Наша первая подборка материалов под рубрикой «Оружие будущего», посвященная боевым роботам, вызвала немалый интерес у читателей, о чем свидетельствуют письма в редакцию. В них они просят продолжить публикации о современных и разрабатываемых за рубежом видах вооружений. Выполняя эту просьбу, мы посвящаем очередную подборку боевым лазерам. Напомним, что в опубликованном журналом New Scientist рейтинге наиболее многообещающих систем оружия они занимают второе место.
«Лучи смерти» Архимеда
«Когда Марцелл убрал корабли на расстояние, превышающее полет стрелы, старик соорудил особое шестиугольное зеркало; на расстоянии, пропорциональном размеру зеркала, он расположил похожие четырехугольные зеркала, которые можно было перемещать с помощью специальных рычагов и шарниров. Зеркало он обратил к полуденному солнцу - зимнему или летнему - и, когда пучки лучей отразились в нем, огромное пламя вспыхнуло на кораблях и с расстояния полета стрелы превратило их в пепел».
Это по сути первое упоминание о «лучах смерти», которые следует, наверное, считать прообразом лазерного оружия. Они, согласно дошедшим до нас легендам, были изобретены Архимедом в III веке до нашей эры и применены при обороне Сиракуз от осаждавших город римских войск. Кстати, на рис. 1 показано, как итальянский художник Джулио Париджи (1571 – 1635) представлял действие этого оптического оружия. На протяжении последующих двух тысячелетий шли споры о возможности превращения света в оружие, спорадически провоцируемые писателями-фантастами. Наиболее известными из них стали романы «Война миров» Герберта Уэллса и «Гиперболоид инженера Гарина» Алексея Толстого. В первом напавшие на Землю пришельцы были оснащены оружием, в котором в качестве поражающего фактора служили неизвестно каким образом создаваемые тепловые лучи. Во втором автор даже описал конструкцию и принцип действия своего оружия. В качестве источника энергии в гиперболоиде использовались некие термитные свечи, а система зеркал фокусировала тепловой луч. В результате получался «…узкий, как игла, луч, срезающий трубы огромных заводов, режущий, как раскаленный нож, броню линкоров...».
На практике же никак не удавалось создать устойчивый луч при помощи традиционных источников и систем. Лишь изобретение в 1954–1955 годы советскими учеными Николаем Басовым и Александром Прохоровым одновременно с американцем Чарльзом Таунсом оптического квантового генератора сдвинуло процесс с мертвой точки. В результате был получен первый лазер (LASER - «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation», что означает «усиление света в результате вынужденного излучения»). По формулировке Николая Басова, «лазер – это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля – лазерный луч. При таком преобразовании часть энергии неизбежно теряется, но важно то, что полученная в результате лазерная энергия обладает более высоким качеством. Качество лазерной энергии определяется ее высокой концентрацией и возможностью передачи на значительное расстояние. Лазерный луч можно сфокусировать в крохотное пятнышко диаметром порядка длины световой волны и получить плотность энергии, превышающую уже на сегодняшний день плотность энергии ядерного взрыва».
Ныне уже существует множество конструкций лазеров. С некоторыми из них мы часто встречаемся в повседневной жизни. Например, с полупроводниковыми (лазерная указка и считывающая головка в CD- и DVD-проигрывателях), газовыми (школьный гелий-неоновый и технологический на углекислом газе, который режет металл) и другими. В военной же сфере успехи не столь разительны, хотя, учитывая свойства лазеров, нетрудно предположить, что у боевых лазерных систем большое будущее. Во-первых, лазерный луч достигает цели со скоростью света - 300 тыс. км в секунду. Во-вторых, лазерное оружие не зависит от земного притяжения: как известно, пули и снаряды летят по параболе, обусловленной гравитацией. В-третьих, лазерное оружие обладает невероятной точностью. К примеру, пройдя расстояние до Луны (380 тыс. км), диаметр луча разойдется всего на 1,5 километра. В-четвертых, лазерное оружие может полностью уничтожать атакуемые объекты или только повреждать их.
Поражающее действие лазерного луча достигается в результате нагревания до высоких температур материалов цели, что приводит к разрушению объекта, повреждению чувствительных элементов вооружения, ослеплению органов зрения человека, вплоть до необратимых последствий, нанесению ему термических ожогов кожи. Для противника действие лазерного излучения отличается внезапностью, скрытностью, отсутствием внешних признаков, высокой точностью, практически мгновенным действием. Правда, есть и серьезные проблемы боевого применения лазеров. Это прежде всего необходимость подключения лазерной пушки к мощному источнику электроэнергии. Для проведения одного «выстрела» требуется не менее 100 кВт. Эффективность лазерного оружия снижают туман, дождь, снегопад, задымленность и запыленность атмосферы.
Твердотельные, химические, жидкостные…
Как считается, создание лазерного оружия можно сравнить с рождением ядерной бомбы. И та страна, которая решит эту сложнейшую научно-техническую проблему первой, получит возможность диктовать свои условия мировому сообществу. Поэтому работы в этой области особо не афишируются. Тем не менее в средствах массовой информации достаточно сообщений, которые свидетельствуют, что в целом ряде государств, обладающих соответствующими технологиями, и особенно в США, ведутся интенсивные работы по созданию лазерного оружия. При этом основные усилия сосредоточены на твердотельных, химических, рентгеновских лазерах с ядерной накачкой, со свободными электронами и некоторых других.
