Kamplasere

Viktor Viktorovich Apollonov - Generaldirektør for Energomashtekhnika LLC, leder for High Power Lasers Department ved Institute of General Physics oppkalt etter. A.M. Prokhorov RAS. Doktor i fysiske og matematiske vitenskaper, professor, vinner av statspriser i USSR (1982) og Den russiske føderasjonen (2002), akademiker ved Vitenskapsakademiet og Det russiske naturvitenskapsakademiet. Medlem av presidiet til det russiske naturvitenskapsakademiet.

Forfatteren er verdens ledende vitenskapsmann innen høyeffektlasersystemer og interaksjonen mellom høyeffektlaserstråling og materie, forfatter av mer enn 1160 vitenskapelige publikasjoner, hvorav 8 monografier, 6 kapitler i samlinger og 147 opphavsrettssertifikater og patenter, utdannet 32 ​​leger og vitenskapskandidater. Uteksaminert med utmerkelser fra MEPhI i 1970, Fakultet for eksperimentell og teoretisk fysikk. Total erfaring innen høyeffektlasere er 45 år.

Det kommer stadig hyppigere rapporter i utenlandske og russiske medier om at det aktivt utvikles laservåpen i USA. Hva har amerikanerne oppnådd? Hvordan kan slike våpen endre moderne metoder for væpnet kamp? Utføres lignende arbeider i Russland? Jeg vil prøve å svare på disse og andre spørsmål i artikkelen som tilbys leseren.

Til å begynne med vil jeg sitere et utdrag fra en artikkel i det amerikanske magasinet om begynnelsen av lasertiden, som skrev: «Siden oppdagelsen av laserstrålen har det vært snakk om «dødsstråler» som vil gjøre raketter og rakettteknologi utdatert." Og nå om hvordan ting står i dette aktivitetsområdet i dag. I Russland har det alltid vært viktig å ikke ligge bak andre rikere konkurrerende partnere.

Nå i USA blir kjemiske lasere erstattet av solid-state (s/t) lasersystemer med halvlederpumping (s/p). Den store fordelen med kjemiske lasere var at det ikke var behov for å lage et klumpete og tungt kraftverk for å drive laseren; den kjemiske reaksjonen var energikilden. De største ulempene med disse systemene frem til i dag er miljøfarer og tungvint design. Basert på dette er det i dag lagt vekt på t/t-lasere, siden de er mye mer pålitelige, lettere, mer kompakte, enklere å vedlikeholde og sikrere å betjene enn kjemiske lasere. Laserdioder som brukes til å pumpe det aktive laserlegemet er lett kompatible med lavspent kjernekraft og solenergi og krever ikke spenningstransformasjon. Basert på dette anser forfatterne av mange prosjekter det som mulig å oppnå høyere utgangseffekt ved en t/t-laser plassert i samme volum på et hangarskip. Tross alt har et fast legeme en tetthet som er mange størrelsesordener større enn mediet til en kjemisk laser. Spørsmålet om energipumping av det aktive mediet virker spesielt viktig under forhold med langsiktig drift av mobile komplekser.

I dag nærmer utviklingsnivået for t/t-lasere i USA utgangseffektverdien på 500 kW. Imidlertid ser det ut til å være en vanskelig oppgave å oppnå betydelig høyere laserutgangseffekter i en standard og allerede utprøvd multimodulgeometri. Hovedproblemet med å oppnå et høyere effektnivå for en t/t-laser med semi-pumpepumping er behovet for å fullstendig revurdere teknologien for å produsere aktive elementer i lasermobilkomplekser. 100 kW lasere fra Textron og Northrop Grumman består av stort nummer lasermoduler, som når kompleksets utgangseffekt økes til et nivå på flere MW, vil føre til mange dusinvis av slike moduler, noe som ser ut til å være en umulig oppgave for mobile komplekser.

Northrop-selskapet har allerede presentert en funksjonell taktisk t/t-laser med en effekt på 105 kW og har til hensikt å øke effekten betydelig. Deretter forventes "hyperboloidene" å bli installert på land-, sjø- og luftplattformer. Men i dette tilfellet snakker vi om taktiske fly, det vil si systemer som opererer på korte avstander. Laserkraft er energien som frigjøres av laseren per tidsenhet. Når man samhandler med et objekt, må det sammenlignes med tap på grunn av materialets varmeledningsevne, oppvarming av luftstrømmen under bevegelse, og med brøkdelen av laserkraft som går til refleksjon fra objektet. Av dette kan man se at man kan varme påvirkningsobjektet med en laserpeker, men det vil ta veldig lang tid å varme det opp. I selve generell sak Laserkraften leveres av effektiviteten til å pumpe det aktive mediet og dets størrelse. Dermed blir det klart at tilførselen av maksimalt mulig energi må utføres i størst mulig grad. kort tid. Men det er en veldig viktig begrensning her - dannelsen av plasma på overflaten av objektet, som hindrer passasje av stråling.

Eksisterende høyeffektlasersystemer i dag opererer nettopp i dette subplasmaregimet. Men det er også mulig å temme plasmamodusen for energitilførsel, men for dette må du finne en slik midlertidig pulsperiodisk (P-P) modus der strålingspulsene varer veldig kort tid og i løpet av tiden mellom pulsene klarer plasmaet for å bli gjennomsiktig igjen og neste del av strålingen ankommer overflaten frigjort fra plasma. Men for å opprettholde et høyt nivå av total energi som ankommer objektet, må frekvensen til disse pulsene være svært høy, flere titalls til hundrevis av kilohertz. I dag brukes to moduser for laserpåvirkning på et objekt aktivt i verden: kraftfull påvirkning og funksjonell. Med kraftmekanismen for påvirkning brennes et hull i objektet eller en hvilken som helst del av strukturen kuttes av. Dette fører for eksempel til en eksplosjon av en drivstofftank eller til umuligheten av videre funksjon av objektet som et enkelt system, for eksempel et fly med avskåret vinge. Det kreves enorm kraft for å iverksette kraftig ødeleggelse på lange avstander. Dermed krevde prosjektene til "Strategic Defense Initiative" med en ødeleggelsesrekkevidde på mer enn tusen kilometer et lasereffektnivå på 25 MW eller mer. Allerede da, i 1985, på en konferanse i Las Vegas, hvor fullskala forskning innen å skape et mektig LO ble lansert, var det klart for oss, medlemmer av USSR-delegasjonen, at et strategisk mobilt LO ikke ville bli opprettet. i de neste 30–40 årene.

Men det er en annen mekanisme - funksjonell påvirkning, eller, som det kalles i USA, "smart påvirkning". Med denne virkningsmekanismen vi snakker om om subtile effekter som hindrer fienden i å fullføre den tildelte oppgaven. Vi snakker om blending av optisk-elektroniske systemer for militært utstyr, organisering av funksjonsfeil i elektronikken til omborddatamaskiner og navigasjonssystemer, implementering av optisk interferens i arbeidet til operatører og piloter av mobilt utstyr, etc. Dette har allerede kommet til stadioner, hvor de prøver å bruke laserpekere for å blinde keepere. Med denne mekanismen øker området for effektiv påvirkning kraftig på grunn av en kraftig reduksjon i de nødvendige effekttetthetene til laserstråling på målet, selv ved det eksisterende ubetydelige nivået av utgangseffekter til laserkomplekser. Det var nettopp denne mekanismen for å forstyrre gjennomføringen av tildelte militære oppgaver som Academician foreslo i sitt brev til de besluttende organene. A.M. Prokhorov allerede i 1973. Og det er denne mekanismen som dominerer i dag innen LOs anvendelsesfelt. Så vi er overbevist nok en gang: "Det er profeter i deres eget land!"

LO er et våpen som bruker høyenergirettet stråling generert av lasersystemer. Skadelige faktorer på et mål bestemmes av termiske, mekaniske, optiske og elektromagnetiske effekter, som, tatt i betraktning laserstrålingens effekttetthet, kan føre til midlertidig blending av en person eller et optisk-elektronisk system, til mekanisk ødeleggelse (smelting eller fordampning) av kroppen til målobjektet (missil, fly, etc.) etc.) til organisering av feil i driften av elektronikken til datamaskiner om bord og navigasjonssystemer. Når du opererer i en pulsert modus på samme tid, med en tilstrekkelig stor konsentrasjon av pulserende kraft på objektet, er støtet ledsaget av overføring av en mekanisk impuls, som skyldes eksplosiv dannelse av plasma. I dag anses T/T og kjemiske lasere som de mest akseptable for kampbruk. Dermed anser amerikanske militæreksperter t/t-laseren som en av de mest lovende kildene til stråling for luftbårne missilsystemer designet for å bekjempe sjø- og luftavfyrte ballistiske missiler og kryssermissiler. En viktig oppgave er både oppgaven med å undertrykke optisk-elektroniske midler (OES) for luftforsvar og oppgaven med å beskytte ens bærerfly atomvåpen fra fiendtlige styrte missiler. I siste tiåret Betydelige fremskritt har blitt notert innen å lage lasere, noe som skyldes overgangen fra lampepumping av de aktive elementene til pumping ved hjelp av laserdioder. I tillegg tillater evnen til å generere stråling ved flere bølgelengder bruk av t/t-lasere ikke bare for å påvirke målet, men også for å overføre informasjon til ulike systemer våpen, for eksempel for å oppdage, gjenkjenne mål og sikte en kraftig laserstråle nøyaktig mot dem.

HVILKE ANDRE VIKTIGE UTVIKLING I DEN SAMME RETNING GJØRES I USA?

En annen og svært viktig retning i bruken av taktiske laveffektlasere fremmes av Raytheon, som har basert seg på fiberlasersystemer. Forbedringen av t/t laserteknologi har ført til opprettelsen av en ny type enhet: optiske forsterkere og lasere basert på såkalte aktive fibre. De første fiberlaserne ble laget ved bruk av kvartsfibre mettet med neodymioner. For tiden oppnås lasering i kvartsfibre med sjeldne jordarter: neodym, erbium, ytterbium, thulium, praseodym. De vanligste fiberlaserne i verden i dag er de med neodym- og erbiumioner. Fiberlasersystemet på 100 kilowatt er allerede integrert med luftvernartillerisystemet. Det er også laget en landversjon. Nylige tester i Persiabukta har bekreftet den høye effektiviteten til fiberlaseren når det gjelder å skyte ned ubemannede luftfartøyer (droner) på korte avstander på 1,5–2 km og ødelegge spesielle mål montert på små fartøyer.

Her bør vi si noen ord om driftsprinsippet for en slik "integrasjon". Syv 15 kW fiberlasere er plassert i løpet av artillerikomplekset, tatt med hele infrastrukturen. Ved hjelp av et ledesystem konsentreres strålingen om dronen og setter den i brann. Rekkevidden for ødeleggelse er innenfor 1,5–2,0 km. Dette virker veldig viktig teknologi, gitt våre tidligere problemer med droner under konflikten i 2008.

Det bør også bemerkes at de USA-utviklede kjemiske HF/DF-laserne er de mest lovende for kampbruk i verdensrommet. For en HF-laser er energikilden energien til en kjemisk kjedereaksjon mellom fluor og hydrogen. Som et resultat dannes det eksiterte hydrogenfluoridmolekyler, som sender ut infrarød stråling med en bølgelengde på 2,7 mikron. Men slik stråling spres aktivt av vannmolekyler inneholdt i form av damp i atmosfæren. En DF-laser ble også utviklet, som opererer ved en strålingsbølgelengde på ~4 μm, for hvilken atmosfæren er nesten gjennomsiktig. Imidlertid er den spesifikke energifrigjøringen til denne laseren omtrent halvannen ganger lavere enn for en HF-laser, noe som betyr at den krever mer drivstoff. Arbeid med kjemiske lasere som et mulig rommiddel LR har blitt utført i USA siden 1970. Det stilles høye krav til flyet når det gjelder skuddhastighet, det må ikke bruke mer enn noen få sekunder på å treffe hvert mål. I dette tilfellet må laserinstallasjonen ha en kilde til ekstra energi, ha søk, målbetegnelse og målrettingsenheter, samt kontroll over ødeleggelsen.

