Experimente zur Installation von Laserwaffen auf Schiffen in der UdSSR wurden seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts durchgeführt.
1976 wurde die Leistungsbeschreibung (TOR) für den Umbau des Landungsbootes Project 770 SDK-20 zum Experimentalschiff Foros (Project 10030) mit dem Laserkomplex Aquilon genehmigt. Im Jahr 1984 trat das Schiff unter der Bezeichnung OS-90 "Foros" der Schwarzmeerflotte der UdSSR und auf dem Testgelände Feodossija bei; zum ersten Mal in der Geschichte der sowjetischen Marine Testfeuer aus der Laserkanone "Aquilon" wurde rausgebracht. Das Schießen war erfolgreich, die tief fliegende Rakete wurde rechtzeitig erkannt und durch einen Laserstrahl zerstört.
Anschließend wurde der Komplex "Aquilon" auf einem kleinen Artillerieschiff installiert, das nach dem modifizierten Projekt 12081 gebaut wurde. Die Leistung des Komplexes wurde reduziert, sein Zweck bestand darin, optoelektronische Mittel zu deaktivieren und die Augen des feindlichen antiamphibischen Verteidigungspersonals zu beschädigen.
Gleichzeitig wurde das Aydar-Projekt ausgearbeitet, um die leistungsstärkste schiffsgestützte Laserinstallation in der UdSSR zu schaffen. 1978 wurde der Holzträger Vostok-3 in einen Laserwaffenträger umgewandelt - das Dixon-Schiff (Projekt 05961). Als Energiequelle für die Aydar-Laserinstallation wurden auf dem Schiff drei Düsentriebwerke eines Tu-154-Flugzeugs installiert.
Bei Tests im Jahr 1980 wurde eine Lasersalve auf ein 4 Kilometer entferntes Ziel abgefeuert. Das Ziel wurde beim ersten Mal getroffen, aber niemand von den Anwesenden sah den Strahl selbst und die sichtbare Zerstörung des Ziels. Der Aufprall wurde von einem auf dem Target installierten Thermosensor aufgezeichnet, die Strahleffizienz betrug 5%, vermutlich wurde ein erheblicher Teil der Strahlenergie durch Feuchtigkeitsverdunstung von der Meeresoberfläche absorbiert.
Auch in den USA wird seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts, als das ASMD-Programm (Anti-Ship Missile Defense) begann, an der Entwicklung von Kampflaserwaffen geforscht. Zunächst wurde an gasdynamischen Lasern gearbeitet, dann verlagerte sich der Schwerpunkt auf chemische Laser.
1973 begann TRW mit der Arbeit an einem experimentellen Demonstrationsmodell eines kontinuierlichen Fluorid-Deuterium-Lasers NACL (Navy ARPA Chemical Laser) mit einer Leistung von etwa 100 kW. Bis 1976 wurden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten (F&E) am NACL-Komplex durchgeführt.
1977 startete das US-Verteidigungsministerium das Sea Light-Programm mit dem Ziel, eine Hochenergie-Laseranlage mit einer Leistung von bis zu 2 MW zu entwickeln. Als Ergebnis wurde eine Polygonanlage für einen Fluorid-Deuterium-Chemielaser "MIRACL" (Mid-IniaRed Advanced Chemical Laser) geschaffen, der in einem kontinuierlichen Modus der Strahlungserzeugung mit einer maximalen Ausgangsleistung von 2,2 MW bei einer Wellenlänge von 3,8 arbeitet μm wurden die ersten Tests im September 1980 durchgeführt.
1989 wurden im Testzentrum White Sands Experimente mit dem MIRACL-Laserkomplex zum Abfangen von funkgesteuerten Zielen des Typs BQM-34 durchgeführt, die den Flug von Anti-Schiffs-Raketen (ASM) mit Unterschallgeschwindigkeit simulierten. Anschließend wurden Abfangraketen von Überschall- (M = 2) Vandalen-Raketen durchgeführt, die einen Angriff von Anti-Schiffs-Raketen in geringer Höhe simulierten. Während der von 1991 bis 1993 durchgeführten Tests klärten die Entwickler die Kriterien für die Zerstörung von Raketen verschiedener Klassen und führten auch das praktische Abfangen von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) durch, um den Einsatz von Anti-Schiffs-Raketen durch den Feind zu simulieren.
In den späten 1990er Jahren wurde die Verwendung eines chemischen Lasers als Schiffswaffe aufgrund der Notwendigkeit, giftige Komponenten zu lagern und zu verwenden, aufgegeben.
Zukünftig konzentrierten sich die US Navy und andere NATO-Staaten auf Laser, die mit elektrischer Energie betrieben werden.
