Оружие направленной энергии сегодня. Проблемы мощности, тепла, размеров и тенденции применения

Оружие направленной энергии сегодня. Проблемы мощности, тепла, размеров и тенденции применения


Начальник научно-исследовательского управления ВМС США контр-адмирал Мэтью Кландер в одном из интервью коснулся твердотельного лазера и заявления адмирала Джонатана Гринерта о том, что подобный лазер будет установлен на борту военного корабля в 2014. «Наши инициативы в области направленной энергии и особенно твердотельного лазера являются научно-технологическими программами наивысшего приоритета, – сказал Кландер. – Программа по твердотельному лазеру является основой наших обязательств по быстрой доставке продвинутых возможностей передовым силам».


В последние десятилетия 20 века сторонники оружия направленной энергии (ОНЭ) обещали, что лазеры и высокомощное энергетическое вооружение революционизируют боевые действия. Во многих отношениях это обещание стало реальностью в иной форме, поскольку тысячи небольших лазеров заполнили арсеналы современных вооруженных сил. Эти лазеры, однако, в основном являются либо дальномерными устройствами, повышающими возможности и эффективность кинетического оружия, либо ослепляющими устройствами, выводящими из строя оптику противника. Впрочем, недавние разработки свидетельствуют о том, что возможности ОНЭ становятся всё более реальными.

Лазеры, фазеры, бластеры и электромагнитные пушки прочно вошли в наш лексикон, так как они являются частью канонического вооружения из мира научной фантастики, но реальные проблемы, связанные с мощностью, тепловой емкостью, размерами и «предрасположенностью использования оружия направленной энергии против сограждан», сделали эти системы труднореализуемыми. Сегодня технологии ОНЭ в основном делятся на: высокоэнергетические лазеры HEL (high-energy laser), высокомощное СВЧ оружие HPM (high-power microwaves) и пучки заряженных частиц. Правда состоит в том, что мы всё ближе приближаемся к тому дню, когда системы ОНЭ станут обычными в боевом пространстве. В этой статье дан обзор нескольких доступных на сегодняшний день перспективных радиочастотных и лазерных систем и рассматриваются наиболее вероятные тенденции военного применения систем ОНЭ в ближайшие десять лет.

Система активного сдерживания (САС)

Система активного сдерживания (САС, англ. ADS – Active Denial System) – это доступная, развернутая и готовая к бою система ОНЭ. САС, которую иногда называют тепловым лучом или лучом боли, была создана компанией Raytheon, мировым лидером в разработке и исследовании микроволнового излучения. Она является одной из первых, нелетальных, направленных, противопехотных систем, развернутых в американской армии. САС была создана как нелетальная система сдерживания толпы и воспрещения входа в зону. Система, установленная на транспортное средство, была испытана на дальности около одного километра. САС посылает сфокусированный пучок чрезвычайно высокой частоты 95 ГГц в сторону отдельного человека или группы людей, вызывая сильную боль. Эта энергия вызывает подъем температуры поверхности человеческой кожи, через несколько секунд становится столь некомфортно, что люди вынуждены покинуть контролируемую зону. На людях были проведены сотни тестов, после чего САС была сертифицирована как нелетальное оружие. При этом остаются сомнения насчет последствий для здоровья в долгосрочной перспективе или того, что произойдет, если человек подвергался длительному воздействию. САС была развернута в Афганистане в 2010 году, но никогда не применялась и скептическими полевыми командирами была отправлена обратно. САС была продемонстрирована корпусом морской пехотой в Квантико в марте 2012 года и пехотинцы с энтузиазмом приняли ее. «Вы не услышите ее, вы не унюхаете ее, но вы почувствуете ее, – сказал полковник Трейси Тафолла директор управления совместного по нелетальному вооружению, – и это дает нам некоторые преимущества, которые мы можем использовать».