Det første vellykkede forsøket på å avskjære missiler ved hjelp av en laser ble utført i USA i 1983, laseren ble installert på et flygende laboratorium. I et annet eksperiment ble fem luft-til-luft-missiler avfyrt sekvensielt fra et fly. De infrarøde missilhodene ble blendet av laserstrålen og gikk ut av kurs. Det er også viktig å merke seg storskala eksperimenter på funksjonell ("smart") målødeleggelse, som ble utført på White Sands treningsplass i New Mexico ved bruk av MIRACL-laserkomplekset med en effekt på 2,2 MW. Målene som ble brukt var amerikanske satellitter med et sett med optoelektroniske systemer (OES) i en høyde av 400 km og modeller av russiske satellitter. Resultatene av eksperimentene ble vurdert av eksperter som svært vellykkede. Det skal bemerkes at miljøproblemene ved å opprettholde denne prøvestanden på bakken ikke blinder militæranalytikere for de gigantiske fordelene med HF/DF-komplekser i verdensrommet, hvor utslipp av skadelige komponenter i rommet. åpen plass vil ikke by på store problemer fra deres synspunkt.

Samtidig ser bølgelengdeområdet som genereres av denne typen kjemisk laser ut til å være ekstremt viktig for å undertrykke et bredt spekter av OES. Ytterligere skalering av kraften til denne typen laser synes imidlertid vanskelig å implementere.

En annen viktig utvikling av laserstråling i USA bør betraktes som den allerede velkjente oksygen-jod-laseren. I 2004 gjennomførte Northrop Grumman den første testen av en luftbåren kamplaser ved Edwards Air Force Base i California. Tester ble deretter utført bare på bakken - laseren installert på modellen til flyet ble slått på i bare et brøkdels sekund, men ytelsen til flyet ble bevist. I denne typen laser genereres en kraftig strøm av fotoner som et resultat av en kjemisk reaksjon.

Disse fotonene danner en laserstråle, hvis bølgelengde er -1.315 mikron, godt egnet for militære formål; en slik stråle overvinner skyer godt. Den estimerte varigheten av hvert skudd er 3–5 sekunder. Målet for laseraksjon er drivstofftanken til et fiendtlig missil - på et brøkdels sekund varmer strålen den opp og tanken eksploderer. Fullskala avfyringstester av dette komplekset mot luftmål som simulerer et ballistisk missil i akselerasjonsseksjonen ble utført i 2007 - i lite strøm, og i januar-februar 2010 - allerede i høyeffektmodus.

Strukturelt inkluderer YAL-1-komplekset et transportfly (konvertert Boeing 747 -400 °F); direkte et kamplasersystem basert på en megawatt-klasse kjemisk oksygen-jod-laser, inkludert seks arbeidsmoduler installert i haledelen, som veier 3000 kg hver, og andre som sikrer funksjonaliteten til komplekset, systemene og utstyret. Det er praktisk talt ingen ledig plass igjen på et stort fly.

I tillegg har USA i regi av Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) utviklet mange andre systemer, for eksempel et lasersystem kalt HELLADS (High Energy Laser Anti-Missile System). Dette systemet bruker en laser på 150 kilowatt og er designet for å beskytte troppekonsentrasjonsområder og viktige gjenstander fra å bli truffet av guidede og ustyrte missiler og artillerigranater av middels og stor kaliber.

I juni 2010 gjennomførte den amerikanske marinen også et eksperiment som involverte et annet "automatisert laserfyringssystem", kalt LaWS. Dette komplekset inkluderer tre lasere, hvorav to er for målretting og en kamp. I løpet av eksperimentet ble fire ubemannede mål skutt ned over havet med dens hjelp. Videoene som ble laget under testene ble demonstrert med stor suksess på Raytheon-standen under Farnborough 2010 romfartsmessen. I dag studerer den amerikanske marinen allerede eksperimentelt i Persiabukta muligheten for å treffe ikke bare droner, men også små overflatemål ved hjelp av luftvern.

Det er også verdt å nevne det taktiske Skyguard-komplekset, som ble opprettet på grunnlag av en demonstrasjonsmodell av et taktisk bakkekompleks. Det mobile LO-komplekset har en strålingseffekt på opptil 300 kW, og dets reduserte vekt og dimensjoner gjør det mulig å transportere det på bakken og overføre det med luft. Grunnlaget for komplekset er en laserinstallasjon basert på en kjemisk fluor-deuterium-laser med en operasjonsbølgelengde på 3,8 mikron. Komplekset inkluderer også en brannkontrollradarstasjon, kommandopost og hjelpemidler.

Et interessant spørsmål er: hvor mye kan du stole på rapportene fra amerikanske medier om vellykket utvikling av lasere og oppnådde resultater?

Det virker for meg at det i sin helhet, selv om noen ganger for å øke effekten på publikum, som finansieringen av prosjekter avhenger av, også er talentfulle iscenesettelser som involverer dynamitt, høytrykk og andre ting. Journalister liker også å delta på disse forestillingene, som deretter gjør sitt for å involvere andre land i utgifter for å oppnå ikke alltid overbevisende resultater. Men slike ideer, som vi godt vet, forekommer ikke bare i USA.

HVA ER DE MEST AKUTTTE PROBLEMENE I UTVIKLING AV KAMPLASER?

For det første er dette mangelen på en helt ny elementbase for å lage nye flytyper. For eksempel krevde ytterligere forbedring av t/t-lasere med semi-pumping utvikling av laserkeramisk teknologi, og dette krever igjen tid og betydelige midler. Et annet eksempel er knyttet til utviklingen av teknologi for høyeffekt laserdiodearrayer og matriser. USA, ifølge japanske medier, har allerede brukt mer enn 100 milliarder dollar til disse formålene, og teknologien fortsetter å bli forbedret. En laserdiodegruppe er en enkelt monolittisk emitterende enhet som inneholder opptil 100 laserstrukturer, hvis totale lineære størrelse er 10 mm. Følgelig er en laserdiodematrise en emitterende enhet satt sammen av et stort antall laserdiodearrayer.

I utenlandsk og russisk vitenskapelig litteratur kan man ofte finne begrepene «strategisk» og «taktisk» LO. Det er viktig å forstå hvilke kriterier de skiller seg fra? Her er hovedparameteren kraften til laserkomplekset, som rekkevidden av effektiv bruk er nært knyttet til. Det hender ofte at de bygger et strategisk kompleks, men det viser seg å være bare taktisk. Dette skjedde med den nyeste og dyreste utviklingen YAL-1A, den ble opprinnelig designet for en rekkevidde på 600 km, men demonstrerte i praksis den nødvendige effektiviteten bare ved en rekkevidde på 130 km.

Det skal bemerkes at taktiske lasersystemer med lavere effektnivåer i USA allerede er veldig nærme å bli replikert og faktisk brukt. Så Pentagon-eksperter tenker ikke engang på å stenge mange av laserprogrammene som "ikke nådde målet" og gjør sitt beste for å fremme deres videre utvikling. Fremskritt kan ikke stoppes! Lasere fylte 55 år i juni. Fjorårets DARPA-rapport snakker om global endring«spilleregler» etter den utbredte bruken av «rettet energivåpen» som vil gjøre tradisjonelle symboler på militærmakt til foreldet søppel på nivå med kanonkuler og kavaleri. Strategisk luftfart har nådd et anstendig nivå på 110 år. Så det strategiske LO har fortsatt 55 år igjen. Men i virkeligheten vil opprettelsen skje mye raskere.

Russland, ifølge mange eksperter og medieoppslag, var det første landet som oppnådde merkbare resultater på dette området. Som RIA Novosti rapporterte, kommenterte rapporter om Boeings vellykkede testing av en kjemisk laser på et fly, begynte Russland å utvikle taktisk luftforsvar samtidig med USA og har i sitt arsenal prototyper av høypresisjons kampkjemiske lasere.

Av ordene fra byrået følger det at "Den første slike installasjonen ble testet i USSR tilbake i 1972. Selv da var den innenlandske mobile "laserpistolen" i stand til å treffe luftmål. Siden den gang har Russlands kapasiteter på dette området økt betydelig. Det ble også bemerket at det for tiden bevilges betydelig flere midler til dette arbeidet, noe som bør føre til videre suksess. Perioden med vitenskapelig og teknisk dårlig vær, velkjent for spesialister, etter at M.S. Gorbatsjov signerte en ordre på Baikonur om å stenge alt arbeid med laserstråling, forårsaket betydelig skade på laserforskningen i landet. Umiddelbart etter denne hendelsen begynte historier om emnet "LO er en bløff" å spre seg aktivt i pressen. Som et resultat har det dannet seg et episk sett med myter rundt kamplasere i vårt land, som hindrer videre utvikling av forskning på dette området. De fleste av dem ble bygget på prinsippet om enten en bevisst løgn eller flittig å gjøre en flue til en elefant.

Faktisk er den effektive hjelpen fra lasere på slagmarken reell, og en hær som kan skaffe dem vil få en imponerende fordel. For eksempel vil luftfart som er i stand til aktivt å forsvare seg mot luftvernmissiler og luft-til-luft-missiler ved hjelp av luftvernmissiler bli mye mindre sårbar overfor luftvernsystemer. Og det er mange slike eksempler. Når det gjelder luftfart, kan vi snakke om laserundertrykkelse av optisk-elektroniske missilføringssystemer. Samtidig er det viktig å forstå at utviklingen av laserteknologi er kritisk viktig ikke i det hele tatt for amerikanerne, men i større grad for oss, for Russland! Kamplasere er et åpenbart asymmetrisk svar på den vestlige overlegenheten i utviklingen av presisjonsvåpen for dagens hær. "Ideologien" til den siste uttalelsen i en ekstremt grov form koker ned til det faktum at vår potensielle teknologisk avanserte fiende, i stedet for å helle dusinvis av blanke "over området", nøyaktig vil "legge" en enkelt, om enn mye dyrere, ammunisjon på hodet, husk Jugoslavia. Imidlertid er et slikt opplegg spesielt sårbart for laserdefensive systemer, som ikke bryr seg om de "brenner" et arkaisk prosjektil på to hundre dollar eller et dyrt, ultramoderne missil. Samtidig er antallet av disse høypresisjonsprosjektilene om bord på bæreren ikke så stort, og kostnadene deres er hundrevis av ganger høyere enn for det dyreste laser-"skuddet".

Til tross for de internasjonalt etablerte forbudene, vil USA før eller siden skyte opp romfartøyer i verdensrommet. Dette er realitetene i utviklingen i verden de siste årene. Romfart, ifølge amerikanske militæreksperter, er høyeste prioritet og frontlinjen i konfliktsituasjoner som allerede oppstår i verden. Det blir sett på som et potensielt teater for militære operasjoner, der USAs ubetingede fordel over enhver motstander bør sikres.

Mange publiserte amerikanske dokumenter fokuserer på det faktum at bare ved å mestre prioritet i verdensrommet i alle dets former kan man forbli en politisk, økonomisk og militær leder i verden og dominere fremtidens militære konflikter. Amerikanske eksperter vurderer prioritert arbeid for å lage midler for å overvåke det ytre rom, avskjære, inspisere og deaktivere fiendtlige satellitter, samt arbeid med å lage systemer for å oppdage innvirkning på deres egne satellitter og beskytte dem mot slike nedslag. I nær fremtid innrømmer amerikanske strateger muligheten for fremveksten av en rekke antisatellitter, lansert i bane i hemmelighet eller under dekke av satellitter for andre formål. Et miniatyrromfartøy (US combat unmanned spacecraft X-37B) med et hemmelig oppdrag ble skutt opp 11. desember 2012 og slo sin egen rekord 26. mars 2014. Hans forrige rekord var 469 dager i lav bane rundt jorden. Dette oppdraget til romfartøyet er helt i samsvar med dokumentet "US National Space Policy" fra 2006, som proklamerer USAs rett til delvis å utvide nasjonal suverenitet til verdensrommet. Amerikanske strateger tildeler rombaserte missiler en viktig plass blant mulige typer effektive kampmidler i rommet.

I samsvar med amerikansk doktrine vil enheter av denne typen også bli brukt til kontroll av det ytre rom, inkludert identifikasjon, inspeksjon og ødeleggelse av fiendtlige romfartøyer, samt eskortering av store romfartøyer av hensyn til deres beskyttelse. Det er i slike områder det planlegges å bruke lovende laserutbygginger som er nødvendige for fremtidige romoperasjoner. Det samme dokumentet sier at USA vil motsette seg utviklingen av nye juridiske regimer eller andre restriksjoner som vil forsøke å avslutte eller begrense USAs tilgang til eller bruk av plass. Våpenkontrollavtaler eller restriksjoner må ikke gripe inn i USAs rett til å utføre forskning, utvikling, testing, aktiviteter eller andre aktiviteter i rommet for formål av nasjonal interesse. I denne forbindelse er den amerikanske forsvarsministeren pålagt å "skape kapasiteter, planer og alternativer for å sikre handlingsfrihet i rommet, og å nekte motstanderen slik handlingsfrihet." Det er vanskelig å si tydeligere.