Твердотельный лазер, для них в качестве активного вещества используют рубины или некоторые другие кристаллы, рассматривается специалистами США в качестве одного из перспективных типов генераторов для боевых систем. При этом, однако, указывается, что твердотельные лазеры требуют слишком много энергии для накачки и охлаждения, чтобы быть использованными на поле боя. В этом плане более привлекательными выглядят жидкостные лазеры. В качестве активного вещества они используют редкоземельные элементы, которые растворяют в некоторых жидкостях. Жидкостью можно заполнять любой объем. Это облегчает охлаждение активного вещества путем циркуляции самой жидкости в приборе. Вместе с тем мощности таких лазеров невелики.
Агентство по оборонным разработкам министерства обороны США решило объединить технологии жидкостного и твердотельного лазеров. Лазеры с жидким активным веществом способны испускать непрерывный луч, не требуя больших систем охлаждения, в то время как лазеры на основе кристаллов обладают большей мощностью, но во избежание перегрева луч пульсирует. «Мы объединили высокую «энергетическую плотность» твердотельного лазера с «термоустойчивостью» жидкого лазера», - заявил руководитель проекта Дон Вудбери. Таким образом получается непрерывный лазерный луч значительной мощности, не требующий больших систем охлаждения. В Пентагоне рассчитывают, что благодаря этому объединению ученые создадут компактный боевой лазер мощностью 150 киловатт уже в 2007 году.
Еще больший поток энергии в луче удалось достичь при помощи химического лазера, для получения которого используется реакция соединения водорода с фтором. Всего из одного грамма реагентов при этой реакции выделяется около 500 Дж энергии. Если заменить обычный водород на дейтерий, то спектр полученного луча окажется в «окне прозрачности» атмосферы и такую «пушку» можно будет применять даже для поражения укрепленных наземных объектов. Однако эксплуатировать боевую систему, работающую на такой гремучей смеси (фтор реагирует даже со стеклом, а выделяемый фтороводород является одной из сильнейших кислот), непросто. Кроме того, химические лазеры требуют, чтобы рядом находился целый склад химических веществ, используемых в качестве топлива.
В 2003 году специалисты управления научных исследований ВМС США и национальной лаборатории ускорителей имени Томаса Джефферсона разработали лазер на свободных электронах FEL (free-electron laser). Для его получения пучок высокоэнергетических электронов пропускают через специальное устройство («магнитную гребенку»), которое заставляет их совершать синусоидальные колебания с заданной частотой. Меняя параметры «магнитной гребенки», можно на выходе получать излучение с разной длиной волны. Коэффициент полезного действия у такого лазера значительно больше, чем у других типов, - порядка 20 процентов. Как показывают эксперименты, это устройство умеет «настраиваться» на излучение электромагнитных волн инфракрасного, оптического диапазонов, а также волн сверхвысокой частоты. К тому же у него есть еще одно свойство, которого нет ни у одного подобного устройства в мире: он может излучать предельно короткие световые импульсы продолжительностью менее одной триллионной секунды. «FEL превзошел все наши ожидания», - заявил представитель управления научных исследований ВМС США Гил Граф. По его словам, морское командование рассматривает возможное применение лазерной установки, в первую очередь для создания активной боезащиты надводных кораблей.
В последние годы интенсивные работы идут по созданию боевых систем на основе рентгеновских лазеров. Их воздействие на объект отличается от уже рассмотренных лазеров, поражающих цели лучами за счет теплового воздействия. При применении рентгеновского лазера цель оказывается под ударным импульсивным воздействием, приводящим к испарению материала ее поверхности. Такие лазеры отличаются большой энергией рентгеновского излучения (в 100 – 10.000 тыс. раз выше, чем у других лазеров) и способностью проникать сквозь значительные толщи различных материалов.
В поиске новых источников энергии, которые были бы не менее мощными, чем ядерные, обладали точностью лазерного оружия и легко управлялись в широком диапазоне значений энергии, ученые пришли к технологии искусственного распада протона. При нем освобождается почти в сотню раз больше энергии, чем даже при термоядерном взрыве. В отличие от реакции ядерного деления протонные распады не требуют каких-либо критических значений масс или фиксированных значений других параметров. Важна лишь определенная их комбинация. Это позволяет создать генераторы любой мощности и использовать их различные модификации для широкого спектра видов оружия. От индивидуального излучателя до стратегических планетарных комплексов, энергетических установок и транспортных систем.
С космоса и по космосу
Если говорить о конкретных боевых лазерных системах, то, например, в США приоритетным направлением в их создании стала разработка лазерных комплексов в интересах противовоздушной, противоракетной и противокосмической обороны. При этом предусматривается создание таких систем, которые можно было бы применять на тактическом, оперативно-тактическом и глобально-стратегическом уровнях.
Первый действующий прототип боевого лазера (тактический высокоэнергетический лазер - Tactical High-Energy Laser - THEL) был создан американо-израильской исследовательской группой и прошел успешные испытания в 2000 году на полигоне Уайт-Сэндз в Нью-Мексико. В ходе испытания THEL (фото 1) смог уничтожить несколько десятков ракет, запущенных с расстояния примерно 10 км. Он одновременно вел 15 целей и потратил на уничтожение каждой из них не более 5 секунд. При этом, однако, THEL мог без перезарядки произвести всего пару выстрелов по 3 тыс. долларов каждый. Три основных компонента этой системы - химический дейтерий-фторный лазер, оптическая система управления лазерным лучом и пункт боевого управления и связи - были разработаны отдельно, не интегрированы в единый комплекс. В результате получилась подвижная боевая система размером в 6 огромных туристических автобусов, что представляет собой слишком лакомую цель для противника. Предполагается, что после доработки и совершенствования системы, создания ее в мобильном варианте она сможет решать задачи ПВО (ПРО) на тактическом уровне и защищать войска США и союзников от ракет «земля - земля» и крылатых ракет.
