Леонид Нерсисян. США vs Россия: являются ли лазеры ключом к победе?

Главная » Статьи » Новости МО и МВД РФ и мира

Практически каждый раз при просмотре художественных фильмов о будущем, все мы видим ставшую привычной картину — пальбу друг по другу из различного лазерного и лучевого оружия. Есть ли перспектива в разработке настоящих образцов таких вооружений? Чего можно добиться в этой сфере в условиях наших технологий? На каком уровне находятся разработки различных средств лазерного поражения, в том числе системы ПВО и ПРО? И главное — кто из главных законодателей «моды» в мире оружия — США, или Россия, сейчас впереди? Тема получила ещё больший резонанс в связи с недавними слухами о том, что РФ возобновляет активные разработки лазерного оружия.

Начнём с того, что лазеры уже давно применяются в вооружённых силах большинства стран: это лазерные дальномеры, целеуказатели, на луч которых наводятся авиабомбы, ракеты, артиллерийские снаряды и т.п. Но давняя мечта военных использовать лазер для уничтожения целей на практике пока практически не реализована, хотя разработки и испытания ведутся не один десяток лет. Очевидными преимуществами лазерного оружия являются практически абсолютная точность поражения (при наличии соответствующих систем наведения) и высочайшая скорость луча, равная скорости света (в условиях наших расстояний цель достигается практически мгновенно).

Из принципиальных недостатков стоит отметить очень низкий КПД лазера в условиях атмосферы земли. К примеру, один из наиболее мощных советских прототипов лазера, установленный на корабль «Форос», имел КПД всего 5% на расстоянии всего-то в 4 км. В космических условиях потеря энергии и рассеивание намного меньше, но на больших расстояниях проблема так же актуальна (для таких задач, как поражение ракет и боеголовок противника с дистанции в 1000 км).

Теперь рассмотрим конкретные задачи, которые ставились и ставятся перед разработчиками лазерного оружия, нынешнее положение дел в этих сферах и дальнейшие перспективы.

Стратегическая лазерная противоракетная оборона

Идея создания лазерной ПРО, как средства защиты против межконтинентальных баллистических ракет (МБР) приходит на ум сразу же — но так ли хороша идея и что же препятствует её реализации?

Наиболее известный и распиаренный в СМИ проект лазерной ПРО — стратегическая оборонная инициатива (СОИ, более известная, как программа «Звёздные войны»). В рамках СОИ рассматривалось размещение спутников Земли с вооружением, основанным на новых физических принципах, главным из которых было как раз лазерное вооружение. Проект изначально был слишком амбициозен — вывести на орбиту лазерное орудие тех времён (да и нынешних), вместе с источником энергии для его накачки, было невозможно. Кроме того неминуемо приходится столкнуться с законами физики, которые преодолеть нельзя — из-за очень низкого КПД лазера при стрельбе из достаточно мощных пушек (более 5 МВт) выделяется огромное количество тепла — минимум 100 МВт. Задача отвода такого количества тепла в условиях космоса практически нерешаема (проблемой является даже поддержание нормальной температуры на МКС, хотя там тепло излучают лишь космонавты и бортовые системы). Вторая физическая проблема — обеспечить минимальное рассеивание луча, иначе пятно лазера слишком «размажется» и не нанесёт вреда вражеской МБР. Для того, чтобы достигнуть приемлемых результатов, необходимо создать абсолютно идеальное зеркало площадью не менее 10 м. На данный момент рекорд принадлежит орбитальному телескопу «Хаббл» с зеркалом площадью 2,4 м. Изготавливали и полировали его многие годы, тем не менее, допустив при изготовлении дефект всего в 2 мкм, что заставило выводить в космос специальную корректирующую аппаратуру. С зеркалом связана ещё одна проблема — при стрельбе некоторая часть энергии будет воздействовать на сам отражатель — каким-бы высоким не был бы коэффициент отражения. При таких высоких энергиях лазерного луча даже долей процента будет достаточно, чтобы привести зеркало в негодность.

