Ameryka wybierze przyszłość? Samoloty z laserami bliżej niż myślimy

Amerykanie już od około czterech dekad eksperymentują z bronią laserową na tyle kompaktową, aby dało się ją zamontować na myśliwcach pokroju F-35. Demonstratory już powstały, a pierwsze bojowe wykorzystanie może nastąpić w ciągu najbliższych lat.

Koncepcja wykorzystania samolotów wielozadaniowych F-35 jako broni antybalistycznej jest znana od lat, ale dopiero teraz zaczyna się krystalizować. W wywiadzie z portalem Warrior Maven generał porucznik Thomas Todd, piastujący stanowiska dyrektora ds. innowacji w dowództwie Army Futures Command, stwierdził, że są plany wykorzystania F-35 jako łowców IBCM-ów (międzykontynentalnych pocisków balistycznych) z wykorzystaniem m.in. broni energetycznej.

Tymczasem pierwsze realne podejście Pentagonu do broni laserowej miało miejsce w 1999 r., kiedy to Amerykanie uznali lasery za broń przyszłości, a w 2000 r. powołano biuro High Energy Laser Joint Technology Office (HEL-JTO) mające nadzorować prace nad laserami nadającymi się do wykorzystania w broni przyszłości.

Te trwające od około czterdziestu lat badania i próby wreszcie zaczynają owocować bronią laserową na tyle małą, że będzie możliwe jej zastosowanie nie tylko na samolotach pokroju F-22, czy F-35, ale i nawet F-16 bądź F-15. Przedstawiamy zalety, ograniczenia oraz historię rozwoju lotniczej broni energetycznej.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Broń energetyczna będzie przełomem na miarę pojawienia się pocisków kierowanych, kiedy dominowały działka. Warto jednak wspomnieć, że początkowo ze względu na moc raczej poniżej 100 kW, będzie ona wykorzystywana jako system obrony przed pociskami rakietowymi.

Moc nie wystarczy do zniszczenia samolotu, ale pocisk rakietowy, który składa się w większości z paliwa rakietowego i wybuchowej głowicy bojowej, jest dużo prostszy do zniszczenia. Tutaj wystarczy tylko parę sekund "podgrzewania" celu, aby go zdetonować lub uszkodzić korpus pocisku, który np. rozpadnie się przy wykonywaniu nawrotu, jak to bywało z AIM-9L Sidewinder.

Aktualnie jedyną szansą przetrwania samolotu jest połączenie manewrów unikowych i systemów walki elektronicznej (WRE), wabików holowanych i coraz bardziej popularnych systemów Directional Infrared Counter Measures (DIRCM) zastępujących wyrzutnie flar. Ewentualnie można zestrzelić nadlatujące pociski za pomocą pocisków krótkiego zasięgu pokroju np. IRIS-T, ale nie jest to w 100 proc. skuteczna metoda oraz marnowany jest pocisk, których samolot przenosi zaledwie kilka (F-35 ma sześć i lepiej je przeznaczyć na wrogi samolot).

Zastosowanie laserów do samoobrony pozwoli zastąpić parę systemów obronnych jednym fizycznie eliminującym zagrożenie, ponieważ systemy WRE czy wabiki holowane są bezskuteczne przeciwko pociskom z głowicą IIR lub IR pokroju np. polskich Piorunów, czy pocisków AIM-9X Sidewinder, a DIRCM wykorzystujące laser o małej mocy do oślepiania głowic naprowadzających IR/IIR są bezradne przeciwko pociskom z głowicą radiolokacyjną pokroju AIM-120 AMRAAM. Z kolei naprowadzane laserowo pociski pokroju Starstreaka można tylko wymanewrować lub np. zbombardować wyrzutnię z operatorem, który "musi zgubić" cel.

Co więcej, w przypadku laserów pojawia się też stuprocentowa celność, ponieważ efekt jest natychmiastowy ze względu na prędkość światła, a ich zasięg skuteczny jest znacznie większy. Przykładowo pociski rakietowe mają maksymalny zasięg np. 200 km w przypadku MBDA Meteor, ale tzw. "strefa śmierci" jest znacznie mniejsza. Ta kwestia nie występuje w przypadku broni laserowej.

Co prawda należy zaznaczyć, że wiązka lasera rozprasza się wraz z dystansem, ale na pułapie paru km powietrze jest rzadsze, przez co problem występuje na mniejszą skalę niż w przypadku systemów lądowych. Pierwsze gotowe systemy planowano wprowadzić do służby już w okolicy 2025 r., więc już niedługo, ale najpewniej będą początkowo wyłącznie dostępne dla USAF.

Masa nie jest tutaj problemem, ponieważ w przypadku F-16 bądź F-15 można wykorzystać do tego jeden z pylonów przystosowanych do przenoszenia zewnętrznych zbiorników paliwa, ale w przypadku F-35 bądź F-22 zastosowanie zewnętrznego zasobnika negatywnie wpłynie na cechy stealth, więc tutaj system musi się zmieścić do wewnętrznej komory uzbrojenia.

Drugą istotną kwestią jest zasilenie lasera, ale stosowane w samolotach silniki poza wprawianiem ich w ruch służą też do napędzania prądnic. Te generują dziesiątki kW energii elektrycznej niezbędnej do zasilania pokładowej elektroniki. Przykładowo F-16 ma generator główny o mocy 60 kW, F-22 130 kW, a F-35 160 kW wedle raportu AFRL z 2006 r. Do tego dochodzą generatory napędzane przez przepływ powietrza, a koncepcje broni laserowej opierają się też na zastosowaniu dodatkowej baterii pozwalającej na oddanie kilku strzałów.

Okazało się jednak, że - jak informuje Breaking Defense - główny silnik F-35 był projektowany dla mniejszego samolotu i wiele wskazuje na to, że jego unowocześnienie to ślepa uliczka. Rozwiązaniem problemu może być opracowanie nowego silnika o lepszych parametrach. Prace nad zastosowaniem tego typu broni trwają w USA od lat.

Mimo iż pierwsze lasery powstały w latach 60. XX wieku, to wojskowi zainteresowali się nimi poważnie dopiero w latach 90. XX wieku. Amerykanie rozwijali wiele programów, z których wywodzi się m.in. testowany niedawno laserowy Stryker, ale skupmy się tylko na tych dotyczących rozwoju broni laserowej przeznaczonej dla lotnictwa.

Pierwszym podejściem był eksperyment z przełomu lat 70. i 80. XX wieku, kiedy to zmodyfikowany samolot NKC-135A zademonstrował możliwość zastosowania lasera w powietrzu i zestrzelił pociski AIM-9 Sidewinder. Później były dwa podejścia z 1996 r. w formie programów Airborne Laser (ABL) i Advanced Tactical Laser (ATL). Pierwszy poskutkował powstaniem najdroższego samolotu testowego w historii USAF, czyli Boeinga YAL-1, który w nosie miał zamontowany laser o mocy 100 kW.

Samolot powstał w wyniku przebudowy pozyskanego w 2001 r. używanego Boeinga 747. Testy pokazały, że laser jest w stanie zestrzelić nawet międzykontynentalne pociski balistyczne, ale projekt został anulowany 2011 r. W efekcie Boeing YAL-1 trafił więc w 2012 r. na słynne cmentarzysko w Arizonie, a dwa lata później został zezłomowany.

Powodami takiej decyzji były: ogromne koszty przekraczające 5 mld dolarów oraz fakt, że maksymalny zasięg lasera wynosił 300 km, czyli zbyt mało, aby samolot krążący np. nad Polską lub Japonią był w stanie strącać startujące pociski balistyczne z Rosji bądź Chin. Do tego dołóżmy spokojną w porównaniu do teraźniejszości sytuację polityczną na świecie.

Drugim programem był Advanced Tactical Laser (ATL), który pokazał, że można zamontować laser o masie ok. trzech ton zdolny do zwalczania celów z latającej platformy na poziomie taktycznym. Wiązka lasera zamontowanego na samolocie C-130H Hercules była zdolna przepalić stalowy cel z odległości 14 km. W 2009 r. wyposażony w laser NC-130H należący do 46 Eskadry Testowej USAF na poligonie rakietowym White Sands w Nowym Meksyku skutecznie poraził cele, ale po przeprowadzeniu testów program został zamknięty.

Zamknięcie projektów nie oznaczało zakończenia prac, ponieważ ich miejsce zajęły nowe. Miały one zminiaturyzować rozwiązania do zastosowania w samolotach bojowych. Jeszcze w 2011 r. DARPA informowała o progresie w ramach programu High Energy Liquid Laser Area Defense System (HELLADS), który wymagał, aby cały moduł lasera o mocy 150 kW nie przekraczał trzech metrów sześciennych objętości i ważył co najwyżej 750 kg.

Z kolei w 2015 r. DARPA informowała o osiągnięciu wymaganej mocy i prototyp Demonstrator Laser Weapon System (DLWS) współfinansowany przez Air Force Research Laboratory trafił do dalszych testów. Pierwotnie zakładano, że ten laser miał trafić na pokład bombowców B-1B oraz na drony produkowane przez General Atomics (raczej mowa tutaj o większych jednostkach typu MQ-20 Avenger).

Z czasem pojawiła się jednak koncepcja mniejszej wersji o mocy zmniejszonej do poniżej 100 kW, którą można byłoby zastosować na samolotach do samoobrony (program SHiELD). Kontrakt na kompaktową wersję systemu o mocy niższej niż 100 kW o kryptonimie LANCE podpisano w 2017 r., a prototyp został dopiero dostarczony do AFRL w lutym br.

Możliwe będzie zamontowanie go na aktualnych samolotach wojskowych i będzie on fabrycznie zintegrowany z planowanym myśliwcem szóstej generacji. Warto zaznaczyć, że zaledwie rok wcześniej przeprowadzono udane testy zestrzelenia pocisków powietrze-powietrze przez prototyp DLWS na poligonie w Nowym Meksyku.