Мобильный демонстратор высокомощного лазера HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator)

В середине 2007 года были подписаны два контракта по этапу Phase I с компаниями Boeing и Northrop Grumman по разработке наземной мобильной лазерной системы. В 2009 году компании Boeing было разрешено продолжить свои работы и изготовить демонстрационный образец, установленный на шасси тяжёлого войскового автомобиля повышенной проходимости HEMTT. Испытания системы с пониженной мощностью были завершены в 2011 году на полигоне Уайт-Сандс. Там была продемонстрирована способность системы захватывать, сопровождать и уничтожать летящие боеприпасы. Следующий контракт от ракетно-космического агентства американской армии, выданный в октябре 2012 года, позволил продолжить эти разработки. Этот контракт известен как контракт Тестирования высокой мощности этапа Phase II; по нему предусматривается установка компанией Boeing твердотельного лазера мощностью 10 кВт в мобильную демонстрационную установку высокоэнергетического лазера HEL MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator). Следующим опциональным шагом может стать интеграция более мощного лазера, целью которой является снижение риска применения лазеров большой мощности. Модернизированная установка HEL MD во время эксплуатационных испытаний будет выполнять захват, сопровождение, повреждение и уничтожение целей.

«В программе Boeing HEL MD применяются наилучшие технологии твердотельного лазера с целью обеспечения армии средствами, работающими на скорости света для защиты от ракет, артиллерии, минометов и беспилотников, как сегодня, так и в будущем», – сказал вице-президент и директор программ по системам направленной энергии Майк Ринн. В компании Boeing ожидают, что система будет закончена и готова к производству к 2018 году, при этом мощность лазера увеличится с 10 кВт до 100 кВт.

Экспериментальная лазерная установка YAL-1 (бывший Airborne Laser)

Экспериментальная лазерная установка Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed, бывшее обозначение ABL (Airborne Laser – лазер на воздушном судне), представляет собой систему вооружения на основе химического кислородно-йодного лазера мегаваттного класса, установленного внутри модифицированного самолета Boeing 747-400F. Она создавалась главным образом как система противоракетной обороны для уничтожения тактических баллистических ракет на этапе разгона. Американское агентство противоракетной обороны (MDA) в августе 2009 года успешно впервые привело в действие высокоэнергетический лазер (HEL) на борту летящего самолета. В январе 2010 года во время полета HEL был применен для перехвата, а не уничтожения тестовой ракеты на этапе разгона. В феврале 2010 года во время испытаний возле побережья Калифорнии система успешно уничтожила жидкостную ракету на разгонном участке траектории. Как заявили в MDA, менее чем через час после того как первая ракета была уничтожена, вторая ракета, но уже твердотопливная, была успешно перехвачена (но не уничтожена) и при этом все критерии испытаний соответствовали заданным. В заявлении MDA также было отмечено, что ABL уничтожила идентичную твердотопливную ракету в полете восемью днями ранее. Впервые во время испытаний система направленной энергии уничтожала тактические баллистические ракеты на любой стадии полета. Позднее был опубликован доклад, в котором было сказано, что при первом февральском «обстреле» для разрушения ракеты потребовалось на 50% меньше времени облучения, чем ожидалось; второй обстрел твердотопливной ракеты через час был выключен до разрушения ракеты из-за проблем с «рассогласованием луча». Финансирование программы было урезано в 2010 году, а потом и вообще было отменено в декабре 2011 года. В 2013 году исследования продолжились с целью использовать опыт, полученный с лазерной установкой YAL-1, и попробовать установить противоракетную лазерную установку на беспилотники, которые могли бы летать выше предельной высоты переоборудованного реактивного лайнера Boeing 747-400F.

Система зональной обороны ближнего действия Area Defense Anti-Munitions (ADAM)

Компания Lockheed Martin также была одним лидером в разработке систем вооружения на базе HEL. За последние несколько лет Lockheed Martin разработала систему зональной обороны ближнего действия Area Defense Anti-Munitions (ADAM) для защиты важных объектов от угроз ближнего радиуса действия, как, например БПЛА или самодельные артиллерийские ракеты типа QASSAM. Лазер и система управления огнем комплекса ADAM размещаются в контейнере на большом трейлере, который может буксировать грузовик. После занятия позиции и включения ADAM может получать информацию от сети близлежащих радаров или, при должной настройке синхронизации, работать как отдельная система. После получения сигнала ADAM может отслеживать цели на дальности 5 км и уничтожать их своим лазером мощностью 10 кВт на дистанции до 2 км. По данным компании Lockheed Martin, во время демонстрации в 2012 году система захватила, отследила и уничтожила цель в течение трех секунд. В ноябре 2012 года компания Lockheed Martin сообщила, что ADAM «успешно уничтожила четыре ракеты в моделируемом полете с расстояния 2 км и перехватила БПЛА на расстоянии 1,5 км, вызвав его контролируемое крушение». Во время следующих испытаний в марте и апреле 2013 года система ADAM уничтожила восемь атакующих ракет малого калибра подобных QASSAM. Компания Lockheed Martin продолжает совершенствовать ADAM и, по словам президента Lockheed Martin Space Systems Тони Бруно, ADAM «является практичной и доступной системой направленной энергии, способной решить реальную проблему борьбы с ближними угрозами».


