Лазер для US NAVY
Не успели еще появиться первые лабораторные образцы лазеров, как военные ведомства стали проявлять к ним особый интерес. Неизвестно, что именно послужило его причиной: то ли многочисленные научно-фантастические произведения, где лучевое оружие традиционно обладает чрезвычайной мощью и эффективностью, то ли простой прагматический расчет. Причем вторая версия выглядит немного более реальной, ведь даже сейчас, спустя полвека, на атаку достаточно удаленной цели уходит некоторое время. К примеру, зенитная ракета, летящая со скоростью в три раза большей, чем скорость звука, и имеющая дальность в 150 км, будет лететь на максимальный рубеж перехвата около двух минут. Лазерный луч, в свою очередь, достигнет цели на том же расстоянии за ничтожные доли секунды. Правда, для поражения ему понадобится соответствующая мощность и некоторое время, за которое будет производиться нагрев цели для ее разрушения. Еще одно преимущество лазера перед зенитной ракетой кроется в том, что большинство последних имеет радиолокационную головку наведения различных типов, и, стало быть, может не выйти на цель, если та использует средства РЭБ. Наконец, из-за отсутствия «расходного материала» в виде достаточно дорогих ракет стоимость эксплуатации лазерной установки может оказаться несколько дешевле, чем у традиционного ЗРК.
Скорее всего, к таким выводам и пришли американские исследователи, с конца 60-х прорабатывавшие различные варианты боевого использования лазеров. В начале следующего десятилетия в Штатах была начата программа ASMD (Anti-Ship Missile Defence – защита от противокорабельных ракет). Носителем перспективного оружия были выбраны именно корабли: во-первых, в то время появилось большое количество новых ПКР, способных если не уничтожить, то сильно повредить любой корабль, а во-вторых, из всех классов самоходной техники именно надводные суда могут перевозить лазерную установку, обладающую соответствующим весом. Работы по ASMD разделили на три основных направления: обнаружение и опознавание целей, формирование луча достаточной мощности и наведение луча на цель.
С первым пунктом все было относительно понятно – соответствующие технологии уже применялись и развивались. С типом лазера долго не возились. К тому времени их было не так много, поэтому выбрали самый новый и перспективный, а именно газодинамический с использованием углекислого газа в качестве активной среды. Надо заметить, такой же выбор сделали и ученые других стран – Великобритании, Франции и ФРГ. Систему точного наведения луча на цель поручили компании Hughes Aircraft, а головным подрядчиком по проекту стала фирма TRW, имевшая к тому времени наибольший опыт в лазерном деле.
Вскоре после начала активной фазы работ на TRW отказались от углекислотного лазера – он, конечно, удовлетворял ряду требований, но в целом не устраивал разработчика. Новым лазером стал химический непрерывного действия с использованием в качестве «топлива» фторо-дейтериевой смеси. Эту систему назвали NACL (Navy ARPA Chemical Laser – Морской химический лазер по заказу агентства ARPA). Первый опытный образец нового лазера давал излучение мощностью до 100 кВт, что по тем временам было немало. NACL был установлен на хьюзовской системе наведения и вся установка отправилась на калифорнийский полигон фирмы TRW. Там до 1976 года продолжались работы по доводке всех систем.
Летом 76-го работы на полигоне TRW пришлось прекратить. Надо обрадовать читателя – это произошло не из-за закрытия проекта. В середине года в Пентагоне решили, что не стоит разбрасывать работы по нескольким предприятиям и полигонам. Поэтому на полигоне Уайт-Сендс в штате Нью-Мексико был основан единый центр для работ по лазерной тематике HELSTF (High Energy Laser System Test Facility). А в следующем году, убедившись в перспективности проекта ASMD, его «переродили» в программу Sea Light («Морской свет»). Теперь военное ведомство требовало создать лазер, способный в течении определенного времени выдавать луч мощностью до 2 МВт, и провести испытания всей системы в условиях, близким к реальным. Открытым текстом в техническом задании говорилось о перехвате противокорабельных ракет, в том числе и крылатых.
