Лазерное оружие: мифы и реальность (часть 1)

Теория и практика

«Пересвет» — самоходный боевой лазерный комплекс, относящийся к классу оружия на новых физических принципах. Он начал поступать в российские войска в 2017 году в рамках действовавшей на тот момент государственной программы вооружений.

Однако впервые о «Пересвете» стало известно из послания Федеральному собранию президента РФ Владимира Путина 1 марта 2018 года. Глава государства заявил, что появление боевого лазера и других перспективных вооружений «кратно расширяет возможности России… в сфере обеспечения национальной безопасности».

Также по теме

Безбашенная «Малка»: как Россия модернизирует сверхмощную пушку времён холодной войны

В России планируют развернуть производство образцов сверхмощной пушки 2С7М «Малка», модернизированной версии советского орудия «Пион»….

«Есть все основания полагать, что и здесь мы на шаг впереди. Во всяком случае там, где нужнее всего. Так, существенные результаты достигнуты в создании лазерного оружия. И это уже не просто теория или проекты и даже не просто начало производства. С прошлого года в войска уже поступают боевые лазерные комплексы», — рассказал Путин.

В июле Минобороны проинформировало о завершении мероприятий по подготовке инфраструктуры для «Пересвета». В частности, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург) провела обучение военнослужащих, которые будут управлять боевыми лазерными системами.

«Личный состав подразделений, оснащаемых боевым лазерным комплексом «Пересвет», прошёл переподготовку на базе Военно-космической академии имени Можайского и в настоящее время совершенствует свои профессиональные знания, навыки и умения на занятиях по специальной, технической и тактической подготовке», — говорилось на сайте Минобороны РФ.

18 декабря прошлого года, выступая на коллегии военного ведомства, Владимир Путин сообщил, что расчёты лазерного комплекса заступили на опытно-боевое дежурство и начали «отработку практического применения» этого новейшего оружия.

В феврале 2019 года в очередном послании Федеральному собранию президент рассказал, что «Пересвет» в режиме опытно-боевого дежурства подтвердил «свои уникальные характеристики». Президент пообещал, что в декабре все поставленные в вооружённые силы лазерные установки заступят на боевое дежурство.

• Расчёт комплекса «Пересвет»

Ситуация с эксплуатацией «Пересвета» находится на постоянном контроле главы государства. Например, практические результаты войсковой эксплуатации комплекса стали одной из центральных тем на традиционном майском совещании президента с руководством Минобороны и предприятий оборонно-промышленного комплекса (ОПК).

На основе анализа открытых источников основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев предположил в беседе с RT, что расчёт «Пересвета» включает боевую машину с оптико-электронной системой (лазером), энергетический модуль, машину управления энергетическим модулем с прицепом-подстанцией, командно-штабную машину, машину для размещения личного состава.

Также воинская часть, где дислоцирован «Пересвет», должна быть оснащена стационарным помещением ангарного типа для базирования и обслуживания автомобильной техники комплекса, говорит Корнев. 

Лазерное ПРО «Терра-3»

Противостояние получило название «Карибский кризис» и едва не привело к полномасштабной ядерной войне. Только героические действия советских людей остановили новых агрессоров.

Но нас интересует последствия «Карибского кризиса», который заставил лучшие советские умы задуматься о применении боевого лазера для противоракетной обороны своего отечества. Именно такое предложение они и направили в ЦК КПСС.

Руководству идея ученых понравилась, так в 1966 году и вышло постановление о начале работ по созданию боевой лазерной установки, способной поражать боеголовки вражеских баллистических ракет. Проект получил название «Терра-3».

Работа над созданием боевого лазера закипела. Энергия излучения, необходимая для уничтожения вражеских ракет, должна была составлять не менее 1 МДж.

Кроме того, требовалось создать системы обнаружения и наведения. Изначально разработка велась силами ОКБ «Вымпел», а уже позднее к ним присоединилось ЦКБ «Луч». Установка получила название Натурный экспериментальный комплекс (НЭК). Слово «лазер» в названии устройства не применялось в виду особой секретности проекта.

Лазерная установка «Терра-3″

Все работы по созданию боевого лазера велись на полигоне Сары-Шаган в Казахстане. Строительство НЭК велось вплоть до 1972 года. Первые испытания установки состоялись в ноябре 1973 года, когда боевой лазер поразил неподвижную мишень, находящуюся на относительно небольшом расстоянии. Конечно, это далеко не несущаяся в небе ракета с ядерной боеголовкой, но и этого хватило, чтобы говорить о перспективах проекта «Терра-3».