Тем временем на базе THEL корпорация «Нортроп – Грамман» разработала лазерный комплекс Skyguard. Он превосходит своего предшественника по мощности и дальности действия и, по словам разработчиков, может использоваться для защиты важных военных и гражданских объектов, а также расположения войск от обстрела баллистическими ракетами малой дальности, снарядами реактивных систем залпового огня (типа «Град» или MRLS), артиллерийскими снарядами и минометными минами. Одиночный комплекс Skyguard может прикрыть территорию до 10 километров в диаметре.
Для второго уровня - оперативно-тактического - разрабатывается боевая лазерная система воздушного базирования ABL (Airborne Laser). Натурные испытания по программе авиационного лазера начнутся в 2008 году. Самолет «Боинг-747» (рис. 2) с мощным химическим лазером, установленным в носовой части лайнера, начнет пробные стрельбы по ракетам-мишеням. Исследования ведутся под руководством агентства противоракетной обороны США. Разработчики рассчитывают, что лазерная установка будет использоваться для уничтожения баллистических ракет во время старта, когда они наиболее уязвимы, а также на траектории на дальностях от 300 до 500 км. Для этого самолет с бортовым лазером будет барражировать вблизи от предполагаемого района пуска ракет. Инфракрасные датчики обнаружат ракетный пуск и дадут сигнал на компьютер, который повернет башенку с лазером в нужную сторону. Сначала должны сработать два небольших твердотельных лазера, один из которых будет служить для целеуказания, а второй - рассчитывать оптическое искажение с учетом атмосферных изменений. Затем основной лазер поразит ракету.
Бюджет программы ABL в 2006 году составил 471,6 млн. долларов. На эти деньги предполагалось провести испытания систем корректировки и устойчивости целеуказания лазера, а также наземные испытания с тем, чтобы подготовить стрельбы в воздухе. И в конце октября корпорация «Боинг» представила заказчикам из Пентагона модифицированный самолет «Боинг-747-400F», вооруженный высокоэнергетической лазерной установкой, способной уничтожать баллистические ракеты сразу после их запуска. Как сообщает Рейтер, наземные испытания системы прошли успешно, и в 2008 году запланирован первый учебно-боевой перехват баллистической ракеты в воздухе. А ориентировочно к 2012 - 2015 годам ВВС США планируют иметь в составе сил ПВО (ПРО) на ТВД до 7-8 самолетов с системой ABL. Считается, что она может быть также использована для уничтожения других стратегических и тактических целей.
Третий уровень - глобально-стратегический - космическая лазерная система (программа SBL). Ее разработка идет по нескольким направлениям. Еще в 1997 году в США был проведен эксперимент по облучению лазером экспериментального спутника ВВС MSTI-3, находящегося на высоте 420 км. Испытания показали, что энергии небольшого химического лазера мощностью 30 Вт, который использовался для наведения мощной лазерной установки MIRACL, вполне достаточно для ослепления оптической аппаратуры спутников съемки Земли.
Сегодня же специалисты компании «Боинг» и ВВС ведут работы по проекту ARMS (Aerospace Relay Mirror System - воздушно-космическая релейная зеркальная система). Согласно ему новое оружие будет представлять сверхмощные стационарные лазеры наземного или морского базирования и систему зеркал, расположенную на дирижаблях и беспилотных самолетах, а в перспективе и на космических спутниках. Это позволит ему наносить удар по любым целям на земле и околоземном пространстве практически мгновенно. Принимающее зеркало будет собирать свет и затем перенаправлять его через специальную фокусирующую систему, которая определяет помехи, возникшие в атмосфере, и корректирует сигнал. После корректировки второе зеркало посылает луч на заданную цель. Лазерная установка при этом должна иметь мощность 1001000 кВт.
Проведенные в этом году испытания на базе ВВС США Киртленд в штате Нью-Мексико подтвердили боеспособность новой системы. В их ходе были использованы лазер мощностью 1 кВт и отражающая система, расположенная на расстоянии 3 км. Система состояла из двух зеркал шириной 75 см, находящихся близко друг к другу. Они были подвешены на высоте 30 м с помощью крана. Лазерный луч успешно был перенаправлен и попал в цель.
Судя по сообщениям, в Пентагоне рассматривается также проект создания сети спутников (космических платформ), оснащенных лазерными «орудиями» (рис. 3). Его разработчики утверждают, что эти «орудия» смогут уничтожать широкую гамму целей на всей земной поверхности и в околоземном пространстве. Существуют и другие проекты, что позволяет сделать вывод, что в США пока нет единого плана по созданию боевых лазерных систем глобально-стратегического уровня. Тем не менее Пентагон намерен провести натуральные испытания таких лазеров начиная с 2012 года, а прием их на вооружение планируется на 2020 год.
В боевых порядках пехоты
Ну а что же на поле боя? Будут ли противоборствующие стороны поражать друг друга «лучами смерти» в наземных операциях? «Безусловно, - заявил по этому поводу специалист Пентагона в области лазерного оружия Шелдон Мет. - Да, сегодня химические лазеры высокой мощности нуждаются в поддержке чуть ли не целого химзавода, а твердотельные требуют слишком много энергии для накачки и охлаждения, чтобы быть использованными на поле боя. Но в перспективе боевой лазер появится в возимом варианте - для установки на бронетранспортере - и даже в носимом варианте - в заплечном мешке». Шелдон Мет не называет сроки. Однако его коллега Дон Вудбери уверен, что это произойдет уже через два года, когда будет создан первый боевой лазер для использования в наземных операциях. Весить он должен не более 750 кг, а по размерам соответствовать крупному холодильнику. Это позволит устанавливать его на бронетранспортер. А в последующем габариты этого лазера будут только уменьшаться.
