Laser para submarinos

Armas láser de alta energía en submarinos nucleares mejorados de Virginia

En los documentos de presupuesto abierto de las fuerzas armadas de EE. UU., Se publicó información de que los submarinos modernizados de propulsión nuclear (submarinos) de la clase Virginia están planeando desplegar un láser de alta energía armas. La potencia inicial del láser debe ser de 300 kilovatios (con un aumento posterior de 500 kilovatios). Un reactor submarino nuclear de 30 megavatios proporcionará energía al láser. Presumiblemente, ya se están realizando pruebas con láser para submarinos nucleares alimentados por una fuente de energía externa (no de la red de submarinos a bordo).

El láser debe integrarse en el periscopio no penetrante del submarino. Se puede suponer que el emisor láser en sí se colocará en un estuche duradero, y la salida de la radiación láser será a través de fibra óptica, en este caso solo el dispositivo de enfoque y guía del haz se colocará en el mástil.

Por otro lado, EE. UU. Ha hecho un gran progreso en la miniaturización de los láseres de alta potencia: se supone que los helicópteros de combate Apache y UAV deben estar equipados con un láser con una potencia de 30-50 kW y aviones de combate tácticos F-100 con una potencia de 300-35 kW, debe tenerse en cuenta que el diseño del láser Se debe integrar una potente fuente de alimentación, que el submarino tiene por defecto. En esta realización, el emisor láser puede integrarse directamente en el mástil telescópico no penetrante. 

Las armas láser se vuelven lo suficientemente compactas como para desplegarlas en helicópteros militares y aviones tácticos. aviación

¿Láser en un submarino? Parecería absurdo. Después de todo, el agua de mar es prácticamente impermeable a la radiación láser. Incluso la capa superficial de la atmósfera tiene un efecto extremadamente negativo sobre la radiación láser debido a la niebla salina en aerosol.

Pero un láser de combate en un submarino nuclear no está destinado a disparar a submarinos. Su tarea principal es garantizar la defensa aérea de los submarinos nucleares. En el articulo “En la frontera de dos ambientes. La evolución de submarinos prometedores en condiciones de mayor probabilidad de su detección por el enemigo " Examinamos la importancia de integrar los sistemas de misiles antiaéreos (SAM) en los submarinos de la marina rusa. flota.

El equipo submarino fue considerado por varios países, por ejemplo, Francia.

Para los Estados Unidos, equipar submarinos de defensa aérea siempre ha sido una preocupación secundaria. Durante los años del poder de la URSS, la creación de sistemas de defensa aérea submarina (sistemas de defensa aérea submarina) fue una tarea extremadamente difícil debido a la falta de cabezales de referencia de radar activos (ARLGSN) y la baja eficiencia de los cabezales de referencia infrarrojos (IKGSN), y después del colapso de la URSS, la flota y la aviación estadounidense comenzaron a dominar el mundo el océano, pudiendo proporcionar defensa submarina nuclear prácticamente en cualquier parte de los océanos del mundo.

Pero todo está cambiando. Y si la Armada rusa aún no representa una amenaza global para la Armada de los Estados Unidos, entonces la amenaza de la Armada china en rápido crecimiento ya no puede ignorarse. En la actualidad, China va muy por detrás de las principales potencias mundiales, tanto en términos de creación de submarinos modernos como en la organización de una defensa antisubmarina efectiva. Pero en vista de la capacidad de la industria de la RPC para la producción en masa de equipos militares, es probable que si reciben de una forma u otra (espionaje, compra, progreso en sus propios desarrollos, acceso a tecnologías críticas) no habrá problemas con la producción en masa y en el menor tiempo posible la Armada china puede adquirir una gran y moderna defensa antisubmarina de aviación (OLP).