Als Teil des SSL-TM-Programms hat Raytheon einen 33 kW LaWS (Laser Weapon System) Demolaserkomplex erstellt. Bei Versuchen im Jahr 2012 traf der LaWS-Komplex des Dewey-Zerstörers (EM) (der Arleigh-Burke-Klasse) 12 BQM-I74A-Ziele.
Der LaWS-Komplex ist modular aufgebaut, Leistung wird durch Summieren von Strahlen von Festkörper-Infrarotlasern geringerer Leistung gewonnen. Die Laser sind in einem einzigen massiven Körper untergebracht. Seit 2014 ist der Laserkomplex LaWS auf dem Kriegsschiff USS Ponce (LPD-15) installiert, um die Auswirkungen realer Einsatzbedingungen auf die Funktionsfähigkeit und Effektivität der Waffe zu bewerten. Bis 2017 sollte die Leistung des Komplexes auf 100 kW gesteigert werden.
Demonstration des LaWS-Lasers
Derzeit entwickeln mehrere amerikanische Unternehmen, darunter Northrop Grumman, Boeing und Locheed Martin, Laser-Selbstverteidigungssysteme für Schiffe auf Basis von Festkörper- und Faserlasern. Um die Risiken zu reduzieren, führt die US Navy gleichzeitig mehrere Programme durch, die auf die Beschaffung von Laserwaffen abzielen. Aufgrund von Namensänderungen im Rahmen der Übertragung von Projekten von einem Unternehmen in ein anderes oder der Zusammenlegung von Projekten kann es zu Namensüberschneidungen kommen.
Laut amerikanischen Medienberichten beinhaltet das Projekt der vielversprechenden US Navy Fregatte FFG (X) die Anforderung, einen 150-kW-Kampflaser zu installieren (oder einen Platz für die Installation zu reservieren) unter der Kontrolle des Kampfsystems COMBATSS-21.
Das größte Interesse an seegestützten Lasern zeigt neben den USA der ehemalige "Herrscher der Meere" - Großbritannien. Das Fehlen einer Laserindustrie lässt eine eigenständige Umsetzung des Projekts nicht zu, in dessen Zusammenhang das britische Verteidigungsministerium 2016 eine Ausschreibung für die Entwicklung eines LDEW-Technologiedemonstrators (Laser Directed Energy Weapon) ausgeschrieben hat, der wurde von der deutschen Firma MBDA Deutschland gewonnen. 2017 stellte das Konsortium einen Prototyp des LDEW-Lasers in Originalgröße vor.
Anfang 2016 stellte MBDA Deutschland den Laser-Effektor vor, der auf Land- und Seeschiffen installiert werden kann und zur Zerstörung von UAVs, Raketen und Mörsergranaten ausgelegt ist. Der Komplex bietet Verteidigung im 360-Grad-Sektor, hat eine minimale Reaktionszeit und ist in der Lage, Schläge aus verschiedenen Richtungen abzuwehren. Das Unternehmen sagt, dass sein Laser enormes Entwicklungspotenzial hat.
„MBDA Deutschland hat in letzter Zeit massiv aus seinem Budget in die Lasertechnologie investiert. Wir haben im Vergleich zu anderen Unternehmen signifikante Ergebnisse erzielt , - sagt der Leiter des Unternehmens für Vertrieb und Business Development Peter Heilmeyer.
Deutsche Unternehmen sind im Laser-Wettrüsten auf Augenhöhe mit US-Unternehmen und überholen sie möglicherweise und sind durchaus in der Lage, als erste nicht nur landgestützte, sondern auch seegestützte Lasersysteme vorzustellen
In Frankreich wird das vielversprechende Advansea-Projekt von DCNS in Erwägung gezogen, vollelektrische Antriebstechnologie zu verwenden. Das Advansea-Projekt soll mit einem 20-Megawatt-Stromgenerator ausgestattet werden, der den Bedarf einschließlich vielversprechender Laserwaffen decken kann.
In Russland können laut Medienberichten Laserwaffen auf den vielversprechenden Nuklearzerstörer Leader eingesetzt werden. Einerseits lässt ein Kernkraftwerk vermuten, dass genügend Strom vorhanden ist, um Laserwaffen mit Strom zu versorgen, andererseits befindet sich dieses Projekt im Stadium der Vorplanung und es ist eindeutig verfrüht, über etwas Konkretes zu sprechen.
Unabhängig davon ist das amerikanische Projekt eines Freie-Elektronen-Lasers - Free Electron Laser (FEL) - hervorzuheben, das im Interesse der US-Marine entwickelt wurde. Laserwaffen dieses Typs weisen erhebliche Unterschiede zu anderen Lasertypen auf.
Strahlung in einem Freie-Elektronen-Laser wird durch einen monoenergetischen Elektronenstrahl erzeugt, der sich in einem periodischen System ablenkender elektrischer oder magnetischer Felder bewegt. Durch Änderung der Energie des Elektronenstrahls sowie der Stärke des Magnetfelds und des Abstands zwischen den Magneten ist es möglich, die Frequenz der Laserstrahlung über einen weiten Bereich zu variieren, wobei am Ausgang Strahlung im Bereich von X -Strahl in die Mikrowelle.
