Лучи смерти: станет ли лазер настоящим оружием
Первый раз лазер был продемонстрирован широкой общественности в 1960 году, и практически сразу же журналисты назвали его «лучом смерти». С тех пор разработки лазерного оружия не прекращаются ни на минуту: более полувека им занимались ученые СССР и США. Даже после окончания Холодной войны американцы не закрыли свои проекты боевых лазеров, несмотря на затрачиваемые гигантские суммы. И все бы ничего - если бы эти миллиардные вложения принесли ощутимый результат. Однако и по сей день лазерное оружие остается скорее экзотическим шоу, чем эффективным средством поражения.
При этом некоторые эксперты считают, что «доведение до ума» лазерных технологий вызовет настоящую революцию в военном деле. Едва ли пехотинцы сразу получат лазерные мечи или бластеры - но все это будет настоящий прорыв, например, в противоракетной обороне. Как бы то ни было, подобное новое оружие появится еще нескоро.
Тем не менее, разработки продолжаются. Активнее всего они идут в США. Бьются над разработкой «лучей смерти» ученые и в нашей стране, лазерное оружие России создается на основе наработок, сделанных еще в советский период. Лазерами интересуются Китай, Израиль и Индия. Участвуют в этой гонке Германия, Великобритания и Япония.
Но прежде чем говорить о преимуществах и недостатках лазерного оружия, следует разораться в сути вопроса и понять, на каких физических принципах работают лазеры.
Что такое «луч смерти»?
Лазерное оружие - это вид наступательного и оборонительного вооружения, которое в качестве поражающего элемента использует лазерный луч. Сегодня слово «лазер» прочно вошло в обиход, но мало кто знает, что на самом деле это аббревиатура, начальные буквы от словосочетания Light Amplification by Stimulated Emission Radiation («усиление света в результате вынужденного излучения»). Ученые называют лазер оптическим квантовым генератором, способным преобразовывать различные виды энергии (электрическую, световую, химическую, тепловую) в узконаправленный пучок когерентного, монохроматического излучения.
В числе первых теоретическими обоснованием работы лазеров занимался величайший физик XX столетия Альберт Эйнштейн. Экспериментальное подтверждение возможности получения лазерного излучения были получены в конце 20-х годов.
Лазер состоит из активной (или рабочей) среды, в качестве которой может выступать газ, твердое тело или жидкость, мощного источника энергии и резонатора, обычно представляющего собой систему зеркал.
К нашему времени лазеры нашли применение в самых разных сферах науки и техники. Жизнь современного человека буквально наполнена лазерами, хотя он не всегда и догадывается об этом. Указки и системы считывания штрих-кодов в магазинах, проигрыватели компакт-дисков и приборы определения точного расстояния, голография - все это мы имеем только благодаря этому удивительному изобретению под названием «лазер». Кроме того, лазеры активно используются в промышленности (для резки, пайки, гравировки), медицине (хирургия, косметология), навигации, в метрологии и при создании сверхточной измерительной техники.
Используется лазер и в военном деле. Однако в основном его применение сводится к различным системам локации, наведения оружия и навигации, а также к лазерной связи. Были попытки (в СССР и США) создать ослепляющее лазерное оружие, которое бы выводило из строя вражескую оптику и системы прицеливания. Но настоящих «лучей смерти» военные до сих пор так и не получили. Слишком уж технически сложной оказалась задача создать лазер такой мощности, который бы мог сбивать вражеские летательные аппараты и прожигать танки. Только сейчас технологический прогресс достиг того уровня, на котором лазерные системы вооружения становятся реальностью.
Преимущества и недостатки
Несмотря на все сложности, связанные с разработкой лазерного оружия, работы в этом направлении продолжаются весьма активно, во всем мире на них ежегодно тратятся миллиарды долларов. В чем преимущества боевых лазеров по сравнению с традиционными системами вооружения?
Вот основные из них:
Высокая скорость и точность поражения. Луч движется со скоростью света и достигает цели практически мгновенно. Ее уничтожение происходит за считанные секунды, для переноса огня на другую цель необходим минимум времени. Излучение поражает именно ту область, на которую было направлено, не влияя на окружающие предметы.
Лазерный луч способен перехватывать маневрирующие цели, что выгодно отличает его от противоракет и зенитных ракет. Его скорость такова, что отклониться от него практически невозможно.
Лазер можно использовать не только для уничтожения, но и для ослепления цели, а также ее обнаружения. С помощью регулировки мощности можно воздействовать на цель в весьма широких пределах: от предупреждения до нанесения критических повреждений.
Луч лазера не имеет массы, поэтому при выстреле не нужно вносить баллистические поправки, учитывать направление и силу ветра.
Отсутствует отдача.
Выстрел из лазерной установки не сопровождается такими демаскирующими факторами, как дым, огонь или сильный звук.