«Поле боя поменяется, - говорит сотрудник лаборатории Ливермора Томас Макгранн, занимающийся симуляцией боевых действий с применением лазеров. – Когда сегодня враг чем-то стреляет в меня, я это сбиваю. С любого расстояния от одного до трех километров я смогу подавить огонь. Когда он отправляет свои беспилотные летательные аппараты, в которые очень трудно попасть, я сбиваю и их. Пехотинец говорит, что его обстреливают с поросшего лесом склона холма. Тогда мы просто устраиваем там пожар. Но лазерный луч засечь практически невозможно, а главное – он позволяет нанести мгновенный удар с почти 100-процентной гарантией поражения цели». Лазерный луч можно использовать для выведения из строя электроники в боевой технике или взрывного устройства, а также личного состава противника. Например, для парализации произвольно сокращающихся мышц рук и ног. При этом мышцы сердца и легких, работающие на другой частоте, продолжают нормально функционировать.
Конечно же, ожидать, что солдаты будут бегать с лазерами наперевес, как это происходит в фантастических фильмах, не приходится. «Скорее всего, это будет исключительно дальнобойная, сверхточная снайперская винтовка, - полагает американский специалист по вооружениям Джон Пайк. – С ее помощью из-за укрытия и можно будет добиться желаемого результата». Но ее появление на вооружении – далекая перспектива. В ближайшее же время в американские войска в Ираке и Афганистане поступит лазерное устройство, которое сможет временно ослеплять водителей, игнорирующих предупреждения на пропускных пунктах. По мнению представителей Пентагона, это должно снизить количество потерь среди местных жителей, которые не обращали внимания на предупреждающие сигналы и попадали под огонь американских солдат. Для этого на карабинах M-4 будет помещено трубообразное устройство длиной 27 мм, способное выдавать луч лазера. Он будет временно ослеплять водителей, не приводя их к полной потери зрения. Не исключено, что в последующем это устройство в зависимости от мощности будет применяться и против механика-водителя вражеской бронетехники, снайпера, пилота низколетящего штурмового вертолета. А чтобы не поразить своего, фирма «Моторола» создает устройство CIDDS. Оно позволяет отличать в боевых условиях своих от чужих на расстоянии 1 км. Одна часть CIDDS крепится на шлеме, вторая - на винтовке. Когда лазерный луч, генерируемый вторым блоком, контактирует с модулем CIDDS на шлеме другого солдата, этот модуль посылает шифрованный радиосигнал о том, кто обнаружен, – свой или чужой. Процесс опознания занимает около 1 сек.
В боевых порядках американских войск могут скоро появиться и боевые лазеры, установленные на тягачах, бронетранспортерах и самолетах. Так, в октябре нынешнего года компания «Боинг» приступила к испытаниям так называемого передового тактического лазера (Advanced Tactical Laser – ATL). Этот высокоактивный химический лазер, установленный на самолете C-130H, сможет, как полагают его разработчики, уничтожать или наносить ущерб целям в городских районах практически без сопутствующего урона. Дальность действия ATL, как ожидается, будет составлять более 20 километров. Разрабатывается вариант этого лазера и для его установки на «Хаммерах».
Корпорация «Дженерал дайнэмикс» будет производить для армии США дистанционно управляемую машину разминирования Thor (фото 2), оснащенную лазерной установкой. Дистанционно управляемая гусеничная машина разработана израильской компанией «Рафаэль». Thor вооружен крупнокалиберным пулеметом M2HB и лазерной установкой, предназначенной для уничтожения неразорвавшихся боеприпасов и самодельных взрывных устройств. Лазерная установка позволяет уничтожать неразорвавшиеся снаряды, мины и взрывные устройства без детонации, вызывая выгорание взрывчатого вещества. Пулемет позволяет уничтожать снаряды и взрывчатые устройства в массивных корпусах, не поддающихся воздействию лазера. Thor оснащен оптико-электронной системой, позволяющей обнаруживать снаряды и мины независимо от погоды и времени суток. Характеристики машины позволяют использовать ее для сопровождения конвоев, прорыва укрепленных оборонительных позиций, расчистки местности. Бронирование машины позволяет выдерживать огонь стрелкового оружия и малокалиберной зенитной артиллерии.
Нет необходимости особо подчеркивать, что эффективность применения оружия во многом определяют правильное целеуказание и прицеливание. И здесь лазерные устройства получили самое широкое распространение. Это прежде всего использование в стрелковом оружии прицелов с так называемой «светящейся прицельной точкой». Суть действия состоит в том, что точка прицеливания указывается лучом света, формируемого посторонним источником, который связан с механизмом прицела и может учитывать поправки по направлению и дальности. Причем в самых совершенных моделях расчет поправок проводят электронные баллистические вычислители с датчиками температуры, давления и других параметров. Есть еще лазерные осветители, указатели и дальномеры. Первые представляют собой мощные точечные источники света часто, закрепляемые на оружии и имеющие дальность действия до 300 метров. Лазерные дальномеры только сейчас приходят в ручное стрелковое оружие, хотя на тяжелом вооружении они появились несколько лет назад.
Наконец, целеуказатели. Их можно монтировать отдельно от прицелов либо в комбинации с ними и с их помощью выбирать точку прицеливания непосредственно на цели. Есть и комплексные лазерные целеуказатели. Такие как AN/PEQ-1B. Они вскоре поступят на вооружение подразделений спецназначения ВМС США и корпуса морской пехоты, отвечающих за целеуказание для самолетов морской авиации. Аппарат отличается небольшим весом - 5,5 килограмма и компактными размерами (26х30х13 сантиметров). Целеуказатель может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме, подсвечивая цели в секторе 45 градусов. Аппарат измеряет расстояние до целей в диапазоне от 200 до 10.000 метров с точностью плюс-минус пять метров. Разрешающая способность приемника отраженного луча составляет 50 метров. В режиме подсветки цели аппарат создает лазерное «пятно» небольшого размера (на расстоянии пять километров - 2,3х2,3 метра), обеспечивая возможность точечного поражения малоразмерных и высокозащищенных целей.