И наконец — нельзя забывать о том, что условный противник может защищать свои ракеты и боеголовки. Технологии создания материалов поглощающих огромные количества тепла давно созданы — спускаемые аппараты с космонавтами, входящие в атмосферу, испытывают нагрузку ничуть не меньшую, чем получили бы при облучении лазером мощностью в 5-10 МВТ с большого расстояния. Покрыть БЧ или сам МБР большим количеством фольги, которая отразит большую часть излучения, тоже не является проблемой. СССР тогда пошёл несколько другим путём — начал разработку станции-истребителя спутников «Полюс». Задача была заметно проще американской, так как требовались меньшие расстояния для поражения целей и заметно меньшая мощность излучения — достаточно было лишь испортить оптические датчики вражеских спутников, чтобы превратить их в простой космический мусор. Макет такой станции под названием «Скиф-ДМ» был запущен в космос в 1987, однако в результате сбоя на орбиту выйти не смог. После этого развития проект не получил. Разработанный для «Полюса» лазер, мощностью 1МВт, был установлен на самолёт Ил-76, получивший в таком модификации название А-60, но об этом чуть позже.

Из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что создание орбитальной системы лазерной ПРО на данный момент невозможно, и вряд ли станет таковым в обозримом будущем. Все разговоры об этом либо были блефом со стороны США (с целью втянуть СССР в новый, безумный виток гонки вооружений), либо способом распила оборонного бюджета в особо крупных размерах.

Рентгеновские лазеры с ядерной накачкой

Создание лазеров, работающих в рентгеновском диапазоне частот (разеров), оказалось непростой задачей. Особенно это касалось мощных лазеров, которые можно было использовать в военных целях. Единственным известным пока способом получения такого луча стала накачка лазера с помощью ядерного взрыва. Взрыв превращает металлические струны в нити плазмы, которые генерируют лазер рентгеновского диапазона. Всё это длится микросекунды, при этом мощность луча получается гигантской. Разработки такого оружия велись в США, а в 1980 году, по слухам, было осуществлено первое, и последнее испытание. Под землёй был подорван ядерный заряд мощностью 20 килотонн, и был получен луч с продолжительностью 1 наносекунду и направленной энергией в 130 кДж (как от очереди из пулемёта). Имеется такая же ненадёжная информация о подобных испытаниях в СССР со схожими результатами.

Американский проект разера назывался «Экскалибур», и, вероятно, входил в СОИ. Предполагалось поражение боеголовок советских МБР в космосе. Но вновь в дело вмешалась физика. Мощность получаемого луча была недостаточно высока, из-за различных нерешаемых проблем, что требовало использования ядерных зарядов высокой мощности — более 1 Мт и струн длиной более 20 метров. И даже после этого оставался один просчёт — до сих пор не создан материал, способный отражать рентгеновское излучение, поэтому создание зеркала, фокусирующего луч, невозможно. Из-за этого расхождение луча разера получается слишком большим и даже на расстояниях в 100 км в идеальном случае энергия составит уже лишь 100 кДж на см в квадрате, что будет недостаточно для поражения боеголовки обладающей должной защитой. Так что рентгеновские лазеры также не оправдали своих надежд.

Лазеры авиационного базирования

Проекты самолётов, оснащённых лазерным орудием разрабатывались и испытывались как в СССР, так и в США. Из-за своих огромных габаритов и массы в обоих случаях лазеры были размещены на тяжёлых транспортных самолётах.

Американский самолёт Boeing YAL-1 впервые поднялся в воздух в 2002 году. На машину был установлен химический лазер мощностью 1 МВт. Планировалось, что самолёт будет способен уничтожать стартующие ракеты с расстояния в 300-400 км, причём за вылет он должен был сбить не менее 20 ракет. Но законы физики снова оказались сильнее — несмотря на впечатляющие успехи в оптике и других технологиях, луч лазера всё равно терял слишком много энергии, из-за частиц пыли в воздухе, а если по пути оказывалось облако, то он и вовсе становился практически бесполезен. За год до закрытия программы, в 2010-м, было выполнено успешное испытание — самолёт смог сбить стартующую баллистическую ракету. Орудие после этого выстрела остывало примерно час, после чего была сбита ещё одна ракета. Казалось бы, цель частично достигнута, но расстояние, с которого открывалась стрельба неизвестно. Проект же был закрыт в 2011 году из-за своей дороговизны (на тот момент уже было потрачено 5 млрд. долларов) и неэффективности — министр обороны США Роберт Гейтс заявил тогда, что для достижения требуемых характеристик нужен лазер в 20-30 раз мощнее. Кроме того, есть ещё одна проблема — 300-400 км слишком малая дальность для выполнения задачи стратегической ПРО, особенно если дело касается стран с большой территорией, например Китая или РФ. Транспортному самолёту просто не дадут подлететь на такое расстояние, сбив его сильно раньше.