Боекомплект лазера определяется только мощностью источника энергии. Пока лазер подключен к нему, его «патроны» никогда не кончатся. Относительно низкая стоимость одного выстрела.
Однако есть у лазеров и серьезные недостатки, которые и являются причиной того, что пока они не стоят
на вооружении ни одной армии:
Рассеивание. Из-за рефракции лазерный луч расширяется в атмосфере и теряет фокусировку. На расстоянии в 250 км пятно лазерного луча имеет диаметр 0,3-0,5 м, что, соответственно, резко уменьшает его температуру, делая лазер неопасным для цели. Еще хуже воздействуют на луч дым, дождь или туман. Именно по этой причине создание дальнобойных лазеров пока невозможно.
Невозможность вести загоризонтный обстрел. Луч лазера - это идеально прямая линия, им можно стрелять только по видимой цели.
Испарение металла цели затеняет ее и делает лазер менее эффективным.
Высокий уровень энергопотребления. Как уже было сказано выше, КПД лазерных систем мал, поэтому для создания оружия, способного поразить цель, нужно очень много энергии. Этот недостаток можно назвать ключевым. Только в последние годы появилась возможность создания лазерных установок более-менее приемлемого размера и мощности.
От лазера легко защититься. С лазерным лучом довольно просто справиться с помощью зеркальной поверхности. Любое зеркало отражает его, независимо от уровня мощности.
Боевые лазеры: история и перспективы
Работы над созданием боевых лазеров в СССР продолжаются с начала 60-х годов. Больше всего военных интересовало применение лазеров в качестве средства противоракетной и противовоздушной обороны. Наиболее известными советскими проектами в этой области стали программы «Терра» и «Омега». Испытания советских боевых лазеров проводились на полигоне Сары-Шаган в Казахстане. Проектами руководили академики Басов и Прохоров - лауреаты Нобелевской премии за работы в области изучения лазерного излучения.
После распада СССР работы на полигоне Сары-Шаган были прекращены.
Любопытный случай произошел в 1984 году. Лазерным локатором - он являлся составной частью «Терры» - был облучен американский шаттл «Челенджер», что привело к нарушениям в работе связи и сбоям другого оборудования корабля. Члены экипажа почувствовали внезапное недомогание. Американцы быстро поняли, что причиной проблем на борту челнока является какое-то электромагнитное воздействие с территории Советского Союза, и выразили протест. Этот факт можно назвать единственным практическим применением лазера на протяжении Холодной войны.
Вообще следует отметить, что локатор установки действовал очень успешно, чего нельзя сказать о боевом лазере, который должен был сбивать вражеские боеголовки. Проблема была в недостатке мощности. Решить эту проблему так и не смогли. Ничего не вышло и с другой программой - «Омега». В 1982 году установка смогла сбить радиоуправляемую мишень, но в целом по эффективности и стоимости она значительно проигрывала обычным зенитным ракетам.
В СССР разрабатывалось ручное лазерное оружие для космонавтов, лазерные пистолеты и карабины лежали на складах до середины 90-х годов. Но на практике это несмертельное оружие так и не применялось.
С новой силой разработки советского лазерного оружия начались после объявления американцами о развертывании программы «Стратегической оборонной инициативы» (СОИ). Ее целью было создания эшелонированной системы противоракетной обороны, которая бы смогла уничтожать советские ядерные боеголовки на различных этапах их полета. Одним из основных инструментов поражения баллистических ракет и ядерных блоков должны были стать лазеры, размещенные на околоземной орбите.
Советский Союз был просто обязан ответить на этот вызов. И 15 мая 1987 года состоялся первый старт сверхтяжелой ракеты «Энергия», которая должна была вывести на орбиту боевую лазерную станцию «Скиф», предназначенную для уничтожения американских спутников наведения, входящих в систему ПРО. Сбивать их предполагалось газодинамическим лазером. Однако сразу после отделения от «Энергии» «Скиф» потерял ориентацию и упал в Тихом океане.
Были в СССР и другие программы разработки боевых лазерных систем. Одна из них - самоходный комплекс «Сжатие», работы над которым велись в НПО «Астрофизика». Его задачей было не прожигание брони танков неприятеля, а выведение из строя оптико-электронных систем вражеской техники. В 1983 года на базе самоходной установки «Шилка» был разработан еще один лазерный комплекс - «Сангвин», который предназначался для уничтожения оптических систем вертолетов. Следует отметить, что СССР как минимум не уступал США в «лазерной» гонке.
Из американских проектов наиболее известным является лазер YAL-1А, размещенный на самолете Boeing-747-400F. Реализацией этой программы занималась компания Boeing. Основной задачей системы является уничтожение баллистических ракет противника на участке их активной траектории. Лазер был успешно испытан, но его практическое применение находится под большим вопросом. Дело в том, что максимальная дальность «стрельбы» YAL-1А составляет всего 200 км (по другим источникам - 250). Boeing-747 просто не сможет подлететь на такое расстояние, если противник располагает хотя бы минимальной системой ПВО.
