Los experimentos sobre la instalación de armas láser en barcos en la URSS se han llevado a cabo desde los años 70 del siglo XX.
En 1976, se aprobaron los términos de referencia (TOR) para la conversión de la nave de desembarco del Proyecto 770 SDK-20 en el buque experimental Foros (Proyecto 10030) con el complejo láser Aquilon. En 1984, el barco con la designación OS-90 "Foros" se unió a la Flota del Mar Negro de la URSS y al campo de entrenamiento de Teodosia. Por primera vez en la historia de la Armada Soviética, se realizó un disparo de prueba con el cañón láser "Akvilon". se llevo a cabo. El disparo fue exitoso, el misil que volaba bajo fue detectado oportunamente y destruido por un rayo láser.
Posteriormente, se instaló el complejo "Aquilon" en una pequeña nave de artillería, construida de acuerdo con el proyecto modificado 12081. Se redujo la potencia del complejo, su propósito era inutilizar los medios optoelectrónicos y dañar los ojos del personal de defensa antianfibio enemigo.
Al mismo tiempo, se estaba elaborando el proyecto Aydar para crear la instalación láser a bordo de barcos más poderosa de la URSS. En 1978, el portador de madera Vostok-3 se convirtió en un portador de armas láser: el barco Dixon (proyecto 05961). Se instalaron en el barco tres motores a reacción de un avión Tu-154 como fuente de energía para la instalación del láser Aydar.
Durante las pruebas en 1980, se disparó una salva de láser contra un objetivo ubicado a una distancia de 4 kilómetros. El objetivo fue alcanzado por primera vez, pero ninguno de los presentes vio el rayo en sí y la destrucción visible del objetivo. El impacto fue registrado por un sensor térmico instalado en el objetivo, la eficiencia del rayo fue del 5%, presumiblemente una parte significativa de la energía del rayo fue absorbida por la evaporación de la humedad de la superficie del mar.
En Estados Unidos, la investigación dirigida a la creación de armas láser de combate también se lleva a cabo desde los años 70 del siglo pasado, cuando se inició el programa ASMD (Anti-Ship Missile Defense). Inicialmente, se trabajó en láseres dinámicos de gas, pero luego el énfasis pasó a los láseres químicos.
En 1973, TRW comenzó a trabajar en un modelo de demostración experimental de un láser continuo de fluoruro deuterio NACL (Navy ARPA Chemical Laser), con una potencia de aproximadamente 100 kW. El trabajo de investigación y desarrollo (I + D) en el complejo NACL se llevó a cabo hasta 1976.
En 1977, el Departamento de Defensa de EE. UU. Lanzó el programa Sea Light, destinado a desarrollar una instalación láser de alta energía con una capacidad de hasta 2 MW. Como resultado, se creó una instalación poligonal para un láser químico de fluoruro-deuterio "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser), operando en modo continuo de generación de radiación, con una potencia máxima de salida de 2,2 MW a una longitud de onda de 3,8 μm, sus primeras pruebas se realizaron en septiembre de 1980.
En 1989, en el centro de pruebas de White Sands, se llevaron a cabo experimentos utilizando el complejo láser MIRACL para interceptar objetivos radiocontrolados del tipo BQM-34, simulando el vuelo de misiles antibuque (ASM) a velocidades subsónicas. Posteriormente, se llevó a cabo la interceptación de misiles Vándalos supersónicos (M = 2), imitando un ataque con misiles antibuque a bajas altitudes. Durante las pruebas realizadas de 1991 a 1993, los desarrolladores aclararon los criterios para la destrucción de misiles de varias clases, y también llevaron a cabo la interceptación práctica de vehículos aéreos no tripulados (UAV), simulando el uso de misiles antibuque por parte del enemigo.
A finales de la década de 1990, se abandonó el uso de un láser químico como arma de barco debido a la necesidad de almacenar y utilizar componentes tóxicos.