En av de viktigste oppgavene som er løst i etableringen av nye typer våpen er for tiden å motvirke fiendens luftromangrepsvåpen, hvis kontinuerlige utvikling og forbedring gjør oppgaven med å utvikle midler for å bekjempe dem ekstremt viktig og presserende. Ifølge innenlandske og utenlandske eksperter bør lasere betraktes som det mest lovende middelet for å bekjempe den nye generasjonen luftbårne forurensninger. Opprettelsen av superkraftige luftvernmissiler åpner for nye muligheter for å bekjempe visse typer luftvernvåpen, hvis effektive motvirkning blir problematisk ved bruk av tradisjonelle luftvern- og luftvernvåpen. Flytid er nøkkelen til å forstå situasjonen. Når missilsystemene til en potensiell fiende nærmer seg grensene våre, reduseres denne kritiske tiden kraftig. Hjelp til å gjenopprette paritet kan søkes i implementeringen av lokal beskyttelse av objekter som er spesielt viktige for landets forsvarsevne basert på lasersystemer som er i stand til øyeblikkelig respons.

Denne trenden er, som det nå er mote å si, i trend, og det er viktig å ta med i betraktningen at det i USA og andre land for tiden pågår et stort arbeid for å skape strategiske komplekser LO for ødeleggelse (undertrykkelse) av romfartsmål. Dette er selvfølgelig Frankrike, Tyskland, England, Israel, Japan, som har vært tilstede på laserteknologimarkedet i lang tid og som ganske energisk jobber med problemet med å lage et effektivt kampfly som er i stand til å treffe romfartsmål. Spesielt den israelske regjeringen er svært interessert i å ha et slikt våpen for å bekjempe missilene som nabo-islamske grupper bruker for å skyte mot israelsk territorium. I denne forbindelse ble en mobil taktisk høyenergi-kjemisk laser laget av TRW Corporation, på oppdrag fra den amerikanske hæren og det israelske forsvarsdepartementet. Med dens hjelp ble et rakettsystem av Katyusha-typen skutt ned. Tester ble utført i New Mexico. Ifølge utviklerne genererer en kjemisk laser en kraftig stråle, hvis rekkevidde kan nå titalls eller til og med hundrevis av kilometer.

Dette og Sør-Korea, som, som internasjonale medier rapporterer, også skaper et missil som vil være i stand til å deaktivere nordkoreanske missil- og artillerisystemer. Lasersystemet med høy effekt utvikles av et team av forskere fra forsvarsdepartementet og flere sørkoreanske militærselskaper. Målet er å overføre dette LO til Hæren for bruk som forsvarsmiddel ved bruk av nordkoreansk missil og langtrekkende artilleri.

Dette inkluderer Japan, som, for å beskytte mot nordkoreanske ballistiske missiler, utvikler en kraftig laser som er i stand til å skyte dem ned. Ifølge det japanske forsvarsdepartementet skal Patriot-luftvernsystemet treffe missiler i atmosfæren, og LO - umiddelbart etter oppskyting i den innledende delen av flybanen. Det er i henhold til denne ordningen det arbeides i USA, kuratoren for disse laserprogrammene.

Kina har ifølge amerikansk presse, i likhet med andre høyteknologiske land, LO. Den nylige publiseringen i USA av informasjon om et forsøk på å blinde romfartøyet deres av det kinesiske militæret er en mulig bekreftelse på dette. Det lages også lasersystemer som kan skyte ned missiler i lave høyder. En laserstråle forventes å deaktivere missilkontrollsystemet.

I følge eksperter og medierapporter var Sovjetunionen den første som oppnådde merkbare resultater på dette området. De strålende tidligere suksessene til innenlandske LO-skapere bekreftes av følgende velkjente fakta.

I 1977 på OKB im. G.M. Beriev begynte arbeidet med opprettelsen av det flygende laboratoriet "1A", om bord, som var plassert i en laserinstallasjon designet for å studere forplantningen av stråler i de øvre lagene av atmosfæren. Disse arbeidene ble utført i bredt samarbeid med bedrifter og vitenskapelige organisasjoner over hele landet, hvorav den viktigste var Almaz Central Design Bureau, ledet av Doctor of Technical Sciences, Academician B.V. Bunkin. Il-76 MD ble valgt som basefly for å lage et flygende laboratorium under symbolet A-60, hvor det ble utført betydelige modifikasjoner som endret det utseende. Det første flylaboratoriet "1A" tok av i 1981. På slutten av 1991 ble det neste flylaboratoriet "1A2" USSR-86879 løftet opp i luften. Om bord var det en ny versjon av et spesielt kompleks, modifisert med hensyn til tidligere tester I følge kilden gitt nedenfor, på slutten av 60-tallet, ble Terra-3 laserinstallasjonen bygget i byen Sary-Shagan (Kasakhstan).

I et intervju med avisen Krasnaya Zvezda, en av skaperne sovjetisk program militære lasere, bemerket professor Pyotr Zarubin at innen 1985 visste våre forskere med sikkerhet at USA ikke kunne lage en kompakt kamplaser, og energien til de kraftigste av dem oversteg ikke energien til eksplosjonen av en liten- kaliber kanonskall. På den tiden hadde installasjonen allerede en lokator, hvis drift i 1984 ble foreslått testet på ekte romobjekter i bane. Utviklingen av lasere utført ved NPO Astrophysics, ledet på den tiden av N.D. Ustinov, er også godt dekket i pressen. Tilstanden til nyere laserprogrammer var godt preget av den tidligere generalstabenssjefen Yu. N. Baluevsky: «Jeg kan trygt si at utviklingen av militærteknologi og etableringen av moderne former for effektive laservåpen utvikler seg parallelt og er på omtrent samme nivå i alle de landene som har mulighet til å utvikle det. Utsagnet er veldig vanskelig; det er ikke helt klart av det om Russland hadde muligheten til å fullt ut utvikle laserteknologier i alle disse vanskelige årene og moderne former LO. Selvfølgelig var det en betydelig reduksjon i midler til laserprogrammer, men et betydelig gap fra resten av verden i forståelsen av problemene med høyeffektlasere i tidligere år og svært effektive forskningsprogrammer gjorde det mulig å opprettholde potensialet til russisk laservitenskap og igjen gå betydelig fremover innen enkelte forskningsområder. Dette gjelder fullt ut fiber- og diskteknologier, så vel som nye tidsmoduser for generering av laserstråling for høyeffektsystemer. Utviklingen av nye fysiske påvirkningsmekanismer bestemt av disse nye modusene virker også ekstremt viktig.

Det er viktig å tydelig forstå hva som skjer i dag i dette kritiske området av høyteknologi. I dag ser LO ut til å være et av de mest lovende og raskest voksende våpnene i verden. Ødeleggelsesobjekter for militære mål kan være høyteknologisk utstyr, fiendens militære infrastruktur og til og med hans økonomiske potensial. Og likevel, kampformålet med det eksisterende LO på dette øyeblikket, så langt bare taktisk. Økningen i kraften til taktiske lasere, som finner sted i utlandet og fremveksten av nye ideer i bruken av dem, for eksempel kombinasjonen av kraftige lasere med geofysikkens evner, kan imidlertid føre til et kvalitativt sprang - transformasjonen av lasere til et formidabelt geofysisk våpen.

Russland har gjentatte ganger havnet i en situasjon der det var nødvendig å «komme gjennom nåløyet». Og nå utvikler situasjonen rundt Russland seg på en ganske dårlig måte. Vi må jobbe sammen for å overvinne selvtilfredsheten de siste tjue årene. Og vi skal overvinne det, det er ingen tvil. Men for å gjøre dette, er det nødvendig å bryte ut av fangenskapet til den pågående kopieringen av mange amerikanske taktiske laserutviklinger – som fortsatt er ineffektive, tungvinte og ikke tillater, selv på lang sikt, å nå de strategiske målene som landet står overfor. luftfartsforsvar (ASD). Det er mange ulike miljøer for å skape effektiv LO. Verdens laservitenskap begynte sin oppstigning fra en solid kropp, og det ser ut til at den vil ende nøyaktig med en solid kropp i jakten på design med et minimum vekt-til-system effektforhold - kg/kW, viktig for mobile applikasjoner med høy effekt og ultra-kraftige lasersystemer for sivile og militære applikasjoner.

Sammenligning av dette forholdet for gassutladning, gassdynamiske, kjemiske lasere og alkalimetalldamplasere med et lignende forhold for den nye generasjonen solid-state lasere indikerer den absolutte prioritet til sistnevnte. Faktisk, hvis dette forholdet når en verdi betydelig mindre enn 5 kg/kW, kan vi trygt snakke om å utstyre nesten all luftfart (fly og helikoptre) og alt rullende materiell på slagmarken og sjøbaserte eiendeler med taktiske (muligens, i fremtiden, strategiske ) laservåpen! For alle laserne som er oppført ovenfor, viser forholdet mellom vekten av systemet og kraften seg å være betydelig større enn verdien angitt ovenfor.

Lockheed Martin har allerede annonsert at den har oppnådd et forhold på 5 kg/kW for moderne solid-state lasersystemer og ser utsiktene til ytterligere reduksjon. Når det gjelder fiberlasersystemer, som nylig ble demonstrert i Persiabukta, utgjør dette liten forskjell. På grunn av den lille utgangspupillen til fiberen (hundrevis av mikron), er den pulsperiodiske (P-P) modusen med høy pulsenergi fundamentalt umulig. Dette betyr at det kun er mulig å bruke den tradisjonelle og absolutt ineffektive innflytelsesmåten, som både vi og amerikanerne allerede har «lekt nok» med under SDI-tiden. Derav den besettende reklamen for fiberlasere i utenlandske medier.

Men det er en annen "moderne" solid-state laser - disk laser. Denne ideen om acad. Det er sant at N.G. Basov allerede er 52 år gammel, men det er nettopp dette prinsippet om å konstruere kraftige laserkomplekser som viser seg å være dominerende i dag og i lang tid fremover. På samme svært gunstige forhold< 5кг / кВт этот конструктивный принцип позволяет реализацию высокоэнергетичного И-П режима, т. к. апертура дискового лазера имеет диаметр порядка 1 см. Для увеличения средней мощности системы несколько дисков складываются в оптическую систему «ZIG-ZAG» , значение средней мощности такого модуля сегодня уже составляет 50 кВт. Модули, как и в случае волоконных систем, выстраиваются параллельно и мощность складывается на цели. Исходя из приведенных цифр видно, что 100 кВт лазер, компания «Локхид - Мартин» его называет «Thin-ZAG» , будет весить менее 500 кг!!! Параллельное сложение модулей ведет к увеличению общей апертуры системы и, следовательно, к возможности увеличения энергии импульсов в периодической последовательности, что качественно меняет механизм взаимодействия, позволяя многие новые эффекты на мишени.

Laserkilder med betydelig høyere kraft er nødvendig for å utføre forsvarsoppgaver i romfart. Men fra diskgeometrien til moduler med en effekt på til og med 75 kW (Lockheed Martin-selskapet planlegger denne økningen på grunn av kvaliteten på reflekterende belegg) til et effektnivå på hele systemet på 25 MW er en avstand gigantisk størrelse. Kombiner kraften til mer enn 100 moduler i en enkelt stråle i tilfelle mobilkompleks virker ikke mulig. Hva er vanskeligheten som Academician snakket om for mange år siden? N.G. Basov? Forbedret spontan emisjon ("ASE" - energifrigjøring langs skivens diameter) forhindrer en betydelig økning i blenderåpningen. Og hvis en løsning på problemet med ASE-undertrykkelse blir funnet, kan vi med en blenderåpning med en diameter på 50 cm seriøst snakke om et ultrakompakt laserkompleks med en gjennomsnittlig effekt på 10 MW. Et annet problem som akademikeren snakket om var diskkjøling. Vi løste dette problemet for lenge siden da vi laget strømoptikk for lasere i megawatt-klassen med høy effekt. Nylig klarte vi å finne en løsning på dette formidable problemet - undertrykkelsen av USI. Nå kan vi trygt forestille oss et hangarskip med et 10 MW laserkompleks om bord, som effektivt løser problemene med laserrensing av rom og romforsvar på strategiske områder. Og dette vil være et gjennombrudd for å løse problemet med å styrke forsvarsevnen til Staten!