Freie-Elektronen-Laser sind groß, was es schwierig macht, sie auf kleinen Trägern zu platzieren. In diesem Sinne sind große Überwasserschiffe optimale Träger dieses Lasertyps.
Boeing entwickelt den FEL-Laser für die US Navy. Ein Prototyp eines 14 kW FEL-Lasers wurde 2011 demonstriert. Der Stand der Arbeiten an diesem Laser ist derzeit nicht bekannt, es war geplant, die Strahlungsleistung sukzessive auf bis zu 1 MW zu erhöhen. Die Hauptschwierigkeit ist die Schaffung eines Elektroneninjektors der erforderlichen Leistung.
Trotz der Tatsache, dass die Abmessungen des FEL-Lasers die Abmessungen von Lasern vergleichbarer Leistung auf der Grundlage anderer Technologien (Festkörper, Faser) übersteigen, können Sie durch seine Fähigkeit, die Strahlungsfrequenz über einen weiten Bereich zu ändern, die Wellenlänge in. wählen entsprechend den Wetterbedingungen und der Art des zu treffenden Ziels. Das Erscheinen von FEL-Lasern mit ausreichender Leistung ist in naher Zukunft schwer zu erwarten, sondern wird nach 2030 eintreten.
Im Vergleich zu anderen Streitkräften hat die Platzierung von Laserwaffen auf Kriegsschiffen sowohl Vor- als auch Nachteile.
Auf bestehenden Schiffen ist die Leistung von Laserwaffen, die während der Modernisierung installiert werden können, durch die Fähigkeiten von elektrischen Generatoren begrenzt. Auf Basis elektrischer Antriebstechnologien werden die neuesten und vielversprechendsten Schiffe entwickelt, die Laserwaffen mit ausreichend Strom versorgen.
Auf Schiffen ist viel mehr Platz als auf Boden- und Luftfahrtunternehmen, daher gibt es keine Probleme bei der Platzierung von großformatigen Geräten. Schließlich gibt es Möglichkeiten, eine effektive Kühlung von Lasergeräten bereitzustellen.
Andererseits befinden sich Schiffe in einer aggressiven Umgebung – Meerwasser, Salznebel. Eine hohe Luftfeuchtigkeit über der Meeresoberfläche reduziert die Leistung der Laserstrahlung beim Auftreffen von Zielen über der Wasseroberfläche erheblich, daher kann die Mindestleistung einer für den Einsatz auf Schiffen geeigneten Laserwaffe auf 100 kW geschätzt werden.
Für Schiffe ist die Notwendigkeit, "billige" Ziele wie Minen und ungelenkte Raketen zu besiegen, nicht so kritisch; solche Waffen können nur in ihren Stützpunkten eine begrenzte Bedrohung darstellen. Auch die Bedrohung durch kleine Schiffe kann nicht als Rechtfertigung für den Einsatz von Laserwaffen angesehen werden, obwohl sie zum Teil schwere Schäden verursachen können.
Kleine UAVs stellen eine gewisse Bedrohung für Schiffe dar, sowohl als Mittel zur Aufklärung als auch als Mittel zur Zerstörung von verwundbaren Stellen des Schiffes, beispielsweise eines Radars. Die Niederlage solcher UAVs mit Raketen- und Kanonenwaffen kann schwierig sein, und in diesem Fall wird das Vorhandensein von Laserabwehrwaffen an Bord des Schiffes dieses Problem vollständig lösen.
Anti-Schiffs-Raketen (ASM), gegen die Laserwaffen eingesetzt werden können, lassen sich in zwei Untergruppen einteilen:
- tief fliegende Unterschall- und Überschall-Anti-Schiffs-Raketen;
- Überschall- und Hyperschall-Anti-Schiffs-Raketen, die von oben angreifen, auch entlang einer aeroballistischen Flugbahn.
In Bezug auf tieffliegende Anti-Schiffs-Raketen wird ein Hindernis für Laserwaffen die Krümmung der Erdoberfläche sein, die die Reichweite eines direkten Schusses begrenzt, und die Sättigung der unteren Atmosphäre mit Wasserdampf, die die Leistung von der Balken.
Um die betroffene Fläche zu vergrößern, werden Optionen erwogen, die emittierenden Elemente von Laserwaffen auf dem Aufbau zu platzieren. Die Leistung eines Lasers, der für die Zerstörung moderner tieffliegender Anti-Schiffs-Raketen geeignet ist, wird höchstwahrscheinlich 300 kW oder mehr betragen.