En el futuro, la Marina de los EE. UU. Y otros países de la OTAN se centraron en los láseres, que funcionan con energía eléctrica.
Como parte del programa SSL-TM, Raytheon ha creado un complejo láser de demostración LaWS (Laser Weapon System) de 33 kW. En las pruebas de 2012, el complejo LaWS, del destructor Dewey (EM) (de la clase Arleigh Burke), alcanzó 12 objetivos BQM-I74A.
El complejo LaWS es modular, la potencia se obtiene sumando haces de láseres infrarrojos de estado sólido de menor potencia. Los láseres están alojados en un solo cuerpo masivo. Desde 2014, el complejo láser LaWS se ha instalado en el buque de guerra USS Ponce (LPD-15) para evaluar el efecto de las condiciones operativas reales en la operatividad y eficacia del arma. Para 2017, la capacidad del complejo se incrementaría a 100 kW.
Demostración del láser LaWS
Actualmente, varias empresas estadounidenses, incluidas Northrop Grumman, Boeing y Locheed Martin, están desarrollando sistemas de autodefensa láser para barcos basados en láseres de fibra y de estado sólido. Para reducir los riesgos, la Marina de los EE. UU. Está implementando simultáneamente varios programas destinados a obtener armas láser. Debido al cambio de nombres como parte de la transferencia de proyectos de una empresa u otra, o la fusión de proyectos, puede haber superposiciones en los nombres.
Según informes de medios estadounidenses, el proyecto de la prometedora fragata de la Armada estadounidense FFG (X) incluye el requisito de instalar un láser de combate de 150 kW (o reservar un lugar para la instalación), bajo el control del sistema de combate COMBATSS-21.
Además de Estados Unidos, el ex "gobernante de los mares", Gran Bretaña, está mostrando el mayor interés en los láseres basados en el mar. La falta de una industria láser no permite que el proyecto se ejecute por sí solo, en relación con lo cual, en 2016, el Ministerio de Defensa británico anunció una licitación para el desarrollo de un demostrador de tecnología LDEW (Laser Directed Energy Weapon), que fue ganado por la empresa alemana MBDA Deutschland. En 2017, el consorcio presentó un prototipo de tamaño completo del láser LDEW.
A principios de 2016, MBDA Deutschland presentó el efector láser, que se puede instalar en vehículos terrestres y marítimos y está diseñado para destruir vehículos aéreos no tripulados, misiles y proyectiles de mortero. El complejo brinda defensa en el sector de 360 grados, tiene un tiempo de reacción mínimo y es capaz de repeler golpes provenientes de diferentes direcciones. La compañía dice que su láser tiene un enorme potencial de desarrollo.
“Recientemente, MBDA Deutschland ha invertido mucho de su presupuesto en tecnología láser. Hemos logrado resultados significativos en comparación con otras empresas , - dice el director de ventas y desarrollo comercial de la empresa, Peter Heilmeyer.
Las empresas alemanas están a la par, y quizás superan, a las empresas estadounidenses en la carrera de armas láser, y son bastante capaces de ser las primeras en presentar no solo sistemas láser terrestres, sino también marítimos
En Francia, se está considerando el prometedor proyecto Advansea de DCNS utilizando tecnología de propulsión eléctrica completa. Está previsto que el proyecto Advansea esté equipado con un generador de electricidad de 20 megavatios capaz de satisfacer las necesidades, incluidas las prometedoras armas láser.
En Rusia, según informes de los medios, se pueden desplegar armas láser sobre el prometedor destructor nuclear Leader. Por un lado, una central nuclear nos permite suponer que hay suficiente energía para dar energía a las armas láser, por otro lado, este proyecto se encuentra en la etapa de diseño preliminar, y es claramente prematuro hablar de algo específico..
Por separado, es necesario destacar el proyecto estadounidense de un láser de electrones libres - Free Electron Laser (FEL), desarrollado en interés de la Marina de los EE. UU. Las armas láser de este tipo tienen diferencias significativas en comparación con otros tipos de láseres.