Pero, ¿por qué la Marina de los EE. UU. Es un láser? Tecnológicamente, sin duda será más fácil crear un sistema de misiles antiaéreos, especialmente porque dicho trabajo ya se ha llevado a cabo tanto en los EE. UU. Como en los países de la OTAN. En primer lugar, es posible que se esté trabajando para crear submarinos SAM en los Estados Unidos. En segundo lugar, en comparación con SAM, las armas láser tienen una serie de ventajas:

- la munición del sistema de defensa aérea es limitada, y para su despliegue es necesario reducir el potencial de ataque de los submarinos nucleares, teniendo en cuenta la potencia del láser del reactor nuclear submarino, la munición láser puede considerarse condicionalmente ilimitada;

- el lanzamiento de un misil guiado antiaéreo (SAM) desde debajo del agua en cualquier caso desenmascara los submarinos, tanto en el momento del lanzamiento del SAM como durante su vuelo, y la radiación láser se propaga "instantáneamente", prácticamente no hay tiempo para que el objetivo reaccione;

- Proporcionar protección contra la radiación láser (LI) es mucho más difícil que desde SAM, que puede ser derribado por un sistema de defensa láser, rechazado por la guerra electrónica (EW) u objetivos falsos. Para protegerse contra LI, tendrá que rehacer toda la estructura de la aeronave o el helicóptero de la OLP, retirar las armas del interior, cerrar los sensores y los pilotos.

El periscopio optoelectrónico del submarino tipo Virginia es capaz de adquirir una imagen circular del espacio circundante en unos pocos segundos, y en caso de detectar un objetivo, dirija las armas láser hacia él. Dependiendo de las condiciones climáticas, el alcance del objetivo y su maniobrabilidad, el tiempo para golpear aviones y helicópteros de aviación con un láser PLO con una potencia de 300-500 kW será de aproximadamente 15-30 segundos, lo que no le da tiempo al enemigo para devolver el golpe. 

Mástil optoelectrónico no penetrante de Virginia

Desventajas y ventajas de colocar armas láser en submarinos

Las desventajas de las armas láser incluyen la imposibilidad de disparar láser "desde posiciones cerradas": el objetivo debe estar dentro de la línea de visión. En algunas situaciones, el objetivo puede bajar bruscamente la altitud y esconderse de la radiación láser más allá del horizonte. Sin embargo, este inconveniente tampoco puede considerarse crítico. Si el objetivo estaba inicialmente debajo del horizonte, entonces la orientación sobre los misiles es imposible sin la designación externa del objetivo. Si el objetivo estaba originalmente en la línea de visión, entonces es poco probable que tenga tiempo para un cambio brusco de altitud.

La altura de patrulla regular del Boeing P-8 Poseidon es de 60 metros sobre el nivel del mar a una velocidad de 333 km / h. A tal altura, estará en la zona de visibilidad del periscopio, extendida a una altura de 1 metro, y por lo tanto en la zona de daño del láser, a una distancia de aproximadamente 30 kilómetros. Al elevar el mástil en 2 metros, aumentaremos la revisión a 60 kilómetros.

Rango láser máximo

Además, un inconveniente del láser como arma puede considerarse una disminución en su eficiencia en condiciones climáticas adversas. Esto es especialmente cierto debido al hecho de que la aeronave PLO opera a baja altitud, debilitando el efecto del rayo láser. Pero aquí debemos tener en cuenta que esta influencia no es tan grande como parece.

Propagación de radiación láser a distancias operativas (extractos del artículo de A. S. Boreisho "Láseres químicos móviles potentes")

Durante las pruebas en los Estados Unidos del complejo láser en el aire Boeing YAL-1 con una potencia láser de aproximadamente 1 MW, los objetivos de entrenamiento fueron derrotados en un rango de aproximadamente 250 km. En base a esto, se puede suponer que para un láser con una potencia de 300-500 kW, el rango de destrucción será de aproximadamente 80-120 kilómetros. En consecuencia, incluso con una disminución de la potencia de LI a la mitad debido a la influencia de la capa superficial de la atmósfera, el rango estimado debe ser de aproximadamente 40-60 kilómetros. En realidad, el alcance de la destrucción estará más limitado por los medios de detección de objetivos que las armas láser.