Samtidig må vi begynne å aktivt bekjempe antipropaganda. For eksempel noe sånt som: "Lasere er veldig dyre leker, de er ikke i stand til å løse noen forsvarsproblemer, de har endret seg lite de siste 55 årene, etc." Årsakene til denne situasjonen rundt lasere er ganske åpenbare:

for det første, ble det svært vellykkede sovjetiske laserprogrammet på 70-80-tallet bokstavelig talt "drept" på begynnelsen av 90-tallet som lite lovende - og karakterene som gjorde dette, av åpenbare grunner, er ikke så ivrige etter å svare for sine opportunistiske avgjørelser, og er i dag engasjert i stort sett mer lønnsom og karrieresikker virksomhet;

for det andre, hvis forretningsinteresser ruver bak produksjonen av tradisjonelle typer våpen i vårt land visse grupper innflytelse, da eksisterer laserlobbyen praktisk talt ikke i vårt land, fordi det ikke finnes andre, og de er langt unna;

For det tredje, er en betydelig del av den russiske politiske eliten alltid klar til å lukke øynene for styrkingen av den fremvoksende "asymmetrien" innen strategiske våpen ganske enkelt for ikke å irritere "oversjøiske partnere" og alltid ha garantert tilgang til deres penger i vestlige banker;

Fjerde, å fortsette å kjempe for interessene til landets forsvarsevne i dag er ikke så trygt for din personlige karriere og helse. Du må ha misunnelsesverdig mot, et bredt vitenskapelig syn, intuisjon og spesialkunnskap innen dette feltet av høyteknologi, samt en god visjon om utsiktene for videre utvikling av den strategiske situasjonen i verden for å forsvare din posisjon i moderne forhold.

Det er allerede åpenbart at et "laser" teknologisk kappløp utspiller seg i verden. De mest utviklede landene, som er avhengige av deres teknologiske fordeler, bruker midler på flere milliarder dollar til å utvikle høyteknologiske lasersystemer for neste generasjoner. Deres investeringer i ny teknologi for å lage fly er rett og slett ikke sammenlignbare med det vi gjør. De er ti ganger større. Det handlet om behovet for akselerert utvikling av høyteknologier som Russlands president V.V. Putin talte i sin tale på et utvidet møte i statsrådet. I denne forbindelse er det viktig å merke seg oppfatningen fra amerikanske eksperter, som er at i dag er en av de mest effektive midlene for å oppnå teknologisk overlegenhet i verden fortsatt laserteknologi. Russland, gjennom innsatsen til nobelprisvinnerne A. M. Prokhorov, N. G. Basov, har alltid vært en av verdens ledende på dette feltet, og jeg håper det vil forbli i fremtiden

"Arven" fra våre store vitenskapsmenn har ikke forsvunnet; den er her, hos oss. Den høyfrekvente I-P-modusen ble utviklet i samarbeid med akademiker. A. M. Prokhorov. 13 år har gått siden hans avgang, og vi har ikke gjort noen fremskritt når det gjelder å skalere kraften til denne generasjonsmodusen ytterligere. Trenger midler og oppmerksomhet Offentlige etater, ansvarlig for dette området av vitenskapelig og teknisk aktivitet. Et annet eksempel. Siden forslaget til akademiker N.G. Basov brukte 52 år på å utvikle disklasergeometri.

Hans "platelaser" representerer et revolusjonerende skritt i utviklingen av det fysiske og tekniske grunnlaget og teknologien til lasere og åpner for nye muligheter for deres videre utvikling og effektiv bruk for å løse en ny klasse av problemer, både sivile og militære applikasjoner. Patentet tilhører imidlertid ikke N.G. Basov, men en tysker som turnerte i Russland med en skarp blyant og en tykk notatbok. Et halvt århundre har gått, og statlig støtte til utviklingen av denne unike teknologien er fortsatt utilstrekkelig. Politikken med å konsentrere materielle ressurser i ett lasersenter som ligger i periferien virker også feil. Det er kjent at personell bestemmer alt, og historisk sett var landets mest kvalifiserte personell innen laserteknologi lokalisert i Moskva og St. Petersburg. I en slik situasjon finner de seg fratatt muligheten til å delta i etableringen av nye modeller for laserteknologi. Men å skape en ny galakse av ingeniører og tekniske fagfolk er en lang prosess, og det er ikke tid til trening!

For ikke-spesialister må vi forklare noe mer detaljert hva en disklaser er. En disklaser kalles så fordi dens laseraktive element er laget i form av en skive med en tykkelse som er mye mindre enn dens diameter, som har et sterkt reflekterende belegg på en av sidene av dette aktive elementet både for å reflektere laserstråling og for pumping. I denne laseren, ifølge acad. N.G. Basov trengte å løse to problemer: kjøling av disken og undertrykkelse av ASE, det vil si å undertrykke genereringen av stråling i skivens plan. I dag har vi endelig funnet en løsning på disse problemene! Utsiktene til å lage en "superlaser" for en ny klasse oppgaver er åpen.

En monomodulær skalerbar disklaser med stor diameter kan og bør lages av oss i snart, som vil tillate Russland igjen å ta en ledende posisjon i dette svært grunnleggende spørsmålet om laserfysikk. Den mono-modulære disklasergeometrien er den mest effektive formen for implementering av en kompakt og lett laser, som kan plasseres om bord på eksisterende fly med en gjennomsnittlig effekt på innenfor 25 MW. Selv de spesifikke parametrene som allerede er oppnådd for t/t-lasersystemer med semi-pumping, uttrykt i kW/kg, lar oss snakke i tilfelle av diskgeometri med stor diameter om muligheten for en ny og veldig effektiv løsning for landets romfart. forsvarsproblemer.

Disse nye og gamle teknologiene - I-P-modus med høy pulsrepetisjonsfrekvens (>10 kHz) og en monomodulær disklaser - er perfekt kombinert i et enkelt laserkompleks. Spesielt i løpet av de siste årene, i tillegg til den eksperimentelle demonstrasjonen av modusen på 10 kW-nivået og bruken av denne modusen for å kutte metaller, glass og kompositter, har vi teoretisk vist den høye effektiviteten ved å bruke høyfrekvente I-P modus for å løse problemet med effektiv ødeleggelse av romavfall (SD), for å kutte tykk is i nord Polhavet, for implementering av en lasermotor, for å lage en ledende kanal og mye mer.

Høyfrekvent I-P-modus er en laserlasermodus der laserenergi frigjøres i form av en sekvens av korte pulser med høy frekvens. I dette tilfellet er toppeffekten til individuelle pulser hundrevis og tusenvis av ganger høyere enn gjennomsnittseffekten til den konvensjonelle kontinuerlige generasjonsmodusen

Ledende spesialister innen å lage høyfrekvente I-P-lasere med høy effekt, og forfatterne av patentet er ansatte i Energomashtekhnika LLC, opprettet med deltakelse av en akademiker. A.M. Prokhorov i de vanskelige årene på begynnelsen av 90-tallet. Vi har foreslått og eksperimentelt implementert en lasermotor basert på mekanismen med høyfrekvent optisk pulserende utladning og oppnådd rekordmotortrykkegenskaper. Basert på en høyfrekvent I-P-laser ble en ledende kanal med minimal resistivitet foreslått og eksperimentelt implementert, muligheten for skalering til betydelige skalaer og gjennomførbarheten av en slik svært ledende kanal, inkludert i et vakuum, ble vist.

HVORDAN KAN DU ØDELEGGE PLASS BARE MED EN LASER?

Det er ganske enkelt. Når en sekvens av kraftige laserpulser påføres et objekt, oppstår rekylpulser, som får objektet til å bevege seg i rommet. Og så, ved å handle på denne måten, kan du endre dens bane og enten drive den inn i tette lag og la den brenne opp av seg selv som meteoritter, eller skyve den inn i "langlivede" baner. For tiden diskuteres temaet laserrensing av rom nær jorden fra rusk aktivt i verden. Dermed ser romrenseteknologien foreslått av amerikanske forskere, basert på bruken av den gamle generasjonen av langpulslasersystemer, ut til å være ineffektiv. I dag, innenfor rammen av internasjonale traktater som er viktige for verdens kosmonautikk, kan vi snakke om en felles løsning på romfartøyproblemet. Et slikt program, som Sea Launch, kan forene innsatsen til mange land som aktivt arbeider i fredelige rom. En høyeffekts, høyfrekvent, monomodulær disk I-P-laser plassert på et fjell nær ekvator ser ut til å være den beste kandidaten for å løse dette problemet.

Det er passende å merke seg her at renessansen til mange laserteknologier er assosiert med fremkomsten av kraftig høyfrekvent I-P-laserstråling. For eksempel viser det seg å kutte metall i sublimeringsmodus (ablasjon) å være 7–8 ganger mer effektivt. Og utseendet, assosiert med en høy topp strålingseffekt i denne modusen, av en optisk pulserende utladning (reproduserbar plasmapropp) i den atmosfæriske luften fører til et bredt spekter av helt nye teknologier.

HVA BØR RUSSLAND GJØRE I DAG FOR Å IKKE ENDE I VERDEN "LASERPROGRESS"?

Det er åpenbart at vi må gå mot hovedmålet - målet om pålitelig levering av landets romfartsforsvar, men på vår egen måte, uten blindt å kopiere alle innovasjonene til forskere og forsvarskompleks USA.

Russland har bevist mer enn én gang at det kan "hoppe over røde flagg" og oppnå unike resultater på grunn av talentet og den fantastiske ytelsen til forskere fra det russiske vitenskapsakademiet og ingeniør og teknisk personell fra militærindustrielle komplekse virksomheter. Lasere er langt fra leker! Det motsatte ble nemlig uttalt i vårt land etter den mislykkede gjennomføringen av arbeidet med Strategic Defense Initiative. Men i USA og andre utviklede land kom de raskt til fornuft og fortsatte arbeidet i dobbelt tempo. Og vi jobber ineffektivt og fortsetter å vente på at nok et "lik" av et superkraftig laserkompleks som ikke ble utviklet i USA, flyter forbi oss. Men hvis nye modifikasjoner av LO basert på t/t laser med p/p pumping, som USA nå jobber hardt med, vil ikke flyte, men hvis det fastsatte målet om å bygge et strategisk luftvern som nesten øyeblikkelig ødelegger fiendtlig militærutstyr på mer enn tusen kilometers avstand endelig nås. Hva da?

LITTERATUR

US News and World Report, oktober (1971).

D. Litovkin Laservåpenutvikling i full gang i U.S.A. og Russland, desember, (2014)

P. V. Zarubin Laservåpen. Myte eller virkelighet. Transit-X LLC (2010)

P. V. Zarubin Fra historien om opprettelsen i USSR av høyenergilasere og systemer basert på dem for forsvarsoppgaver, 1963–1980. Rapport på seminaret til Institutt for generell fysikk ved det russiske vitenskapsakademiet, Moskva, (2012)

A. Patent 5 175 664 USA. Utladning av belysning med ultrakorte laserpulser. H02H 003/22.

b. Patent 5 726 855 USA. Apparat og fremgangsmåte for å muliggjøre opprettelse av flere utvidede ledningsbaner i atmosfæren. H01H 3/22.

c. Patent 6 191 386 Bl USA. Metode og apparat for å initiere, styre og konstruere elektriske utladningsbuer. B23K 9/067.

V.V. Putin. Tale på et utvidet møte i statsrådet, Moskva (2015)

V.V. Apollonov. Høyeffekt P-P lasere, NOVA forlag, (2014)

N.G. Basov, O.v. Bogdankevich, A. Z. Grasiuk IEEE J. av QE 2 (9), (1966)

V.V. Apollonov. American journal of modern physics 1 (1), (2012)

V. V. Apollonov. Ledende kanal for energilevering, Journal of Natural science v. 4, N.9, 719–723, (2012)

V.V. Apollonov. Kosmisk fôr. Bekjempelse av romrester og gjenstander av naturlig opprinnelse ved hjelp av lasere, Expert Union, 5, (2012)

V.V. Apollonov. Høyeffektlasere og nye applikasjoner. International journal of engineering research and development, v. 11, utgave 03, mars (2015).

Begrepet "laser", som er kjent for oss, er en forkortelse for Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, som oversatt betyr "amplification of light through stimulated emission."