La radiación en un láser de electrones libres es generada por un haz monoenergético de electrones que se mueven en un sistema periódico de desviación de campos eléctricos o magnéticos. Al variar la energía del haz de electrones, así como la fuerza del campo magnético y la distancia entre los imanes, es posible variar la frecuencia de la radiación láser en un amplio rango, recibiendo radiación en la salida en el rango de X -ray al microondas.
Los láseres de electrones libres son grandes, lo que dificulta su colocación en portadores pequeños. En este sentido, los barcos de gran superficie son portadores óptimos de este tipo de láser.
Boeing está desarrollando el láser FEL para la Marina de los EE. UU. En 2011 se demostró un prototipo de láser FEL de 14 kW. Por el momento, se desconoce el estado de trabajo de este láser, se planificó aumentar gradualmente la potencia de radiación hasta 1 MW. La principal dificultad es la creación de un inyector de electrones de la potencia requerida.
A pesar de que las dimensiones del láser FEL superarán las dimensiones de los láseres de potencia comparable basados en otras tecnologías (estado sólido, fibra), su capacidad para cambiar la frecuencia de radiación en un amplio rango le permitirá elegir la longitud de onda en de acuerdo con las condiciones climáticas y el tipo de objetivo a alcanzar. La aparición de láseres FEL de suficiente potencia es difícil de esperar en un futuro próximo, sino que sucederá después de 2030.
En comparación con otros tipos de fuerzas armadas, la colocación de armas láser en buques de guerra tiene ventajas y desventajas.
En los barcos existentes, la potencia de las armas láser que se pueden instalar durante la modernización está limitada por las capacidades de los generadores eléctricos. Los barcos más nuevos y prometedores se están desarrollando sobre la base de tecnologías de propulsión eléctrica, que proporcionarán suficiente electricidad a las armas láser.
Hay mucho más espacio en los barcos que en los transportistas terrestres y aéreos, por lo que no hay problemas con la colocación de equipos de gran tamaño. Por último, existen oportunidades para proporcionar un enfriamiento eficaz de los equipos láser.
Por otro lado, los barcos se encuentran en un entorno agresivo: agua de mar, niebla salina. La alta humedad sobre la superficie del mar reducirá significativamente la potencia de la radiación láser cuando los objetivos se golpean por encima de la superficie del agua y, por lo tanto, la potencia mínima de un arma láser adecuada para su despliegue en barcos puede estimarse en 100 kW.
Para los barcos, la necesidad de derrotar a objetivos "baratos", como minas y misiles no guiados, no es tan crítica; tales armas pueden representar una amenaza limitada solo en sus áreas de base. Además, la amenaza que suponen las embarcaciones pequeñas no puede considerarse como una justificación para el despliegue de armas láser, aunque en algunos casos pueden provocar graves daños.
Los UAV de pequeño tamaño representan una cierta amenaza para los barcos, como herramienta de reconocimiento y como medio para destruir puntos vulnerables del barco, por ejemplo, el radar. La derrota de estos vehículos aéreos no tripulados con misiles y armas de cañón puede ser difícil y, en este caso, la presencia de armas de defensa láser a bordo del barco resolverá por completo este problema.
Los misiles antibuque (ASM), contra los cuales se pueden usar armas láser, se pueden dividir en dos subgrupos:
- misiles antibuque subsónicos y supersónicos de bajo vuelo;
- misiles antibuque supersónicos e hipersónicos, que atacan desde arriba, incluso a lo largo de una trayectoria aerobalística.
Con respecto a los misiles antibuque de bajo vuelo, un obstáculo para las armas láser será la curvatura de la superficie terrestre, que limita el alcance de un disparo directo, y la saturación de la atmósfera inferior con vapor de agua, que reduce la potencia de el haz.