Colocar armas láser en un submarino nuclear tiene sus propias ventajas. En primer lugar, es una fuente ilimitada de energía. El reactor submarino nuclear es capaz de satisfacer todas las necesidades energéticas de los láseres de alta potencia. En segundo lugar, es una oportunidad para proporcionar un enfriamiento efectivo con agua de mar. Por supuesto, un rastro térmico adicional puede desenmascarar los submarinos nucleares en el momento de la operación del arma láser, pero dada la corta duración del láser, esto no es crítico. Y la emisión térmica del funcionamiento del láser no se puede comparar con los volúmenes de calor eliminados del reactor. En tercer lugar, este es el espacio para colocar armas láser. A pesar del diseño ajustado, en el submarino puedes encontrar claramente más espacio que en un avión táctico.

Por lo tanto, Estados Unidos puede ser el primero en proporcionar a sus submarinos capacidades únicas para contrarrestar los aviones enemigos. Y esto a pesar del hecho de que la Marina de los EE. UU. Ya es la más fuerte del mundo, superando las capacidades de la Marina / Marina de todos los demás países del mundo combinados.

Recordando las capacidades de los sistemas de misiles antiaéreos de EE. UU. Y la posibilidad discutida anteriormente de instalar sistemas de defensa aérea SAM en submarinos rusos prometedores y modernizados, uno puede preguntarse: ¿se necesita un arma láser en los submarinos de la Armada rusa y hay alguna oportunidad para su desarrollo y producción? 

"Relight" en el "Me gusta"

Como ya hemos discutido en una serie de artículos sobre armas láser (partes 1, 2, 3, 4), en Rusia existen ciertos problemas con la creación de láseres modernos potentes y compactos, principalmente de estado sólido, fibra y líquidos.

Por supuesto, puede confiar en desarrollos secretos, pero la realidad es que los láseres de alta potencia son extremadamente populares en la industria, donde su importancia aún es mucho mayor que en los asuntos militares, y este es un gran mercado que brinda enormes ganancias a los fabricantes de láser. Si algunas de las compañías rusas tuvieran la oportunidad de crear láseres compactos potentes, sin duda se habrían propuesto para uso industrial, y hubiera sido una tontería no hacerlo, ya que las ganancias de la venta le permiten seguir adelante y desarrollarse. Pero el mercado ruso está densamente ocupado por fabricantes extranjeros: IPG Photonics, ROFIN-SINAR Technologies y otros.

Por otro lado, en Rusia se adoptó el complejo láser de combate Peresvet (BLK). En "Relight" hay muchas preguntas, que van desde sus características de rendimiento. Sería extremadamente interesante conocer al menos la potencia de radiación, su longitud de onda y el tipo de láser instalado. Lo que es característico, esta información en sí misma no es crítica desde el punto de vista del secreto: los propios Estados Unidos publican silenciosamente información sobre los tipos de láseres de combate que se están desarrollando (estado sólido, fibra, electrones libres), así como su potencia prevista. Por sí misma, esta información no le da al enemigo casi nada, porque la copia requiere planos, procesos técnicos y más. La cercanía excesiva indica un retraso tecnológico, como en el caso de Irán y Corea del Norte, o la implementación de una dirección innovadora, como fue el caso con la creación de armas nucleares o tecnología sigilosa de baja visibilidad.

BLK "Peresvet"

Mira lo mas real dos opciones para la implementación de BLK "Peresvet". En una versión pesimista, el Peresvet BLK se basa en un tipo obsoleto de láseres químicos y dinámicos de gas. En este caso, no se puede hablar de ninguna colocación en el submarino.

En una versión optimista, el Peresvet BLK se puede implementar sobre la base de un láser de bombeo nuclear. Esta es una tecnología avanzada que tiene todas las razones para ser secreta, mientras que su aplicación para fines industriales se complica por el uso de materiales fisibles radiactivos como fuente de bombeo. ¿Se puede adaptar el Peresvet BLK en este caso para su despliegue en un submarino?