Lasere ble først diskutert seriøst i andre halvdel av 1900-tallet. Den første fungerende laserenheten Amerikansk fysiker Lasere ble introdusert av Theodore Maiman i 1960, og brukes i en lang rekke bruksområder i dag. For ganske lenge siden fant de bruk i militært utstyr, selv om vi inntil nylig hovedsakelig snakket om ikke-dødelige våpen som midlertidig kan blende fienden eller deaktivere optikken hans. Fullverdige kamplasersystemer som er i stand til å ødelegge utstyr er fortsatt på utviklingsstadiet, og det er vanskelig å si nøyaktig når de vil settes i drift.

Hovedproblemene er knyttet til de høye kostnadene og det høye energiforbruket til lasersystemer, samt deres evne til å forårsake reell skade på høyt beskyttet utstyr. Imidlertid utvikler de ledende landene i verden hvert år i økende grad kamplasere, og øker gradvis kraften til prototypene deres. Utviklingen av laservåpen vil mest korrekt kalles en investering i fremtiden, når nye teknologier vil gjøre det mulig å seriøst snakke om gjennomførbarheten av slike systemer.

bevinget laser

Et av de mest oppsiktsvekkende prosjektene til laserkampsystemer var den eksperimentelle Boeing YAL-1. Et modifisert Boeing 747-400F rutefly fungerte som en plattform for plassering av kamplaseren.

Amerikanerne har alltid lett etter måter å beskytte sitt territorium mot fiendtlige missiler, og YAL-1-prosjektet ble opprettet nettopp for dette formålet. Den er basert på en 1 MW kjemisk oksygenlaser. Den største fordelen med YAL-1 fremfor andre midler missilforsvar- dette er at laserkomplekset teoretisk sett er i stand til å ødelegge missiler på det første stadiet av flyvningen. Det amerikanske militæret har gjentatte ganger annonsert vellykkede tester av et lasersystem. Imidlertid virker den virkelige effektiviteten til et slikt kompleks ganske tvilsom, og programmet, som kostet 5 milliarder dollar, ble avviklet i 2011. Imidlertid har utviklingen oppnådd i den funnet anvendelse i andre prosjekter for kamplasere.

Skjold av Moses og Blade of Uncle Sam

Israel og USA er verdensledende innen utvikling av kamplasersystemer. Når det gjelder Israel, skyldes etableringen av slike systemer behovet for å motvirke hyppige rakettangrep på landets territorium. Faktisk, mens en laser ikke vil være i stand til å trygt treffe mål som et ballistisk missil på lenge, er den ganske i stand til å bekjempe kortdistansemissiler nå.

Palestinske Qassam-raketter er en konstant kilde til hodepine for israelerne, og det amerikansk-israelske Nautilus lasermissilforsvarssystemet skulle være en ekstra sikkerhetsgaranti. Hovedrollen i utviklingen av selve laseren ble spilt av spesialister fra det amerikanske selskapet Northrop Grumman. Og selv om israelerne investerte mer enn 400 millioner dollar i Nautilus, trakk de seg fra prosjektet i 2001. Offisielt var resultatene av missilforsvarstestene positive, men den israelske militære ledelsen var skeptisk til dem, og som et resultat forble amerikanerne de eneste deltakerne i prosjektet. Utviklingen av komplekset fortsatte, men det nådde aldri masseproduksjon. Men erfaringen fra Nautilus-testprosessen ble brukt til å utvikle Skyguard-laserkomplekset.

Skyguard og Nautilus rakettforsvarssystem er bygget rundt en høyenergi taktisk laser - THEL (Tactical High Energy Laser). Ifølge utviklerne er THEL i stand til effektivt å treffe missiler, kryssermissiler, kortdistanse ballistiske missiler og droner. Samtidig kan THEL bli ikke bare et effektivt, men også et veldig økonomisk missilforsvarssystem: ett skudd vil bare koste rundt 3 tusen dollar, mye billigere enn å skyte opp et moderne anti-missilmissil. På den annen side vil det være mulig å snakke om den reelle effektiviteten til slike systemer først etter at de er tatt i bruk.

THEL er en kjemisk laser med en effekt på ca. 1 MW. Etter at målet er oppdaget av radaren, orienterer datamaskinen lasersystemet og avfyrer et skudd. På et brøkdel av et sekund får laserstrålen fiendens missiler og granater til å detonere. Kritikere av prosjektet spår at et slikt resultat bare kan oppnås under ideelle værforhold. Kanskje dette er grunnen til at israelerne, som tidligere hadde forlatt Nautilus-prosjektet, ikke var interessert i Skyguard-komplekset. Men det amerikanske militæret kaller lasersystemet en revolusjon innen våpen. Ifølge utviklerne kan masseproduksjonen av komplekset begynne veldig snart.

Laser i sjøen

Den amerikanske marinen viser stor interesse for lasermissilforsvarssystemer. I henhold til planen vil lasersystemer kunne utfylle de vanlige midlene for å beskytte krigsskip, og påta seg rollen som moderne hurtigskyting luftvernvåpen, slik som Mark 15. Utviklingen av slike systemer er fylt med en rekke vanskeligheter. Små vanndråper i fuktig sjøluft svekker energien til laserstrålen merkbart, men utviklerne lover å løse dette problemet ved å øke laserkraften.

En av de siste utviklingene på dette området er MLD (Maritime Laser Demonstrator). MLD-lasersystemet er bare en demonstrator, men i fremtiden kan konseptet danne grunnlaget for fullverdige kampsystemer. Komplekset ble utviklet av Northrop Grumman. Opprinnelig var installasjonens kraft liten og utgjorde 15 kW, men under testing klarte den også å ødelegge et overflatemål - en gummibåt. Selvfølgelig, i fremtiden har Northrop Grumman-spesialister til hensikt å øke laserkraften.

På flyshowet Farnborough 2010 presenterte det amerikanske selskapet Raytheon for publikum sitt eget konsept av en kamplaser, LaWS (Laser Weapon System). Dette lasersystemet er kombinert til et enkelt kompleks med Mark 15 naval luftvernkanon og klarte i tester å treffe en drone i en avstand på omtrent 3 km. Kraften til LaWS lasermaskin er 50 kW, som er nok til å brenne gjennom en 40 mm stålplate.

I 2011 begynte Boeing og BAE Systems å utvikle TLS-komplekset (Tactical Laser System), som også kombinerer et lasersystem med en hurtigskytende 25 mm artilleripistol. Det antas at dette systemet effektivt vil kunne treffe kryssermissiler, fly, helikoptre og små overflatemål med en rekkevidde på opptil 3 km. Brannhastigheten til det taktiske lasersystemet bør være ca. 180 pulser per minutt.

Mobilt laserkompleks

En annen Boeing-utvikling - HEL-MD (High Energy Laser Mobile Demonstrator) - bør installeres på en mobil plattform - en åttehjuls lastebil. Under tester som fant sted i 2013, traff HEL-MD-komplekset treningsmål. Potensielle mål for et slikt lasersystem kan ikke bare være droner, men også artillerigranater. Snart vil effekten til HEL-MD økes til 50 kW, og i overskuelig fremtid vil den være 100 kW.

Et annet eksempel på en mobil laser ble nylig presentert tysk selskap Rheinmetall. HEL (High-Energy Laser) laserkomplekset ble installert på en Boxer pansret personellbærer. Komplekset er i stand til å oppdage, spore og ødelegge mål – både i luften og på bakken. Nok kraft til å ødelegge droner og kortdistansemissiler.

Utsikter

Kjent ekspert på området avanserte våpen Andrey Shalygin sier: «Laservåpen er bokstavelig talt siktevåpen. Målet må oppdages i en rett linje, laseren rettet mot det og jevnt spores for å overføre nok energi til å forårsake skade. Følgelig er ødeleggelse over horisonten umulig, og vedvarende, garantert nederlag på lange avstander er også umulig. Ved lengre avstander bør installasjonen heves så høyt som mulig. Å treffe manøvrerende mål er vanskelig, å treffe skjermede mål er vanskelig... I tall ser alt dette for banalt ut til å i det hele tatt snakke om det seriøst, sammenlignet med primitive mål. eksisterende systemer Luftvern.

I tillegg er det to faktorer som kompliserer situasjonen ytterligere. Strømforsyningen til et slikt våpen under dagens forhold burde være enorm. Dette gjør hele systemet enten ekstremt tungvint, eller ekstremt dyrt, eller har mange andre ulemper, som kort total tid i kampberedskap, lang tid å bringe inn i kampberedskap, de enorme kostnadene ved et skudd, og så videre . Den andre viktige faktoren som begrenser effekten av laservåpen er den optiske inhomogeniteten til mediet. I en primitiv forståelse gjør ethvert vanlig dårlig vær med nedbør bruken av slike våpen under skynivået fullstendig ubrukelig, og beskyttelse mot det er nedre lag Atmosfæren virker veldig enkel.

Derfor er det ingen grunn til å si ennå at prøver av all know-how innen laservåpen i overskuelig fremtid vil kunne bli noe mer enn ikke det meste beste våpen nærkamp for marinegrupper i godt vær og for luftdueller som finner sted over skynivå. Som regel er eksotiske våpensystemer en av de mest effektive måtene lobbyister kan tjene penger på på en "relativt rettferdig" måte. Derfor, for å løse taktiske problemer med kampenheter innenfor rammen av krigskunsten, kan du lett finne et dusin eller to mye mer effektive, billigere og enkle løsninger tildelte oppgaver.

De luftbårne systemene som utvikles av amerikanerne kan finne svært begrenset bruk for lokal beskyttelse mot luftangrep over skynivået. Kostnaden for slike løsninger overstiger imidlertid eksisterende systemer betydelig uten utsikter til å redusere den, og kampevnene er betydelig lavere.

Med oppdagelsen av materialer for konstruksjon av superledende systemer som opererer ved temperaturer nær miljø, så vel som i tilfelle av etablering av kompakte mobile høyenergi-kraftkilder, vil lasersystemer bli produsert i Russland. De kan være nyttige for kortdistanse luftvernformål i flåten og brukes på overflateskip, for det første - som en del av systemer basert på plattformer som Palma ZK eller AK-130-176.

I bakkestyrker Slike systemer i fullstendig kampklar form har vært kjent for hele verden siden tiden da Chubais prøvde å selge dem åpenlyst til utlandet. De ble til og med stilt ut for dette formålet på MAKS-2003. For eksempel er MLTK-50 en konverteringsutvikling i Gazproms interesse, som ble utført av Trinity Institute of Innovation and Thermonuclear Research (TRINITI) og NIIEFA oppkalt etter Efremov. Dets utseende på markedet førte faktisk til at hele verden plutselig gikk videre i utformingen av lignende systemer. Samtidig lar energisystemene oss for tiden ikke ha en dobbel, men en vanlig enkelt bilmodul.

Det ser ut til at lasersystemer ikke er morgendagens våpen eller i overmorgen. Mange kritikere mener at utviklingen av lasersystemer er fullstendig sløsing med penger og tid, og store forsvarsselskaper mestrer ganske enkelt nye midler ved hjelp av slike prosjekter. Dette synspunktet er imidlertid bare delvis sant. Kanskje vil ikke kamplaseren snart bli et fullverdig våpen, men det ville være for tidlig å gi opp den helt.

2610

Den amerikanske marinen testet et «aktivt laservåpen»-LAWS (Laser Weapons System) i Persiabukta og traff med en usynlig puls. Samtidig bemerket den offisielle representanten for marinen, Captain First Rank Christopher Well, allsidigheten til installasjonen, høy nøyaktighet og lave kostnader for "skuddet".

Amerikanerne annonserte planer om å utstyre krigsskip med de nyeste laservåpnene våren 2013. Og kontreadmiral Matthew Klander da: " Nyeste teknologier lar deg lage laserstråler som kan festes på et mål og ikke miste det, uavhengig av skipets bevegelse under forhold med sterk vind og bølger. Laseren vil kutte målet som en blåselampe. I tillegg vil det nye våpenet være i stand til å "blinde" kameraene til rekognoseringsfly." Admiralen tillot imidlertid en reduksjon i effektiviteten til laservåpen mot raskt bevegelige mål - supersoniske fly og missiler.

Ekspert på lovtester: USA kombinerer "forretning med glede" for seg selvUSA har testet laservåpen (LaWS) i Persiabukta, melder media. Militærekspert Boris Rozhin uttalte på Sputnik-radio at slike tester er et klart signal.

