Ручное лазерное оружие. Лучи смерти: станет ли лазер настоящим оружием
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.
Уже не игрушка, еще не оружие
Привычный для нас термин «лазер» является аббревиатурой от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе означает «усиление света посредством вынужденного излучения».
Впервые о лазере всерьез заговорили во второй половине XX века. Первое действующее лазерное устройство американский физик Теодор Мейман представил в 1960 году, а в наши дни лазеры используются в самых различных сферах. Довольно давно они нашли применение и в военной технике, хотя вплоть до последнего времени речь шла преимущественно о нелетальном вооружении, способном временно ослепить противника или вывести из строя его оптику. Полноценные боевые лазерные комплексы, способные уничтожать технику, пока находятся на стадии разработки, и когда именно они встанут в строй, сказать пока сложно.
Основные проблемы связаны с большой стоимостью и высокой энергозатратностью лазерных комплексов, а также их способностью наносить реальный урон высокозащищенной технике. Тем не менее, с каждым годом ведущие страны мира все активнее разрабатывают боевые лазеры, постепенно увеличивая мощность своих прототипов. Разработку лазерного оружия правильнее всего было бы назвать инвестициями в будущее, когда новые технологии позволят всерьез говорить о целесообразности таких систем.
Крылатый лазер
Одним из самых нашумевших проектов лазерных боевых систем стал экспериментальный Boeing YAL-1. В роли платформы для размещения боевого лазера выступил модифицированный авиалайнер Boeing 747-400F.
Американцы всегда искали способы защитить свою территорию от неприятельских ракет, и проект YAL-1 создавался именно для этой цели. В его основе лежит химический кислородный лазер мощностью 1 МВт. Главное преимущество YAL-1 перед другими средствами противоракетной обороны – это то, что лазерный комплекс теоретически способен уничтожать ракеты на начальном этапе полета. Американские военные не единожды заявляли об успешных испытаниях лазерной установки. Тем не менее, реальная эффективность такого комплекса видится довольно сомнительной, и программа, обошедшаяся в 5 млрд долларов, была свернута в 2011 году. Впрочем, полученные в ней наработки нашли применение в других проектах боевых лазеров.
Boeing YAL-1 является аналогом советской авиационной лазерной системы А-60. Базой для лазерного комплекса А-60 служил Ил-76МД, и его первый полет состоялся в 1981 году. Ожидалось, что главной задачей комплекса станет борьба с разведывательными летательными аппаратами противника. После краха СССР работы по А-60 были заморожены, но в настоящее время вновь возобновлены.
Щит Моисея и клинок Дядюшки Сэма
Израиль и США – мировые лидеры в области разработки боевых лазерных комплексов. В случае с Израилем создание таких систем обусловлено необходимостью противостоять частым ракетным обстрелам территории страны. В самом деле, если уверенно поражать цели типа баллистической ракеты лазер сможет еще нескоро, то бороться с ракетами малой дальности ему вполне под силу уже сейчас.
Палестинские неуправляемые ракетные снаряды «Кассам» – источник постоянной головной боли для израильтян, и дополнительной гарантией безопасности должна была стать американо-израильская лазерная система ПРО Nautilus. Основную роль в разработке самого лазера сыграли специалисты американской компании Northrop Grumman. И хотя израильтяне вложили в Nautilus более 400 млн долларов, в 2001 году они вышли из проекта. Официально результаты испытаний ПРО были положительными, но военное руководство Израиля отнеслось к ним скептически, и в итоге американцы остались единственными участниками проекта. Разработка комплекса была продолжена, но до серийного производства дело так и не дошло. Зато опыт, накопленный в процессе испытаний Nautilus, был использован для разработки лазерного комплекса Skyguard.
Системы противоракетной обороны Skyguard и Nautilus построены вокруг высокоэнергетического тактического лазера – THEL (Tactical High Energy Laser). Согласно заявлениям разработчиков, THEL способен эффективно поражать реактивные снаряды, крылатые ракеты, баллистические ракеты малой дальности и беспилотники. При этом THEL может стать не только эффективной, но и весьма экономичной системой ПРО: один выстрел будет стоить всего около 3 тыс. долларов, намного дешевле пуска современной противоракеты. С другой стороны, говорить о реальной экономичности подобных систем можно будет лишь после их принятия на вооружение.
THEL – это химический лазер мощностью около 1 МВт. После обнаружения цели радаром компьютер ориентирует лазерную установку и производит выстрел. В доли секунды лазерный луч заставляет детонировать вражеские ракеты и снаряды. Критики проекта предрекают, что такого результата можно достичь лишь в идеальных погодных условиях. Возможно, именно поэтому ранее вышедшие из проекта Nautilus израильтяне не заинтересовались комплексом Skyguard. Но американские военные называют лазерную установку революцией в области вооружений. По словам разработчиков, серийное производство комплекса может начаться совсем скоро.
Лазер в море
Большой интерес к лазерным системам ПРО проявляет военно-морское ведомство США. По замыслу, лазерные комплексы смогут дополнить привычные средства защиты боевых кораблей, взяв на себя роль современных скорострельных зенитных орудий, таких, как Mark 15.
Разработка подобных систем сопряжена с рядом трудностей. Мелкие капли воды во влажном морском воздухе заметно ослабляют энергию лазерного луча, однако эту проблему разработчики обещают решить за счет увеличения мощности лазера.
Одна из последних разработок в этой области – MLD (Maritime Laser Demonstrator). Лазерная установка MLD – всего лишь демонстратор, но в будущем ее концепция может лечь в основу полноценных боевых систем. Комплекс разработан компанией Northrop Grumman. Первоначально мощность установки была небольшой и составила 15 КВт, однако и ей во время испытаний удалось уничтожить надводную мишень – резиновую лодку. Конечно, в будущем специалисты Northrop Grumman намерены увеличить мощность лазера.
На авиасалоне «Фарнборо – 2010» американская компания Raytheon представила на суд общественности собственный концепт боевого лазера LaWS (Laser Weapon System). Эта лазерная установка объединена в единый комплекс с корабельной зенитной пушкой Mark 15 и на испытаниях сумела поразить беспилотник на дистанции около 3 км. Мощность лазерной установки LaWS составляет 50 КВт, чего достаточно, чтобы прожечь 40-миллиметровую стальную пластину.
В 2011 году компании Boeing и BAE Systems начали разработку комплекса TLS (Tactical Laser System), в котором лазерная установка также совмещается со скорострельным 25-миллиметровым артиллерийским орудием. Считается, что эта система сможет эффективно поражать крылатые ракеты, самолеты, вертолеты и небольшие надводные цели на дальности до 3 км. Скорострельность Tactical Laser System должна составить около 180 импульсов в минуту.
Мобильный лазерный комплекс
Другая разработка компании Boeing – HEL-MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator) – должна устанавливаться на мобильную платформу – восьмиколесный грузовик. На испытаниях, которые прошли в 2013 году, комплекс HEL-MD успешно поразил учебные мишени. Потенциальными целями для подобной лазерной установки могут стать не только беспилотники, но и артиллерийские снаряды. В скором времени мощность HEL-MD будет доведена до 50 КВт, а в обозримом будущем составит 100 КВт.
Еще один образец мобильного лазера недавно представила немецкая компания Rheinmetall. Лазерный комплекс HEL (High-Energy Laser) установили на бронетранспортер Boxer. Комплекс способен обнаруживать, сопровождать и уничтожать цели – как в воздухе, так и на земле. Мощности достаточно для уничтожения беспилотников и ракет малой дальности.
Перспективы
Известный эксперт в области перспективных вооружений Андрей Шалыгин рассказывает:
– Лазерное оружие является оружием буквально прямой видимости. Цель нужно обнаружить на прямой линии, навести на нее лазер и устойчиво сопровождать, чтобы успеть передать количество энергии, достаточное для повреждения. Соответственно, загоризонтное поражение невозможно, устойчивое гарантированное поражение на больших дистанциях – тоже невозможно. Для больших дистанций установка должна быть поднята как можно выше. Поражение маневрирующих целей затруднено, поражение экранированных целей затруднено... В цифрах все это выглядит слишком банально, чтобы вообще об этом говорить всерьез, по сравнению даже с примитивными действующими системами ПВО.
Кроме этого существуют два фактора, которые еще более усложняют ситуацию. Энерговооруженность носителя такого оружия в сегодняшних условиях должна быть огромна. Это делает всю систему либо чрезвычайно громоздкой, либо чрезвычайно дорогой, либо имеющей массу других недостатков вроде малого суммарного времени нахождения в боевой готовности, большого времени приведения в боевую готовность, огромной стоимости выстрела и так далее.?Вторым существенным фактором, ограничивающим действие лазерного оружия, является оптическая неоднородность среды. В примитивном понимании – любая заурядная непогода с осадками делает применение такого оружия ниже уровня облачности совершенно бесполезным занятием, а защита от него в нижних слоях атмосферы представляется весьма простой.
Поэтому пока не приходится говорить о том, что образцы любого ноу-хау в лазерном оружии в обозримом будущем смогут стать чем-то большим, нежели не самое лучшее оружие ближнего боя для корабельных группировок в хорошую погоду и для авиационных дуэлей, проходящих выше уровня облачности. Как правило, экзотические системы вооружения являются одним из самых эффективных способов «сравнительно честного» зарабатывания денег лоббистами. Поэтому в целях решения тактических задач боевыми единицами в рамках военного искусства можно легко найти десяток-другой гораздо более эффективных, дешевых и простых решений поставленных задач.