TWR блестяще справилось с заданием, и в сентябре 1980 года начались полигонные испытания излучателя системы MIRACL (Mid-InfraRed Advanced Chemical Laser – Перспективный химический лазер, работающий в средневолновой части ИК-спектра. Название-акроним заодно звучит как английское слово «чудо»). Это самое «Чудо» на испытаниях выдавало излучение с длиной волны 3,8 мкм и мощностью до 2,2 МВт, что было в 22 раза больше, чем у первых лазеров, созданных по программе ASMD. Как и NACL, новый лазер работал на фторо-дейтериевой смеси.
Испытания и доработки MIRACL с переменным успехом шли до 1983 года, когда президент Штатов Р. Рейган заявил о начале осуществления т.н. «Стратегической Оборонной Инициативы». Тогда программу Sea Light передали в ведение управлению СОИ. Несмотря на ориентирование СОИ на противодействие стратегическим ракетам, работы над лазерными установками по-прежнему велись для флота. Более того, в 84-м MIRACL соединили с новой системой формирования излучения SLBD (Sea Light Beam Director). За последующие три года комплекс довели до ума; иногда встречается информация, что с его помощью было сбито несколько учебных ракет. Насколько это правда – точно неизвестно, но в свете финансовых и временных затрат по проекту, успешный перехват ракет уже в то время выглядит довольно реальным.
Первые достоверные сведения об учебно-боевом применении лазерной системы перехвата относятся к 1989 году. Тогда связка MIRACL + SLBD сначала «стреляла» по дозвуковым радиоуправляемым ракетам-целям BQM-34, а потом в качестве мишеней выступили ракеты Vandal. Последние имитировали ПКР, летящие со скоростью около М=2 на малых высотах. До 1992 года включительно было проведено несколько десятков учебных перехватов, в ходе которых выявлялись недостатки системы и отрабатывались возможные способы ее применения. Итогом испытаний стал заказ Пентагона на разработку лазерной установки корабельного базирования. Естественно, пока никто не собирался запускать боевой лазер в серию, но нужно было проверить возможность его размещения на кораблях.
Согласно техзаданию второй половины 93-го года, лазер должен был непрерывно выдавать мощность не менее 2 МВт в течении некоторого времени, не мешать другим системам корабля, работать при температурах от -45 до +55 градусов и влажности воздуха от нуля до 95%. После консультаций с разработчиком были установлены габариты лазерной установки: они должны были быть равны размерам стандартной корабельной 127-мм артиллерийской установки Mk45. В ходе работ над корабельным лазером даже выяснится, что он может быть на 15-20 процентов легче Mk45. При разработке корабельной системы с опытной связки MIRACL + SLBD сняли большую часть контрольно-диагностической аппаратуры, которая была нужна только на испытаниях. Заодно изменили систему выброса отработанных реагентов. Во-первых, ее диффузор расположили выше оптической системы (теперь реагенты выбрасывались вертикально вверх, что не вызывало реактивных моментов, мешающих работе системы наводки), а во-вторых для создания достаточного давления было предложено использовать маломощные турбореактивные двигатели. В итоге выброс отработанных реагентов не создавал проблем системам наведения и не мешал экипажу, т.к. облако химикатов под давлением поднималось выше надстройки большинства кораблей.
Готовая корабельная установка при тех же габаритах, что и Mk45, имеет запас реагентов для работы в течении 100 секунд, что, в зависимости от дальности до цели, хватит на 30-90 «залпов». Для двукратного увеличения «боезапаса» (при двухсекундных «выстрелах»), утверждают конструкторы, требуется увеличить массу установки всего на 16%, а объем на 6%. Независимо от запаса реагентов энергопотребление системы составляет 130 кВт•ч в дежурном режиме и 390 кВт•ч в боевом, что вполне по силам электросистемам большинства американских кораблей. Отдельно разработчики системы отмечают тот факт, что большая часть выхлопов лазерной установки – это инертные газы. По их словам, лазерное оружие экологически безопаснее традиционного ракетного. В составе системы имеются газовые баллоны высокого давления, в которых хранятся реагенты. Во избежание взрыва баллонов в нештатной ситуации они имеют газоотводную систему для быстрого сброса давления. Управление лазерным вооружением олностью интегрируется в корабельную СУО: вся информация о работе лазерной установки выводится на командный пункт корабля, управление ей осуществляется оттуда же.