Faktisk når en kamplaser sitt maksimale ødeleggelsesområde bare i luftløst rom, og patosen til amerikanske uttalelser om dette emnet overstiger alltid testenes overtalelsesevne. Lesere som hadde mestret skolefysikkkurset godt, var skeptiske til den nye prestasjonen til den amerikanske forsvarsindustrien (som det fremgår av tre hundre kommentarer på denne nyheten på nettstedet). Eksperter var enstemmige: slike tester og systemer truer ennå ikke krigsskip og fly; laservåpen er for avhengig av kraften til generatoren og avstanden til målet. "Elektrisiteten fra en liten standardgenerator" nevnt av Christopher Well reiser desto mer tvil fordi laserinstallasjonen ble plassert på et enormt transportskip med en lengde på 173 meter og en forskyvning på over 16 tusen tonn.

Militærekspert: LaWS-testen er designet for investorer som kan påvirkesDet amerikanske militæret skjøt ned en drone ved hjelp av et Laser Weapon System (LaWS) under en treningsøvelse i Persiabukta. Militærekspert Alexey Leonkov, som talte på Sputnik-radio, uttrykte oppfatningen om at bruken av denne typen våpen har begrensninger.

Laservåpensystemet (LaWS) på USS Ponce transportdokken ble testet i Persiabukta for første gang i 2014, og fremgangen siden da er ikke åpenbar. I dag finnes det ingen svar på en rekke grunnleggende spørsmål. Hva er kraften til lasermaskinen? På hvilken avstand treffes målet? Hvilket materiale er dronen laget av? Hadde den reflekterende belegg og hvor fort fløy den? Er markedsføringsjuks utelukket?

Fordelene med laservåpen er hastighet og nøyaktighet, evnen til å "blinde" et mål, fraværet av demaskerende effekter i form av brann og røyk, og skuddets relative billighet (ammunisjonsmengden bestemmes kun av kraften av energikilden). Strålen har ingen masse og krever ikke ballistiske korreksjoner. Hvorfor har praktiske kamplasere ennå ikke erstattet tradisjonelle våpensystemer?

Den viktigste ulempen er det høye energiforbruket. Og hvis en kompakt og uuttømmelig energikilde noen gang dukker opp, vil ikke brytningen forsvinne - laserstrålen i atmosfæren utvider seg og mister fokus (temperaturen synker). Derfor er kamprekkevidden begrenset til tre til fem kilometer (bølgelengde og andre triks spiller ingen spesiell rolle). Og selv på denne avstanden gjør dårlig vær (regn, tåke) eller reflekterende belegg på målet (speilet reflekterer laserstrålen uavhengig av kraftnivået) supervåpenet til et ubrukelig leketøy.

Det ser ut som imponerende tull, for eksempel Amerikansk luftavfyrt kamplaser, en "anti-missil-drøm" på 5,3 milliarder dollar. Prosjektet ble stengt, til tross for den nåværende YAL-1A-prototypen, plassert på Boeing 747-400F-flyet. Systemet ble utviklet for å ødelegge fiendens ballistiske missiler. Laseren så ut til å være vellykket testet, men den maksimale "skyting"-rekkevidden viste seg å være uakseptabel for virkelige kampforhold.

Kilowatt-løp

Til tross for den tornete banen til laserstrålen inn jordens atmosfære, kan det antas at taktiske laservåpen i de kommende årene vil bli tatt i bruk i flere land rundt om i verden. Dermed har amerikanerne til hensikt å installere laserkanoner på jagerflyet F-35, på hangarskipet Gerald R. Ford og ødeleggere av Zumwalt-klassen.

Kamplasersystemer blir vedvarende utviklet av britiske, tyske, indiske, kinesiske, japanske og selvfølgelig russiske spesialister. Den russiske viseforsvarsministeren Yuri Borisov kunngjorde i 2016 adopsjonen av våpenet, som kan plasseres på fly, hjulgående og beltede kampkjøretøyer, så vel som på marineskip. Testingen av det russiske luftlanserte lasersystemet (carrier - Il-76 transportfly) fortsetter. Kanskje vil den motta laservåpen.

Nautilus lasermissilforsvarssystem ble utviklet i fellesskap av amerikanske og israelske spesialister på slutten av 90-tallet. Imidlertid trakk Israel seg fra dette programmet. Amerikanerne brukte sin erfaring til å lage Skyguard lasermissilforsvarssystem (tester begynte i 2008). Senere, i USA, utviklet Boeing og BAE Systems et nytt TLS-defensivt system, som ifølge utviklerne skal treffe kryssermissiler, helikoptre, fly og overflatemål på avstander på opptil fem kilometer. I 2012 introduserte Lockheed Martin et kompakt ADAM-laserluftvernsystem for å ødelegge UAV-er, granater, missiler og miner på avstander på opptil fem kilometer.

© Foto: Lockheed Martin Corporation

Forresten, det nye russiske supersoniske antiskipsmissilet P-700 Granit flyr gjennom denne laserbrannsonen på omtrent seks sekunder.

I 2013 testet USA et 10 kilowatt lasersystem og skjøt tilsynelatende ned flere miner og en drone. I år planla de å teste en installasjon med en kapasitet på 50 kilowatt. Kanskje innen 2020 vil en 100-kilowatt-modell dukke opp. For å ødelegge ballistiske missiler og kryssermissiler i atmosfæren kreves det imidlertid en kraft hundrevis av ganger større.

På våpenutstillingen i Singapore i 2014 presenterte Israel laserkampsystemet Iron Beam, designet for å ødelegge skjell, missiler og miner i en avstand på opptil to kilometer. Det kan bemerkes at i alle eksemplene rettferdiggjør ikke utvalget av lasersystemer investeringen. Og på mellomlang sikt ser opprettelsen av en langdistanse atmosfærisk laser usannsynlig ut.

Menneskeheten har jobbet med kamplasere siden tidlig på 1960-tallet. Og Sovjetunionen var ikke dårligere enn USA i dette løpet. Tester av sovjetiske kamplasere ble utført på treningsplassen Sary-Shagan i Kasakhstan. I følge informasjon fra åpne kilder traff installasjonen i 1982 et radiostyrt mål. Selvgående komplekser "Compression" og "Sangvin" ble utviklet for å deaktivere de optisk-elektroniske systemene til henholdsvis fiendtlige pansrede kjøretøy og helikoptre. Det ble gjort et forsøk på å skyte ut laserkampstasjonen Skif i lav bane rundt jorden for å ødelegge amerikanske veiledningssatellitter.

Uansett, laserutviklingen har funnet anvendelse i en rekke felt innen vitenskap og teknologi (CD-spillere, enheter for å bestemme nøyaktige avstander, holografi, kirurgi, metallbearbeiding). Og kanskje vil den nåværende "atmosfæriske" innsatsen til forsvarsspesialister ha et uforutsigbart gunstig resultat for sivile.

Vår første samling av materialer under overskriften "Fremtidens våpen", dedikert til å bekjempe roboter, vakte betydelig interesse blant leserne, noe som fremgår av brev til redaktøren. I dem ber de om å fortsette publikasjoner om moderne typer våpen og de som utvikles i utlandet. Når vi oppfyller denne forespørselen, dedikerer vi det neste utvalget til å bekjempe lasere. La oss huske at i rangeringen av de mest lovende våpensystemene utgitt av magasinet New Scientist, inntar de andreplassen.