Разрабатываемые американцами системы авиационного базирования могут найти весьма ограниченное применение для локальной защиты от средств воздушного нападения выше уровня облачности. Однако стоимость таких решений значительно превышает существующие системы без всяких перспектив ее снижения, а боевые возможности существенно ниже.
С открытием материалов для конструирования сверхпроводящих систем, работающих при температурах, близких к окружающей среде, а также в случае создания компактных мобильных высокоэнергетических источников мощности, лазерные установки будут производиться и в России. Они могут пригодиться для целей ближней ПВО во флоте и применяться на надводных кораблях, для начала – в составе систем на основе таких платформ, как ЗК Пальма или АК-130-176.
В сухопутных войсках такие системы в полностью боеспособном виде известны всему миру еще со времен, когда Чубайс пытался открыто продавать их за границу. Они даже выставлялись с этой целью в рамках МАКС-2003. Например, МЛТК-50 – конверсионная разработка в интересах Газпрома, которая велась Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) и НИИЭФА имени Ефремова. Его появление на рынке, собственно, и привело к тому, что весь мир сразу внезапно продвинулся вперед в конструировании аналогичных систем. При этом в настоящее время энергетика систем позволяет иметь не сдвоенный, а обычный одиночный автомобильный модуль.
Похоже, что лазерные комплексы – это оружие не завтрашнего и даже не послезавтрашнего дня. Многие критики считают, что разработка лазерных систем – и вовсе пустая трата денег и времени, а крупные оборонные корпорации с помощью таких проектов просто осваивают новые средства. Впрочем, подобная точка зрения справедлива лишь отчасти. Возможно, боевой лазер еще нескоро станет полноценным оружием, но окончательно ставить на нем крест было бы преждевременно.
Военно-морские силы США стали использовать корабли, оснащенные лазерным оружием. Один из них продемонстрировал свои возможности в Персидском заливе — сбил с помощью лазерной пушки беспилотный летательный аппарат. Речь идет именно о полноценном оружии, а не экспериментальном образце, уточняет CNN, чей корреспондент находился на борту судна.
Боевая лазерная система (Laser Weapons System) была установлена на борту десантного транспортного корабля USS Ponce. По словам его командира Кристофера Уэллза , она универсальна, в отличие от традиционных вооружений, используемых против воздушных, либо надводных, либо сухопутных целей.
Лазерный луч, испускаемый установкой, невидим для постороннего наблюдателя, абсолютно беззвучен и поражает цель практически мгновенно, так как движется со скоростью света. «Побочный ущерб сводится к минимуму. Мне не надо беспокоиться о боеприпасах, которые пролетят мимо цели и могут поразить то, что я не хотел бы поражать», — пояснил командир корабля.
Экономическая сторона вопроса особенно радует капитана. Стоимость лазерной установки около 40 млн долларов. Электричество вырабатывает штатный генератор. При этом себестоимость одного выстрела всего «один доллар». Не нужно никаких дорогостоящих ракет за миллионы, утверждает Уэллз. Расчет, который обслуживает лазерную установку, состоит из трех человек.
О том, что в течение 2017 года США испытают новую лазерную пушку мощностью 150 кВт еще в начале года заявил контр-адмирал Рональд Боксол . Тогда же в прессе были озвучены примерные характеристики нового оружия: система сможет работать без подзарядки до трех минут, совершать до ста выстрелов и бороться против роя беспилотников до 20 минут.
Параллельно с испытаниями на флоте развивается программа по оснащению лазерным оружием американских ВВС. Так, в июне США провели испытания боевого лазера, установленного на вертолете AH-64 Apache. Вертолет смог сбить неподвижный беспилотник с дистанции 1,4 километра. Кроме того, командование ВВС обещает протестировать лазерное оружие на борту самолетов AC-130.
Круг вероятных целей американских лазерных пушек вполне определен. По информации CNN, для испытаний в Персидском заливе в качестве цели был выбран «беспилотный летательный аппарат, все чаще применяемый Ираном, Северной Кореей, Китаем, Россией и другими противниками».
Скоро рядом с американцами появятся и британские боевые лазеры — Лондон развернул свою лазерную программу еще в 2014 году.
По словам главы стратегического командования ВС США Джона Хайтена , Россия «изучает значимые возможности, включая лазеры для использования в космосе» против американских спутников. Действительно, еще в 1980-е годы лазерным локатором (не боевым лазером) было проведено зондирование в полете американского шаттла «Челленджер». Однако с распадом СССР многие разработки по лазерной тематике прекратились.
В настоящее время в России, вероятно, по-прежнему разрабатывается лазерная установка, смонтированная на базе самолета Ил-76 (А-60). Кроме того, главком Воздушно-космических сил России генерал-полковник Виктор Бондарев рассказывал о возможности вооружить лазерным оружием легкий истребитель МиГ-35.
Военный эксперт Алексей Леонков считает, что возможности американских лазеров пока далеки от того, чтобы называть их боевым оружием.
— То, что сделали сейчас американцы в Персидском заливе можно назвать демонстрацией возможностей лазерного оружия по сбитию пластиковых беспилотных летательных аппаратов. Причем на небольшой дистанции и в ясную погоду. Называть его боевым оружием я бы не стал, так как до параметров, например, стрелкового или зенитно-ракетного вооружения ему еще очень далеко. Есть множество факторов, которые ограничивают его возможности.
У американцев был, скорее всего, 150 кВт лазер, которому нужна энергоустановка в 450 кВт. Она достаточно громоздкая, поскольку не только вырабатывает энергию для выстрелов, но и накапливает ее. Поэтому может быть только в корабельном варианте. Скорострельность таких лазеров ограничена, дальность действия тоже. Она сильно зависит от погодных условий. И против металлических, тем более, бронированных целей, эффективность пока не показана.
Сейчас в Персидском заливе американцы сбили один беспилотник. А если их будет десять? А если сотни беспилотников? А если это будут крылатые ракеты, которые маневрируют? Ну, одну-две еще собьют, а остальные в цель? Получается, эффективность этого лазера ниже, чем даже артиллерийско-зенитного комплекса «Вулкан-Фаланкс», который у них стоит штатно на многих кораблях.
Поэтому называть его полноценным оружием я бы не стал. Но для красивой демонстрации перед арабскими шейхами такие лазеры годятся. Может быть, им понравятся и они выложат за это миллионы, чтобы иметь такую игрушку у себя в арсенале.
«СП»: — CNN утверждает, что себестоимость одного выстрела лазерной пушки ничтожна — всего один доллар…
— Они любят такие вещи. Но если посчитать, сколько стоит одна установка и все оборудование. Они просто не учитывают этого. Это сотни миллионов, даже миллиардов долларов. Например, они испытывали эту установку в авиационном варианте. Ее стоимость была около 5 млрд долларов, но в серию она так и не пошла.
«СП»: — На какой стадии находятся российские разработки лазерного вооружения?
— У нас разработки велись еще в XX веке. В СССР были разработаны четыре реальных образца в рамках проекта «Сжатие». Это наземный образец «Стилет» на базе установки залпового огня на гусеничном ходу, известной как ТОС-1 «Буратино». Морской вариант был установлен на экспериментальном судне «Дисконт», с которого стреляли по надводным целям. Воздушный вариант — довольно известный проект самолета А-60. Был также и космический аппарат.
Все эти установки испытали, получили необходимые технические и экспериментальные данные, которые легли в основу актуальных разработок лазерного оружия. Такие разработки ведут предприятия нашего ОПК, но их детали, конечно, засекречены. Вот когда будут готов действительно боевой лазер, Минобороны его наверняка продемонстрирует.
«СП»: — О каких возможностях лазеров сейчас идет речь?
— Нынешнее состояние лазерного оружия таково, что оно способно «ослеплять» оптику, оптико-электронные приборы наведения, головки самонаведения ракет. Но про физическое уничтожение серьезных объектов говорить рано. Тут важны скорострельность, ресурсоемкость такого оружия, а также погодные условия. Пойдет дождик и этот лазер будет абсолютно непригоден. То есть лазерное оружие можно использовать в комплексе с традиционными видами вооружения.
О некоторых деталях, касающихся создания и использования Россией лазерного оружия, «СП» рассказал г лавный редактор портала Military Russia Дмитрий Корнев .
— СССР был фактически родиной лазерных систем. В конце 1960-х и в первой половине 1970-х годов объем работ по этой тематике был огромный. Работы велись в стратегических интересах. В итоге не было создано ни одной действительно боевой системы. Когда позже об этом спросили академика Николая Басова (Нобелевский лауреат по лазерной тематике — авт. ), он ответил, что был получен важный результат — ученые убедились, что создание таких систем невозможно, а значит, нашей стране бояться того, что кто-то создаст такие системы нечего.
«СП»: — Тем не менее, работы в этом направлении ведутся?
— Да, это так. Есть несколько программ. Но никаких конкретных данных о них не обнародуется. Ни плохих, ни хороших. Значит, действительно боеготовых систем пока нет. Задача очень сложная. Физические принципы накладывают на возможность использования лазерного оружия ограничения. Требуются огромные энергозатраты. Соответственно, возможны либо наземные, либо корабельные системы. И все равно их возможности будут ограничены.
Даже американцы сейчас сбили специально подготовленный для этого беспилотник. Но, извините, «картонные» модели в СССР тоже сбивали лазером в 1970-е годы. В сети есть фотографии такой установки НПО «Алмаз» на мобильном шасси. Подключенная к источникам электроэнергии, она справлялась с такой задачей.