В СССР/РФ создан лазерный самолёт А-60 — модификация транспортного самолёта Ил-76. Мощность его лазера также составляет 1 МВт, в последние годы работы над самолётом возобновлены. Почти никаких достоверных данных об испытаниях и их результатах нет. Имеется информация о том, что А-60 в 2009 году смог навести луч на космический аппарат с орбитой на высоте 1500 км. Позже появилась информация о том, что проект развивается и будет создана система для подавления оптико-электронных средств разведки противника.

Как мы можем заметить — речи о создании системы, способной нанести реальный физический урон каким-либо объектам на относительно больших расстояниях опять нет.

Лазеры ПВО/ПРО наземного базирования

Тоже давняя «затея». Естественно возможность сбить самолёт, крылатую ракету, снаряд и т.п. практически мгновенно не может не радовать.

В СССР было создано 2 проекта лазеров ПВО — «Терра-3» и «Омега». Первый представлял из себя комплекс ПРО, предназначенный для борьбы с боеголовками на конечном участке полёта и уничтожения низкоорбитальных спутников. Цель так и не была достигнута, по причинам, которые выше уже рассматривались. Академик Николай Басов в 1994 году ответил на вопрос о результатах программы так: "Ну, мы твердо установили, что никто не сможет сбить боеголовку БР лазерным лучом, и мы здорово продвинули лазеры… ". Лазерное ПВО «Омега» показало себя несколько лучше, и даже реально поражало аэродинамические цели на испытаниях. Но эффективность установки оказалась заметно ниже, чем у зенитно-ракетных комплексов тех времён, в связи с чем, проект оказался закрыт. Последние слухи о возобновлении разработок лазерного оружия в РФ, вероятнее всего, связаны именно с дальнейшим развитием системы «Омега» — за два десятка лет появились новые технологии, которые, возможно, смогу вдохнуть в проект новую жизнь.

В США ранее также проводились испытания подобных систем. В последние годы американцы вплотную приблизились к созданию лазерных комплексов ПВО малого радиуса действия — в первую очередь имеющих задачу уничтожать снаряды, мины и беспилотники противника. Система HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator, мобильный демонстратор высокоэнергетического лазера) смогла поразить уже более 90 мин и несколько БПЛА. Информация о разработках систем такого класса приходит и из других стран — Израиля, Японии, Южной Кореи и т.п. Тем не менее, говорить об успехе такой концепции рано — важно соотношение цена-качество, по сравнению с традиционными ЗРК и зенитной артиллерией ближнего радиуса действия.

Лазерные винтовки, пистолеты, противотанковое оружие и т.п.

Попытки создания подобного орудия проводились неоднократно, но сталкивались с одной и той же проблемой — отсутствием достаточно мощных, но лёгких источников энергии. В итоге, лазер обладающий мощностью условного Ак-74, может быть размером с грузовик. Задача уничтожения танков ещё сложнее — для того, чтобы прожечь толстую броню современных танков, нужны орудия огромной мощности, причём стрельба должна вестись с малого расстояния. Куда более реальной оказалась задача создания ослепляющих лазеров. Прототипы таких винтовок были созданы даже в Китае. Но подобное оружие было признано негуманным, и его использование сейчас запрещено.

Выводы

1. Перспективность лазерного оружия сильно преувеличена и раздута СМИ и правительствами некоторых стран. Развитие лазерного вооружения не сможет сместить баланс сил в мире ещё очень долгое время. Кроме того, ни у США, ни у РФ нет какого-либо значимого опережения в этих технологиях.

2. Создание эффективных систем лазерного стратегического ПРО невозможно в сколь-нибудь обозримом будущем. Для реализации подобных проектов требуются прорывы в физике.

3. Для развития проектов лазерных винтовок, танков, и т.п. необходимо создание принципиально новых источников энергии, имеющих компактные размеры и низкий вес, но выделяющих на несколько порядков больше энергии.
24СМИ

Российская армия добилась невиданного успеха
Россия готовится выпустить «решающего чёрного лебедя» Западу
Европа допустила роковую ошибку в отношении Украины и РФ

4. Наиболее перспективным направлением сейчас является создание систем ПВО ближнего радиуса действия. Кроме того, интересной может оказаться попытка создания лазерной защиты для боевой авиации — для ослепления ИК головок самонаведения ПЗРК и ракет ближнего ракетного боя не понадобится слишком большая мощность луча, в такой ситуации более сложной задачей является быстрое и точное наведение лазера на цель.

5. Системы лазерного подавления оптических систем противника в скором времени начнут поступать на вооружение армий некоторых стран. Также в ход пойдут системы по обнаружению и ослеплению снайперов.

Леонид Нерсисян — военный обозреватель ИА REGNUM

Источник