Para aumentar el área afectada, se están considerando opciones para colocar los elementos emisores de armas láser en la superestructura. Es probable que la potencia de un láser adecuado para disparar misiles antibuque modernos de bajo vuelo sea de 300 kW.
El área afectada de los misiles antibuque que atacan a lo largo de una trayectoria a gran altitud estará limitada solo por el poder de la radiación láser y las capacidades de los sistemas de guía.
El objetivo más difícil serán los misiles anti-barco hipersónicos, tanto por el tiempo mínimo pasado en el área afectada como por la presencia de protección térmica estándar. Sin embargo, la protección térmica está optimizada para calentar el cuerpo del misil antibuque durante el vuelo, y los kilovatios adicionales obviamente no beneficiarán al cohete.
La necesidad de destrucción garantizada de misiles anti-buque hipersónicos requerirá la colocación de láseres a bordo del buque con una potencia de más de 1 MW, la mejor solución sería un láser de electrones libres. Además, las armas láser de este poder se pueden usar contra naves espaciales de órbita baja.
De vez en cuando, en publicaciones sobre temas militares, incluida la Revista Militar, se discute información sobre la débil protección de los misiles antibuque con un cabezal de radar (buscador de RL), contra la interferencia radioelectrónica y las cortinas de enmascaramiento utilizadas desde el tablero. el barco. Se considera que la solución a este problema es el uso de un buscador multiespectral, incluidos los canales de televisión y de imágenes térmicas. La presencia de armas láser a bordo del barco, incluso con una potencia mínima de unos 100 kW, puede neutralizar las ventajas de un misil antibuque con un buscador multiespectral, debido al cegamiento constante o temporal de matrices sensibles.
En Estados Unidos se están desarrollando variantes de pistolas láser acústicas que permiten reproducir vibraciones sonoras intensas a una distancia considerable de la fuente de radiación. Quizás, basándose en estas tecnologías, los láseres de barcos se pueden utilizar para crear interferencias acústicas u objetivos falsos para los sonares y torpedos enemigos.
Por lo tanto, se puede suponer que la aparición de armas láser en los buques de guerra aumentará su resistencia a todo tipo de armas de ataque
El principal obstáculo para colocar armas láser en los barcos es la falta de energía eléctrica necesaria. En este sentido, la aparición de un arma láser verdaderamente eficaz probablemente comenzará solo con la puesta en servicio de naves prometedoras con tecnología de propulsión eléctrica completa.
Se puede instalar un número limitado de láseres con una potencia de aproximadamente 100-300 kW en los barcos modernizados.
En los submarinos, la colocación de armas láser con una potencia de 300 kW o más con la salida de radiación a través de un dispositivo terminal ubicado en el periscopio permitirá al submarino atacar armas antisubmarinas enemigas desde la profundidad del periscopio: defensa antisubmarina (ASW) aviones y helicópteros.
Un aumento adicional en la potencia del láser, de 1 MW y más, permitirá dañar o destruir completamente las naves espaciales de órbita baja, de acuerdo con la designación del objetivo externo. Las ventajas de colocar tales armas en submarinos: alto sigilo y alcance global del portaaviones. La capacidad de moverse en el Océano Mundial a un alcance ilimitado permitirá que un submarino, un portador de un arma láser, alcance un punto óptimo para destruir un satélite espacial, teniendo en cuenta su trayectoria de vuelo. Y el secreto hará que sea difícil para el enemigo hacer afirmaciones (bueno, la nave espacial se descompuso, cómo demostrar quién la derribó, si obviamente las fuerzas armadas no estaban presentes en esta región).
En general, en la etapa inicial, la marina sentirá los beneficios de la introducción de armas láser en menor medida en comparación con otros tipos de fuerzas armadas. Sin embargo, en el futuro, a medida que los misiles antibuque continúen mejorando, los sistemas láser se convertirán en una parte integral de la defensa aérea / defensa antimisiles de los barcos de superficie y, posiblemente, de los submarinos.