Но технический прогресс не стоит на месте. Школа специалистов в России осталась. Например, в Томске есть Институт оптики атмосферы РАН, так он постоянно лазером в небо светит. А в советское время он участвовал в разработке противоракетных лазеров.
Кроме того, есть программа размещения лазерной системы на Ил-76, который известен как А-60, в Таганроге. Он проходит переоборудование, правда, уже очень много лет. Такой лазер вряд ли может использоваться как оружие, но он может засвечивать оптические приборы, например, самолетов-разведчиков или спутников.
«СП»: — В прессе была информация о лазерах в оснащении МиГ-35…
— Тот, кто породил эту новость, видимо, плохо понимает о чем идет речь. Физику не обманешь. На Миг-35 разместить лазерное оружие — именно оружие, невозможно. Как невозможно с него «бомбить Луну». Скорее всего, там просто планируют установить новый лазерный дальномер-целеуказатель. Но это не оружие, хотя там и используется лазер.
Привычный для нас термин «лазер» является аббревиатурой от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе означает «усиление света посредством вынужденного излучения».
Впервые о лазере всерьез заговорили во второй половине XX века. Первое действующее лазерное устройство американский физик Теодор Мейман представил в 1960 году, а в наши дни лазеры используются в самых различных сферах. Довольно давно они нашли применение и в военной технике, хотя вплоть до последнего времени речь шла преимущественно о нелетальном вооружении, способном временно ослепить противника или вывести из строя его оптику. Полноценные боевые лазерные комплексы, способные уничтожать технику, пока находятся на стадии разработки, и когда именно они встанут в строй, сказать пока сложно.
Основные проблемы связаны с большой стоимостью и высокой энергозатратностью лазерных комплексов, а также их способностью наносить реальный урон высокозащищенной технике. Тем не менее, с каждым годом ведущие страны мира все активнее разрабатывают боевые лазеры, постепенно увеличивая мощность своих прототипов. Разработку лазерного оружия правильнее всего было бы назвать инвестициями в будущее, когда новые технологии позволят всерьез говорить о целесообразности таких систем.
Крылатый лазер
Одним из самых нашумевших проектов лазерных боевых систем стал экспериментальный Boeing YAL-1. В роли платформы для размещения боевого лазера выступил модифицированный авиалайнер Boeing 747-400F.
Американцы всегда искали способы защитить свою территорию от неприятельских ракет, и проект YAL-1 создавался именно для этой цели. В его основе лежит химический кислородный лазер мощностью 1 МВт. Главное преимущество YAL-1 перед другими средствами противоракетной обороны — это то, что лазерный комплекс теоретически способен уничтожать ракеты на начальном этапе полета. Американские военные не единожды заявляли об успешных испытаниях лазерной установки. Тем не менее, реальная эффективность такого комплекса видится довольно сомнительной, и программа, обошедшаяся в 5 млрд долларов, была свернута в 2011 году. Впрочем, полученные в ней наработки нашли применение в других проектах боевых лазеров.
Щит Моисея и клинок Дядюшки Сэма
Израиль и США — мировые лидеры в области разработки боевых лазерных комплексов. В случае с Израилем создание таких систем обусловлено необходимостью противостоять частым ракетным обстрелам территории страны. В самом деле, если уверенно поражать цели типа баллистической ракеты лазер сможет еще нескоро, то бороться с ракетами малой дальности ему вполне под силу уже сейчас.
Палестинские неуправляемые ракетные снаряды «Кассам»» — источник постоянной головной боли для израильтян, и дополнительной гарантией безопасности должна была стать американо-израильская лазерная система ПРО Nautilus. Основную роль в разработке самого лазера сыграли специалисты американской компании Northrop Grumman. И хотя израильтяне вложили в Nautilus более 400 млн долларов, в 2001 году они вышли из проекта. Официально результаты испытаний ПРО были положительными, но военное руководство Израиля отнеслось к ним скептически, и в итоге американцы остались единственными участниками проекта. Разработка комплекса была продолжена, но до серийного производства дело так и не дошло. Зато опыт, накопленный в процессе испытаний Nautilus, был использован для разработки лазерного комплекса Skyguard.
Системы противоракетной обороны Skyguard и Nautilus построены вокруг высокоэнергетического тактического лазера — THEL (Tactical High Energy Laser). Согласно заявлениям разработчиков, THEL способен эффективно поражать реактивные снаряды, крылатые ракеты, баллистические ракеты малой дальности и беспилотники. При этом THEL может стать не только эффективной, но и весьма экономичной системой ПРО: один выстрел будет стоить всего около 3 тыс. долларов, намного дешевле пуска современной противоракеты. С другой стороны, говорить о реальной экономичности подобных систем можно будет лишь после их принятия на вооружение.
THEL — это химический лазер мощностью около 1 МВт. После обнаружения цели радаром компьютер ориентирует лазерную установку и производит выстрел. В доли секунды лазерный луч заставляет детонировать вражеские ракеты и снаряды. Критики проекта предрекают, что такого результата можно достичь лишь в идеальных погодных условиях. Возможно, именно поэтому ранее вышедшие из проекта Nautilus израильтяне не заинтересовались комплексом Skyguard. Но американские военные называют лазерную установку революцией в области вооружений. По словам разработчиков, серийное производство комплекса может начаться совсем скоро.
Лазер в море
Большой интерес к лазерным системам ПРО проявляет военно-морское ведомство США. По замыслу, лазерные комплексы смогут дополнить привычные средства защиты боевых кораблей, взяв на себя роль современных скорострельных зенитных орудий, таких, как Mark 15. Разработка подобных систем сопряжена с рядом трудностей. Мелкие капли воды во влажном морском воздухе заметно ослабляют энергию лазерного луча, однако эту проблему разработчики обещают решить за счет увеличения мощности лазера.
Одна из последних разработок в этой области — MLD (Maritime Laser Demonstrator). Лазерная установка MLD — всего лишь демонстратор, но в будущем ее концепция может лечь в основу полноценных боевых систем. Комплекс разработан компанией Northrop Grumman. Первоначально мощность установки была небольшой и составила 15 КВт, однако и ей во время испытаний удалось уничтожить надводную мишень — резиновую лодку. Конечно, в будущем специалисты Northrop Grumman намерены увеличить мощность лазера.
На авиасалоне «Фарнборо — 2010» американская компания Raytheon представила на суд общественности собственный концепт боевого лазера LaWS (Laser Weapon System). Эта лазерная установка объединена в единый комплекс с корабельной зенитной пушкой Mark 15 и на испытаниях сумела поразить беспилотник на дистанции около 3 км. Мощность лазерной установки LaWS составляет 50 КВт, чего достаточно, чтобы прожечь 40-миллиметровую стальную пластину.
В 2011 году компании Boeing и ВАЕ Systems начали разработку комплекса TLS (Tactical Laser System), в котором лазерная установка также совмещается со скорострельным 25-миллиметровым артиллерийским орудием. Считается, что эта система сможет эффективно поражать крылатые ракеты, самолеты, вертолеты и небольшие надводные цели на дальности до 3 км. Скорострельность Tactical Laser System должна составить около 180 импульсов в минуту.
Мобильный лазерный комплекс
Другая разработка компании Boeing — HEL-MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator) — должна устанавливаться на мобильную платформу — восьмиколесный грузовик. На испытаниях, которые прошли в 2013 году, комплекс HEL-MD успешно поразил учебные мишени. Потенциальными целями для подобной лазерной установки могут стать не только беспилотники, но и артиллерийские снаряды. В скором времени мощность HEL-MD будет доведена до 50 КВт, а в обозримом будущем составит 100 КВт.
Еще один образец мобильного лазера недавно представила немецкая компания Rheinmetall. Лазерный комплекс HEL (High-Energy Laser) установили на бронетранспортер Boxer. Комплекс способен обнаруживать, сопровождать и уничтожать цели — как в воздухе, так и на земле. Мощности достаточно для уничтожения беспилотников и ракет малой дальности.
Перспективы
Известный эксперт в области перспективных вооружений Андрей Шалыгин рассказывает: — Лазерное оружие является оружием буквально прямой видимости. Цель нужно обнаружить на прямой линии, навести на нее лазер и устойчиво сопровождать, чтобы успеть передать количество энергии, достаточное для повреждения. Соответственно, загоризонтное поражение невозможно, устойчивое гарантированное поражение на больших дистанциях — тоже невозможно. Для больших дистанций установка должна быть поднята как можно выше. Поражение маневрирующих целей затруднено, поражение экранированных целей затруднено… В цифрах все это выглядит слишком банально, чтобы вообще об этом говорить всерьез, по сравнению даже с примитивными действующими системами ПВО.
Кроме этого существуют два фактора, которые еще более усложняют ситуацию. Энерговооруженность носителя такого оружия в сегодняшних условиях должна быть огромна. Это делает всю систему либо чрезвычайно громоздкой, либо чрезвычайно дорогой, либо имеющей массу других недостатков вроде малого суммарного времени нахождения в боевой готовности, большого времени приведения в боевую готовность, огромной стоимости выстрела и так далее. Вторым существенным фактором,ограничивающим действие лазерного оружия, является оптическая неоднородность среды. В примитивном понимании — любая заурядная непогода с осадками делает применение такого оружия ниже уровня облачности совершенно бесполезным занятием, а защита от него в нижних слоях атмосферы представляется весьма простой.
Поэтому пока не приходится говорить о том, что образцы любого ноу-хау в лазерном оружии в обозримом будущем смогут стать чем-то большим, нежели не самое лучшее оружие ближнего боя для корабельных группировок в хорошую погоду и для авиационных дуэлей, проходящих выше уровня облачности. Как правило, экзотические системы вооружения являются одним из самых эффективных способов «сравнительно честного» зарабатывания денег лоббистами. Поэтому в целях решения тактических задач боевыми единицами в рамках военного искусства можно легко найти десяток-другой гораздо более эффективных, дешевых и простых решений поставленных задач.
Разрабатываемые американцами системы авиационного базирования могут найти весьма ограниченное применение для локальной защиты от средств воздушного нападения выше уровня облачности. Однако стоимость таких решений значительно превышает существующие системы без всяких перспектив ее снижения, а боевые возможности существенно ниже.
С открытием материалов для конструирования сверхпроводящих систем, работающих при температурах, близких к окружающей среде, а также в случае создания компактных мобильных высокоэнергетических источников мощности, лазерные установки будут производиться и в России. Они могут пригодиться для целей ближней ПВО во флоте и применяться на надводных кораблях, для начала — в составе систем на основе таких платформ, как ЗК Пальма или АК-130-176.
В сухопутных войсках такие системы в полностью боеспособном виде известны всему миру еще со времен, когда Чубайс пытался открыто продавать их за границу. Они даже выставлялись с этой целью в рамках МАКС-2003. Например, МЛТК-50 — конверсионная разработка в интересах Газпрома, которая велась Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) и НИИЭФА имени Ефремова. Его появление на рынке, собственно, и привело к тому, что весь мир сразу внезапно продвинулся вперед в конструировании аналогичных систем. При этом в настоящее время энергетика систем позволяет иметь не сдвоенный, а обычный одиночный автомобильный модуль.
Похоже, что лазерные комплексы — это оружие не завтрашнего и даже не послезавтрашнего дня. Многие критики считают, что разработка лазерных систем — и вовсе пустая трата денег и времени, а крупные оборонные корпорации с помощью таких проектов просто осваивают новые средства. Впрочем, подобная точка зрения справедлива лишь отчасти. Возможно, боевой лазер еще нескоро станет полноценным оружием, но окончательно ставить на нем крест было бы преждевременно.
2610Виктор Викторович Аполлонов - генеральный директор ООО “Энергомаштехника”, заведующий отделом Мощные лазеры Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН. Доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Государственных премий СССР (1982) и РФ (2002), академик АИН и РАЕН. Член Президиума РАЕН.
Автор - ведущий в мире ученый в области мощных лазерных систем и взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом, автор более 1160 научных публикаций, из них 8 монографий, 6 глав в сборниках и 147 авторских свидетельств и патентов, воспитал 32 доктора и кандидата наук. Окончил с отличием МИФИ в 1970 г., факультет экспериментальной и теоретической физики. Общий стаж работ в области мощных лазеров 45 лет.
В зарубежных и российских СМИ все чаще появляются сообщения о том, что в США активно ведутся разработки лазерного оружия. Чего добились американцы? Как такое оружие может изменить современные способы вооруженной борьбы? Ведутся ли аналогичные работы в России? На эти и другие вопросы я постараюсь ответить в предлагаемой читателю статье.
Для начала хочу процитировать выдержку из статьи в американском журнале начала лазерной эры , который писал: «С момента открытия лазерного луча пошли разговоры о «лучах смерти», которые сделают ракеты и ракетную технику устаревшими». А теперь о том, как в этой сфере деятельности обстоят дела сегодня. В России всегда было важно не отстать от других более богатых партнеров-конкурентов.
Сейчас в США на смену химическим лазерам идут твердотельные (т/т) лазерные системы с полупроводниковой (п/п) накачкой. Огромное преимущество химических лазеров заключалось в отсутствии необходимости создания громоздкой и тяжелой энергетической установки для питания лазера, химическая реакция являлась источником энергии. Основными недостатками этих систем по сей день являются экологическая опасность и громоздкость конструкции. Исходя из этого, сегодня ставка делается на т/т лазеры, поскольку они гораздо надежнее, легче, компактнее, проще в обслуживании и безопаснее в эксплуатации, чем химические лазеры. Лазерные диоды, используемые для накачки активного тела лазера, легко совместимы с низковольтной ядерной и солнечной энергетикой и не требуют трансформации напряжения. Исходя из этого, авторы многих проектов считают возможным получить большую выходную мощность в случае т/т лазера, размещенного в том же объеме авиационного носителя. Ведь твердое тело имеет на много порядков величины большую плотность в сравнении со средой химического лазера. Вопрос энергетической накачки активной среды представляется особенно важным в условиях длительной эксплуатации мобильных комплексов.
Сегодня уровень разработок т/т лазеров в США приближается к значению выходной мощности - 500 кВт. Однако достижение существенно больших значений выходной мощности лазера в стандартной и уже отработанной многомодульной геометрии представляется труднореализуемой задачей. Основная проблема в достижении большего уровня мощности для т/т лазера с п/п накачкой заключается в необходимости полного переосмысления технологии изготовления активных элементов лазерных мобильных комплексов. Лазеры мощностью 100 кВт компаний: Textron и Northrop Grumman состоят из большого числа лазерных модулей, что при увеличении выходной мощности комплекса до уровня в несколько МВт приведет к многим десяткам таких модулей, что для мобильных комплексов представляется нереализуемой задачей.
Компания «Нортроп» уже представила работоспособный тактический т/т лазер мощностью 105 кВт и намерена существенно увеличить его мощность. Впоследствии «гиперболоиды» предполагается устанавливать на наземные, морские и воздушные платформы. Тем не менее, речь в данном случае идет о тактическом ЛО, т. е. о системах, работающих на небольших дальностях. Мощность лазера - это есть выделяемая лазером энергия в единицу времени. При взаимодействии с объектом ее надо сравнивать с потерями на теплопроводность материала, на нагрев воздушного потока при движении и с долей лазерной мощности, идущей на отражение от объекта. Отсюда видно, что греть объект воздействия можно и лазерной указкой, но греть придется очень долго. В самом общем случае мощность лазера обеспечивается за счет эффективности накачки активной среды и ее размеров. Таким образом, становится ясно, что ввод максимально возможной энергии должен осуществляться в предельно короткие сроки. Но здесь есть очень важное ограничение - образование плазмы на поверхности объекта, затрудняющей прохождение излучения.
Существующие мощные лазерные системы сегодня работают именно в этом доплазменном режиме. Но можно приручить и плазменный режим ввода энергии, но для этого нужно найти такой временной импульсно-периодический (И-П) режим, при котором импульсы излучения длятся очень короткое время и за время между импульсами плазма успевает вновь стать прозрачной и следующая порция излучения приходит на освободившуюся от плазмы поверхность. Но для поддержания высокого уровня полной энергии приходящей на объект частота этих импульсов должна быть очень высокой, несколько десятков-сотен килогерц. Сегодня в мире активно используются два режима лазерного воздействия на объект: силовое воздействие и функциональное. При силовом механизме воздействия в объекте прожигается отверстие или отрезается какая-либо часть конструкции. Это приводит, например, к взрыву топливного бака или к невозможности дальнейшего функционирования объекта как единой системы, например, самолет с отрезанным крылом. Для реализации силового поражения на больших дальностях нужны огромные мощности. Так, проекты «Стратегической оборонной инициативы» при дальности поражения более тысячи километров требовали уровня мощности лазера - 25 МВт и более. Уже тогда, в 1985 году, на конференции в Лас-Вегасе, где был дан старт полномасштабным исследованиям в области создания мощного ЛО, нам, членам делегации СССР, было понятно, что в ближайшие 30–40 лет стратегическое мобильное ЛО не будет создано.
Но есть и другой механизм - функциональное воздействие, или, как его называют в США, «умное воздействие». При этом механизме воздействия речь идет о тонких эффектах, мешающих противнику выполнить поставленную задачу. Речь идет об ослеплении оптико-электронных систем военного оборудования, об организации сбоев в работе электроники бортовых компьютеров и навигационных систем, о реализации оптических помех в работе операторов и пилотов мобильного оборудования и т. п. Это уже пришло и на стадионы, где лазерными указками пытаются слепить вратарей. При этом механизме резко увеличивается дальность эффективного воздействия за счет резкого снижения необходимых плотностей мощности лазерного излучения на цели, даже при существующем незначительном уровне выходных мощностей лазерных комплексов. Именно этот механизм срыва выполнения поставленных военных задач предлагал в своем письме в директивные органы акад. А.М.Прохоров аж в 1973 г. И именно этот механизм сегодня доминирует в сфере применения ЛО. Так что еще раз убеждаемся: «Есть пророки в своем отечестве!».
