Лазерное оружие на боевых самолётах. Можно ли ему противостоять?

Появление новых технологий неизменно изменяет облик оружия и тактики ведения боевых действий. Нередко появление нового типа оружия полностью «закрывает» оружие предыдущего поколения. Огнестрельное оружие полностью вытеснило луки и стрелы, а создание танков привело к исчезновению кавалерии.





Не меньшие изменения могут происходить в рамках одного типа вооружений, по мере изменения его характеристик. Например, на примере пилотируемой авиации можно увидеть, как изменялись конструкции самолётов и их вооружения, и в соответствии с этим менялась тактика воздушной войны. Перестрелки пилотов из личного оружия пилотов первых деревянных бипланов сменились ожесточёнными маневренными воздушными боями Второй мировой войны. В войне во Вьетнаме началось применение управляемых ракет воздух-воздух (В-В), и в настоящий момент дальний воздушный бой с применением управляемого ракетного оружия считается основным способом боестолкновения в воздухе.

Эволюция боевых самолётов за 100 лет

Оружие на новых физический принципах

Одним из важнейших направлений развития вооружений в XXI веке можно считать создание оружия на новых физических принципах (НФП). Несмотря скептицизм, с которым многие воспринимают оружие на НФП, его появление может радикальным образом изменить облик вооружённых сил недалёкого будущего. Говоря об оружии на НФП, в первую очередь подразумевают лазерное оружие (ЛО) и кинетическое оружие с электрическим/электромагнитным разгоном снаряда.

Ведущие державы мира вкладывают огромные средства в развитие лазерного и кинетического оружия. Лидерами по количеству реализуемых проектов являются такие страны, как США, Германия, Израиль, КНР, Турция. Политико-географический разброс проводимых разработок не позволяет предполагать о «заговоре», с целью увода противника (России) в заведомо тупиковое направление развития вооружений. Для проведения работ, в частности, по созданию лазерных вооружений, задействованы крупнейшие оборонные концерны: американские Lockheed Martin, Northrop Grumman, Boeing, General Atomic и General Dynamics, немецкие Rheinmetall AG и MBDA, и многие другие.

Когда говорят о лазерном оружии, то часто вспоминают негативный опыт, полученный в XX веке в рамках советских и американских программ создания боевых лазеров. Здесь надо учитывать ключевое отличие – лазеры того периода, способные обеспечить мощность, достаточную для поражения целей, были или химическими, или газодинамическими, что обуславливало их значительные размеры, наличие горючих и токсичных компонент, неудобство эксплуатации и низкий КПД. Непринятие на вооружение боевых образцов по результатам тех испытаний многими было воспринято как окончательный крах идеи лазерного оружия.

В XXI веке акцент сместился на создание волоконных и твердотельных лазеров, получивших широкое распространение в промышленности. Одновременно значительно продвинулись технологии наведения и сопровождения цели, реализованы новые оптические схемы и пакетное совмещение лучей нескольких лазерных блоков в единый луч с использованием дифракционных решёток. Всё это сделало появление лазерного оружие близкой реальностью.

Химический лазер MIRACL, созданный 1980 году, и новейший волоконный боевой лазер компании Rheinmetall

В настоящий момент можно считать, что поступление серийного лазерного оружия в вооружённые силы ведущих стран мира уже началось. В начале 2019 года компания Rheinmetall AG сообщила об успешном завершении испытаний боевого лазера мощностью 100 кВт, который может быть интегрирован в систему противовоздушной обороны MANTIS вооружённых сил бундесвера. Армия США заключила контракт с компаниями Northrop Grumman и Raytheon на создание лазерного оружия мощностью 50 кВт для оснащения боевых машин Stryker, переоборудуемых для миссии ПВО малой дальности (М-SHORAD). Но наибольший сюрприз преподнесли турки, применив наземный лазерный комплекс для поражения боевого беспилотного летательного аппарата (БПЛА) в ходе реальных боевых действий в Ливии.

Китайский разведывательно-ударный БПЛА, сбитый турецким боевым лазером в Ливии

В настоящий момент большая часть лазерного оружия разрабатывается для применения с наземных и морских платформ, что вполне объяснимо меньшими требованиями, накладываемыми на разработчиков лазерного оружия в части массогабаритных характеристик и энергопотребления. Тем не менее, можно предположить, что наибольшее влияние лазерное оружие окажет на облик и тактику применения боевой авиации.