Уже через год, в 1974 году, полигон посетила делегация Минобороны СССР во главе с Андреем Гречко.

Маршал Гречко проявлял особый интерес к лазерному оружию.

Чтобы продемонстрировать работу последних лет, ученые поразили боевым лазером цель размером с пятикопеечную монету.

Чиновники из оборонного ведомства высоко оценили установку и поручили увеличить ее мощность и эффективность. Так, ученые начали работать над модификацией 5Н76. Сам лазер, а так же командный пункт находились в одном здании, а вот для размещения генераторов пришлось возвести отдельное строение. Генераторов нужной мощности не было, но в первое время пользовались тем, что имелось.

Усовершенствованный учеными боевой лазер использовался на протяжении следующего десятилетия.

Полигон Терра-3 сегодня, все запущенно

Boeing HEL MD

Разработки лазерных систем в Соединенных Штатах ведутся с 1970 годов, но только в последние годы, лазерные системы начали успешно функционировать как боевое оружие.

В последние годы стали использовать технологию твердотельных лазеров, что и привело к существенно развитию лазерных систем. Работы по созданию мобильной боевой лазерной установки проводятся компанией «Боинг» совместно со специалистами центра «SMDC».

Как сообщается, в следующем году программа разработки будет переведена на вторую фазу реализации программы «HEL MD», пишет издание Digital Journal.

Вторая фаза продлится в течение трех лет. Основная цель – отработать мощность лазера, увеличить дальность применения, улучшить общие ТТХ лазерной системы.

Начало второй фазы – 2013 год, в котором начнутся полевые испытания, в ходе которых будут отрабатывать способность «HEL MD» обнаружить цель, провести сопровождение, поразить/уничтожить цель.

Программа осуществляется согласно заключенного контракта на испытание лазерного оружия с командованием КПРО США – создание лазерной мобильной пушки мощностью 100 кВт. Испытания 10кВт лазера дадут возможность в будущем без проблем интегрировать в систему лазер мощностью 100 кВт и более.

Примерно так выглядит боевой лазер США

Согласно заданию, полученному от военных, лазер можно будет использовать по живой силе и легкой наземной технике противника

К концу первого года испытаний компания «Боинг» должна доказать заказчику эффективность и надежность комплекса систем наведения, и, что не менее важно, питания установки

В 2015-2016 годах планируются реальные опытные испытания установки в военных подразделениях американской армии.

Автор — Стахий ЗарембаИсточник — Arms-expo

НАШ ОТВЕТ ЧЕМБЕРЛЕНУ

В России работы по созданию лазерного оружия ведутся только НПО «Система» совместно с конструкторским бюро «Кунцево» и хорошо известным концерном «Алмаз-Антей». В частности, для военных нужд испытывался серийный технологический (то есть, проще говоря, заводской, для разрезки деталей) иттербиевый лазер производства НТО «ИРЭ-Полюс» мощностью 2 киловатта. Как ни странно, итоговая российская система может по ряду характеристик «утереть» тот же «Зевс», при этом не теряя своего мирного назначения, — она может использоваться для уже упомянутого разрезания деталей или «разделки» высоковольтных линий под напряжением. Подобные лазеры широко применяются МЧС при ликвидации аварий и катастроф.

Что же касается концерна «Алмаз-Антей», то он несколько лет назад презентовал мобильную установку для адаптивного формирования и прецизионного управления лучом мощного лазера, то есть, попросту, лазер ПВО. Лазер мощностью 250 киловатт размещён на шасси МАЗ-543М (22-тонный восьмиколёсный автомобиль, служащий шасси для ракетнопусковых установок и машин обеспечения).

Подытоживая, можно сказать, что перспектив у лазеров — множество. Постепенно они становятся не научно-фантастическим элементом, а вполне реальным оружием, которое может ослепить, уничтожить, разрезать… Впрочем, нельзя не порадоваться тому, что 99% лазеров применяются в мирной сфере. Хотя, если на Землю внезапно нападут какие-нибудь жукоиды из системы альфы Центавра, кто знает, какое оружие окажется против них эффективным.

Обзор

Разрабатывается лазерное оружие направленной энергии, такое как Boeing’s Airborne Laser , который был сконструирован внутри Boeing 747. Он получил обозначение YAL-1 и предназначался для уничтожения баллистических ракет малой и средней дальности на этапе их разгона.

Другой пример прямого использования лазера в качестве защитного оружия был исследован в рамках Стратегической оборонной инициативы (СОИ, получившей название « Звездные войны ») и последующих программ. В этом проекте будут использоваться лазерные системы наземного или космического базирования для уничтожения приближающихся межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Практических проблем использования и прицеливания этих систем было много; В частности, проблема уничтожения межконтинентальных баллистических ракет в самый подходящий момент, на этапе разгона сразу после запуска. Это потребует направления лазера на большое расстояние через атмосферу, что из-за оптического рассеяния и преломления искривляет и искажает лазерный луч, усложняя прицеливание и снижая эффективность.

Другой идеей проекта SDI был рентгеновский лазер с ядерной накачкой . По сути, это была орбитальная атомная бомба , окруженная лазерными средами в виде стеклянных стержней; когда бомба взорвалась, стержни будут засыпаны высоко энергичных гамма- квантов , в результате чего спонтанное и вынужденное излучение от рентгеновских фотонов в атомах, образующих стержни. Это привело бы к оптическому усилению рентгеновских фотонов, создавая рентгеновский лазерный луч, на который минимально влияли бы атмосферные искажения и который мог бы уничтожать межконтинентальные баллистические ракеты в полете. Рентгеновский лазер будет строго одного выстрела устройства, уничтожая себя на активацию. Некоторые первоначальные испытания этой концепции проводились с использованием подземных ядерных испытаний ; однако результаты не были обнадеживающими. Исследования этого подхода к противоракетной обороне были прекращены после отмены программы СОИ.

Проблемы

Лазерные лучи начинают вызывать пробой плазмы в атмосфере при плотности энергии около одного мегаджоуля на кубический сантиметр. Этот эффект, называемый «расцветкой», заставляет лазер расфокусировать и рассеивать энергию в окружающем воздухе. Цветение может быть более сильным, если в воздухе присутствует туман , дым , пыль , дождь , снег , смог или пена .

Методы, которые могут уменьшить эти эффекты, включают:

• Распространение луча по большому изогнутому зеркалу, которое фокусирует энергию на цели, чтобы плотность энергии в пути была слишком низкой, чтобы могло произойти расцветание. Для этого требуется большое, очень точное и хрупкое зеркало, установленное наподобие прожектора, требующее громоздких механизмов для поворота зеркала и наведения лазера.
• Использование фазированной решетки . Для типичных лазерных длин волн , этот метод требует миллиарды микрометр -размер усики . В настоящее время нет известного способа их реализации, хотя были предложены углеродные нанотрубки . Теоретически фазированные решетки могут также выполнять ОВФ-усиление (см. Ниже). Для фазированных решеток не требуются зеркала или линзы, они могут быть сделаны плоскими и, следовательно, не требуют системы, подобной турели (как в «рассеянном луче»), для наведения, хотя дальность действия пострадает, если цель находится под большим углом к ​​поверхности. фазированной решетки.
• Использование ОВФ-лазерной системы. В этом методе используется «искатель» или «направляющий» лазер, освещающий цель. Любые зеркальные («зеркальные») точки на цели отражают свет, воспринимаемый первичным усилителем оружия. Затем оружие усиливает перевернутые волны в петле положительной обратной связи, разрушая цель, с ударными волнами по мере испарения зеркальных областей. Это позволяет избежать засветки, поскольку волны от цели проходят через засветку и, следовательно, имеют наиболее проводящий оптический путь; это автоматически исправляет искажения, вызванные цветением. В экспериментальных системах, использующих этот метод, обычно используются специальные химические вещества для формирования « зеркала с ОВФ ». Однако в большинстве систем зеркало сильно перегревается на уровне мощности, полезной для оружия.
• Использование очень короткого импульса, который заканчивается до того, как расцветает, мешает, но для этого требуется очень мощный лазер, чтобы сконцентрировать большое количество энергии в этом импульсе, которого нет в оружейной или легко используемой форме.
• Фокусировка нескольких лазеров относительно небольшой мощности на одну цель. Он становится все более громоздким по мере увеличения общей мощности системы.

Лазерное ПВО «Омега»

Но если боевым лазером можно взрывать вражеские ракеты, почему бы не сбивать им самолеты. Именно таким вопросом задались в Минобороны практически после запуска проекта «Терра-3». Так, вскоре появился проект «Омега», целью которого было создание лазерной системы противовоздушной обороны.

Разработкой зенитно-лазерного комплекса (ЗЛК) занялось ОКБ «Стрела». Чтобы выполнить возложенные на установку задачи, то есть сбивать вражеские самолеты и крылатые ракеты, энергия лазерного луча должна была составлять не менее 8 МДж, что практически равняется энергии взрыва зенитной ракеты.

Такая мощность объяснялась необходимостью быстрого уничтожения цели до того, как она выполнит боевую задачу, например, сбросит бомбу.

Вот так американские аналитики представляли себе советские лазерные установки

Эта картинка несколько приукрашивает реальность, но это вовсе не фантазия Пентагона. Она удивительно точно воспроизводит облик сверхсекретной установки «Омега-2», её предназначением было сбивать самолеты

Все работы над ЗЛК и последующие испытания велись там же в Казахстане на полигоне Сары-Шаган. В 1972 году уже была готова опытная модель, в которой вместо боевого лазера был установлен имитатор излучения, обладающий куда меньшей энергией. С помощью имитатора специалисты сначала испытали систему наведения, а так же нашли ряд недочетов.

Это нечто иное как советский лазерный пистолеты 

Полученные им данные позволили создать более эффективную систему лазерного ПВО – «Омега-2», в котором уже присутствовал не имитатор, а самый настоящий боевой лазер. Первые испытания «Омега-2» состоялись 22 сентября 1982 года. Установка без труда поразила мишени. Однако лазерное ПВО так и не смогло превзойти существующие зенитно-ракетные комплексы.

ЗЕВС-ЛАЗЕРОВЕРЖЕЦ

Следующей страницей американской лазерной эпопеи стал проект «Зевс» (ZEUS, он же НLONS) — система, призванная обезвреживать взрывные устройства не только на стационарных объектах, но и на ходу, по маршруту движения транспортных колонн. Носителем для «Зевса» стал старый добрый «Хаммер».

Выглядит работа с системой так: сначала оператор находит цель маломощным «пристрелочным» лучом, управляя лазером с помощью джойстика. После этого происходит «выстрел» основным «калибром» — твердотельным инфракрасным лазером, который по принципу работы напоминает оптический квантовый генератор в DVD-приводах. В декабре 2002 года было принято решение отправить «Зевса» в Афганистан для испытаний в боевых условиях и для выработки принципов его применения. Уже в марте следующего года два подразделения получили лазерные комплексы в своё полное распоряжение. В процессе работы система успешно взорвала полукиловаттным лазером 200 боеприпасов (включая, кстати, рекордную 51 штуку за 100 минут), что повлекло за собой ряд хвалебных отзывов и докладов об отличных результатах испытаний.

Ещё годом позже на тот же «Хаммер» установили киловаттный, а затем и двухкиловаттный иттербиевый волоконный лазер компании IPG Photonics Corporation, при этом снизив вес конструкции почти на тонну. Любопытно, что лазер на крыше машины — точно такой же, какой на современных автомобильных заводах «раскраивает» заготовки для деталей. Ещё интересней тот факт, что компания-производитель лазера базируется на… двух российских предприятиях — Институте радиоэлектроники РАН и НИИ «Полюс»!

Впрочем, вернёмся к американцам. В 2005 году три «Зевса» отправилась в Ирак уже не для испытаний, а для штатной работы по разминированию при сопровождении конвоев. За время использования система обезвредила более 1600 взрывных устройств более чем 40 типов, причем в 98% случаев это было сделано без детонации. Джеральд Уилсон на конференции в Лондоне в 2006 году заявил, что даже при минимальной мощности скорость обезвреживания взрывоопасных предметов составляет 25 штук в час и 2000 в сутки.

Система ZEUS в процессе боевых испытаний (Ирак)

Лазер ZEUS оказался на удивление компактным и удобным – он без проблем монтировался на крышу базового «Хаммера» почти без дополнительных модификаций автомобиля

Тактическая лазерная система MK38, разработанная BAE Systems. Лазер служит системой наведения, огонь ведётся автоматически с помощью пулемёта

В планах разработчиков — соорудить 100-киловаттный лазер (в 50 раз более мощный, чем действующий сегодня!), с помощью которого можно будет не только обезвреживать взрывные устройства, но и уничтожать артиллерийские снаряды на лету. Оружие подобной мощности ставит серьёзные технические задачи. В частности, при перегреве лазера вся система отключается, поэтому для «Зевса» разработана специальная жидкостная система охлаждения. Однако перед конструкторами стоит и ещё более значимая проблема: ZEUS при всей своей привлекательности практически бессилен против закопанных взрывных устройств, поскольку луч лазера под землю проникнуть не может. Так что работы по модернизации системы далеко не закончены.