ЛО представляет собой оружие, которое использует высокоэнергетичное направленное излучение, генерируемое лазерными системами. Поражающие факторы на цели определяются термическим, механическим, оптическим и электромагнитным воздействием, которое с учетом плотности мощности лазерного излучения, может привести к временному ослеплению человека или оптико-электронной системы, к механическому разрушению (расплавлению или испарению) корпуса поражаемого объекта (ракеты, самолета и др.) к организации сбоев в работе электроники бортовых компьютеров и навигационных систем. При работе в импульсном режиме одновременно, при достаточно большой концентрации импульсной мощности на объекте, воздействие сопровождается и передачей механического импульса, что обусловлено взрывным возникновением плазмы. Сегодня наиболее приемлемыми для боевого применения считаются лазеры т/т и химические. Так, т/т лазер военные специалисты США рассматривают как один из наиболее перспективных источников излучения для систем ЛО авиационного базирования, предназначенного для борьбы с баллистическими и крылатыми ракетами морского и воздушного базирования. Важной задачей является и задача подавления оптико-электронных средств (ОЭС) ПВО и задача защиты своих самолетов - носителей ядерного оружия от управляемых ракет противника. В последнее десятилетие отмечается существенный прогресс в области создания ЛО, что обусловлено переходом от ламповой накачки его активных элементов к накачке с помощью лазерных диодов. Кроме того, возможность генерирования излучения на нескольких длинах волн позволяет использовать т/т лазеры не только для воздействия на цель, но и для передачи информации в различных системах оружия, например, для обнаружения, распознавания целей и точного наведения на них луча мощного лазера.
А КАКИЕ ЕЩЁ ВАЖНЫЕ РАЗРАБОТКИ В ЭТОМ ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ ВЕДУТСЯ В США?
Другое и очень важное направление в применении тактических маломощных лазеров продвигает компания «Raytheon», сделавшая ставку на волоконные лазерные системы. Совершенствование т/т лазерной техники привело к созданию нового типа устройств: оптических усилителей и лазеров на так называемых активных волокнах. Первые волоконные лазеры были созданы на кварцевых волокнах, насыщенных ионами неодима. В настоящее время генерация получена в кварцевых волокнах с редкими землями: неодимом, эрбием, иттербием, туллием, празеодимом. Наиболее распространены сегодня в мире волоконные лазеры с ионами неодима и эрбия. 100-киловаттный волоконный лазерный комплекс уже интегрирован с зенитным артиллерийским комплексом. Создана и его сухопутная версия. Недавние испытания в Персидском заливе подтвердили высокую эффективность волоконного лазера при сбивании беспилотников (дронов) на небольших расстояниях 1,5–2 км и уничтожении специальных целей, установленных на небольших судах.
Здесь следует сказать несколько слов о принципе работы такой «интеграции». Семь волоконных лазеров мощностью 15 кВт размещаются в стволе артиллерийского комплекса, взятого со всей своей инфраструктурой. С помощью системы наведения излучение концентрируется на беспилотнике и поджигает его. Дальность поражения в пределах 1,5–2,0 км. Это представляется весьма важной технологией, учитывая наши прошлые проблемы с дронами во время конфликта 2008 г.
Еще следует отметить разработанные США химические HF/DF лазеры как наиболее перспективные для боевого применения в космическом пространстве. У лазера на HF источником энергии является энергия химической цепной реакции между фтором и водородом. В результате образуются возбужденные молекулы фтористого водорода, которые испускают инфракрасное излучение с длиной волны 2.7 мкм. Но такое излучение активно рассеивается молекулами воды, содержащимися в виде пара в атмосфере. Был разработан также лазер на DF, работающий на длине волны излучения ~4 мкм, для которого атмосфера почти прозрачна. Однако, удельное энерговыделение этого лазера примерно в полтора раза ниже, чем на HF, а значит, требует больше топлива. Работа над химическими лазерами как возможным средством космического ЛО ведется в США с 1970 года. К ЛО предъявляются высокие требования по скорострельности, оно должно затрачивать на поражение каждой цели не более нескольких секунд. При этом лазерная установка должна иметь источник дополнительной энергии, обладать устройствами поиска, целеуказания и наведения на цель, а также контроля ее поражения.
Первая успешная попытка перехвата ракет с помощью лазера была проведена в США в 1983 году, лазер был установлен на летающей лаборатории. В другом эксперименте с самолета были последовательно выпущены пять ракет класса «воздух-воздух» . Инфракрасные головки ракет были ослеплены лазерным лучом и сбились с курса. Важно также отметить и крупномасштабные эксперименты по функциональному («умному») поражению целей, которые были проведены на полигоне Белые пески в Нью-Мехико с использованием лазерного комплекса «MIRACL» мощностью 2,2 МВт. В качестве целей использовались спутники США с комплектом оптоэлектронных систем (ОЭС) на высоте 400 км и модели российских спутников. Результаты экспериментов были оценены специалистами как весьма успешные. Следует отметить, что экологические проблемы содержания данного испытательного стенда на земле не закрывают глаза военных аналитиков на гигантские преимущества HF/DF комплексов в космосе, где сброс вредных компонентов в открытое пространство не представит с их точки зрения больших проблем.
Одновременно с этим диапазон длин волн, генерируемый данным видом химического лазера, представляется чрезвычайно важным для подавления широкого спектра ОЭС. Тем не менее, дальнейшее масштабирование мощности данного типа лазера представляется труднореализуемым.
Другой важной разработкой ЛО в США следует считать уже хорошо известный кислород-йодный лазер. В 2004 г. на авиабазе Эдвардс в Калифорнии компания «Northrop Grumman» провела первое испытание боевого лазера воздушного базирования. Испытания тогда прошли только на земле - установленный на макете самолета лазер включился всего на долю секунды, однако работоспособность ЛО была доказана. В данном типе лазера мощный поток фотонов возникает в результате химической реакции.
Эти фотоны и формируют лазерный луч, длина волны которого -1,315 мкм хорошо подходит для военных целей, такой луч хорошо преодолевает облачность. Предполагаемая длительность каждого выстрела - 3–5 секунд. Целью лазерного воздействия является топливный бак ракеты противника - в доли секунды луч разогревает его и бак взрывается. Полномасштабные стрельбовые испытания данного комплекса по воздушным мишеням, имитировавшим баллистическую ракету на разгонном участке, были проведены в 2007 году - на режиме малой мощности, и в январе-феврале 2010 года - уже на режиме большой мощности.
Структурно комплекс YAL-1 включает самолет-носитель (переоборудованный Boeing 747 -400 °F); непосредственно боевую лазерную систему на основе химического кислородно-йодного лазера мегаваттного класса, включающую шесть установленных в хвостовой части рабочих модулей массой по 3000 кг каждый и иные, обеспечивающие работоспособность комплекса, системы и оборудование. Практически в огромном самолете не остается свободного места.
Кроме этого под эгидой Агентства по перспективным оборонным исследованиям (DARPA), США разработали еще и много других систем, например, лазерную систему под обозначением HELLADS (Противоракетная система театра военных действий на базе высокоэнергетичного лазера). Данная система использует 150-киловаттный лазер и предназначена для обороны районов сосредоточения войск и важных объектов от поражения управляемыми и неуправляемыми ракетами и артиллерийскими снарядами среднего и большого калибра.
В июне 2010 года ВМС США также провели эксперимент, в котором был задействован еще один «автоматизированный лазерный стрельбовой комплекс», получивший обозначение LaWS. Данный комплекс включает в себя три лазера, два из которых для наведения на цель и один боевой. В ходе эксперимента с его помощью над морем были успешно сбиты четыре беспилотные мишени. Сделанные во время испытаний видеоролики с большим успехом демонстрировались на стенде «Рейтеон» во время аэрокосмического салона «Фарнборо-2010» . Сегодня американский флот уже экспериментально изучает в Персидском заливе возможность поражения с помощью ЛО не только беспилотников, но и маломерных надводных целей.
Следует еще упомянуть и о тактическом комплексе «Скайгард», который создан на базе демонстрационного образца наземного тактического комплекса. Мобильный комплекс ЛО имеет мощность излучения до 300 кВт, а уменьшенные масса и габариты позволяют транспортировать его по земле и перебрасывать по воздуху. Основой комплекса является лазерная установка на базе химического фтор-дейтериевого лазера с рабочей длиной волны 3,8 мкм. В состав комплекса входят также радиолокационная станция управления стрельбой, командный пункт и вспомогательные средства.
Интересным представляется вопрос, а насколько можно доверять сообщениям американских СМИ об успешных разработках ЛО и достигнутых результатах?
Мне представляется, что в полной мере, хотя иногда для усиления эффекта на публику, от которой зависит финансирование проектов, бывают и талантливые инсценировки с привлечением динамита, высокого давления и др. штучек. На эти спектакли с удовольствием ходят и журналисты, которые потом делают свою часть работы по вовлечению других стран в траты на получение не всегда убедительного результата. Но такие представления, как мы хорошо знаем, бывают не только в США.
КАКИЕ ЖЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ БОЕВЫХ ЛАЗЕРОВ СТОЯТ НАИБОЛЕЕ ОСТРО?
Прежде всего - это отсутствие абсолютно новой элементной базы для создания новых образцов ЛО. Так, например, дальнейшее совершенствование т/т лазеров с п/п накачкой потребовало развития технологии лазерной керамики, а это в свою очередь требует времени и значительных средств. Еще один пример связан с развитием технологии мощных лазерных диодных линеек и матриц. США по данным японских СМИ потратили на эти цели уже более 100 млрд. долларов и совершенствование технологии продолжается. Лазерная диодная линейка - это единый монолитный излучающий прибор, содержащий до 100 лазерных структур, полный линейный размер которого составляет 10 мм. Соответственно, лазерная диодная матрица - это излучающий прибор, собранный из большого числа лазерных диодных линеек.
