Великое вымирание. Почему могут исчезнуть отдельные типы вооружений?
Есть такое понятие — «закрывающая технология». Это технология (или продукция), которая во многом обнуляет значение технологий, ранее применявшихся для решения сходных задач. К примеру, появление электрических лампочек привело к практически полному отказу от свечей и керосиновых ламп, автомобили вытеснили лошадей, когда-нибудь электромобили вытеснят автомобили с двигателями внутреннего сгорания.
В области вооружений развитие шло сходным образом: огнестрельное оружие вытеснило лук и стрелы, артиллерия заменила баллисты и катапульты, бронемашины заменили лошадей. Иногда технология «закрывает» другой тип вооружений. Например, появление зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) и межконтинентальных баллистических ракет (МБР) совместно фактически похоронило проекты скоростных высотных бомбардировщиков, разрабатываемых в США и СССР в разгар «холодной войны».
Закрытые проекты сверхзвуковых высотных бомбардировщиков: американский B-70 Валькирия (слева) и советский Т-4/«Изделие-100» (справа)
Между тем прогресс не стоит на месте, скорее, даже набирает обороты. Появляются и совершенствуются новые технологии, которые затем приходят на поле боя. Одной из таких технологий является оружие направленной энергии – лазерное оружие (ЛО). Впервые появившиеся в середине XX века технологии создания лазеров в наше время достигли достаточного совершенства для того, чтобы лазерное оружие стало реальным и неотъемлемым элементом поля боя.
Говоря о лазерном оружии, нельзя не отметить определённый скептицизм, присущий оружейному сообществу. Одни говорят о мнимой «невсепогодности» лазерного оружия, другие о существенно меньших уровнях энергии, которую ЛО может передать цели, по сравнению с кинетическим оружием и взрывчатыми веществами, третьи — о простоте защиты от лазерного оружия с помощью дыма и серебрянки.
Эти утверждения верны лишь отчасти. Действительно, лазерное оружие не заменит ракеты и снаряды, не сможет прожигать танковую броню в обозримой перспективе, защита от него будет создаваться, хоть это и не так просто, как кажется. Но подобно тому, как ЗРК и МБР «вытеснили» высотные скоростные бомбардировщики, лазерное оружие полностью «закроет» или существенно снизит эффективность целого ряда вооружений, применяющихся на земле, на воде и в воздухе. Причём речь идёт не о лазерах мощностью в мега- и гигаватты, а об относительно маломощных, но достаточно компактных образцах ЛО (мощностью порядка 5-50 кВт).
Американская боевая машина Stryker MEHEL, оснащённая лазерным оружием мощностью 5-18 кВт
Всё дело в том, что одним из основных трендов развития вооружённых сил ведущих стран мира в последние десятилетия является оснащение их высокоточным оружием (ВТО), а одним из наиболее эффективных способов обеспечения «высокоточности» является применение головок самонаведения (ГСН), функционирующих в оптическом и тепловом диапазонах длин волн. В настоящее время противодействие им осуществляется путём маскировки и/или постановки различных помех: дымов, тепловых ловушек, стробоскопов и маломощных лазерных излучателей. Всё это хоть и снижает эффективность ВТО с тепловыми/оптическими ГСН, но не настолько существенно, чтобы вооружённые силы ведущих стран мира от них отказывались. А вот появление относительно мощного лазерного оружия вполне способно изменить ситуацию.
Рассмотрим, какие типы вооружений могут существенно потерять в эффективности или даже стать полностью небоеспособными в результате широкого применения лазерного оружия на поле боя.
На земле
Применение оптических ГСН в вооружениях, работающих по наземным объектам, позволяет с высокой точностью поражать как неподвижные, так и движущиеся цели. Оптические ГСН обладают преимуществами по распознаванию целей в сравнении с АРЛГСН (активная радиолокационная головка самонаведения), работающими в радиолокационном диапазоне длин волн, которые также подвержены воздействию систем радиоэлектронной борьбы (РЭБ). В свою очередь, ГСН, наводящиеся на отражённое лазерное излучение, требуют подсвета цели непосредственно перед попаданием, что усложняет тактику применения такого вооружения и ставит под угрозу носитель аппаратуры подсвета целей.
В качестве примера можно привести относительно широко распространённый американский противотанковый управляемый комплекс (ПТРК) FGM-148 Javelin («Джавелин»), оснащённый инфракрасной головкой самонаведения (ИК ГСН), позволяющей реализовать принцип самонаведения «выстрелил — забыл».
ПТРК FGM-148 Javelin
Атакуя бронетехнику в верхнюю, наиболее уязвимую часть корпуса, ПТРК «Джавелин» способен преодолеть большинство существующих комплексов активной защиты (КАЗ), однако его ИК ГСН должна быть чрезвычайно уязвима к воздействию мощного лазерного излучения. Таким образом, введение в состав КАЗ бронетехники и зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) малого/ближнего радиуса действия перспективных малогабаритных лазеров мощностью 5-15 кВт может полностью нивелировать значение ПТРК такого типа.