En primer lugar, debe prestar atención a las dimensiones del complejo; colocarlo en el mástil del periscopio simplemente no funcionará. Ubicación excluida en submarinos no nucleares y diésel (NAPL / DEPL). En los submarinos nucleares multipropósito (ICAPL), lo más probable es que sea necesario incrustar un compartimento adicional, lo que aumentará significativamente su costo, pero de hecho tenemos muy pocos submarinos nucleares multipropósito, y son muy caros. Esto se aplica tanto a los submarinos existentes que se pueden modernizar como a los prometedores submarinos multipropósito del tipo Laika del proyecto Husky, cuyo desplazamiento se espera que sea menor que el desplazamiento de los submarinos nucleares de los proyectos 945, 971 y 885 (M).

Posible aparición del prometedor submarino nuclear Laika del proyecto Husky

Probablemente, los volúmenes requeridos para el despliegue del Peresvet BLK están presentes en los cruceros de misiles estratégicos (SSBN) del proyecto Borey 955A, incluso si para esto tendríamos que renunciar a 2-4 misiles balísticos. A cambio, habríamos ganado una mayor estabilidad del SSBN contra los aviones antisubmarinos enemigos.

La posibilidad de colocar armas láser en combinación con sistemas de defensa aérea SAM en el proyecto SSBN actualizado 955A "Borey" fue considerada previamente por el autor en el artículo. “Crucero submarino atómico multifuncional: una respuesta asimétrica hacia el oeste”. 

Las ventajas de desplegar Peresvet BLK en submarinos nucleares incluyen la disponibilidad de especialistas competentes en submarinos nucleares que pueden trabajar con equipos peligrosos para la radiación, que es Peresvet BLK, si se implementa sobre la base de un láser de bombeo nuclear. Bueno, uno no debe olvidarse de la posibilidad de enfriamiento efectivo de BLK con agua de mar.

Hallazgos

Las armas láser en el siglo XXI van de las páginas de las novelas de ciencia ficción al mundo real. Los principales países del mundo consideran las armas láser como una de las herramientas más importantes en el campo de batalla del futuro cercano. Además de los portadores tradicionales de armas láser, como aviones, barcos de superficie y plataformas terrestres, incluso las plataformas exóticas para láseres como los submarinos se consideran portadores. Y el uso de láseres de combate en submarinos puede darles oportunidades completamente nuevas para contrarrestar la OLP de los aviones.

Lo más probable es que Estados Unidos posea todas las tecnologías críticas para implementar un proyecto para desplegar armas láser en submarinos nucleares de varias clases. Además, en Rusia solo hay un complejo implementado de armas láser: BLK "Peresvet", cuyo tipo y características no se conocen a fondo.

Basado en el supuesto de que el Peresvet BLK se basa en un láser de bombeo nuclear, y sus dimensiones en imágenes de fotos y videos, debemos concluir que es posible colocar el Peresvet BLK sin un cambio estructural significativo solo en el proyecto Borey 955A RPKSN, pero incluso esta posibilidad puede ponerse en tela de juicio, y es posible que en la etapa actual sea mejor centrarse en el desarrollo de sistemas de misiles antiaéreos capaces de contrarrestar la defensa antimisiles antiaéreos a todo tipo de submarinos nucleares y submarinos nucleares y submarinos nucleares / submarinos nucleares modernizados y prometedores rusos.

Sin embargo, las armas láser por sí solas pueden convertirse en una de las piedras angulares en las que se basará el poder de las fuerzas armadas del futuro cercano. Es extremadamente importante para Rusia restaurar el desarrollo y la producción de láseres modernos de estado sólido, fibra y otros tipos de láseres, escalables en potencia y tamaño, que pueden ser ampliamente utilizados tanto para fines industriales como militares.

autor:

Andrey mitrofanov