В иностранной и российской научной литературе часто можно встретить термины «стратегические» и «тактические» ЛО. Важно понимать по каким критерям они отличаются? Здесь главным параметром выступает мощность лазерного комплекса, с которой тесно связана дальность эффективного применения. Часто бывает так, строят стратегический комплекс, а он оказывается всего лишь тактическим. Так произошло и с последней и наиболее затратной разработкой YAL-1A , она первоначально была рассчитана на дальность в 600 км, а на практике продемонстрировала требуемую эффективность только на дальности 130 км.
Следует заметить, что тактические лазерные комплексы на меньших уровнях мощностей в США уже весьма близки к тиражированию и реальному применению. Так что эксперты Пентагона и не думают о закрытии многих «недотянувшихся до планки» лазерных программ и всемерно способствуют их дальнейшему развитию. Прогресс не остановить! Лазерам в Июне этого года исполнилось 55 лет . В прошлогоднем докладе DARPA говорится о глобальном изменении «правил игры» после широкого распространения «оружия направленной энергии», которое превратит традиционные символы военной мощи в устаревший хлам на уровне пушечных ядер и кавалерии. Стратегическая авиация вышла на приличный уровень за 110 лет. Так что у стратегического ЛО еще есть в запасе 55 лет. Но в действительности его создание произойдет гораздо быстрее.
Россия, по мнению многих экспертов и данным СМИ, была первой страной, достигшей в этой области заметных результатов. Как сообщило РИА «Новости», комментируя сообщения об успешных испытаниях компанией «Боинг» химического лазера на самолете, Россия начала заниматься разработками в области тактического ЛО одновременно с США и имеет в своем арсенале опытные образцы высокоточных боевых химических лазеров.
Из слов агентства следует, что «Первая подобная установка была испытана в СССР еще в 1972 году. Уже тогда отечественная мобильная „лазерная пушка“ была способна успешно поражать воздушные цели. С тех пор возможности России в данной области значительно возросли. Также было отмечено, что в настоящее время на эти работы выделяется значительно больше средств, что должно привести к дальнейшим успехам. Однако хорошо известный специалистам период научно-технического ненастья, после подписания М.С.Горбачевым на Байконуре приказа о закрытии всех работ по ЛО, нанес лазерным исследованиям в стране значительный ущерб . Сразу после этого события байки на тему „ЛО - это блеф“ стали активно распространяться в печати. В итоге вокруг боевых лазеров в нашей стране сформировался эпический набор мифов, препятствующих дальнейшему развитию исследований в этой области. Большинство из них было построено по принципу -либо сознательная ложь, либо старательное превращение мухи в слона.
На самом деле эффективная помощь лазеров на поле боя - реальна, а армия, которая сможет обзавестись ими, получит внушительное преимущество. Так, например, авиация, способная активно обороняться от зенитных ракет и ракет воздух-воздух с помощью ЛО, станет в гораздо меньшей степени уязвимой для средств ПВО. И таких примеров - очень много. Речь в случае авиации может вестись о лазерном подавлении оптико-электронных систем наведения ракет на цель. При этом, важно понимать, что развитие лазерных технологий является критически важным вовсе не для американцев, а в большей степени для нас, для России! Боевые лазеры - это очевидный для сегодняшней армии ассиметричный ответ на превосходство Запада по развитию высокоточного оружия. „Идеология“ последнего утверждения в предельно грубой форме сводится к тому, что наш потенциальный технологически продвинутый противник вместо высыпания десятков болванок „по площади“ будет точно „укладывать“ на наши головы единичный, хотя и гораздо более дорогой боеприпас, вспомните Югославию. Однако, такая схема особенно уязвима по отношению к лазерным оборонительным системам, которым все равно, что „жечь“ - архаический снаряд за две сотни долларов или дорогущую ультрасовременную ракету. При этом количество этих высокоточных снарядов на борту носителя не столь велико, а их стоимость - в сотни раз больше, чем у самого дорогостоящего лазерного „выстрела“.
Несмотря на международно установленные запреты ЛО усилиями США рано или поздно будет выведено в космос. Таковы реалии развития событий в мире в последние годы. Космос, по оценке американских военных специалистов, является высшим приоритетом и передним рубежом в уже происходящих в мире конфликтных ситуациях. Он рассматривается в качестве потенциального театра военных действий, на котором должно быть обеспечено безоговорочное преимущество США над любым противником.
Во многих опубликованных документах США акцентируется внимание на том, что, только овладев приоритетом в космосе во всех его формах, можно оставаться политическим, экономическим и военным лидером в мире и доминировать в военных конфликтах будущего. Американские специалисты считают приоритетными работы по созданию средств контроля космического пространства, перехвата, инспекции и вывода из строя ИСЗ противника, а так же работы по созданию систем обнаружения воздействия на собственные ИСЗ и их защиты от такого воздействия. В недалеком будущем стратеги США допускают возможность появления разнообразных противоспутников, выводимых на орбиты скрытно или под видом ИСЗ иного назначения. Миниатюрный космический аппарат (КА) (боевой беспилотный космоплан США X-37B) с секретной миссией был запущен 11 декабря 2012 года и побил свой собственный рекорд 26 марта 2014 года. Предыдущий его рекорд составлял 469 дней на околоземной орбите. Такое предназначение-КА полностью соответствует документу „Национальная космическая политика США“ 2006 года, провозглашающему право США частично распространить национальный суверенитет на космическое пространство. Важное место среди возможных видов эффективных средств борьбы в космосе американскими стратегами отводится и ЛО космического базирования.
В соответствии с доктриной США под аппараты такого типа будут использоваться и для контроля космического пространства, включая идентификацию, инспекцию и уничтожение-КА противника, а также эскортирование своих крупных-КА в интересах их защиты. Именно в таких сферах планируется использование перспективных лазерных разработок, необходимых для осуществления будущих космических операций. Тот же документ говорит, что США будут выступать против разработки новых правовых режимов или иных ограничений, целью которых будет прекращение или ограничение доступа США в космос или его использование. Cоглашения или ограничения по контролю над вооружениями не должны нарушать право США осуществлять исследования, разработку, испытания, деятельность, а также иные действия в космосе в целях национальных интересов. В этой связи министру обороны США предписывается „создать потенциал, планы и варианты для обеспечения свободы действий в космосе, а также для лишения противника такой свободы действий“. Яснее, четче сказать трудно.
Одной из важнейших задач, решаемых при создании новых образцов вооружения, в настоящее время является противодействие средствам воздушно-космического нападения (ВКН) противника, непрерывное развитие и совершенствование которых делает задачу разработки средств борьбы с ними чрезвычайно важной и актуальной. По мнению отечественных и зарубежных специалистов, к наиболее перспективным средствам борьбы со средствами ВКН нового поколения следует отнести лазерные. Создание сверхмощного ЛО открывает новые возможности для борьбы с некоторыми видами средств ВКН, эффективное противодействие которым становится проблематичным с использованием традиционных средств ПВО и ПКО. Подлетное время, в этом ключ к пониманию ситуации. С приближением к нашим границам ракетных комплексов потенциального противника это критически важное время резко уменьшается. Помощь в восстановлении паритета можно искать в реализации локальной защиты особо важных для обороноспособности страны объектов на основе лазерных комплексов, способных к мгновенному ответу.
Эта тенденция находится, как сейчас модно говорить, в тренде и важно учитывать, что в США и других странах в настоящее время интенсивно ведутся масштабные работы по созданию стратегических комплексов ЛО для поражения (подавления) воздушно-космических целей. Это, конечно же, Франция, Германия, Англия, Израиль, Япония, которые уже давно присутствуют на рынке лазерных технологий и достаточно энергично занимается проблемой создания эффективного боевого ЛО, способного поражать воздушно-космические цели. Израильское правительство, в частности, очень заинтересовано в обладании таким средством для борьбы с ракетами, которые используют соседствующие с ним исламские группировки для обстрела территории Израиля. В этой связи был создан корпорацией TRW по заказу американской армии и израильского министерства обороны мобильный тактический высокоэнергетичный химический лазер. С его помощью была сбита ракета реактивной системы залпового огня типа „Катюша“. Испытания были проведены в штате Нью - Мехико. По данным разработчиков, химический лазер генерирует мощный луч, радиус действия которого может достигать десятков и даже сотен километров.
Это и Южная Корея, которая, как сообщают международные СМИ также создает ЛО, которое будет способно выводить из строя ракетные и артиллерийские системы КНДР. Мощная лазерная установка разрабатывается группой исследователей из министерства обороны и нескольких южнокорейских военных компаний. Цель заключается в передаче этого ЛО армии для использования в качестве средства обороны в случае применения Северной Кореей ракет и дальнобойной артиллерии.
Это и Япония, которая в целях защиты от северокорейских баллистических ракет, разрабатывает мощный лазер, способный их сбивать. По мнению японского министерства обороны, ЗРК Patriot должен поражать ракеты в атмосфере, а ЛО - сразу после пуска на начальном участке траектории полета. Именно по этой схеме ведутся работы и в США - кураторе этих лазерных программ.
Китай, по данным американской прессы, также как и другие высокотехнологичные страны обладает ЛО. Недавняя публикация в США информации о попытке ослепления их-КА военными Китая, тому возможное подтверждение. Создаются и лазерные комплексы, способные сбивать ракеты на низких высотах. Лазерным лучом, при этом предполагается выведение из строя системы управления ракеты.
По мнению экспертов и данным СМИ, СССР был первым, достигшим в этой области заметных результатов. Славные успехи прошлого отечественных создателей ЛО подтверждаются следующими хорошо известными фактами.