Лазерное оружие на боевых самолётах

Возможность эффективного использования лазерного оружия на боевых самолётах обусловлена следующими факторами:
— высокой проницаемостью атмосферы для лазерного излучения, увеличивающейся с ростом высоты полёта;
— потенциально уязвимых целей в виде ракет воздух-воздух, особенно с оптическими и тепловыми головками самонаведения;
— массогабаритными ограничениями, накладываемыми на противолазерную защиту самолётов и авиационных боеприпасов.

В настоящий момент наибольшую активность в вопросе оснащения боевой авиации лазерным оружием проявляют США. Одним из наиболее вероятных кандидатов на установку ЛО является самолёт пятого поколения F-35B. В процессе установки демонтируется подъёмный вентилятор, обеспечивающий F-35B возможность вертикального взлёта и посадки. Вместо него должен быть установлен комплекс, включающий электрогенератор с приводом от вала реактивного двигателя, система охлаждения и лазерное оружие с системой наведения и удержания луча. Предполагаемая мощность должна составить от 100 кВт на начальном этапе, с последующим поэтапным увеличением до 300 кВт и до 500 кВт. С учётом наметившегося прогресса в создании лазерного оружия, можно ожидать первых результатов после 2025 года и появления серийных образцов с лазером 300 кВт и более после 2030 года.

F-35B с интегрированным комплексом лазерного оружия

Другим разрабатываемым образцом является комплекс SHiELD компании Lockheed Martin для оснащения истребителей F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon. Наземные испытания комплекса SHiELD успешно прошли в начале 2019 года, воздушные тесты запланированы на 2021 год, поступление на вооружение планируется после 2025 года.

Помимо создания лазерного оружия, не менее важным является разработка компактных источников электропитания. В этом направлении работы также активно ведутся, например, в мае 2019 года британская компания Rolls-Royce продемонстрировала компактную гибридную энергоустановку для боевых лазеров.

Таким образом, можно с высокой вероятностью предположить, что в ближайшие десятилетия лазерное оружие займёт свою нишу в арсенале боевых самолётов. Какие задачи оно будет решать в этом качестве?

Применение лазерного оружия боевыми самолётами

Основной декларируемой задачей лазерного оружия на борту боевых самолётов должен стать перехват атакующих ракет противника типа воздух-воздух и землях-воздух (З-В). В настоящий момент подтверждена возможность перехвата неуправляемых миномётных мин и снарядов реактивных систем залпового огня лазерами мощностью от 30 кВт (оптимальным считается значение от 100 кВт) на дальности в несколько километров. Уже приняты на вооружение и активно эксплуатируются системы постановки лазерных и оптических помех, обеспечивающие временное ослепление чувствительных оптических головок переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК).

Основная задача лазерного оружия – перехват атакующих ракет В-В и З-В

Таким образом, появление на борту самолётов лазерного оружия мощностью от 100 кВт и выше, позволит обеспечить защиту самолёта от ракет В-В и З-В с оптическими и тепловыми головками самонаведения, то есть ракет ПЗРК и ракет В-В малой дальности. Причём такие ракеты скорее всего будут поражаться на расстоянии до пяти километров или более в короткий промежуток времени. В настоящий момент наличие всеракурсных ракет В-В малой дальности считается одной из причин отсутствия необходимости в ведении маневренного ближнего боя, поскольку сочетание технологии «прозрачной брони» и продвинутых систем наведения позволяет наводить ракетное вооружение без существенного изменения положения самолёта в пространстве. Ограниченные массогабаритные характеристики ракет В-В и ракет ПЗРК сделают затруднительным установку на них эффективной противолазерной защиты.

Ракеты В-В малой дальности и ПЗРК могут стать первыми «жертвами» авиационного лазерного оружия

Следующими кандидатурами на поражение лазерным оружием станут ракеты В-В и З-В большой и средней дальности, на которых применяются активные радиолокационные головки самонаведения (АРЛГСН). В первую очередь возникает вопрос создания радиопрозрачного защитного материала, обеспечивающего защиту полотна АРЛГСН. Помимо этого, отдельного изучения требуют процессы, которые будут происходить при облучении головного обтекателя лазерным излучением. Возможно, что образующиеся при этом продукты нагрева будут препятствовать прохождению радиолокационного излучения и срыву захвата цели. Если решение этой проблемы не будет найдено, то придётся возвращаться в радиокомандному наведения ракет В-В и З-В непосредственно самолётом или зенитно-ракетным комплексом (ЗРК). А это вновь вернёт нас к проблеме ограниченного количества каналов для одновременного наведения ракет и необходимости сохранять курс самолёта вплоть до поражения цели ракетами.