Корпус морской пехоты продемонстрировал систему активного сдерживания Active Denial System (ADS) в ноябре 2012 года в Вирджинии. ADS – современная система направленной энергии в диапазоне миллиметровых волн, которая при контакте с потенциально враждебно настроенными толпами дает военным нечто более аргументированное, чем окрики и менее вредное, чем стрельба



Учитывая, что будущее за лазерами, компания Boeing создала мобильную лазерную установку вооружения на шасси грузовика


HPEMcase Plus от Diehl Defence – это компактная автономная мобильная система по сравнению со стандартным вариантом имеет на 50% более высокую мощность и больший радиус действия. Система используется для борьбы с подслушивающими устройствами

Высокомощное микроволновое оружие HPM BLACKOUT от Bofors

Некоторые нелетальные системы ОНЭ трудно обнаружить. Они могут дать уникальное тактическое преимущество в современном конфликте. Представьте, что вы можете не дать оппоненту использовать электронные устройства одним нажатием кнопки? Это, например, можно сделать с помощью микроволновой системы высокой мощности High-Power Microwave (HPM) BLACKOUT от BAE Systems Bofors. Система представляет собой мобильный микроволновый источник, который может нарушить работу незащищенных электронных устройств. Первоначально разработанное только лишь как устройство, предназначенное для оценки и экспериментов, Bofors HPM BLACKOUT имеет хорошие перспективы стать практической системой с реальным применением. В справочной информации по системе говорится, что система «оказала разрушительное воздействие со значительной дистанции на самое различное коммерческое оборудование... Система состоит из встроенного модулятора, микроволнового источника и антенны». Система весит менее 500 кг и имеет длину около 2 метров. Эксплуатационный вариант Bofors HPM BLACKOUT мог бы отключать целевые районы, выводя из строя многие коммерческие и некоторые военные электронные системы, делая оппонента неспособным использовать мобильные телефоны, смартфоны, планшеты, другие устройства и системы вооружения. В недавнем докладе компании BAE Systems было сказано, что группа ее исследователей «продемонстрировала способность системы Bofors HPM BLACKOUT оказывать пагубное воздействие на отобранные электронные устройства в системах вооружения и показала, что эта система могла стать важным дополнением для другого вооружения, в частности в асимметричном пространстве, где реальные угрозы смешиваются с невинными гражданскими лицами». Понятно, что системы ОНЭ, подобные Bofors HPM BLACKOUT, могли бы использоваться для получения преимущества в электромагнитном боевом пространстве.

Высокомощное электромагнитное оружие High-Power-Electro-Magnetics (HPEM)

Компания Diehl разработала серию микроволновых источников, базирующихся на многокаскадных генераторах Marx и микроволновых осцилляторах (метод выработки микроволн от импульсов постоянного тока остается неясным). Эти источники варьируются от носимых (работают на частоте 375 МГц и DS110B работают в диапазоне 100-300 МГц) до стационарных установок (работают на частоте 100 МГц [в масле], 60 МГц [в гликоле] и 50 МГц [в воде], все на максимальной частоте повторения импульсов 50 Гц). По имеющимся данным переносные системы вырабатывают 400 кВ и 700 кВ, тогда как выходное напряжение стационарной установки может достигать одного мегавольта. Технический персонал Diehl работал над разработкой и реализацией антенны с большим коэффициентом усиления для того, чтобы повысить эффективность вышеупомянутых систем и использовать их в военных целях.

В январе 2013 году патентное бюро выдало патент компании Diehl BGT Defence на ее микроволновый генератор.