Следует отметить, что лазерное оружие США создается сразу несколькими крупными компаниями, каждая из которых уже имеет чем похвастать.
В 2013 году американцы испытали лазерную систему HEL MD мощностью 10 кВт. С ее помощью удалось сбить несколько минометных мин и беспилотник. В 2018 году планируется провести испытания установки HEL MD с мощностью в 50 киловатт, а к 2020 году должна появиться 100-киловаттная установка.
Еще одна страна, которая занимается активной разработкой противоракетных лазеров, - это Израиль. Ракеты типа «Кассам», применяемые палестинскими террористами, - многолетняя «головная боль» этой израильтян. Сбивать «Кассамы»с помощью противоракет очень дорого, поэтому лазер выглядит как очень неплохая альтернатива. Разработка лазерной системы ПРО Nautilus началась в конце 90-х годов, над ней совместно работали американская компания Northrop Grumman и израильские специалисты. Однако эта система так и не была принята на вооружение, Израиль вышел из этой программы. Американцы использовали накопленный опыт для создания более совершенной лазерной ПРО Skyguard, испытания которой начались в 2008 году.
Основу обеих систем - Nautilus и Skyguard - составлял химический лазер THEL мощностью 1 мВт. Американцы называют Skyguard прорывом в области лазерного оружия.
Большую заинтересованность в лазерном оружии проявляют военно-морские силы США. По замыслу американских адмиралов, лазеры могут быть использованы в качестве эффективного элемента корабельных систем ПРО и ПВО. К тому же мощность силовых установок боевых судов вполне позволяет сделать «лучи смерти» по-настоящему смертоносными. Из последних американских разработок следует упомянуть о лазерной установке MLD, разработанной компанией Northrop Grumman.
В 2011 году началась разработка новой оборонительной системы TLS, в состав которой, кроме лазера, должна входить еще и скорострельная пушка. Проектом занимаются компании Boeing и ВАЕ Systems. По замыслу разработчиков, эта система должна поражать крылатые ракеты, вертолеты, самолеты и надводные цели на дистанциях до 5 км.
Сейчас разработкой новых систем лазерного вооружения занимаются в Европе (Германия, Великобритания), в Китае и в РФ.
В настоящее время вероятность создания дальнобойного лазера для уничтожения стратегических ракет (боеголовок) или боевых летательных аппаратов на дальних расстояниях выглядит минимальной. Совсем другое дело тактический уровень.
В 2012 году компания Lockheed Martin представила широкой общественности довольно компактный комплекс ПВО ADAM, который производит уничтожение целей с помощью луча лазера. Он способен уничтожать цели (снаряды, ракеты, мины, БПЛА) на дистанциях до 5 км. В 2018 году руководство этой компании заявило о создании нового поколения тактических лазеров мощностью от 60 кВт.
Немецкая оружейная компания Rheinmetall обещает выйти на рынок с новым тактическим высокомощным лазером High Energy Laser (HEL) в 2018 году. Ранее заявлялось, что в качестве базы для этого лазера рассматриваются колесный автомобиль, колесный БТР и гусеничный БТР M113.
В 2018 году в США было объявлено о создании тактического боевого лазера GBAD OTM, основной задачей которого является защита от разведывательных и ударных БПЛА противника. В настоящее время этот комплекс проходит испытания.
В 2014 году на оружейной выставке в Сингапуре была проведена презентация израильского боевого лазерного комплекса Iron Beam. Он предназначен для поражения снарядов, ракет и мин на малых дистанциях (до 2 км). В состав комплекса входит две твердотельные лазерные установки, РЛС и пульт управления.
Разработки лазерного оружия ведутся и в России, но большая часть информации об этих работах засекречена. В прошлом году заместитель министра обороны РФ Бирюков заявил о принятии на вооружение лазерных комплексов. По его словам, они могут быть установлены на наземные машины, боевые самолеты и корабли. Однако какое именно оружие имел в виду генерал, не совсем понятно. Известно, что в настоящее время продолжаются испытания лазерного комплекса воздушного базирования, который будет устанавливаться на транспортный самолет Ил-76. Подобными разработками занимались еще в СССР, такая лазерная система может быть использована для выведения из строя электронной «начинки» спутников и самолетов.
С большой долей уверенности можно сказать, что в ближайшие годы тактическое лазерное оружие будет принято на вооружение. Эксперты считают, что лазеры начнут массово поступать в войска уже в начале следующего десятилетия. Компания Lockheed Martin уже заявила о своих планах установить лазерные пушки на новейший истребитель F-35. ВМФ США уже неоднократно заявлял о необходимости размещения лазерного оружия на авианосце Gerald R. Ford и эсминцах класса Zumwalt.
источник