С ростом мощности лазерного излучения может осуществляться поражение не только элементов системы самонаведения, но и других конструктивных элементов ракет В-В и З-В, что потребует их оснащения противолазерной защитой. Применение противолазерной защиты увеличит габариты и массу, существенно снизит характеристики по дальности, скорости и маневренности ракет В-В и З-В. Помимо ухудшения тактико-технических характеристик (ТТХ), затрудняющих поражение цели, ракеты с противолазерной защитой будут более уязвимы для высокоманевренных противоракет типа CUDA, которым защита от лазерного излучения не потребуется.

Малогабаритные высокоманевренные ракеты В-В типа CUDA

Таким образом, появление на боевых самолётах лазерного оружия в какой-то степени является игрой в одни ворота. Для защиты ракет В-В и З-В от поражения лазером потребуется их оснащение противолазерной защитой, увеличение скорости полёта до гиперзвуковой для минимизации времени нахождения в зоне излучения лазера и, возможно, отказ от головок самонаведения. При этом боекомплект более крупногабаритных и массивных ракет В-В и З-В уменьшится, а сами они будут более подвержены перехвату малогабаритными высокоманевренными противоракетами типа CUDA.

Ограниченность боекомплекта самолётов пятого поколения, которая особенно проявится из-за роста размеров и массы ракет В-В, в сочетании с высокой вероятностью перехвата лазером или противоракетой, может привести к тому, что противоборствующие боевые самолёты с лазерным оружием на борту выйдут на дальность ближнего боя, вооружение для которого ещё более уязвимо для лазерного оружия.

Лазерное оружие и ближний воздушный бой (БВБ)

Допустим, что два боевых самолёта, расстреляв свой запас управляемых ракет В-В, вышли на дальность 10-15 км относительно друг друга. В этом случае лазерное оружие мощностью 300-500 кВт может осуществлять воздействие непосредственно на самолёт противника. Современные системы наведения на такой дальности вполне способны осуществлять точечное прицеливание лазерного луча на уязвимые элементы самолёта противника – кабину пилота, средства разведки, двигатели, приводы органов управления. При этом бортовое радиоэлектронное оборудование, исходя из оптической и радиолокационной сигнатуры конкретного летательного аппарата, может самостоятельно осуществлять выбор уязвимых точек и наведение на них лазерного луча.

Учитывая высокую скорость реакции, которую может обеспечить лазерное оружие, в результате боестолкновения с использованием ЛО на малой дальности скорее всего будут повреждены или уничтожены оба самолёта традиционной конструкции, в первую очередь погибнут оба пилота.

Одним из решений может стать разработка компактных высокоскоростных боеприпасов малой дальности с радиокомандным наведением, способных преодолеть защиту, обеспечиваемую лазерным оружием за счёт высокой скорости полёта и плотности залпа. Подобно тому, как для поражения одного современного танка, оснащённого комплексом активной защиты (КАЗ), требуется несколько противотанковых управляемых ракет (ПТУР), для поражения одного самолёта противника с лазерным вооружением может потребоваться одновременный залп определённого количества малогабаритных ракет ближнего боя.

Конец эпохи «невидимок»

Говоря о боевой авиации будущего нельзя не упомянуть о перспективной радиооптической фазированной антенной решетке (РОФАР), которая должна стать основой средств разведки боевой авиации. Пока неизвестны подробности о всех возможностях этой технологии, но потенциально появление РОФАР поставит крест на всех существующих технологиях снижения заметности. В случае, если с РОФАР возникнут сложности, то на перспективных самолётах будут использоваться продвинутые модели радиолокационных станций с активными фазированными антенными решётками (РЛС с АФАР), которые в сочетании с интенсивным применением технологий радиоэлектронной борьбы также способны существенно снизить эффективность технологии «stealth».