В 1977 г. в ОКБ им. Г.М.Бериева были начаты работы по созданию летающей лаборатории „1А“, на борту которой размещалась лазерная установка, предназначенная для исследования распространения лучей в верхних слоях атмосферы. Эти работы проводились в широкой кооперации с предприятиями и научными организациями всей страны, основным из которых являлось ЦКБ „Алмаз“, возглавляемое доктором технических наук, академиком Б.В.Бункиным. Базовым самолетом для создания летающей лаборатории под индексом А-60 был выбран Ил-76 МД, на котором были проведены значительные доработки, изменившие его внешний вид. Впервые летающая лабораторию „1А“ поднялась в воздух в 1981 г. В конце 1991 г. была поднята в воздух следующая летающая лаборатория"1А2» СССР-86879 . На её борту размещался новый вариант специального комплекса, модифицированного с учетом предыдущих испытаний. По данным источника, приведенного ниже, в конце 60 гг. в местечке Сары-Шаган (Казахстан) была построена лазерная установка «Терра-3» .
В интервью газете «Красная звезда» один из создателей советской программы военных лазеров профессор Петр Зарубин отметил, что к 1985 г. наши ученые точно знали, что в США не могут создать компактный боевой лазер, а энергия самого мощного из них не превышала тогда энергии взрыва малокалиберного пушечного снаряда. В то время на установке уже был локатор, работу которого в 1984 г. предлагалось проверить на реальных космических объектах, находящихся на орбите. Хорошо освещены в печати и разработки ЛО, проведенные в НПО «Астрофизика», руководимом в то время Н.Д.Устиновым . Состояние лазерных программ последнего времени хорошо охарактеризовал бывший начальник Генерального штаба Ю. Н. Балуевский: «Могу уверенно сказать, что развитие военных технологий и создание современных форм эффективного ЛО развивается параллельно и находится примерно на одинаковом уровне во всех тех странах, которые имеют возможность его развивать . Высказывание очень хитрое, из него не вполне ясно имела ли Россия возможность все эти трудные годы в полной мере развивать лазерные технологии и современные формы ЛО. Конечно, значительное сокращение финансирования лазерных программ имело место быть, но значительный отрыв от остального мира в понимании проблем мощных лазеров в прежние годы и весьма эффективные НИР-овские программы позволили сохранить потенциал российской лазерной науки и в некоторых направлениях исследований опять значительно уйти вперед. Это в полной мере относится к волоконной и дисковой технологиям, а также к новым временным режимам генерации лазерного излучения для мощных систем. Исключительно важной представляется и разработка новых физических механизмов воздействия, определяемых этими новыми режимами.
Важно отчетливо понимать, что происходит сегодня в этой критически важной области высоких технологий. На сегодняшний день ЛО представляется одним из самых перспективных и наиболее быстро развивающимся оружием в мире. Объектами поражения для ЛО могут быть высокотехнологичная техника, военная инфраструктура противника и даже его экономический потенциал. И все же, боевое предназначение, существующего ЛО на данный момент, пока только тактическое. Однако наращивание мощности тактических лазеров, происходящее за рубежами отечества и появление новых идей в его использовании, например, совмещение мощных лазеров с возможностями геофизики, может привести к качественному скачку - превращению ЛО и в грозное геофизическое оружие .
Россия неоднократно оказывалась в ситуации, когда нужно было «пролезать в игольное ушко». Вот и сейчас обстановка вокруг России складывается довольно скверным образом. Надо совместными усилиями преодолеть благодушие последних двадцати лет. И мы его преодолеем, нет сомнения. Но для этого нужно вырваться из плена продолжающегося копирования многих разработок тактических лазеров США - по-прежнему неэффективных, громоздких и не позволяющих даже в глубокой перспективе достичь стратегических целей, стоящих перед воздушно-космической обороной (ВКО) Страны. Есть много различных сред для создания эффективного ЛО. Мировая лазерная наука начала свое восхождение с твердого тела и, похоже, закончит именно твердым телом при поиске конструкций с минимальным отношением веса к мощности системы - кг/кВт, важным для мобильных применений мощных и сверхмощных лазерных комплексов для гражданских и военных применений .
Сравнение данного отношения для газоразрядных, газодинамических, химических лазеров и лазеров на парах щелочных металлов с аналогичным отношением для нового поколения твердотельных лазеров говорит о безусловном приоритете последних. Ведь в случае достижения этим отношением величины существенно меньшей 5 кг / кВт можно уверенно говорить об оснащении практически всей авиации (самолеты и вертолеты) и всего подвижного состава поля боя и средств морского базирования тактическим (возможно, в перспективе и стратегическим) лазерным оружием! Для всех перечисленных выше лазеров величина отношения веса системы к ее мощности оказывается значительно больше указанной выше величины.
Компания «Локхид - Мартин» уже заявила о достижении соотношения 5 кг/кВт для современных твердотельных лазерных систем и видит перспективу его дальнейшего снижения. В случае волоконных лазерных систем, действие которых недавно было продемонстрировано в Персидском заливе, это мало что меняет. В силу малости выходного зрачка волокна (сотни микрон) импульсно - периодический (И-П) режим с большой энергией импульсов принципиально невозможен. А значит, возможно лишь использование традиционного и абсолютно малоэффективного режима воздействия, с которым и мы и американцы уже «наигрались» во времена СОИ. Отсюда и навязчивая реклама волоконных лазеров в зарубежных средствах массовой информации.
Но есть и другой «современный» твердотельный лазер - дисковый лазер . Этой идее акад. Н.Г.Басова правда уже 52 года, но именно этот принцип построения мощных лазерных комплексов оказывается сегодня и надолго в будущем доминирующим. При этом же, весьма выгодном соотношении < 5кг / кВт этот конструктивный принцип позволяет реализацию высокоэнергетичного И-П режима, т. к. апертура дискового лазера имеет диаметр порядка 1 см. Для увеличения средней мощности системы несколько дисков складываются в оптическую систему «ZIG-ZAG» , значение средней мощности такого модуля сегодня уже составляет 50 кВт. Модули, как и в случае волоконных систем, выстраиваются параллельно и мощность складывается на цели. Исходя из приведенных цифр видно, что 100 кВт лазер, компания «Локхид - Мартин» его называет «Thin-ZAG» , будет весить менее 500 кг!!! Параллельное сложение модулей ведет к увеличению общей апертуры системы и, следовательно, к возможности увеличения энергии импульсов в периодической последовательности, что качественно меняет механизм взаимодействия, позволяя многие новые эффекты на мишени.
Лазерные источники значительно большей мощности нужны для выполнения задач ВКО. Но от дисковой геометрии модулей мощностью даже в 75 кВт (компания «Локхид - Мартин» планирует это увеличение за счет качества отражающих покрытий) до уровня мощности всей системы 25 МВт дистанция гигантского размера. Сложить мощность более 100 модулей в единый луч в случае мобильного комплекса не представляется возможным. В чем же трудность, о которой много лет назад говорил акад. Н.Г.Басов? Усиленное спонтанное излучение («УСИ» - сброс энергии вдоль диаметра диска) мешает существенно увеличить его апертуру. А если найти решение проблемы подавления УСИ, то при апертуре с диаметром 50 см можно серьезно говорить о сверхкомпактном лазерном комплексе со средней мощностью 10 МВт. Другая проблема, о которой говорил академик - охлаждение диска. Эта проблема была нами решена уже давно при создании силовой оптики для мощных лазеров мегаваттного класса. Недавно нам удалось найти решение и этой грозной проблемы - подавление УСИ. Теперь можно смело представить себе авиационный носитель с лазерным комплексом мощностью 10 МВт на борту, эффективно решающим задачи лазерной чистки космоса и ВКО на стратегических дальностях. И это будет прорыв в решении задачи укрепления обороноспособности Государства!
Вместе с тем надо начать активно бороться с анти-пропагандой. Например такой, как: «Лазеры - это очень дорогие игрушки, они не способны решать какие-либо оборонные задачи, за последние 55 лет они мало в чем изменились и т. п. «. Причины такой обстановки вокруг лазеров вполне очевидны:
Во-первых , весьма успешная советская лазерная программа 70-80-х была буквально «зарезана» в начале 90-х как неперспективная - и персонажи, сделавшие это, по понятным причинам не слишком жаждут отвечать за свои конъюнктурные решения, и занимаются сегодня в значительной степени более прибыльным и безопасным для карьеры бизнесом;
Во-вторых , если за производством традиционных видов вооружения в нашей стране маячат бизнес - интересы вполне определенных групп влияния, то лазерного лобби в нашей стране практически не существует, т. к. иных уж нет, а те далече;
B-третьих , значительная часть российской политической элиты всегда готова закрыть глаза на усиление возникающей «ассиметрии» в области стратегических вооружений просто для того, чтобы не раздражать «заокеанских партнеров» и всегда иметь гарантированный доступ к своим деньгам в западных банках;
В-четвертых , продолжать бороться за интересы обороноспособности страны сегодня не так уж и безопасно для личной карьеры и здоровья. Нужно обладать завидным мужеством, большим научным кругозором, интуицией и специальными знаниями в данной области высоких технологий, а также хорошим видением перспективы дальнейшего развития стратегической обстановки в мире для отстаивания своей позиции в современных условиях.
Уже очевидно, что в мире разворачивается «лазерная» технологическая гонка. Наиболее развитые страны, опираясь на свое технологическое преимущество, направляют многомиллиардные средства на разработку высокотехнологичных лазерных систем следующих поколений. Их вложения в новые технологии создания ЛО просто не сопоставимы с тем, что делаем мы. Они в десятки раз больше. Именно о необходимости ускоренного развития высоких технологий в своем выступлении на расширенном заседании Госсовета говорил Президент России В. В. Путин . В этой связи важно отметить и мнение американских специалистов, заключающееся в том, что сегодня одним из наиболее эффективных средств завоевания технологического превосходства в мире по-прежнему являются лазерные технологии. Россия усилиями Нобелевских лауреатов А. М. Прохорова, Н. Г. Басова всегда была одним из мировых лидеров в этой области, надеюсь и останется в будущем
«Наследство» наших великих ученых никуда не делось, оно здесь, с нами. Высокочастотный И-П режим был разработан в соавторстве с акад. А. М. Прохоровым . Прошло 13 лет со дня его ухода, а мы так и не продвинулись в плане дальнейшего масштабирования мощности этого режима генерации. Нужны средства и внимание Государственных структур, ответственных за это направление научно-технической деятельности. Другой пример. С момента предложения акад. Н. Г. Басовым дисковой геометрии лазера прошло 52 года .
Его «дисковый лазер» представляет собой революционный шаг в развитии физико-технических основ и технологии лазеров и открывает новые перспективы их дальнейшего развития и эффективного применения для решения нового класса задач, как гражданского, так и военного применения. Патент, тем не менее, принадлежит не Н.Г.Басову, а гастролировавшему по России с острым карандашом и толстым блокнотом немцу. Прошло полвека, а государственная поддержка в развитии этой уникальной технологии по-прежнему недостаточна. Представляется также ошибочной и политика концентрации материальных ресурсов в одном, находящемся на периферии Лазерном центре. Известно, что кадры решают все, а исторически наиболее квалифицированные в области лазерных технологий кадры страны располагались в Москве и Санкт-Петербурге. В подобной ситуации они оказываются лишенными возможности участвовать в создании новых образцов лазерной техники. А создание новой плеяды инженерно-технических умельцев есть процесс длительный, да и времени на обучение нет!
Несколько более подробно для неспециалистов нужно пояснить что такое дисковый лазер. Дисковый лазер называется так потому, что в нем лазерный активный элемент выполнен в виде диска с толщиной, много меньшей его диаметра, имеющего высокоотражающее покрытие на одной из сторон этого активного элемента как для отражения лазерного излучения, так и для накачки. В этом лазере согласно акад. Н.Г.Басову нужно было решить две проблемы: охлаждение диска и подавление УСИ, т. е. подавление генерации излучения в плоскости диска. Сегодня решение этих проблем наконец-то нами найдено! Открыта перспектива создания «суперлазера» для нового класса задач .
Моно-модульный масштабируемый дисковый лазер большого диаметра может и должен быть сделан нами в ближайшее время, что позволит России вновь занять лидирующую позицию в данном весьма принципиальном вопросе лазерной физики. Моно-модульная дисковая геометрия лазера является наиболее эффективной формой реализации компактного и легкого лазера, способного при средней мощности в пределах 25 МВт быть размещенным на борту существующих летательных аппаратов. Даже уже достигнутые для т/т лазерных систем с п/п накачкой удельные параметры выраженные в кВт / кг, позволяют говорить в случае дисковой геометрии большого диаметра о возможности нового и весьма эффективного решения задач ВКО страны.
Эти новые-старые технологии - И-П режим с высокой частотой повторения импульсов (>10кГц) и моно-модульный дисковый лазер - прекрасно сочетаются в едином лазерном комплексе. В частности, нами за прошедшие годы, помимо экспериментальной демонстрации режима на уровне 10кВт и применения этого режима для резки металлов, стекла и композита, теоретически показана высокая эффективность применения высокочастотного И-П режима для решения задачи эффективного уничтожения космического мусора (КМ), для резки толстых льдов Северного ледовитого океана, для реализации лазерного двигателя, для создания проводящего канала и много для чего еще.
Высокочастотный И-П режим - это режим лазерной генерации, при котором энергия лазера выделяется в виде последовательности коротких импульсов с большой частотой. При этом пиковая мощность отдельных импульсов в сотни и тысячи раз превышает значение средней мощности обычного непрерывного режима генерации
Лидирующими специалистами в области создания мощных высокочастотных И-П лазеров и авторами патента являются сотрудники ООО «Энергомаштехника» , созданного при участии акад. А.М.Прохорова в трудные годы начала 90-х. Нами был предложен и экспериментально осуществлен лазерный двигатель на основе механизма высокочастотного оптического пульсирующего разряда и получены рекордные характеристики тяги двигателя. На основе высокочастотного И-П лазера предложен и экспериментально осуществлен проводящий канал с минимальным удельным сопротивлением, показана возможность его масштабирования до значительных масштабов и осуществимость такого высокопроводящего канала, в том числе, и в вакууме .
КАК С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРА МОЖНО УНИЧТОЖАТЬ КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР?
Все довольно просто. При воздействии последовательности мощных лазерных импульсов на объект возникают импульсы отдачи, которые вызывают перемещение объекта в пространстве. А дальше, действуя таким образом можно менять его орбиту и либо загонять в плотные слои и дать возможность самостоятельно сгореть подобно метеоритам, либо отталкивать на «долгоживущие» орбиты . В настоящее время в мире тема лазерной чистки околоземного пространства от КМ весьма активно обсуждается. Так, предлагаемая учеными из США технология чистки космоса, основанная на использовании старого поколения длинноимпульсных лазерных систем, представляется неэффективной. Сегодня в рамках важных для мировой космонавтики международных договоров можно говорить о совместном решении проблемы КМ. Такая программа подобно «Морскому старту» могла бы объединить усилия многих стран, активно работающих в мирном космосе. Мощный высокочастотный моно-модульный дисковый И-П лазер, размещенный на горе вблизи экватора, представляется наилучшим кандидатом для решения этой проблемы.
Здесь уместно отметить, что ренессанс многих лазерных технологий связан с появлением мощного высокочастотного И-П лазерного излучения. Так, например, резка металла в режиме возгонки (абляции) оказывается 7–8 раз более эффективной . А появление, связанного с высокой пиковой мощностью излучения в этом режиме, оптического пульсирующего разряда (воспроизводимого плазменного сгустка) в атмосферном воздухе ведет к широкому спектру абсолютно новых технологий.
ЧТО ЖЕ СЕГОДНЯ ДОЛЖНА ДЕЛАТЬ РОССИЯ, ЧТОБЫ НЕ ОКАЗАТЬСЯ В ОБОЗЕ МИРОВОГО «ЛАЗЕРНОГО ПРОГРЕССА»?
Очевидно, что нужно идти к главной цели - цели надежного обеспечения воздушно-космической обороны страны, но своим путем, не копируя слепо все новшества ученых и оборонного комплекса США.
Россия не один раз доказывала, что умеет «прыгать через красные флажки» и достигать уникальных результатов за счет таланта и фантастической работоспособности ученых РАН и инженерно-технического персонала предприятий ВПК. Лазеры - это далеко не игрушки! А именно обратное было заявлено у нас в стране после провального завершения работ по Стратегической оборонной инициативе. Но в США и др. развитых странах быстро опомнились и продолжили работы с удвоенным темпом. А мы, работая неэффективно, продолжаем выжидать, когда мимо нас проплывет еще один «труп» неудачно разработанного в США сверхмощного лазерного комплекса. А вот если новые модификации ЛО на основе т/т лазера с п/п накачкой, над которыми в США сейчас усиленно работают, не проплывут, а если будет, наконец, достигнута поставленная цель построения стратегического ЛО, практически мгновенно уничтожающего военную технику противника на дальности более тысячи километров. Что тогда?
ЛИТЕРАТУРА
«US News and World Report» , Oктябрь (1971).
D. Litovkin Laser weapons development in full swing in U.S. and Russia, December, (2014)
П. В. Зарубин Лазерное оружие. Миф или реальность. ООО «Транзит-Икс» (2010)
П. В. Зарубин Из истории создания в СССР высокоэнергетических лазеров и систем на их основе для оборонных задач, 1963–1980. Доклад на семинаре ИОФ РАН, Москва, (2012)
A. Patent 5 175 664 USA. Dischargе of lighting with ultrashort laser pulses. H02H 003/22.
b. Patent 5 726 855 USA. Apparatus and method for enabling the creation of multiple extended conduction paths in the atmosphere. H01H 3/22.
c. Patent 6 191 386 Bl USA. Method and apparatus for initiating, directing and constructing electrical discharge arcs. B23K 9/067.
В. В. Путин. Выступление на расширенном заседании Госсовета, Москва (2015)
V. V. Apollonov. High power P-P lasers, NOVA publishing house,(2014)
N. G. Basov , O. v. Bogdankevich, A. Z. Grasiuk IEEE J. of QE 2 (9), (1966)
V. V. Apollonov. American journal of modern physics 1 (1), (2012)
V . V. Apollonov. Conducting channel for energy delivery, Journal of Natural science v. 4, N.9, 719–723,(2012)
В. В. Аполлонов. Космическийк лининг. Борьба с космическим мусором и объектами естественного происхождения с помощью лазеров, Экспертный союз, 5, (2012)
V. V. Apollonov. High power lasers and new applications. International journal of engineering research and development, v. 11, issue 03, March (2015).