Аналогичная ситуация складывается с ракетами типа AGM-179 JAGM. Отличие в том, что многорежимная ГСН AGM-179 JAGM включает в себя не только ИК ГСН, но и АРЛГСН, а также полуактивную лазерную головку самонаведения. Как и в случае с ПТРК «Джавелин», мощное лазерное излучение может поражать ИК ГСН, также, скорее всего, будет выведена из строя полуактивная лазерная головка самонаведения, а АРЛГСН, в свою очередь, может быть подавлена системами РЭБ.
AGM-179 JAGM
Можно предположить, что под вопросом окажется устойчивость к лазерному оружию управляемой мины комплекса «Грань» и артиллерийского снаряда «Краснополь», оснащённых полуактивной лазерной головкой самонаведения. Их достаточно сложно перехватить зенитными средствами, но, лишившись ГСН, они превратятся в обычные неуправляемые боеприпасы, обладающие даже худшими характеристиками, чем обычные неуправляемые мины и снаряды.
Управляемый артиллерийский снаряд «Краснополь» и управляемая мина «Грань», оснащённые полуактивными лазерными головками самонаведения
Ещё одним типом вооружения, выживание которого окажется под вопросом, станут самоприцеливающиеся боевые элементы (СПБЭ), которые могут доставляться кассетными авиабомбами, крылатыми ракетами или реактивными системами залпового огня. Оснащённые ИК ГСН, они также будут подвержены воздействию мощного лазерного излучения. Возможно, что уязвимыми к воздействию ЛО окажутся также парашюты, обеспечивающие контролируемый спуск СПБЭ.
Самоприцеливающийся боевой элемент
Под угрозой окажутся все малые беспилотные летательные аппараты, которые сейчас применяются для разведки, корректировки огня, наведения ВТО и даже для нанесения ударов ВТО, при условии, что на них имеются только оптические средства обнаружения.
БПЛА Hermes 90 компании Elbit Systems оснащён только оптическими средствами разведки
Всё вышесказанное распространяется и на другие комплексы вооружения со схожими принципами работы и применяемыми техническими решениями, производства военно-промышленных комплексов (ВПК) разных стран мира.
К чему всё это приведёт? Если ракеты с многорежимными ГСН сохранятся, то широкое распространение ЛО мощностью 5-50 кВт вполне может привести к практически полному исчезновению самонаводящихся ПТРК с оптическими и тепловыми ГСН, а также других вооружений аналогичного типа. Под вопросом находится будущее комплексов вооружения с полуактивными лазерными головками самонаведения. Печальные перспективы у СПБЭ и малых БПЛА.
Скорее всего, произойдёт возврат к ПТРК и ракетам других классов, наведение которых осуществляется по проводам, радиокомандами или по «лазерной тропе». Теоретически возможно появление ПТРК, в которых будет применяться АРЛГСН, но их цена будет весьма высока, что помешает их широкому распространению, а подверженность воздействию средств РЭБ снизит их эффективность по сравнению с существующими решениями, с многорежимными ГСН.
На воде
С одной стороны, значение оптических и тепловых ГСН для противокорабельных ракет (ПКР), предназначенных для поражения надводных кораблей (НК), невелико: большая часть современных ПКР оснащена АРЛГСН, с другой стороны, существует мнение о значительном снижении эффективности ПКР с АРЛГСН при активном применении кораблями средств РЭБ и маскирующих завес.
Постановка маскирующей завесы надводным кораблём и надводный корабль, закрытый маскирующей завесой, в видимом и тепловом диапазоне
В связи с этим может возрасти значение многорежимных ГСН, которые позволят с более высокой вероятностью осуществлять поражение надводных кораблей. Однако внедрение лазерного оружия может поставить крест на этом начинании.
Габариты и энерговооружённость надводных кораблей позволяют размещать на них лазерное оружие большей мощности, габаритов и энергопотребления. Поэтому, несмотря на то, что в целом ПКР для лазера более сложная цель из-за своих размеров и влияния на лазерное излучение приводного слоя атмосферы, вероятность выведения из строя оптической и/или ИК ГСН будет достаточно высока, что вернёт разработчиков ПКР к проблеме противодействия надводных кораблей посредством применения средств РЭБ и постановки маскирующих завес.
В свою очередь, ракеты, оснащённые только оптическими/ИК ГСН, могут стать полностью бесполезными в обозримой перспективе.
Норвежская ПКР Naval Strike Missile (NSM) оснащена только ИК ГСН, что делает её кандидатом на «вымирание» в случае широкого распространения лазерного оружия на надводных кораблях
В воздухе
Ведущими странами мира, в первую очередь США, рассматривается оснащение авиации оборонительным лазерным оружием. В частности, лазеры мощностью 100-150 кВт планируется ставить на самолёты транспортной авиации, тактические истребители F-35, боевые вертолёты AH-64E/F «Апач», а также БПЛА средней размерности. С высокой вероятностью можно предположить, что лазерное оружие войдёт в состав перспективного бомбардировщика B-21 Raider, или на нём будет зарезервировано место для последующей установки ЛО. Как это повлияет на «вымирание» вооружений?