Технология РОФАР

Исходя из вышеизложенного можно предположить, что в случае появления на вооружении ВВС противника самолётов с лазерным оружием эффективным решением станет применение самолётов с большим числом вооружений на внешней подвеске. Фактическим произойдёт определённый «откат» к поколению 4+/4++ и актуальными моделями могут стать глубоко модернизированные Су-35С, Eurofighter Typhoon или F-15X. Например, Су-35С может нести вооружение на двенадцати точках подвески, Eurofighter Typhoon обладает тринадцатью точками подвески, модернизированный F-15X может нести до двадцати ракет В-В.

Истребители поколения 4+/4++ – Су-35С, Eurofighter Typhoon и F-15X

Ненамного меньшими возможностями обладает новейший российский многофункциональный истребитель Су-57. На внешних и внутренних подвесках Су-57 суммарно может находиться до двенадцати ракет В-В. Вполне вероятно, что для российских истребителей могут быть разработаны узлы подвески, обеспечивающие, по аналогии с истребителем F-15X, размещение нескольких боеприпасов на одном узле, что позволит увеличить боекомплект истребителей С-35С и Су-57 до 18-22 ракет В-В.

Многофункциональный истребитель пятого поколения Су-57

Вооружение

Сближение с самолётом, оснащённым лазерным оружием, может быть крайне опасно из-за высочайшей скорости реакции ЛО. В том случае, если это произошло, необходимо максимально повысить вероятность поражения противника в минимальный срок. В качестве одного из возможных решений могут быть рассмотрены скорострельные автоматические авиационные пушки калибра порядка 30 мм с управляемыми снарядами.

Управляемые снаряды MAD-FIRES планируется реализовать в калибрах вплоть до 20 мм

Наличие управляемых снарядов позволит атаковать самолёт противника с большего расстояния, чем это возможно при применении неуправляемых боеприпасов. При этом перехват снарядов калибра 30-40 мм лазером может быть затруднён из-за их малых габаритов и большого количества боеприпасов в очереди (15-30 снарядов).

Как уже говорилось ранее, лазерное оружие в первую очередь представляет угрозу для ракет с оптическими и тепловыми ГСН, а возможно, что и для ракет с АРЛГСН. Это повлияет на характер вооружения, применяемого боевыми самолётами для противодействия самолётам противника с ЛО. Основным вооружением, предназначенным для поражения самолётов с ЛО должны стать телеуправляемые ракеты В-В с защитой от лазерного излучения. В этом случае особое значение будут иметь возможности РЛС по одновременному наведению нескольких ракет В-В на цель.

Не менее важным моментом является оснащение ракет В-В и З-В прямоточными воздушно-реактивными двигателями (ПВРД). Это позволит не только обеспечить ракете энергетику, необходимую для маневрирования на максимальной дальности, но и позволит уменьшить время воздействия ЛО за счёт высокой скорости ракеты на конечном участке полёта. Помимо этого, высокоскоростные ракеты В-В будут более сложной мишенью для противоракет типа CUDA.

Управляемая ракета класса «воздух-воздух» большой дальности MBDA Meteor, оснащенная АРГСН и маршевым прямоточным воздушно-реактивным двигателем

Ну и наконец часть боекомплекта истребителя должны составлять малогабаритные противоракеты, размещаемые по несколько единиц на одной точке подвески, способные осуществлять перехват ракет В-В и З-В противника.

Выводы

1. Появление лазерного оружия на боевых самолётах, особенно в сочетании с малогабаритными противоракетами, потребует увеличения возимого боекомплекта ракет В-В для боевых самолётов. Поскольку ёмкость внутренних отсеков самолётов пятого поколения ограничена, потребуется размещение ракет на внешней подвеске, что крайне отрицательно скажется на малозаметности. Это может означать определённый «ренессанс» самолётов поколения 4+/4++.

2. Лазерное оружие будет представлять исключительную опасность в ближнем бою, поэтому в случае неудачной атаки с большой и средней дальности пилоты по возможности будут избегать ближнего боя с самолётами, оснащёнными ЛО.

3. Возможность противостояния боевого самолёта поколения 4+/4++/5 с большим числом ракет В-В и малозаметного самолёта поколения 5 с лазерным оружием на борту определяется производительностью ЛО и противоракет по перехвату ракет В-В. Начиная с определённого момента тактика применения массированных пусков ракет В-В по самолётам, оснащённым ЛО и противоракетами, может стать неработоспособной, что потребует переосмысления концепции многофункциональных боевых самолётов, которую мы рассмотрим в следующем материале.