Применение нелетальных систем HPEM (High-Power-Electro-Magnetics – высокомощный электромагнетизм) дает новые возможности, которые позволят военным и гражданским силам выводить из строя командные, информационные и мониторинговые системы. Источники HPEM могут использоваться для защиты людей и конвоев, например, с целью избыточной загрузки и окончательного вывода из строя радиовзрывных устройств. В отличие от традиционных глушителей система защиты конвоев HPEM также эффективна против новых типов сенсорных СВУ. Машины противника с электронным управлением двигателя могут быть неожиданно для него остановлены мобильной или стационарной системой HPEM. Новая технология HPEM от Diehl Defence защищает транспортные колонны от СВУ; она позволяет останавливать уезжающие машины и предотвращать несанкционированный доступ в зоны с ограниченным доступом. Таким образом, эта технология убедительно вносит свой вклад в защиту солдат, участвующих в международных миссиях.

Системы HPEM также могут помочь специальным и полицейским силам при выполнении их задач. Системы HPEM подавляют вражескую связь и нарушают работу разведывательных и информационных систем, например при освобождении заложников. Анализ воздействия высокоэнергетических магнитных импульсов на системы вооружения приводит к концепции нелетальных исполнительных элементов, способных нейтрализовать спрятанные СВУ с безопасной дистанции без нанесения вреда людям и окружающей среде.

Переносные устройства HPEM доступны в качестве тестовых систем наряду с устанавливаемыми на транспортные средства базовыми системами борьбы с СВУ и останова автомобилей.


Лазерная система вооружения LaWS (Laser Weapon System) – это технологический демонстратор, изготовленный командованием военно-морских систем из коммерческих твердотельных волоконных лазеров. LaWS может наводиться на цели в соответствии с данными, полученными от комплекса ближнего действия MK 15 PHALANX Close-In Weapon или из других источников наведения, и уничтожать небольшие лодки и воздушные цели без использования пуль

Корабельный лазер LaWs

Для непосредственной защиты кораблей компанией Raytheon был разработан твердотельный лазер LaWs. Эта система ОНЭ объединяет лучи от шести установок HEL в единый пучок для наведения на медленно движущиеся цели; она подсоединена к радиолокационной станции, которая определяет и отслеживает атакующие цели. Ожидается, что LaWs дополнит традиционные кинетические системы вооружения ближнего действия; она может наводиться на цели в соответствии с данными, полученными от комплекса ближнего действия MK 15 PHALANX Close-In Weapon или из других источников наведения. После успешных испытаний в реальных условиях в 2012 году руководитель программы LaWs капитан Дэвид Киль заявил, что «успех этих работ ясно обосновывает военное применение оружия направленной энергии для морских условий. Дальнейшая разработка и интеграция более мощного лазера в систему LaWs увеличит радиус действия и расширит набор целей, которые могут быть успешно захвачены и уничтожены».

Американский флот рассматривает LaWs в качестве высокофункциональной и точной системы с низким риском и высокой отдачей. «Даже наши заниженные данные говорят нам, что один выстрел направленной энергии стоит менее доллара, – сообщил контр-адмирал Кландер в своем интервью 8 апреля 2013 года. – Сравните с сотнями тысяч долларов пуска ракеты и вы начинаете понимать преимущества этих возможностей».

Ссылаясь на ряд технологических прорывов в программе разработки LaWs, ВМС США объявили о том, что они в 2014 году развернут установку LaWs на борту транспортного корабля-дока PONCE класса AUSTIN.

Разработка ЗРК малого радиуса действия на базе высокоэнергетической лазерной установки

Лазерное оружие, или ОНЭ, излучает энергию в заданном направлении без средств доставки. Оно переносит энергию на цель с целью достижения желаемого воздействия. Предполагаемое воздействие на людей может быть летальным или нелетальным. Это воздействие может быть классифицировано как физическое, физиологическое или психологическое. Энергия может быть в разной форме: электромагнитное излучение, включая радиочастоты, микроволны, лазеры и мазеры, частицы с массой в пучковом оружии (с технической точки зрения некое подобие микроснаряда) и звук в звуковом оружии.
Лазерное оружие особенно подходит для операций, в которых необходимы высокая точность и быстрое масштабируемое воздействие, а также для защиты от недорогих угроз, атакующих в большом количестве.


Демонстрационная лазерная установка от немецкой компании MBDA

Компания MBDA продвигает лазеры высокой мощности при разработке интегрированных лазерных систем вооружения. Преимущества применения включают: мгновенное воздействие на цель, низкую оптическую обнаруживаемость, низкую стоимость логистики и обслуживания и очень низкую стоимость работы, масштабируемое воздействие на цель и возможность его наращивания, высокая точность, высокая выборочность, отсутствие косвенных потерь и, наконец, отсутствие необходимости закупки, хранения или транспортировки боеприпасов.