Здесь речь шла прежде всего о создании лазерного оружия в США. Но и другие страны наращивают усилия в этой сфере. Среди тех, кто уже добился определенных успехов в создании таких вооружений, называют Израиль, Францию, Китай. Так, по данным издания DefenseNews, Китай уже несколько раз облучал американские спутники видовой разведки серии KeyHole во время их пролета над территорией страны с помощью мощной лазерной наземной установки. О том, что Китай обладает лазерным оружием, говорится и в ежегодном докладе Пентагона конгрессу США о военной мощи КНР в 2006 году. Как там записано, «по меньшей мере одной из противоспутниковых систем, вероятно, является наземная лазерная установка, предназначенная для повреждения или ослепления спутников».
Кстати, еще в 1960-е годы Советский Союз в местечке Сары-Шаган создал огромную лазерную установку «Терра-3». Она была способна за сотни километров определить не только дальность до цели, но и ее размеры, форму, траекторию движения. На «Терре» был создан локатор, который мог зондировать космическое пространство. В 1984 году ученые предлагали «пощупать» им американский корабль «Шаттл» на орбите. Но высшее политическое руководство испугалось возможного шума. США в то время лишь пытались сконструировать систему по получению боевого лазерного луча.
На снимках: «Лучи смерти». Картина Джулио Париджи (1571-1635).
На испытаниях THEL.Фото 1.
Дистанционно управляемая машина разминирования Thor.Фото 2.
Проект «Боинга-747» с химическим лазером. Рис. 2.
Проект космических платформ, оснащенных лазерными «орудиями». Рис. 3.
Об использовании лазеров в военной сфере говорят уже не первое десятилетие, однако сейчас речь идет о внедрении первого настоящего оружия такого типа. Так, почему же на разработку эффективного лазерного вооружения потребовалось столько времени? Первая причина касается источника питания для такого оружия, подбор которого представляет собой серьезную инженерную проблему.
Журнал Navy on Monday сообщил о разработке новых оборонных планов для кораблей, которые в настоящий момент развернуты в Персидском заливе. На одном из них в частности будет установлено лазерное оружие. Об использовании лазеров в военной сфере говорят уже не первое десятилетие, однако сейчас речь идет о внедрении первого настоящего оружия такого типа. Так, почему же на разработку эффективного лазерного вооружения потребовалось столько времени?
Первая причина касается источника питания для такого оружия, подбор которого представляет собой серьезную инженерную проблему. Лежащая в основе лазерного вооружения теория предельно проста: задача состоит в уничтожении цели с помощью концентрированного луча электромагнитной энергии.
Обычное оружие работает примерно таким же образом: ружейная пуля — это всего лишь более материальный способ доставки смертельного объема энергии.
Эта концепция настолько проста, что люди по-разному вертят этой идеей на протяжение тысячелетий. Легенда гласит, что во время осады Сиракуз Архимед смог поджечь паруса вражеских кораблей с помощью солнечных лучей.
Лучи инопланетян из «Войны миров» Герберта Уэллса — это фантастическое оружие, которое тоже опирается на принцип энергетических лучей. Как и уничтожившая планету Альдераан «Звезда смерти» из «Звездных войн». Специалисты по оборонным системам начали говорить о лазерном вооружении еще с конца 1970-х годов. Тем не менее, создание эффективного лазерного оружия сопряжено с целым рядом серьезных технических проблем.
Первый и самый важный вопрос — это источник энергии. Даже в лучших моделях лазер использует лишь 20% идущего на питание оружия электричества. Нацеливание и фокусировка лазерного луча требует еще больше энергии. В связи с таким перерасходом на работу лазера мощностью в 20 киловатт, который способен уничтожить или серьезно повредить небольшое судно, требуются сотни киловатт электроэнергии. (Для сравнения: обычный оконный кондиционер потребляет 1 киловатт). Вот почему это новое оружие установлено на боевом корабле, где электричества более чем достаточно.
Даже если у нас когда-нибудь откроют миниатюрный источник питания, который сможет эффективно обеспечить энергией лазер, мы не сможем создать портативное лазерное оружие. Дело в том, что типичная лазерная установка на самом деле испускает три луча.
Первый луч служит для измерения атмосферного искажения. Далее специальный компьютер рассчитывает то, как нужно изменить луч, чтобы приспособить его к текущим условиям. Второй луч нужен для отслеживания цели. Несмотря на то, что часто пишут в научной фантастике, лазер должен быть сфокусирован на цели в течение нескольких секунд, чтобы нанести ей серьезные повреждения. Таким образом, второй луч позволяет удержать в фокусе движущуюся цель. Третий луч представляет собой настоящую энергетическую волну и имеет примерно метр в диаметре. Лазер обычно быстро нагревается, в связи с чем установка оборудована системой охлаждения.
Второе серьезное препятствие касается сложностей с развертыванием лазерного оружия на поле боя. Такое вооружение должно быть не просто возможным с технической точки зрения, а обладать лучшими качествами и меньшей ценой, чем уже существующее. Поэтому в армии предпочли использовать первые образцы лазерного оружия в четко определенных нишах, а не создавать под него отдельный род войск.
В настоящий момент наиболее эффективным образцом является тактический высокоэнергетический лазер (Tactical High Energy Laser), который обладает достаточной мощностью для уничтожения небольших предметов, например летящих минометных снарядов. У флота имеется другая проблема с маленькими целями. Дело в том, что попасть по небольшим и маневренным судам из обычного оружия — непростая задача. Тактическому лазеру в свою очередь достаточно всего на несколько секунд сфокусироваться на приближающемся корабле, чтобы взорвать его топливные баки или повредить двигатель. Это позволит избежать повторения нападения смертников на USS Cole в 2000 году.
Но что ощущает цель, на которую обращено лазерное оружие? Она нагревается. Лазер несет в себе энергию. Мощный лазер чрезвычайно быстро нагревает поверхность вашей кожи и находящиеся под ней клетки. Это, безусловно, чрезвычайно болезненный опыт, и любой, кто слишком долго останется под лучом лазера в 20 киловатт, неизбежно погибнет.
Тем не менее, военные вряд ли начнут использовать лазеры против людей в обозримом будущем. Дело в том, что они не просто громоздки: чтобы убить, им требуется немало времени. Если вы почувствуете на себе лазер, для защиты вам достаточно спрятаться за любым непрозрачным объектом. Тем не менее, в армии рассматривают создание оружия с использованием микроволновых технологий для рассеивания толпы: при воздействии подобного жара люди обычно обращаются в бегство. В любом случае, пули еще долго останутся куда более эффективным способом ранить или убить человека, чем любой лазер.
Российским военным уже поступили образцы вооружений, основанные на новых физических принципах, ранее считавшихся фантастикой.
Речь идёт, в частности, о лазерном оружии.
Об этом заявил заместитель министра обороны РФ Юрий Борисов на юбилее Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.
«Это не экзотика, не экспериментальные, а опытные образцы — мы уже приняли на вооружение отдельные образцы лазерного оружия
», — цитирует слова Борисова РИА Новости.
Ранее Борисов сообщил, что подобное высокотехнологичное оружие во многом определит облик российской армии в соответствии с новой государственной программой вооружений до 2025 года.
Американская армия развязывает новый виток гонки вооружений - лазерный.
Генералы Пентагона рапортуют о создании оружия будущего - якобы бесшумного, невидимого и быстрого.
ВВС США получат лазерные установки для истребителей и даже беспилотников. На разработку пушки ушло семь лет и $40 млн. Лазерное орудие для испытаний установлено на корабль, направленный в Персидский залив
«Мы скоро будем иметь компактный лазер, пригодный для установки на истребители. И день получения такого оружия намного ближе, чем вы думаете », - заявил генерал Хок Карлайл.
Судя по данным из открытых источников, произойдет это к 2018 году.
Лазерная установка А-60 разработана российскими учеными и проходит успешные испытания. Располагается установка в носовой части самолета - в настоящее время это Ил-76. На крыше судна есть специальный «нарост» с раздвижными створками, а внутри самолета находится основной лазер.
Сделано это для того, чтобы судно не теряло своей аэродинамики. В перспективе лазерными пушками оснастят и самые современные истребители.
Боевой луч способен сбивать баллистические ракеты, вражеские самолеты, поражать не только воображение противника, но и наземные цели: танки и системы ПВО. Дальность такого выстрела составляет до 1500 километров.
Многие страны продолжают разработку лазерного оружия. И сегодня в этом направлении разрабатываются как боевые лазеры палубного базирования, так и компактные лазеры, способные устанавливаться на истребители. О том, в каком направлении развивается лазерное оружие в России, выясняла редакция сайта телеканала «Звезда».
Накануне западные СМИ сообщили, что в гонку лазерного оружия, в которой уже участвуют США и Германия, включилась и Великобритания. Компания Raytheon, входящая в объединение Babcock International Group, планирует разработать лазерную установку палубного базирования. При этом о мощности боевого лазера не сообщается. Это и понятно, поскольку во всем мире подобные разработки засекречены.
Россия в этом плане не исключение - до сих пор со многих разработок не снят гриф секретности. О том, что разработки лазерного оружия ведутся параллельно с США в 2014 году, заявлял бывший начальник Генштаба ВС РФ генерал армии Юрий Балуевский. Собственно, разработки боевых лазеров в России никогда не прекращались. Однако сегодня они развиваются в направлении, связанном с выводом из строя военных спутников условного противника .
Лазерному лучу, размещенному в вакууме, не мешают ни атмосфера Земли, ни дымовые завесы, ни испарения, поэтому для лазерной установки не составит большого труда вывести из строя оптику вражеского спутника. Лишенный «зрения» спутник-разведчик становится бесполезной железякой, участь которого - одиноко «бороздить просторы вселенной», либо сойти с орбиты и сгореть в атмосфере.
Однако выжигать оптику противника первоначально учились на земле. Такие лазерные комплексы, размещенные на самоходных установках, появились в СССР еще в 1982 году. В частности. НПО «Астрофизика» разработала самоходный лазерный комплекс для противодействия оптико-электронным приборам противника «Стилет», который производился серийно.
Через несколько лет ему на смену пришел комплекс «Сангвин», обладавший более широкими возможностями. В частности, на нем впервые была использована «Система разрешения выстрела» и обеспечено прямое наведение боевого лазера. Атакуя подвижную воздушную цель на дальности 8-10 км, он мог разрушать оптические приемные устройства.
В 1986 году для испытаний была передана палубная версия этой лазерной установки с теми же характеристиками и задачами - «Аквилон». Он предназначался для поражения оптико-электронных систем береговой охраны.
На смену «Сангвину» в 1990 году был разработан самоходный лазерный комплекс «Сжатие», который в автоматическом режиме осуществлял поиск и наведение на объекты, бликующие от излучения многоканального рубинового твердотельного лазера. Защититься от 12 лазеров комплекса «Сжатие» с разной длиной волны, надев на оптику 12 фильтров одновременно, было невозможно. В то же время эффективность наземных комплексов у военных вызывала сомнение.
Возможно, именно поэтому в дальнейшем испытания боевого лазера переместились в воздух. В то же время «Стилет», «Сангвин» и «Сжатие» в какой-то степени стали первыми наземными испытательными стендами.
Для испытаний в воздухе в Советском Союзе была разработана летающая лаборатория А-60 с лазерной экспериментальной установкой на базе самолета Ил-76МД. В разработке проекта участвовал ТАНТК им. Г.М. Бериева совместно с ЦКБ «Алмаз». Для него в филиале института Курчатова в Красной Пахре был создан лазер мощностью 1 МВт, который в ходе испытаний 27 апреля 1984 года успешно поразил воздушную мишень, которой служил стратосферный аэростат на высоте 30-40 км.
Модернизированный лазерный комплекс был установлен на втором самолете А-60, однако работы по нему и лазеру были прекращены в 1993 году. Тем не менее наработки были использованы в начавшейся в 2003 году программе «Сокол-Эшелон», исполнителем которого стал концерн ПВО «Алмаз-Антей».
В течение десятилетия работы по данному комплексу то сворачивались, то возобновлялись. По последним данным, на самолет А-60 планируется установка лазера нового поколения для испытаний системы «ослепления» космических средств наблюдения.
В то же время стоит отметить, что лазеры используются не только в качестве оружия, но и как средство наведения оружия. Здесь они добились большего успеха. В частности, концерн «Радиоэлектронные технологии» разработал многоканальную лазерно-лучевую систему наведения (ЛСН) для вертолетов Ка-52, Ми-8МНП, Ми-28Н, которая обеспечивает высокую точность наведения ракет и позволит вертолетам использовать ракеты различных типов.
ЛСН предназначена для выполнения задачи управления движением и доведения управляемой ракеты до цели, захваченной и удерживаемой автоматом сопровождения или оператором вручную.
По словам первого заместителя генерального директора КРЭТ Игоря Насенкова, лазерные технологии КРЭТ полностью отвечают этим требованиям и могут устанавливаться как на вертолеты, так и на наземную технику, ПЗРК и беспилотники.
Кроме того, лазерные технологии нашли свое применение и как эффективное противодействие современным зенитным ракетным комплексам. НИИ «Экран», входящий в КРЭТ, разработал лазерные системы оптико-электронного подавления. Они обеспечивают надежное и эффективное противодействие современным переносным зенитным ракетным комплексам (ПЗРК).
Самой известной разработкой в этом сегменте стал комплекс «Президент-С». Во время испытаний по различным авиационным целям ни одна из ПЗРК «Игла» не достигла цели.
Очевидно, что лазеры являются одним из самых перспективных направлений развития вооружений и средств защиты, а поэтому одним из самых засекреченных.
Сегодня не существует лазеров боевого назначения, кроме американской ALTB (военной лаборатории с прототипом такого оружия на борту). Все остальное - только НИОКР.
Лазерное оружие (так называемые «лучи смерти») будоражит воображение как обывателей, так и ученых. В последнее время СМИ наполнились информацией о разработках в разных странах этого Есть сообщения и о проведении практических опытов с ним. Что это вообще такое и какова на самом деле ситуация в этой сфере сегодня?
Основано на использовании высокоэнергетического электромагнитного направленного излучения, которое генерируется разного рода лазерами. Действие его определяется ударно-импульсным и термомеханическим воздействием, способным привести к механическому разрушению поражаемого объекта, а также временному ослеплению человека. Если работа производится в импульсном режиме, при большой плотности энергии, тогда тепловое воздействие сопровождается ударным.
Лазерное оружие по принципу действия делится на ослепляющее, прожигающее, перегревающее, электро-магнитно-импульсное и проекционное (проектируют картины на облака, что способно деморализовать неподготовленного противника).
В настоящее время наиболее приемлемыми для применения считаются лазеры химические, рентгеновские с ядерной накачкой, твердотельные и со свободными электронами.
В последнее десятилетие лазерное оружие совершенствуется особенно быстрыми темпами. Это связано с переходом от накачки его активных элементов ламповым способом к энергетическому с помощью Возможность генерирования излучения с разными длинами волн дает возможность использовать его и для силового воздействия на цель, и для передачи информации.
Сейчас проводятся работы по созданию рентгеновских которых в 100-10000 раз больше энергии лазеров оптического диапазона. Оно способно проникать даже сквозь большие толщи разных материалов. поражает цель путем импульсного ударного воздействия, которое приводит к испарению материала поверхности целей.
Лазерное оружие характеризуется скрытностью применения (нет дыма, пламени, звука), высокой точностью, его действие практически мгновенное, сопоставимое со Но поражающее действие его зависит от прозрачности атмосферы, поэтому в сложных метеоусловиях (туман, снегопад, дождь, задымленность и т.д.) оно снижается.
Что представляет собой лазерное оружие России? Николай Макаров, начальник Генштаба Вооруженных сил РФ, заявил, что в России, как и в мире, идут работы по боевому лазеру. Затем добавил, что «говорить о его характеристиках преждевременно».
Таким образом, перспективное оружие России пока напрямую не связано с лазером. Так утверждают официальные источники. Хотя РФ и была первой страной, достигшей в данно области заметных результатов. Она начала заниматься разработками в сфере тактического оружия раньше Штатов и имеет опытные образцы высокоточных химических боевых лазеров.
Журналистам на брифинге в министерстве обороны США, военные готовы провести испытания установленного на БПЛА лазера для уничтожения вражеских ракет на большой высоте. Но только когда удастся повысить мощность установки. Какое лазерное оружие стоит на вооружении США, каковы его технические характеристики, к чему стремятся американские и российские ВПК в этом сегменте - в материале ТАСС.
"Когда нам удастся повысить мощность нашего лазера, мы можем рассмотреть применение платформы на большой высоте для проведения испытаний", - заявил директор по операциям Агентства по противоракетной обороне Гэри Пеннетт. В прошлом году Пентагон выделил Lockheed Martin и General Atomics $18,3 млн на разработку демонстрационного аппарата, оснащенного лазером низкой мощности, способного сбивать вражеские баллистические ракеты.
XN-1 LaWS
В июле 2017 года телекомпания CNN опубликовала видеоматериал, запечатлевший уничтожение лазерной пушкой ВМС США небольшой мишени на борту движущегося судна и беспилотного летательного аппарата (БПЛА) в небе над Персидским заливом. Сейчас эта пушка установлена лишь на одном американском десантном корабле, но планы в отношении лазерных вооружений у Пентагона весьма амбициозные.
Лазерная пушка под названием XN-1 LaWS (Laser Weapon System - "система лазерного оружия") была разработана компанией Kratos Defense & Security Solutions еще в 2014 году. Ее почти сразу же установили на борт десантного корабля ВМС США USS Ponce. Сам корабль должны были списать в 2012 году, но решили использовать для испытания лазерного оружия.
Как утверждает капитан ВМС США Кристофер Уэлл, XN-1 LaWS поражает цели со скоростью света и значительно превосходит по точности огнестрельное оружие. К числу ее очевидных преимуществ также можно отнести бесшумность и невидимость выстрела. Пушке не нужны боеприпасы, а в состоянии боеготовности ее поддерживает электрогенератор. В ВМС США при этом не пояснили, сколько выстрелов сможет произвести пушка "на одном заряде".
Как сообщили CNN американские военнослужащие на борту USS Ponce, им больше не нужно думать "о сопутствующем уроне", так как лазерное оружие бьет точно по цели и не поражает окружающие объекты.
Помимо пушки
Лазерное оружие активно разрабатывалось еще во время холодной войны как в США, так и в СССР. За это время в США накопилось внушительное количество как разработок, так и действующих образцов лазерного оружия.
Самым известным из них до недавнего времени был самолет Boeing YAL-1, оснащенный бортовым лазером. Он успешно сбивал ракеты-мишени в ходе испытаний, но был разобран на части и утилизирован в 2014 году после того, как Пентагон закрыл финансирование проекта.
Еще один американский проект - ZEUS - был использован ВС США в Афганистане в 2004 году. ZEUS представляет собой лазерную установку "на борту" военного внедорожника HMMWV. Установка мощностью 10 кВт уничтожала с небольшого расстояния неразорвавшиеся снаряды.
Испытания различных по мощности и боевому назначению лазерных установок проводят такие корпорации-"гиганты", как Lockheed Martin, Raytheon, Northrop Grumman и General Atomics. После успешных испытаний XN-1 LaWS ВМС США заинтересованы в лазерном оружии, предназначенном для уничтожения ракет в воздухе. Такие цели поразить гораздо сложнее, чем БПЛА или небольшие суда.
Northrop Grumman работает над созданием лазера в пять раз мощнее XN-1 LaWS. Ожидается, что такой лазер сможет уничтожать почти любые воздушные и надводные цели.
Армия США и Raytheon недавно провели испытания лазера на борту ударного вертолета AH-64 Apache. А ВВС США к 2021 году хотят приступить к испытаниям системы SHIELD, подразумевающей установку компактных средств лазерной самозащиты на американские транспортные самолеты, бомбардировщики и в дальнейшей перспективе истребители.
В декабре 2017-го Пентагон предоставил Lockheed Martin контракт на установку лазерного оружия на истребители F-15. А в январе 2018 года стало известно, что Lockheed Martin разработает высокоэнергетическое лазерное оружие HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance) для эсминцев с управляемым ракетным оружием типа Arleigh Burke.
Недостатки
Несмотря на активные разработки и очевидные преимущества лазерного оружия, у него есть существенные недостатки.
Во-первых, такое оружие потребляет очень много электроэнергии. Это означает, что мощные установки будут нуждаться в громоздких генераторах, значительно снижающих маневренность систем, на которые это оружие будет устанавливаться.
Во-вторых, при использовании лазерного оружия возможно поражение цели исключительно прямой наводкой, что сильно ограничивает возможности применения на суше.
Наконец, в-третьих, лазерный луч возможно отразить, используя относительно недорогие материалы. Представитель Народно-освободительной армии Китая еще в 2014 году заявлял, что американские лазеры не представляют особой опасности для китайской военной техники, обшитой специальным защитным слоем.
Российские аналоги
Попытки создать летающий лазер предпринимались еще в советское время. В 1981 году в воздух поднялся советский самолет А-60, созданный на базе Ил-76МД.
После распада СССР о судьбе проекта почти ничего не было известно, но в октябре 2016 года заместитель министра обороны России Юрий Борисов заявил о завершении наземной отработки оборудования А-60.
"Здесь говорить пока многое нельзя. Но могу сказать, что развитие комплекса А-60 продвигается", - сказал Борисов.
По словам советника первого заместителя генерального директора концерна "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) Владимира Михеева, А-60 сможет с помощью лазеров уничтожать объекты противника. Самолет получит мощную систему электропитания и защиты от радиоэлектронного воздействия противника, а также сверхточную навигацию для облегчения работы экипажа.
Более того, как заявил в марте генеральный директор Российской самолетостроительной корпорации "МиГ" Илья Тарасенко, российский истребитель МиГ-35 способен применять все виды авиационных боеприпасов, в том числе и лазерное оружие.
Александр Мосесов