МСТИТЕЛЬ

В это же время специалисты компании Boeing напряжённо работали над системой ПВО Humvee Avenger, оборудованной перспективным оружием — киловаттной лазерной установкой. Готовый образец был собран в 2007 году. У разработчиков, по их словам, получился и швец, и жнец, и на дуде игрец: Laser Avenger может уничтожать в полёте ракеты, мины и снаряды, выводить из строя радары, деактивировать мины и неразорвавшиеся боеприпасы, а также применяться против беспилотников (БПЛА). На тестах твердотельный лазер успешно поразил 5 целей, имитировавших взрывные устройства и пару малоразмерных БПЛА; впрочем, на момент уничтожения те неподвижно стояли на аэродроме.

Это не «Хаммер». Это AN/TWQ-1 Avenger, специально разработанный для несения системы ПВО внедорожник. Левое «крыло» установки — лазер (справа — обычная ракетная система)

Шасси МАЗ-543М используется для транспортировки сверхтяжёлого вооружения (на снимке — система залпового огня «Смерч»). Интересно, что за мегалазер устанавливали на него разработчики из «Алмаз-Антея»?

Что же касается современных образцов лучевого оружия, то в 2011 году американцы, наконец, создали на замену доморощенному «Хаммеру» специальный носитель армейской лазерной установки — 19-тонный грузовик. Машина разрабатывается по отдельной программе (High Energy Laser Technology Demonstrator, демонстрационный образец высокоэнергетической лазерной технологии), а готовая версия, на которую Boeing получил от Пентагона 36 миллионов долларов, готова к отправке на испытательный полигон Уайт-Сэндс. Там на восьмиколесный автомобиль на базе HEMTT A4 установят лазер. Как только он будет готов, конечно. Сам лазер обещает быть весьма компактным — всего 30-40 сантиметров в длину. Устройство будет состоять из четырёх 25-киловаттных модулей, которые смогут конвертировать 30% получаемого ими электричества в луч лазера. Завершение проекта намечено на 2017 год.

В популярной культуре

Артур Кларк предусмотрено пучка частиц оружия в его романе 1955 пепельного света , в котором энергия будет доставляться на высокой скорости пучки материи. После изобретения лазера в 1960 году он на короткое время стал лучом смерти для писателей-фантастов. К концу 1960-х и 1970-х, когда ограничения лазера как оружия стали очевидны, лучевая пушка стала заменяться аналогичным оружием с названиями, которые лучше отражали разрушительные возможности устройства (например, бластеры в « Звездных войнах» или фазеры в Звездных войнах»). Trek , которые изначально были лазерами: согласно The Making of Star Trek , Джин Родденберри утверждал, что производственный персонал осознал, что использование лазерных технологий вызовет проблемы в будущем, поскольку люди пришли к пониманию того, что лазеры могут и чего не могут; это привело к переезду фазерам на экране, в то время как лазеры стали известны как более примитивный стиль оружия.)

Во франшизе Warhammer 40,000 фракция, известная как Astra Militarum , ранее называвшаяся Имперской гвардией, использует широкий спектр лазерного оружия. «Лазган» или «лазерная винтовка» является их основным оружием пехоты и используется так же, как современная штурмовая винтовка. Лазганы представлены дешевыми, простыми в производстве и надежными, хотя и не очень эффективными против хорошо бронированных целей, если не используются в больших количествах. Astra Militarum также широко использует лазерные технологии в виде личного оружия (лазерные пистолеты, адские пистолеты / лазерные пистолеты с горячим выстрелом), специального оружия, используемого в основном спецназом или элитными подразделениями (Hellgun / Hot-shot Lasgun, Hotshot Volley Gun), снайперского оружия. оружие (Long-Las), тяжелое вооружение (лазерная пушка, мульти-лазер, лазерный разрушитель, магматическая пушка, вулканическая пушка) или оружие, используемое в системах планетарной защиты для планетарной защиты, такое как лазеры для защиты от пустотных кораблей. У Эльдари, ранее называвшихся Эльдар, есть специальное подразделение под названием «Парящие ястребы», оснащенное «лазерными бластерами», а их лазерное оружие, как правило, более совершенное, точное и энергоэффективное. Орки также используют лазерное оружие, обычно добытое или разграбленное у других рас, которое было «оркифицировано» для большей мощности, но за счет надежности.

В серии видеоигр Command & Conquer различные фракции широко используют лазерную технологию и технологию луча частиц.