"Death Rays" av Archimedes

«Da Marcellus fjernet skipene til en avstand som oversteg pilens flukt, bygde den gamle mannen et spesielt sekskantet speil; I en avstand proporsjonal med størrelsen på speilet plasserte han lignende firkantede speil, som kunne flyttes ved hjelp av spesielle spaker og hengsler. Han vendte speilet mot middagssolen - vinter eller sommer - og når strålene av stråler ble reflektert i det, blusset en enorm flamme opp på skipene og fra pilens avstand gjorde de dem til aske.
Dette er egentlig den første omtalen av "dødsstråler", som sannsynligvis bør betraktes som en prototype av laservåpen. De, ifølge legender som har kommet ned til oss, ble oppfunnet av Arkimedes på 300-tallet f.Kr. og ble brukt i forsvaret av Syracuse fra de romerske troppene som beleiret byen. Forresten, i fig. Figur 1 viser hvordan den italienske kunstneren Giulio Parigi (1571 – 1635) så for seg effekten av dette optiske våpenet. I løpet av de neste to årtusenene var det debatt om muligheten for å gjøre lys til et våpen, sporadisk provosert av science fiction-forfattere. De mest kjente av dem var romanene "The War of the Worlds" av H.G. Wells og "The Hyperboloid of Engineer Garin" av Alexei Tolstoy. I den første var romvesenene som angrep jorden utstyrt med våpen der varmestråler skapt på en ukjent måte fungerte som en skadelig faktor. I den andre beskrev forfatteren til og med design- og driftsprinsippet til våpenet hans. Noen termittlys ble brukt som energikilde i hyperboloiden, og et system av speil fokuserte varmestrålen. Resultatet var "...en smal bjelke, som en nål, kutte av rørene til enorme fabrikker, kutte rustningen til slagskip som en varm kniv...".
I praksis var det ikke mulig å lage en stabil bjelke ved bruk av tradisjonelle kilder og systemer. Bare oppfinnelsen av en optisk kvantegenerator i 1954–1955 av sovjetiske forskere Nikolai Basov og Alexander Prokhorov, samtidig med amerikaneren Charles Townes, førte prosessen fremover. Som et resultat ble den første laseren oppnådd (LASER - "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", som betyr "lysforsterkning som et resultat av stimulert emisjon"). I følge Nikolai Basov er "en laser en enhet der energi, for eksempel termisk, kjemisk, elektrisk, omdannes til energien til et elektromagnetisk felt - en laserstråle. Med denne konverteringen går noe energi uunngåelig tapt, men det viktigste er at den resulterende laserenergien er av høyere kvalitet. Kvaliteten på laserenergi bestemmes av dens høye konsentrasjon og evnen til å sende over en betydelig avstand. En laserstråle kan fokuseres til en liten flekk med en diameter i størrelsesorden lysets bølgelengde og oppnå en energitetthet som overstiger energitettheten til en atomeksplosjon i dag."
I dag er det mange laserdesign. Noen av dem møter vi ofte i hverdagen. For eksempel med halvleder (laserpeker og lesehode i CD- og DVD-spillere), gass (skolehelium-neon og teknologisk på karbondioksid, som kutter metall) og andre. På den militære sfæren er ikke suksessene så slående, selv om det, gitt egenskapene til lasere, ikke er vanskelig å anta at kamplasersystemer har en stor fremtid. For det første når laserstrålen målet med lysets hastighet - 300 tusen km per sekund. For det andre er ikke laservåpen avhengig av tyngdekraften: Som du vet flyr kuler og skjell i en parabel på grunn av tyngdekraften. For det tredje er laservåpen utrolig nøyaktige. For eksempel, etter å ha reist avstanden til månen (380 tusen km), vil diameteren på strålen avvike med bare 1,5 kilometer. For det fjerde kan laservåpen fullstendig ødelegge angrepne objekter eller bare skade dem.
Dødelig effekt Laserstrålen oppnås som et resultat av oppvarming av målmaterialene til høye temperaturer, noe som fører til ødeleggelse av objektet, skade på de sensitive elementene i våpenet, blending av menneskelige visuelle organer, opp til irreversible konsekvenser, forårsaker termiske brannskader. huden. For fienden er effekten av laserstråling preget av overraskelse, hemmelighold, fravær av ytre tegn, høy nøyaktighet og nesten øyeblikkelig handling. Riktignok er det også alvorlige problemer kampbruk av laser. Dette er først og fremst behovet for å koble laserpistolen til kraftig kilde elektrisitet. For å utføre ett "skudd" kreves det minst 100 kW. Effektiviteten til laservåpen reduseres av tåke, regn, snøfall, røyk og støv i atmosfæren.
Fast tilstand, kjemisk, flytende...
Det antas at opprettelsen av laservåpen kan sammenlignes med fødselen av en atombombe. Og landet som først løser dette mest komplekse vitenskapelige og tekniske problemet vil få muligheten til å diktere sine vilkår til verdenssamfunnet. Derfor er ikke arbeid på dette området spesielt utlyst. Likevel er det nok rapporter i media som tyder på at det i en rekke stater som har passende teknologier, og spesielt i USA, jobbes intensivt med å lage laservåpen. I dette tilfellet er hovedinnsatsen konsentrert om faststoff-, kjemiske, røntgenlasere med kjernefysisk pumping, med frie elektroner og noen andre.
En solid-state laser, som rubiner eller andre krystaller brukes som et aktivt stoff, anses av amerikanske eksperter som en av de lovende typene generatorer for kampsystemer. Det påpekes imidlertid at solid-state lasere krever for mye energi for pumping og kjøling for å kunne brukes på slagmarken. I denne forbindelse ser flytende lasere mer attraktive ut. De bruker sjeldne jordartselementer som et aktivt stoff, som er oppløst i visse væsker. Ethvert volum kan fylles med væske. Dette letter avkjøling av det aktive stoffet ved å sirkulere selve væsken i enheten. Imidlertid er kraften til slike lasere lav.
Defense Development Agency ved det amerikanske forsvarsdepartementet bestemte seg for å kombinere væske- og faststofflaserteknologier. Lasere med flytende aktivt stoff er i stand til å sende ut en kontinuerlig stråle uten å kreve store kjølesystemer, mens lasere basert på krystaller er kraftigere, men strålen pulseres for å unngå overoppheting. "Vi har kombinert den høye 'energitettheten' til en faststofflaser med den 'termiske stabiliteten' til en flytende laser," sa prosjektleder Don Woodbury. Dette resulterer i en kontinuerlig laserstråle med betydelig kraft som ikke krever store kjølesystemer. Pentagon forventer at takket være denne foreningen vil forskere lage en kompakt kamplaser med en effekt på 150 kilowatt allerede i 2007.
En enda større energiflyt i strålen ble oppnådd ved hjelp av en kjemisk laser, som produseres ved å kombinere hydrogen med fluor. Fra bare ett gram reagenser frigjør denne reaksjonen omtrent 500 J energi. Hvis du erstatter vanlig hydrogen med deuterium, vil spekteret til den resulterende strålen være i "gjennomsiktighetsvinduet" i atmosfæren, og en slik "pistol" kan til og med brukes til å ødelegge befestede bakkemål. Imidlertid er det ikke lett å betjene et kampsystem som opererer på en slik eksplosiv blanding (fluor reagerer selv med glass, og hydrogenfluorid som frigjøres er en av de sterkeste syrene). I tillegg krever kjemiske lasere et helt lager med kjemikalier som skal brukes som drivstoff i nærheten.
I 2003 utviklet spesialister fra US Naval Research Command og Thomas Jefferson National Accelerator Laboratory FEL (frielektronlaser). For å oppnå det, sendes en stråle med høyenergielektroner gjennom en spesiell enhet ("magnetisk kam"), som får dem til å utføre sinusformede svingninger ved en gitt frekvens. Ved å endre parametrene til den "magnetiske kammen", er det mulig å oppnå utgangsstråling med forskjellige bølgelengder. Effektiviteten til en slik laser er mye høyere enn for andre typer - omtrent 20 prosent. Som eksperimenter viser, kan denne enheten "stille seg" til strålingen fra elektromagnetiske bølger i det infrarøde, optiske området, så vel som ultrahøyfrekvente bølger. I tillegg har den en egenskap til som ingen annen lignende enhet i verden har: den kan sende ut ekstremt korte lyspulser som varer mindre enn én trilliondels sekund. "FEL har overgått alle våre forventninger," sa Gil Graf, en talsmann for US Naval Research Office. Ifølge ham vurderer sjøkommandoen mulig bruk av et lasersystem, først og fremst for å skape aktiv kampbeskyttelse for overflateskip.
De siste årene har det pågått et intensivt arbeid med å lage kampsystemer basert på røntgenlasere. Effekten deres på et objekt skiller seg fra laserne som allerede er diskutert, som treffer mål med stråler på grunn av termiske effekter. Når en røntgenlaser brukes, blir målet utsatt for et impulsivt slag, noe som fører til fordampning av materialet på overflaten. Slike lasere utmerker seg ved høy røntgenenergi (100 – 10 000 tusen ganger høyere enn andre lasere) og evnen til å trenge gjennom betydelige tykkelser av forskjellige materialer.
På jakt etter nye energikilder som ikke ville være mindre kraftige enn kjernekraft, ha presisjonen til et laservåpen og lett kan kontrolleres over et bredt spekter av energiverdier, kom forskerne opp med teknologien for kunstig protonnedbrytning. Den frigjør nesten hundre ganger mer energi enn til og med en termonukleær eksplosjon. I motsetning til kjernefysisk fisjonsreaksjon, krever ikke protonnedfall noen kritiske masseverdier eller faste verdier for andre parametere. Bare en viss kombinasjon av dem er viktig. Dette lar deg lage generatorer av hvilken som helst kraft og bruke deres forskjellige modifikasjoner for et bredt spekter av våpen. Fra en individuell emitter til strategiske planetariske komplekser, kraftverk og transportsystemer.
Fra rommet og på tvers av rommet
Hvis vi snakker om spesifikke kamplasersystemer, har, for eksempel i USA, utviklingen av lasersystemer av hensyn til luftforsvar, anti-missil og anti-romforsvar blitt en prioritet i deres opprettelse. Samtidig er det tenkt å lage systemer som kan brukes på taktisk, operativt-taktisk og globalt-strategisk nivå.
Den første operative prototypen av en kamplaser (Tactical High-Energy Laser - THEL) ble laget av den amerikansk-israelske forskningsgruppe og ble vellykket testet i 2000 på White Sands Proving Ground i New Mexico. Under testen var THEL (bilde 1) i stand til å ødelegge flere dusin raketter skutt opp fra en avstand på omtrent 10 km. Han ledet samtidig 15 mål og brukte ikke mer enn 5 sekunder på å ødelegge hvert av dem. Samtidig kunne THEL imidlertid bare avfyre ​​et par skudd til 3 tusen dollar hver uten å lade på nytt. De tre hovedkomponentene i dette systemet er den kjemiske deuterium-fluorlaseren, optisk system laserstrålekontroll og et kampkontroll- og kommunikasjonspunkt ble utviklet separat og ble ikke integrert i et enkelt kompleks. Resultatet er et mobilt kampsystem på størrelse med 6 enorme turistbusser, som er et for saftig mål for fienden. Det antas at etter ferdigstillelse og forbedring av systemet, opprettet i en mobilversjon, vil det være i stand til å løse luftvernoppgaver (missilforsvar) på taktisk nivå og beskytte amerikanske og allierte tropper fra overflate-til-overflate-missiler og cruise. missiler.
I mellomtiden, på grunnlag av THEL, utviklet Northrop-Gramman-selskapet Skyguard-laserkomplekset. Den overgår forgjengeren i kraft og rekkevidde, og ifølge utviklerne kan den brukes til å beskytte viktige militære og sivile installasjoner, samt troppeposisjoner, mot brann fra kortdistanse ballistiske missiler, prosjektiler jetsystemer flere rakettkastere (Grad eller MRLS type), artillerigranater og mortergranater. Et enkelt Skyguard-kompleks kan dekke et område på opptil 10 kilometer i diameter.
For det andre nivået - operativt-taktisk - utvikles et luftbårent kamplasersystem ABL (Airborne Laser). Fullskala tester av flylaserprogrammet vil begynne i 2008. Et Boeing 747-fly (fig. 2), med en kraftig kjemisk laser installert i nesen på flyet, vil begynne å prøveskyting mot målmissiler. Forskning utføres under ledelse av US Missile Defense Agency. Utviklerne forventer at lasersystemet vil bli brukt til å ødelegge ballistiske missiler under oppskyting, når de er mest sårbare, samt langs banen i områder fra 300 til 500 km. For å gjøre dette vil et fly med laser om bord patruljere nær det foreslåtte missilutskytningsområdet. Infrarøde sensorer vil oppdage en rakettoppskyting og sende et signal til datamaskinen, som vil snu lasertårnet i ønsket retning. Først må to små solid-state lasere avfyres, hvorav den ene vil tjene til målbetegnelse, og den andre vil beregne optisk forvrengning under hensyntagen til atmosfæriske endringer. Hovedlaseren vil da treffe missilet.
Budsjettet for ABL-programmet i 2006 var 471,6 millioner dollar. Disse pengene skulle brukes til å teste korreksjons- og stabilitetssystemer for lasermålbetegnelser, samt bakketester for å forberede luftbåren skyting. Og i slutten av oktober presenterte Boeing Corporation for kunder fra Pentagon et modifisert Boeing 747-400F-fly, bevæpnet med et høyenergilasersystem som er i stand til å ødelegge ballistiske missiler umiddelbart etter oppskytingen. I følge Reuters var bakketester av systemet vellykkede, og den første kamptreningsavlyttingen av et ballistisk missil i luften er planlagt i 2008. Og omtrent innen 2012 - 2015 planlegger US Air Force å ha opptil 7-8 fly med ABL-systemet i sine teaterluftforsvarsstyrker (missilforsvar). Det antas at det også kan brukes til å ødelegge andre strategiske og taktiske mål.
Det tredje nivået er global-strategisk - romlasersystem (SBL-program). Utviklingen går i flere retninger. Tilbake i 1997 ble det utført et eksperiment i USA for å bestråle en eksperimentell Air Force-satellitt MSTI-3, som ligger i en høyde av 420 km, med en laser. Tester har vist at energien til en liten kjemisk laser på 30 W, som ble brukt til å lede det kraftige MIRACL-lasersystemet, er ganske tilstrekkelig til å blende det optiske utstyret til jordavbildningssatellitter.
I dag jobber spesialister fra Boeing og luftvåpen med prosjektet ARMS (Aerospace Relay Mirror System). Ifølge den vil det nye våpenet bestå av superkraftige land- eller sjøbaserte stasjonære lasere og et system med speil plassert på luftskip og ubemannede fly, og i fremtiden på romsatellitter. Dette vil tillate ham å treffe alle mål på bakken og nær-jorden nesten umiddelbart. Mottaksspeilet vil samle lyset og deretter omdirigere det gjennom et spesielt fokuseringssystem som oppdager interferens i atmosfæren og korrigerer signalet. Etter justering sender det andre speilet en stråle til det angitte målet. Laserinstallasjonen skal ha en effekt på 1001000 kW.
Tester utført i år ved Kirtland Air Force Base i New Mexico bekreftet kampeffektiviteten til det nye systemet. De brukte en 1 kW laser og et reflekterende system plassert i en avstand på 3 km. Systemet besto av to 75 cm brede speil plassert tett inntil hverandre. De ble hengt opp i en høyde av 30 m ved hjelp av en kran. Laserstrålen ble vellykket omdirigert og traff målet.
Etter rapporter å dømme vurderer Pentagon også et prosjekt for å lage et nettverk av satellitter (romplattformer) utstyrt med laser-"kanoner" (fig. 3). Utviklerne hevder at disse "pistolene" vil kunne ødelegge et bredt spekter av mål gjennom jordens overflate og i nær-jordens rom. Det er andre prosjekter som lar oss konkludere med at USA ennå ikke har en enhetlig plan for å lage kamplasersystemer på et globalt strategisk nivå. Likevel har Pentagon til hensikt å gjennomføre naturlige tester av slike lasere med start i 2012, og deres adopsjon er planlagt i 2020.
I infanterikampformasjoner
Vel, hva med på slagmarken? Vil krigførende sider treffe hverandre med dødsstråler i bakkeoperasjoner? "Absolutt," sa Sheldon Meth, en Pentagon-spesialist innen laservåpen. – Ja, i dag krever kjemiske lasere med høy effekt støtte fra nesten et helt kjemisk anlegg, og faststofflasere krever for mye energi for pumping og kjøling for å kunne brukes på slagmarken. Men i fremtiden vil en kamplaser dukke opp i en bærbar versjon - for installasjon på en pansret personellbærer - og til og med i en bærbar versjon - i en skulderveske." Sheldon Meth gir ingen tidsramme. Hans kollega Don Woodbury er imidlertid sikker på at dette vil skje innen to år, når den første kamplaseren skal lages for bruk i bakkeoperasjoner. Det bør ikke veie mer enn 750 kg og være på størrelse med et stort kjøleskap. Dette vil tillate den å bli installert på en pansret personellvogn. Og i fremtiden vil dimensjonene til denne laseren bare avta.
"Slagmarken kommer til å endre seg," sier Livermore Lab-forsker Thomas McGrann, som jobber med laserkrigføringssimuleringer. "Når fienden skyter noe mot meg i dag, skyter jeg det ned." Fra en hvilken som helst avstand fra én til tre kilometer kan jeg undertrykke brannen. Når han sender ut dronene sine, som er veldig vanskelige å treffe, skyter jeg dem ned også. Infanteristen sier at det blir skutt mot ham fra en skogkledd åsside. Da starter vi bare en brann der. Men det er nesten umulig å oppdage en laserstråle, og viktigst av alt, det lar deg levere et øyeblikkelig streik med nesten 100 prosent garanti for å treffe målet." En laserstråle kan brukes til å deaktivere elektronikk i militært utstyr eller eksplosive enheter, så vel som fiendtlig personell. For eksempel for å lamme frivillige sammentrekkende muskler i armer og ben. Samtidig fortsetter hjerte- og lungemusklene, som opererer med en annen frekvens, å fungere normalt.
Forvent selvfølgelig at soldater løper rundt med lasere klar, slik det skjer i Science fiction-filmer, ikke nødvendig. "Mest sannsynlig vil det være en ekstremt lang rekkevidde, ultra-presis snikskytterrifle," sier den amerikanske våpeneksperten John Pike. "Med dens hjelp, bak dekning, vil det være mulig å oppnå ønsket resultat." Men dets utseende i tjeneste er et fjernt perspektiv. Amerikanske tropper i Irak og Afghanistan vil snart motta en laserenhet som midlertidig kan blinde sjåfører som ignorerer advarsler ved sjekkpunkter. Ifølge tjenestemenn i Pentagon skal dette redusere antall ofre blant lokale innbyggere som ikke tok hensyn til varselsignaler og ble utsatt for ild fra amerikanske soldater. For å gjøre dette vil M-4 karabinene ha en 27 mm lang rørformet enhet som er i stand til å levere en laserstråle. Det vil midlertidig blinde sjåførene uten å få dem til å miste synet fullstendig. Det er mulig at denne enheten i fremtiden, avhengig av kraften, vil bli brukt mot føreren av fiendtlige pansrede kjøretøy, en snikskytter og en pilot av et lavtflygende angrepshelikopter. Og for ikke å treffe din egen, lager Motorola en CIDDS-enhet. Den lar deg skille venn fra fiende i kampforhold på en avstand på 1 km. En del av CIDDS er montert på hjelmen, den andre på riflen. Når laserstrålen generert av den andre enheten kontakter CIDDS-modulen på hjelmen til en annen soldat, sender denne modulen et kryptert radiosignal om hvem som har blitt oppdaget - venn eller fiende. Identifikasjonsprosessen tar omtrent 1 sekund.
Kamplasere montert på traktorer, pansrede personellskip og fly kan snart dukke opp i kampformasjonene til amerikanske tropper. Dermed begynte Boeing i oktober i år å teste den såkalte Advanced Tactical Laser (ATL). Denne høyenergiske kjemiske laseren, installert på C-130H-flyet, vil, mener utviklerne, være i stand til å ødelegge eller skade mål i urbane områder med liten eller ingen sideskade. ATLs rekkevidde forventes å være mer enn 20 kilometer. En versjon av denne laseren er også under utvikling for installasjon på Hummers.
General Dynamics Corporation skal produsere et fjernstyrt minerydningskjøretøy, Thor (bilde 2), utstyrt med et lasersystem, for den amerikanske hæren. Det fjernstyrte beltekjøretøyet er utviklet av det israelske selskapet Rafael. Thor er bevæpnet med et tungt maskingevær M2HB og en laserkaster designet for å ødelegge ueksplodert ammunisjon og improviserte eksplosive enheter. Lasersystemet lar deg ødelegge ueksploderte granater, miner og eksplosive enheter uten detonasjon, noe som får eksplosivet til å brenne ut. Maskingeværet lar deg ødelegge granater og eksplosive enheter i massive tilfeller som ikke er utsatt for laseraksjon. Thor er utstyrt med et optisk-elektronisk system som gjør at den kan oppdage skjell og miner uavhengig av vær og tid på døgnet. Kjøretøyets egenskaper gjør det mulig å bruke det til å eskortere konvoier, bryte gjennom befestede forsvarsposisjoner og rydde terreng. Kjøretøyets rustning gjør at det tåler håndvåpenild og luftvernartilleri av liten kaliber.
Det er ikke nødvendig å særlig understreke at effektiviteten av bruken av våpen i stor grad bestemmes av korrekt målbetegnelse og sikting. Og her er laserapparater mest brukt. Dette er først og fremst bruk av sikter med en såkalt «lysende siktepunkt» i håndvåpen. Essensen av handlingen er at siktepunktet indikeres av en lysstråle generert av en ekstern kilde, som er koblet til siktmekanismen og kan ta hensyn til korrigeringer i retning og rekkevidde. Dessuten, i de mest avanserte modellene, utføres beregningen av korreksjoner av elektroniske ballistiske datamaskiner med sensorer for temperatur, trykk og andre parametere. Det finnes også laserlys, pekere og avstandsmålere. De første er kraftige punktlyskilder, ofte montert på våpen og med en rekkevidde på opptil 300 meter. Laseravstandsmålere kommer først nå til håndholdte håndvåpen, selv om de dukket opp på tunge våpen for flere år siden.
Til slutt målbetegnelser. De kan monteres separat fra sikter eller i kombinasjon med dem og med deres hjelp velge siktepunktet direkte på målet. Det er også komplekse lasermåldesignatorer. Slik som AN/PEQ-1B. De vil snart gå i tjeneste med spesialstyrkeenheter fra US Navy and Marine Corps, som er ansvarlige for å målrette marinefly. Enheten er lett - 5,5 kilo og kompakt i størrelse (26x30x13 centimeter). Målbetegnelsen kan operere både manuelt og automatisk, og fremheve mål i en 45-graders sektor. Enheten måler avstanden til mål i området fra 200 til 10 000 meter med en nøyaktighet på pluss minus fem meter. Oppløsningen til den reflekterte strålemottakeren er 50 meter. I målbelysningsmodus lager enheten en liten laser-"flekk" (i en avstand på fem kilometer - 2,3x2,3 meter), som gir muligheten for målrettet ødeleggelse av små og svært beskyttede mål.
Her snakket vi først og fremst om opprettelsen av laservåpen i USA. Men også andre land øker innsatsen på dette området. Blant dem som allerede har oppnådd en viss suksess med å lage slike våpen er Israel, Frankrike og Kina. Således, ifølge DefenseNews, har Kina allerede bestrålet amerikanske overvåkingssatellitter i KeyHole-serien flere ganger under deres flytur over landets territorium ved hjelp av en kraftig laserbasert bakkebasert installasjon. At Kina har laservåpen fremgår også av Pentagons årlige rapport til den amerikanske kongressen om Kinas militærmakt i 2006. Som det står, "minst ett av anti-satellittsystemene vil sannsynligvis være et bakkebasert lasersystem designet for å skade eller blinde satellitter."
Forresten, tilbake på 1960-tallet skapte Sovjetunionen en enorm Terra-3 laserinstallasjon i byen Sary-Shagan. Den var i stand til å bestemme ikke bare rekkevidden til målet, men også dens størrelse, form og bane fra hundrevis av kilometer unna. En lokalisator ble opprettet ved Terra som kunne undersøke verdensrommet. I 1984 tilbød forskere å "føle" den amerikanske romfergen i bane. Men den øverste politiske ledelsen var redd for mulig støy. USA på den tiden prøvde bare å designe et system for å produsere en kamplaserstråle.