Возможные приложения для систем лазерного вооружения включают защиту важных объектов, например передовых оперативных баз, солдат и транспортных средств (наземных, воздушных, морских); повышение или препятствование тактической мобильности; и защиту от терроризма. Они способны выполнять задачи борьбы с ракетами, артиллерийскими снарядами и миномётными боеприпасами, БПЛА, СВУ и переносными ЗРК.

Сегодня акцент деятельности компании MBDA в сфере высокомощных лазеров основывается на так называемом подходе интегрированных систем. MBDA работает над лазерным оружием для борьбы с ракетами, артиллерийскими снарядами и миномётными боеприпасами. Работа, выполняемая по контракту с Европейским оборонным агентством и немецким Управлением оборонных закупок, продвигается хорошими темпами. С целью ускорения разработки компания MBDA инвестировала значительно количество своих собственных средств в эту программу.

Демонстрационная лазерная установка с лазером мощностью 40 кВт успешно отработала по воздушным целям, находившимися на дистанции свыше 2000 метров и высоте 1000 метров.

Необходимая инфраструктура уже имеется на полигоне компании MBDA в местечке Schrobenhausen. Она состоит из трех испытательных полигонов для стрельбы и слежения, тестовой лаборатории и лаборатории на крыше с лазерной демонстрационной установкой, которые все вместе предлагают превосходные возможности для нынешних и перспективных опытно-конструкторских разработок.

Следующие десять лет

Системы ОНЭ демонстрируют нам, на что может быть похоже будущее. До того как ОНЭ заменит порох и станет качественно новой технологией войны, проблемы, связанные с мощностью, тепловой емкостью, размерами и «предрасположенностью использования оружия направленной энергии против сограждан» должны быть решены. «Полезное эмпирическое правило состоит в том, что шашка тротила содержит около мегаджоуля химической энергии и это количество зачастую необходимо для уничтожения военной цели», – говорится в докладе по системам ОНЭ, опубликованном Центром разработки надводного вооружения ВМС США в Дальгрене в июне 2013 года. Для того, чтобы стать обычным боевым оружием любому перспективному лазеру, фазеру или бластеру постоянно необходимо будет вырабатывать разрушающей энергии около одного мегаджуоля. Большинство систем ОНЭ еще не достигли этого уровня, но некоторые из них могут достичь таких возможностей в начале 2016 года.

На данный момент, основываясь на информации по системам ОНЭ, опубликованной в открытых источниках, можно сделать следующий промежуточный вывод. Основная перспектива применения направленной энергии для военных задач – это способность контролировать массовые беспорядки (ADS), отключать неэкранированную электронику (Bofors HPM BLACKOUT, HPEM), и защищать важные зоны и оборудование (ADAM, LaWs и HEL MD). Одни только эти возможности позволяю настолько поднять боевой потенциал, что это заставляет проводить постоянные НИОКР по системам ОНЭ. Системы с большей летальностью и соответственно большими энергетическими потребностями устанавливаются на большие корабли, крупные воздушные суда и наземные объекты точечной обороны с крупными источниками энергии. Хотя первая летальная наземная мобильная лазерная система HEL MD уже была развернута на большой машине, но она пока не настолько мобильна, функционально гибка или летальна как существующие кинетические системы. В следующем десятилетии, после преодоления значительных технологических трудностей, возможно, появится танк, оборудованный новым вариантом лазерной системы «подобной HEL MD». Руководитель программы по развитию технологии твердотельных лазеров в Управление военно-морских исследований написал в своем докладе в апреле 2013 года: «будущее уже здесь. Твердотельный лазер – это большой шаг вперед в направлении коренной трансформации современных боевых действий, которая характеризуется появлением систем направленной энергии; точно также это произошло в свое время с порохом, пришедшим на смену ножам и мечам».

Использованы материалы:
www.monch.com
www.airborne-laser.com
en.wikipedia.org
www.lockheedmartin.com
www.boeing.com
www.baesystems.com
www.diehl.com
www.raytheon.com
www.mbda-systems.com
Автор:
Alex Alexeev
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

28 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти