Проекты оружия направленной энергии
Американский физик и популяризатор науки Митио Каку в своей книге «Физика невозможного» разделяет перспективные и даже фантастические технологии на три категории, в зависимости от их реалистичности. К «первому классу невозможности» он относит те вещи, которые могут быть создании при помощи сегодняшнего объема знаний, но их изготовление упирается в какие-либо проблемы технологического характера. Именно к первому классу Каку относит так называемое оружие направленной энергии (ОНЭ) – лазеры, генераторы микроволнового излучения и т.п. Основная проблема при создании подобного вооружения заключается в подходящем источнике энергии. По ряду объективных причин все такие виды оружия требуют сравнительно большие энергии, которые могут быть недостижимы на практике. Из-за этого развитие лазерного или микроволнового оружия идет крайне медленно. Тем не менее, определенные наработки в этой области есть, и в мире одновременно ведется сразу несколько проектов, находящихся на разных стадиях.
Современные концепции ОНЭ имеют ряд черт, сулящий большие практические перспективы. Оружие, основанное на передаче энергии в виде излучения, не имеет таких неприятных черт, присущих традиционным вооружениям, как отдача или сложность прицеливания. Кроме того, возможна регулировка мощности «выстрела», что позволит использовать один излучатель для различных целей, например, для измерения дальности и атаки противника. Наконец, ряд конструкций лазеров или микроволновых излучателей имеют фактически неограниченный боезапас: количество возможных выстрелов зависит только от характеристик источника питания. В то же время, оружие направленной энергии не лишено недостатков. Главный – высокое энергопотребление. Для достижения характеристик, сравнимых с традиционными огнестрельными системами, ОНЭ должно иметь сравнительно большой и сложный источник энергии. Альтернативой являются химические лазеры, но они имеют ограниченный запас реагентов. Второй недостаток ОНЭ – рассеивание энергии. До цели дойдет только часть из посланной энергии, что влечет за собой необходимость повышения мощности излучателя и использование более мощного источника энергии. Также стоит отметить один минус, связанный с прямолинейным распространением энергии. Лазерное оружие не способно обстреливать цель по навесной траектории и может атаковать только прямой наводкой, что ощутимо снижает сферу его применения.
В настоящее время все работы в области ОНЭ идут в нескольких направлениях. Наиболее массовым, хотя и не слишком успешным, является лазерное оружие. Всего насчитывается несколько десятков программ и проектов, из которых до воплощения в металле дошли считанные единицы. Примерно таким же образом обстоит дело и с микроволновыми излучателями, однако в случае с последними до практического использования к настоящему времени дошла только одна система.
Единственным на данный момент примером практически применимого оружия, основанного на передаче микроволнового излучения, является американский комплекс ADS (Active Denial System – «Система активного отклонения»). Комплекс состоит из аппаратурного блока и антенны. Система генерирует миллиметровые волны, которые, попадая на поверхность кожи человека, вызывают сильное жжение. Испытания показали, что человек не может находиться под воздействием ADS дольше нескольких секунд без риска получить ожоги первой или второй степени.
Эффективная дальность поражения – до 500 метров. Система ADS, несмотря на свои преимущества, имеет несколько сомнительных особенностей. В первую очередь, критику вызывают «пробивные» способности луча. Неоднократно высказывались предположения о возможности экранирования излучения даже при помощи плотной ткани. Однако официальных данных о возможности предотвращения поражения, по вполне понятным причинам, пока не появлялось. Более того, такая информация, скорее всего, не будет опубликована вообще.
Пожалуй, наиболее известным представителем другого класса ОНЭ – боевых лазеров – является проект ABL (AirBorne Laser – «Лазер воздушного базирования») и самолет-прототип Boeing YAL-1. Самолет на базе лайнера «Боинг-747» несет два твердотельных лазера для подсвета цели и наведения, а также один химический. Принцип действия этой системы таков: твердотельные лазеры используются для измерения дальности до цели и определения возможных искажений луча при прохождении через атмосферу. После подтверждения захвата цели включается химический лазер HEL мегаваттного класса, который и производит уничтожение цели. Проект ABL с самого начала предназначался для работы в противоракетной обороне.
Для этого самолет YAL-1 был оснащен системами обнаружения пуска межконтинентальных ракет. По имеющимся данным, запаса реагентов на борту самолета хватало для проведения 18-20 лазерных «залпов» продолжительностью до десяти секунд каждый. Дальность действия системы секретна, но ее можно оценить в 150-200 километров. В конце 2011 года проект ABL был закрыт ввиду отсутствия ожидаемых результатов. Пробные полеты самолета YAL-1, в том числе и с успешным уничтожением ракет-мишеней, позволили собрать массу информации, но проект в том виде был признан бесперспективным.
Своеобразным ответвлением от программы ABL можно считать проект ATL (Advanced Tactical Laser – «Перспективный тактический лазер»). Как и предыдущий проект, ATL подразумевает установку боевого химического лазера на самолет. В то же время, новый проект имеет другое предназначение: лазер мощностью порядка ста киловатт должен устанавливаться на переоборудованный транспортный самолет C-130, предназначенный для атаки наземных целей. Летом 2009 года самолет NC-130H при помощи собственного лазера уничтожил несколько учебных целей на полигоне. С тех пор относительно проекта ATL не было никаких новых данных. Возможно, проект заморожен, закрыт или претерпевает изменения и доработки, вызванные полученным при испытаниях опытом.
В середине девяностых годов компания Northrop Grumman в сотрудничестве с несколькими субподрядчиками и несколькими израильскими фирмами начала проект THEL (Tactical High-Energy Laser – «Тактический высокоэнергетический лазер»). Целью проекта было создание мобильной системы лазерного вооружения, предназначенной для атаки наземных и воздушных целей. Химический лазер позволял поражать цели типа самолет или вертолет на дальности около 50 километров и артиллерийские боеприпасы на расстоянии порядка 12-15 км.
Одной из главных удач проекта THEL стала возможность отслеживания и атаки воздушных целей даже в условиях облачности. Уже в 2000-01 годах система THEL в ходе испытаний провела почти три десятка удачных перехватов неуправляемых ракет и пять перехватов артиллерийских снарядов. Эти показатели сочли удачными, однако вскоре ход работ замедлился, а позже и вовсе остановился. По ряду экономических причин Израиль вышел из проекта и занялся развитием собственной противоракетной системы «Железный купол». США не стали продолжать проект THEL в одиночку и закрыли его.
Вторую жизнь лазеру THEL дала инициатива фирмы Northrop Grumman, в соответствии с которой на его базе планируется создать системы Skyguard и Skystrike. Имея в своей основе общие принципы, эти системы будут иметь различное назначение. Первая будет комплексом противовоздушной обороны, вторая – авиационной системой вооружения. При мощности в несколько десятков киловатт оба варианта химических лазеров смогут атаковать различные цели, как наземные, так и воздушные. Сроки завершения работ по программам пока не ясны, равно как и точные характеристики будущих комплексов.
Компания Northrop Grumman также является лидером и в области лазерных систем для флота. В настоящее время завершаются активные работы по проекту MLD (Maritime Laser Demonstration – «Демонстрация морского лазера»). Как и некоторые другие боевые лазеры, комплекс MLD должен обеспечивать противовоздушную оборону кораблей военно-морских сил. Кроме того, в обязанности этой системы может быть введена защита боевых кораблей от катеров и других малых плавсредств противника. Основой комплекса MLD является твердотельный лазер JHPSSL и система его наведения.
Первый прототип системы MLD отправился на испытания еще в середине 2010 года. Проверки наземного комплекса показали все плюсы и минусы примененных решений. К концу того же года проект MLD перешел в стадию доработок, предназначенных для обеспечения размещения лазерного комплекса на боевых кораблях. Первый корабль должен получить «орудийную башню» с MLD ориентировочно к середине 2014 года.
Примерно к тому же времени до состояния готовности к серийному производству может быть доведен комплекс фирмы Rheinmetall под названием HEL (High-Energy Laser – «Высокоэнергетический лазер»). Эта зенитная система представляет особый интерес ввиду своей конструкции. В ее составе имеются две башни с двумя и тремя лазерами соответственно. Таким образом, одна из башен имеет лазеры суммарной мощностью в 20 кВт, другая – 30 кВт. Причины такого решения пока не совсем ясны, но есть основания видеть в нем попытку увеличить вероятность поражения цели. В ноябре прошлого 2012 года прошли первые испытания комплекса HEL, в ходе которых он показал себя с хорошей стороны. С расстояния в один километр была прожжена 15-миллиметровая бронеплита (время воздействия не объявлялось), а на дальности в два километра HEL смог уничтожить небольшой беспилотник и имитатор минометной мины. Система управления оружием комплекса Rheinmetall HEL позволяет наводить на одну цель от одного до пяти лазеров, регулируя таким образом мощность и/или время воздействия.
Пока остальные лазерные комплексы проходят испытания, сразу два американских проекта уже дали практические результаты. С марта 2003 года в Афганистане и Ираке применяется боевая машина ZEUS-HLONS (HMMWV Laser Ordnance Neutralisation System – «Система лазерной нейтрализации боеприпасов на базе автомобиля HMMWV»), созданная компанией Sparta Inc. На стандартном американском армейском джипе устанавливается комплекс оборудования с твердотельным лазером мощностью около 10 киловатт. Такой мощности излучения достаточно для того, чтобы направить луч на взрывное устройство или неразорвавшийся снаряд и тем самым вызвать его детонацию. Эффективная дальность действия комплекса ZEUS-HLONS приближается к тремстам метрам. Живучесть рабочего тела лазера позволяет производить до двух тысяч «залпов» за сутки. Результативность операций с участием этого лазерного комплекса приближается к ста процентам.
Вторым применяемым на практике лазерным комплексом является система GLEF (Green Light Escalation of Force – «Эскалация силы при помощи зеленого луча»). Твердотельный излучатель крепится на стандартной дистанционно управляемой турели CROWS и может быть установлен практически на любой вид техники, имеющийся у войск НАТО. GLEF имеет гораздо меньшую мощность по сравнению с другими боевыми лазерами и предназначен для кратковременного ослепления противника или противодействия прицеливанию. Главной особенностью этого комплекса является создание достаточно широкой по азимуту засветки, которая гарантированно «накрывает» потенциального противника. Примечательно, что с использованием наработок по теме GLEF был создан портативный комплекс GLARE, размеры которого позволяют переносить и применять его всего одному человеку. Назначение GLARE точно такое же – кратковременное ослепление противника.
Несмотря на большое количество проектов, оружие направленной энергии пока остается скорее перспективным, нежели современным. Технологические проблемы, прежде всего с источниками энергии, пока не позволяют в полной мере раскрыть его потенциал. Большие надежды в настоящее время связываются с лазерными системами корабельного базирования. К примеру, военные моряки и конструкторы Соединенных Штатов обосновывают такое мнение тем, что немало боевых кораблей оснащается ядерными силовыми установками. Благодаря этому боевой лазер не будет испытывать недостатка в электроэнергии. Однако установка лазеров на боевые корабли пока остается делом будущего, так что «обстрел» противника в условиях реального боя произойдет не завтра и не послезавтра.
По материалам:
http://lenta.ru/
http://bbc.co.uk/
http://army-guide.com/
http://boeing.com/
http://northropgrumman.com/
http://rheinmetall.com/
http://sparta.com/
http://army.mil/
http://strangernn.livejournal.com/
Каку М. Физика невозможного. — Альпина нон-фикшн, 2011.
Современные концепции ОНЭ имеют ряд черт, сулящий большие практические перспективы. Оружие, основанное на передаче энергии в виде излучения, не имеет таких неприятных черт, присущих традиционным вооружениям, как отдача или сложность прицеливания. Кроме того, возможна регулировка мощности «выстрела», что позволит использовать один излучатель для различных целей, например, для измерения дальности и атаки противника. Наконец, ряд конструкций лазеров или микроволновых излучателей имеют фактически неограниченный боезапас: количество возможных выстрелов зависит только от характеристик источника питания. В то же время, оружие направленной энергии не лишено недостатков. Главный – высокое энергопотребление. Для достижения характеристик, сравнимых с традиционными огнестрельными системами, ОНЭ должно иметь сравнительно большой и сложный источник энергии. Альтернативой являются химические лазеры, но они имеют ограниченный запас реагентов. Второй недостаток ОНЭ – рассеивание энергии. До цели дойдет только часть из посланной энергии, что влечет за собой необходимость повышения мощности излучателя и использование более мощного источника энергии. Также стоит отметить один минус, связанный с прямолинейным распространением энергии. Лазерное оружие не способно обстреливать цель по навесной траектории и может атаковать только прямой наводкой, что ощутимо снижает сферу его применения.
В настоящее время все работы в области ОНЭ идут в нескольких направлениях. Наиболее массовым, хотя и не слишком успешным, является лазерное оружие. Всего насчитывается несколько десятков программ и проектов, из которых до воплощения в металле дошли считанные единицы. Примерно таким же образом обстоит дело и с микроволновыми излучателями, однако в случае с последними до практического использования к настоящему времени дошла только одна система.
Единственным на данный момент примером практически применимого оружия, основанного на передаче микроволнового излучения, является американский комплекс ADS (Active Denial System – «Система активного отклонения»). Комплекс состоит из аппаратурного блока и антенны. Система генерирует миллиметровые волны, которые, попадая на поверхность кожи человека, вызывают сильное жжение. Испытания показали, что человек не может находиться под воздействием ADS дольше нескольких секунд без риска получить ожоги первой или второй степени.
Эффективная дальность поражения – до 500 метров. Система ADS, несмотря на свои преимущества, имеет несколько сомнительных особенностей. В первую очередь, критику вызывают «пробивные» способности луча. Неоднократно высказывались предположения о возможности экранирования излучения даже при помощи плотной ткани. Однако официальных данных о возможности предотвращения поражения, по вполне понятным причинам, пока не появлялось. Более того, такая информация, скорее всего, не будет опубликована вообще.
Пожалуй, наиболее известным представителем другого класса ОНЭ – боевых лазеров – является проект ABL (AirBorne Laser – «Лазер воздушного базирования») и самолет-прототип Boeing YAL-1. Самолет на базе лайнера «Боинг-747» несет два твердотельных лазера для подсвета цели и наведения, а также один химический. Принцип действия этой системы таков: твердотельные лазеры используются для измерения дальности до цели и определения возможных искажений луча при прохождении через атмосферу. После подтверждения захвата цели включается химический лазер HEL мегаваттного класса, который и производит уничтожение цели. Проект ABL с самого начала предназначался для работы в противоракетной обороне.
Для этого самолет YAL-1 был оснащен системами обнаружения пуска межконтинентальных ракет. По имеющимся данным, запаса реагентов на борту самолета хватало для проведения 18-20 лазерных «залпов» продолжительностью до десяти секунд каждый. Дальность действия системы секретна, но ее можно оценить в 150-200 километров. В конце 2011 года проект ABL был закрыт ввиду отсутствия ожидаемых результатов. Пробные полеты самолета YAL-1, в том числе и с успешным уничтожением ракет-мишеней, позволили собрать массу информации, но проект в том виде был признан бесперспективным.
Своеобразным ответвлением от программы ABL можно считать проект ATL (Advanced Tactical Laser – «Перспективный тактический лазер»). Как и предыдущий проект, ATL подразумевает установку боевого химического лазера на самолет. В то же время, новый проект имеет другое предназначение: лазер мощностью порядка ста киловатт должен устанавливаться на переоборудованный транспортный самолет C-130, предназначенный для атаки наземных целей. Летом 2009 года самолет NC-130H при помощи собственного лазера уничтожил несколько учебных целей на полигоне. С тех пор относительно проекта ATL не было никаких новых данных. Возможно, проект заморожен, закрыт или претерпевает изменения и доработки, вызванные полученным при испытаниях опытом.
В середине девяностых годов компания Northrop Grumman в сотрудничестве с несколькими субподрядчиками и несколькими израильскими фирмами начала проект THEL (Tactical High-Energy Laser – «Тактический высокоэнергетический лазер»). Целью проекта было создание мобильной системы лазерного вооружения, предназначенной для атаки наземных и воздушных целей. Химический лазер позволял поражать цели типа самолет или вертолет на дальности около 50 километров и артиллерийские боеприпасы на расстоянии порядка 12-15 км.
Одной из главных удач проекта THEL стала возможность отслеживания и атаки воздушных целей даже в условиях облачности. Уже в 2000-01 годах система THEL в ходе испытаний провела почти три десятка удачных перехватов неуправляемых ракет и пять перехватов артиллерийских снарядов. Эти показатели сочли удачными, однако вскоре ход работ замедлился, а позже и вовсе остановился. По ряду экономических причин Израиль вышел из проекта и занялся развитием собственной противоракетной системы «Железный купол». США не стали продолжать проект THEL в одиночку и закрыли его.
Вторую жизнь лазеру THEL дала инициатива фирмы Northrop Grumman, в соответствии с которой на его базе планируется создать системы Skyguard и Skystrike. Имея в своей основе общие принципы, эти системы будут иметь различное назначение. Первая будет комплексом противовоздушной обороны, вторая – авиационной системой вооружения. При мощности в несколько десятков киловатт оба варианта химических лазеров смогут атаковать различные цели, как наземные, так и воздушные. Сроки завершения работ по программам пока не ясны, равно как и точные характеристики будущих комплексов.
Компания Northrop Grumman также является лидером и в области лазерных систем для флота. В настоящее время завершаются активные работы по проекту MLD (Maritime Laser Demonstration – «Демонстрация морского лазера»). Как и некоторые другие боевые лазеры, комплекс MLD должен обеспечивать противовоздушную оборону кораблей военно-морских сил. Кроме того, в обязанности этой системы может быть введена защита боевых кораблей от катеров и других малых плавсредств противника. Основой комплекса MLD является твердотельный лазер JHPSSL и система его наведения.
Первый прототип системы MLD отправился на испытания еще в середине 2010 года. Проверки наземного комплекса показали все плюсы и минусы примененных решений. К концу того же года проект MLD перешел в стадию доработок, предназначенных для обеспечения размещения лазерного комплекса на боевых кораблях. Первый корабль должен получить «орудийную башню» с MLD ориентировочно к середине 2014 года.
Примерно к тому же времени до состояния готовности к серийному производству может быть доведен комплекс фирмы Rheinmetall под названием HEL (High-Energy Laser – «Высокоэнергетический лазер»). Эта зенитная система представляет особый интерес ввиду своей конструкции. В ее составе имеются две башни с двумя и тремя лазерами соответственно. Таким образом, одна из башен имеет лазеры суммарной мощностью в 20 кВт, другая – 30 кВт. Причины такого решения пока не совсем ясны, но есть основания видеть в нем попытку увеличить вероятность поражения цели. В ноябре прошлого 2012 года прошли первые испытания комплекса HEL, в ходе которых он показал себя с хорошей стороны. С расстояния в один километр была прожжена 15-миллиметровая бронеплита (время воздействия не объявлялось), а на дальности в два километра HEL смог уничтожить небольшой беспилотник и имитатор минометной мины. Система управления оружием комплекса Rheinmetall HEL позволяет наводить на одну цель от одного до пяти лазеров, регулируя таким образом мощность и/или время воздействия.
Пока остальные лазерные комплексы проходят испытания, сразу два американских проекта уже дали практические результаты. С марта 2003 года в Афганистане и Ираке применяется боевая машина ZEUS-HLONS (HMMWV Laser Ordnance Neutralisation System – «Система лазерной нейтрализации боеприпасов на базе автомобиля HMMWV»), созданная компанией Sparta Inc. На стандартном американском армейском джипе устанавливается комплекс оборудования с твердотельным лазером мощностью около 10 киловатт. Такой мощности излучения достаточно для того, чтобы направить луч на взрывное устройство или неразорвавшийся снаряд и тем самым вызвать его детонацию. Эффективная дальность действия комплекса ZEUS-HLONS приближается к тремстам метрам. Живучесть рабочего тела лазера позволяет производить до двух тысяч «залпов» за сутки. Результативность операций с участием этого лазерного комплекса приближается к ста процентам.
Вторым применяемым на практике лазерным комплексом является система GLEF (Green Light Escalation of Force – «Эскалация силы при помощи зеленого луча»). Твердотельный излучатель крепится на стандартной дистанционно управляемой турели CROWS и может быть установлен практически на любой вид техники, имеющийся у войск НАТО. GLEF имеет гораздо меньшую мощность по сравнению с другими боевыми лазерами и предназначен для кратковременного ослепления противника или противодействия прицеливанию. Главной особенностью этого комплекса является создание достаточно широкой по азимуту засветки, которая гарантированно «накрывает» потенциального противника. Примечательно, что с использованием наработок по теме GLEF был создан портативный комплекс GLARE, размеры которого позволяют переносить и применять его всего одному человеку. Назначение GLARE точно такое же – кратковременное ослепление противника.
Несмотря на большое количество проектов, оружие направленной энергии пока остается скорее перспективным, нежели современным. Технологические проблемы, прежде всего с источниками энергии, пока не позволяют в полной мере раскрыть его потенциал. Большие надежды в настоящее время связываются с лазерными системами корабельного базирования. К примеру, военные моряки и конструкторы Соединенных Штатов обосновывают такое мнение тем, что немало боевых кораблей оснащается ядерными силовыми установками. Благодаря этому боевой лазер не будет испытывать недостатка в электроэнергии. Однако установка лазеров на боевые корабли пока остается делом будущего, так что «обстрел» противника в условиях реального боя произойдет не завтра и не послезавтра.
По материалам:
http://lenta.ru/
http://bbc.co.uk/
http://army-guide.com/
http://boeing.com/
http://northropgrumman.com/
http://rheinmetall.com/
http://sparta.com/
http://army.mil/
http://strangernn.livejournal.com/
Каку М. Физика невозможного. — Альпина нон-фикшн, 2011.
Информация