Der betroffene Bereich von Anti-Schiffs-Raketen, die entlang einer Flugbahn in großer Höhe angreifen, wird nur durch die Leistung der Laserstrahlung und die Fähigkeiten von Leitsystemen begrenzt.
Das schwierigste Ziel werden Hyperschall-Anti-Schiffs-Raketen sein, sowohl aufgrund der minimalen Verweildauer im betroffenen Gebiet als auch aufgrund des Vorhandenseins eines standardmäßigen Wärmeschutzes. Der Wärmeschutz ist jedoch für die Erwärmung des Anti-Schiffs-Raketenkörpers während des Fluges optimiert, und die zusätzlichen Kilowatt kommen der Rakete offensichtlich nicht zugute.
Die Notwendigkeit einer garantierten Zerstörung von Hyperschall-Anti-Schiffs-Raketen erfordert die Platzierung von Lasern an Bord des Schiffes mit einer Leistung von mehr als 1 MW, die beste Lösung wäre ein Freie-Elektronen-Laser. Außerdem können Laserwaffen dieser Stärke gegen Raumfahrzeuge mit niedriger Umlaufbahn eingesetzt werden.
In Veröffentlichungen zu militärischen Themen, unter anderem in der Military Review, werden von Zeit zu Zeit Informationen über den schwachen Schutz von Schiffsabwehrraketen mit Radarsuchkopf (RL-Suchkopf), gegen elektronische Störungen und vom Schiff verwendete Maskierungsvorhänge diskutiert. Als Lösung für dieses Problem wird die Verwendung eines multispektralen Suchers angesehen, der Fernseh- und Wärmebildkanäle umfasst. Das Vorhandensein von Laserwaffen an Bord des Schiffes kann bereits bei einer Mindestleistung von etwa 100 kW die Vorteile eines Anti-Schiff-Raketensystems mit multispektralem Sucher durch ständige oder vorübergehende Blendung empfindlicher Matrizen zunichte machen.
In den USA werden Varianten von akustischen Laserkanonen entwickelt, die es ermöglichen, intensive Schallschwingungen in beträchtlicher Entfernung von der Strahlungsquelle zu reproduzieren. Auf der Grundlage dieser Technologien können Schiffslaser möglicherweise verwendet werden, um akustische Interferenzen oder falsche Ziele für feindliche Sonare und Torpedos zu erzeugen.
Es ist daher davon auszugehen, dass das Erscheinen von Laserwaffen auf Kriegsschiffen deren Widerstandsfähigkeit gegen alle Arten von Angriffswaffen erhöht
Das Haupthindernis für die Platzierung von Laserwaffen auf Schiffen ist das Fehlen der notwendigen elektrischen Energie. In dieser Hinsicht wird die Entstehung einer wirklich effektiven Laserwaffe höchstwahrscheinlich erst mit der Indienststellung vielversprechender Schiffe mit vollelektrischer Antriebstechnologie beginnen.
Auf den modernisierten Schiffen kann eine begrenzte Anzahl von Lasern mit einer Leistung von ca. 100-300 kW installiert werden.
Bei U-Booten ermöglicht die Platzierung von Laserwaffen mit einer Leistung von 300 kW oder mehr mit Strahlungsleistung durch ein am Periskop befindliches Endgerät dem U-Boot, feindliche U-Boot-Waffen aus der Tiefe des Periskops anzugreifen - U-Abwehr-Abwehr (ASW) Flugzeuge und Hubschrauber.
Eine weitere Erhöhung der Laserleistung von 1 MW und mehr wird je nach externer Zielbestimmung eine Beschädigung oder eine vollständige Zerstörung von Raumfahrzeugen mit niedriger Umlaufbahn ermöglichen. Die Vorteile der Platzierung solcher Waffen auf U-Booten: hohe Tarnung und globale Reichweite des Trägers. Die Fähigkeit, sich im Weltmeer auf unbegrenzte Weise zu bewegen, ermöglicht es einem U-Boot - einem Träger einer Laserwaffe, den Punkt zu erreichen, der unter Berücksichtigung seiner Flugbahn optimal für die Zerstörung eines Weltraumsatelliten ist. Und Geheimhaltung wird es dem Feind erschweren, Ansprüche geltend zu machen (na ja, das Raumschiff ist außer Betrieb, wie kann man beweisen, wer es abgeschossen hat, wenn offensichtlich die Streitkräfte in dieser Region nicht anwesend waren).
Im Allgemeinen wird die Marine im Vergleich zu anderen Streitkräften in der Anfangsphase die Vorteile der Einführung von Laserwaffen in geringerem Maße spüren. In Zukunft werden Lasersysteme jedoch mit der weiteren Verbesserung der Anti-Schiffs-Raketen zu einem integralen Bestandteil der Luftverteidigung / Raketenabwehr von Überwasserschiffen und möglicherweise U-Booten.