Надо заметить, с начала 2000-х годов к работам по лазерному оружию присоединилось множество прочих компаний. К примеру, в 2006 году фирма Raytheon продемонстрировала волоконный лазер мощностью всего в 20 кВт. Тем не менее, этого было достаточно, чтобы с полукилометра «сжечь» минометную мину.
Raytheon предлагали использовать свою установку как тактическое лазерное оружие, в том числе и для сухопутных войск. Что интересно, для маломощного лазера была использована уже готовая стабилизированная платформа – ее «заняли» у зенитной артиллерийской установки Mk15. В 2009-м те же Raytheon начали испытание нового лазера - Laser Centurion Demonstrator, теперь это был твердотельный излучатель. При относительно небольшой мощности LCD гораздо более удобен в эксплуатации, т.к. не требует хранения химикатов и запитывается от электросети техники-носителя. Другая особенность этого комплекса – система наведения. На этот раз Raytheon взяли у Mk15 не только платформу и механику, но и электронику, отвечающую за наведение и управление огнем. После ряда доработок с учетом скорости лучевого «снаряда» LCD показал себя во всей красе. В следующем году новый 50-киловаттный твердотельный лазер DE&EWS (Directed Energy and Electric Weapon Systems – Электрическая система оружия с направленным посыланием энергии), опять на механике от Mk15, на испытаниях «за один присест» сбил четыре мишени. В 2011 году было несколько сообщений о том, что Raytheon у калифорнийского побережья испытали еще один корабельный твердотельный лазер, и снова были сбиты четыре мишени, летевшие на скорости порядка 300 км/ч. Средняя дальность поражения составила две мили. Представители американских ВМС высоко оценили новую лазерную систему для кораблей и отметили, что в перспективе она сможет стать стандартным вооружением ПВО флота.
Во второй половине 2000-х корабельными лазерами занялись на Northrop Grumman. Бюро Военно-морских исследований поручило им проект MLD (Maritime Laser Demonstration – Морской лазерный демонстратор). Итогом работ фирмы стали испытания, прошедшие весной 2011 года: в Тихом океане корабль с опытной установкой HEL, оснащенной лазером JHPSSL на 15 кВт, успешно уничтожил небольшую моторную лодку. Представители «Нортроп» отдельно отмечают, что установка лазера на корабль никак не повлияла на характеристики последнего. Кроме того, без особых проблем к лазерной установке может быть подключено несколько относительно маломощных излучателей, благодаря чему общая мощность посылаемого в цель луча вырастет до 100 кВт и больше.
С середины 2011 года Boeing и BAE Systems совместно работают над тактической системой морского базирования Mk38 Mod2 или TLS (Tactical Laser System – Тактическая лазерная система) с мощностью излучения около 10 кВт. Она делается на базе серийной орудийной установки Mk38 и предназначается для уничтожения малоразмерных надводных объектов и летательных аппаратов на небольшой дальности. На данный момент разработчики заявляют о скорострельности до 180 импульсов в минуту и дальности порядка 2-3 километров. Не исключают они и возможность создания гибридной артиллерийско-лазерной установки.
Рассматривая нынешнее состояние дел с американскими проектами боевых лазеров, можно сделать выводы, что ученые и конструкторы США уже почти дошли до той стадии, когда подобным оружием можно будет в серийном порядке оснащать боевые корабли. Что же до других лазерных систем, например авиационных, то здесь придется подождать – эта техника гораздо более чувствительна к весу аппаратуры, которую на них размещают. Конечно, уже не первый год идут работы над отечественным проектом А-60 (ряд источников в 2010 году говорил о его возобновлении) и американским Boeing YAL-1, однако они еще слишком далеки от серийного производства и практического применения. Так что в ближайшие несколько лет или даже десятилетий единственным боевым лазерным оружием будут исключительно корабельные комплексы.
Информация