Наиболее уязвимыми являются зенитные управляемые ракеты (ЗУР) переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК) с ИК ГСН. Как и в случае с ПТРК «Джавелин», они могут эффективно выводиться из строя мощным лазерным излучением, даже без необходимости разрушения конструкции ЗУР.
ПЗРК с ИК ГСН перестанут быть угрозой для боевой авиации
Как и в случае с ПТРК, в ПЗРК могут быть применены иные методы наведения на цель: АРЛГСН или наведение по «лазерной тропе». В первом случае ПЗРК станет гораздо дороже и массивнее, а во втором снизится его эффективность: оператору необходимо будет следить за целью вплоть до её поражения.
То же самое касается и других ЗУР с оптическим/тепловым наведением, например, ЗУР малой дальности 9М100 из состава ЗРК С-350 «Витязь».
ЗУР 9М100 с ИК ГСН (находится под сбрасываемым обтекателем)
Ещё один кандидат на отсев – ракеты воздух-воздух малой дальности, которые чаще всего также оснащаются ИК ГСН.
Ракета воздух-воздух малой дальности
Как мы уже говорили ранее, установка на указанные вооружения систем наведения иного типа либо увеличивает стоимость перечисленных комплексов вооружений, либо снижает их характеристики.
Технологии защиты
Можно ли защитить оптические/тепловые ГСН от мощного лазерного излучения? Механические затворы здесь не подходят: слишком велика инерция их срабатывания. В качестве решения рассматриваются так называемые оптические затворы с разным принципом действия.
Один из них – применение веществ-ограничителей с нелинейным пропусканием излучения. При малых мощностях падающего (проходящего сквозь них) излучения они прозрачны, а при увеличении мощности их прозрачность экспоненциально ухудшается вплоть до полной непрозрачности. Считается, что инерция их срабатывания также слишком велика, и преодолеть это невозможно по фундаментальным причинам. Кроме того, они могут защитить только от излучения ограниченной мощности и продолжительности воздействия из-за теплового разрушения устройств ограничителей, так как принципиально неустранимым является накапливание тепловой энергии поглощенного лазерного излучения в среде ограничителя при его работе.
Более перспективный вариант – использование термооптических затворов, в которых падающий свет отражается от тонкоплёночного зеркала на чувствительную матрицу приёмника. При попадании лазерного излучения, мощность которого превышает допустимый порог, оно прожигает в плёнку и уходит в накопитель, приёмник при этом остаётся неповреждённым. Рассматриваются варианты, когда зеркальный слой может восстанавливаться в вакууме из-за осаждения ранее испарённого лазером материала (после прекращения воздействия мощного лазерного излучения).
Изображения из патента РФ №2509323 на оптический пассивный затвор: 1 — металлическая плавящаяся и испаряющаяся под действием излучения зеркальная пленка, 2 — прозрачная подложка, 3 — параболическое зеркало, 4 и 5 — входная и выходная апертуры оптического устройства с затвором, 6 — область в пленке 1, подвергаемая воздействию лазерного нагревания, g — фокусное расстояние параболического зеркала, Л — объектив
Спасут ли оптические затворы перечисленные выше виды вооружений от «вымирания»? Вопрос спорный, и во многом ответ будет зависеть от мощности размещаемого на наземных, морских и воздушных платформах ЛО.
Одно дело в течение секунды выдержать импульс или серию импульсов лазерного излучения мощностью 50-100 Вт, сфокусированного в точку диаметром 0,1 мм, другое дело — воздействие непрерывного или квазинепрерывного лазерного излучения мощностью 5-50 кВт и более, сфокусированного в точку диаметром порядка 1 см, в течение 3-5 секунд. Такая площадь поражения, мощность и продолжительность воздействия, скорее всего, приведут к необратимому разрушению оптического затвора. Даже если чувствительный элемент уцелеет, то площадь разрушения отражающего зеркала не позволит формировать изображение цели с приемлемым качеством, что приведёт к срыву захвата.
Излучение 10-15 кВт может непосредственно разрушать корпуса боеприпасов (пусть и с недостаточной эффективностью), и его воздействие на оптическую/ИК ГСН, скорее всего, приведёт к её необратимому разрушению: достаточно тепловому воздействию «повести» крепления оптических элементов, и изображение уже не попадёт на чувствительную матрицу.
А ведь США и другие развитые страны пытаются обеспечить мощность оборонительного лазерного оружия на уровне 150 кВт с перспективой увеличения до 300-500 кВт и более. Впрочем, последствия появления лазерного оружия такой мощности — это уже совсем другая история.
Выводы
Компактное лазерное оружие мощностью 5-50 кВт и более может оказать значительное влияние на облик перспективных вооружений и поля боя в целом. Лазерное оружие не сможет заменить «классические» вооружения, но, дополнив оборонительные и наступательные комплексы, привести к значительному снижению эффективности или даже отказу от значительного количества существующих образцов вооружений, использующих головки самонаведения в оптическом и/или тепловом диапазонах длин волн, что, в свою очередь, приведёт к появлению новых типов вооружений и изменению тактики вооружённой борьбы.
Информация