kan het laserwapen zelf een van de hoekstenen worden waarop de kracht van de krijgsmacht van de nabije toekomst zal worden gebaseerd. Het is uiterst belangrijk voor Rusland om de ontwikkeling en productie van moderne solid-state lasers, fiberlasers en andere soorten lasers te herstellen, schaalbaar in vermogen en grootte, die op grote schaal kunnen worden gebruikt, zowel voor industriële als voor militaire doeleinden.