På bildene: "Dødsstråler". Maleri av Giulio Parigi (1571-1635).
Under THEL-tester. Foto 1.
Fjernstyrt mineryddingsbil Thor. Foto 2.
Boeing 747-prosjekt med kjemisk laser. Ris. 2.
Et prosjekt med romplattformer utstyrt med laser "pistoler". Ris. 3.

Bruken av lasere i den militære sfæren har vært snakket om i flere tiår, men nå snakker vi om introduksjonen av det første virkelige våpenet av denne typen. Så hvorfor tok det så lang tid å utvikle effektive laservåpen? Den første grunnen gjelder strømkilden for slike våpen, hvis valg representerer et alvorlig ingeniørproblem.

Sjøforsvaret rapporterte mandag at nye forsvarsplaner er under utvikling for skip som for tiden er utplassert i Persiabukta. Spesielt en av dem vil være utstyrt med et laservåpen. Bruken av lasere i den militære sfæren har vært snakket om i flere tiår, men nå snakker vi om introduksjonen av det første virkelige våpenet av denne typen. Så hvorfor tok det så lang tid å utvikle effektive laservåpen?

Den første grunnen gjelder strømkilden for slike våpen, hvis valg representerer et alvorlig ingeniørproblem. Teorien bak laservåpen er ekstremt enkel: oppgaven er å ødelegge et mål ved å bruke en konsentrert stråle av elektromagnetisk energi.

Konvensjonelle våpen fungerer omtrent på samme måte: en pistolkule er bare en mer håndgripelig måte å levere en dødelig mengde energi på.

Dette konseptet er så enkelt at folk har lekt med ideen på forskjellige måter i tusenvis av år. Legenden sier at under beleiringen av Syracuse var Archimedes i stand til å sette fyr på seilene til fiendtlige skip ved å bruke solens stråler.

De fremmede strålene fra H.G. Wells' War of the Worlds er fantastiske våpen som også er avhengige av prinsippet om energistråler. Akkurat som Dødsstjernen fra Star Wars som ødela planeten Alderaan. Eksperter på forsvarssystem har snakket om laservåpen siden slutten av 1970-tallet. Å lage effektive laservåpen byr imidlertid på en rekke alvorlige tekniske utfordringer.

Den første og mest viktig spørsmål er en energikilde. Selv i de beste modellene bruker laseren bare 20 % av elektrisiteten som brukes til å drive våpenet. Å sikte og fokusere laserstrålen krever enda mer energi. På grunn av dette avfallet kreves det hundrevis av kilowatt elektrisitet for å drive en 20 kilowatt laser som kan ødelegge eller alvorlig skade et lite fartøy. (Til sammenligning: et typisk vindusklimaanlegg bruker 1 kilowatt). Det er derfor dette nye våpenet er installert på et krigsskip hvor det er mer enn nok strøm.

Selv om vi noen gang oppdager en miniatyrkraftkilde som effektivt kan drive en laser, vil vi ikke være i stand til å lage et bærbart laservåpen. Saken er at en typisk lasermaskin faktisk sender ut tre stråler.

Den første strålen brukes til å måle atmosfærisk forvrengning. Deretter beregner en spesiell datamaskin hvordan strålen må endres for å tilpasse den til gjeldende forhold. Den andre strålen er nødvendig for å spore målet. Til tross for det som ofte skrives i science fiction, må laseren være fokusert på målet i flere sekunder for å forårsake alvorlig skade. Dermed lar den andre strålen deg holde et bevegelig mål i fokus. Den tredje strålen er en faktisk energibølge og er omtrent en meter i diameter. Laseren varmes vanligvis raskt opp, og derfor er enheten utstyrt med et kjølesystem.

Den andre store hindringen gjelder vanskeligheten med å utplassere laservåpen på slagmarken. Slike våpen skal ikke bare være mulig fra et teknisk synspunkt, men ha bedre kvaliteter og lavere pris enn de som allerede finnes. Derfor foretrakk hæren å bruke de første prøvene av laservåpen i klart definerte nisjer, i stedet for å opprette en egen gren av militæret for det.

Foreløpig er den mest effektive typen Tactical High Energy Laser, som er kraftig nok til å ødelegge små gjenstander som innkommende mørtelskall. Sjøforsvaret har et annet problem med små mål. Faktum er at det å treffe små og manøvrerbare skip med konvensjonelle våpen er ikke en lett oppgave. En taktisk laser trenger på sin side bare å fokusere på et skip som nærmer seg i noen sekunder for å eksplodere drivstofftankene eller skade motoren. Dette vil unngå en gjentakelse av selvmordsangrepet på USS Cole i 2000.

Men hvordan føles målet når laservåpenet er rettet mot det? Det varmer opp. Laseren bærer energi. Den kraftige laseren varmer opp overflaten av huden din og cellene under ekstremt raskt. Dette er selvfølgelig en ekstremt smertefull opplevelse, og alle som forblir utsatt for 20 kilowatt laserstrålen for lenge vil uunngåelig dø.

Det er imidlertid lite sannsynlig at militæret begynner å bruke lasere mot mennesker i overskuelig fremtid. Faktum er at de ikke bare er klumpete: de tar mye tid å drepe. Hvis du kjenner en laser på deg, er alt du trenger å gjøre for å beskytte deg selv å gjemme deg bak en ugjennomsiktig gjenstand. Hæren vurderer imidlertid våpen som bruker mikrobølgeteknologi for å spre folkemengder: når de utsettes for slik varme, har folk en tendens til å flykte. Uansett vil kuler forbli i lang tid en mye mer effektiv måte å skade eller drepe en person enn noen laser.