Может ли гиперболоид инженера Гарина стать реальностью
Все сколь-нибудь значимые в военном отношении мировые державы сейчас участвуют в этой изнурительной гонке. Ее цель – получить лазерное оружие с разящим «лучом смерти», способным с легкостью уничтожать межконтинентальные баллистические ракеты, космические станции, основные боевые танки и авианосцы. Но пока речь идет об «ослеплении» вражеской оптики или в лучшем случае уничтожении небольших объектов вроде беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) или минометных мин.
А вот что действительно приобрело поистине грандиозный размах – это информационное сопровождение лазерной гонки, где каждый ее участник старается закамуфлировать истинный уровень своих достижений (или поражений) в этом эпическом состязании. Впервые лазер был продемонстрирован общественности в 1960 году, и с тех пор лазерное оружие существует вне современного оружейного контекста. По крайней мере пока. Зато благодаря голливудским «Звездным войнам» воспринимается рядовым гражданином любой страны как часть фантастического будущего. Поэтому тот, кто сделает это будущее реальностью, без преувеличения полностью изменит мир и человеческое сознание. Такая перспектива мотивирует участников лазерной гонки посильнее, чем возможность получить решающее преимущество на поле боя – на земле, на воде, в воздухе и в космосе – с помощью оружия, основанного на новых физических принципах.
Система
Лазер – это аббревиатура. Light Amplification by Stimulated Emission Radiation (LASER) – усиление света в результате вынужденного излучения. По сути, это оптический квантовый генератор, преобразующий различные виды энергии (электрическую, световую, химическую, тепловую) в узконаправленный пучок излучения, которое в идеале в состоянии «прожечь» любую броню.
Великолепные боевые возможности лазера – поражающая скорость света, высокая точность, способность перехватывать маневрирующие цели, отсутствие отдачи и демаскирующих факторов (дым, огонь, грохот), отсутствие нужды в «боеприпасах» и очень низкая стоимость одного выстрела – прямо пропорциональны их недостаткам. А они тоже серьезные. Это рассеивание лазерного луча в атмосфере и потеря фокусировки. На расстоянии в 250 км пятно лазерного луча имеет диаметр 0,3–0,5 м, что соответственно резко уменьшает его температуру, делая лазер неопасным для цели. Дым, дождь и туман воздействуют на луч. Стрельба возможна только по идеальной прямой линии, загоризонтная стрельба невозможна. Любая зеркальная поверхность отражает лазерный луч независимо от уровня мощности установки. Ну и ключевой недостаток – очень высокий уровень энергопотребления. Конструктивное решение по минимизации генератора, способного дать луч для уничтожения, например, самолета или танка, пока не найдено.
Доллары против физики
В мае произошло событие, прекрасно иллюстрирующее ситуацию на рынке лазерных вооружений. Пентагон отложил крайне знаковые и давно анонсированные первые испытания лазерного оружия на борту истребителя по амбициозной программе SHiELD (Self-Protect High Energy Laser Demonstrator). Эта лазерная система должна обеспечить защиту самолетов ВВС США от управляемых ракет как воздушного, так и наземного базирования. Испытания были запланированы на следующий год, но их перенесли на 2023-й. Объяснение на сегодняшний день на Западе самое ходовое после «русского следа»: во всем виновата пандемия коронавируса. Ну и вскользь упомянули некие технические трудности.
А вот заместитель министра обороны США по исследованиям и разработкам Майк Гриффин был честен, отметив, что он «крайне скептически» относится к использованию лазера для противоракетной обороны боевого самолета. Другой замминистра обороны, Уилл Ропер, вообще предложил отказаться от этой затеи и сосредоточиться на более комфортном уничтожении БПЛА. Очевидно, что разработчики SHiELD находятся в технологическом тупике, а это, между прочим, три ведущие корпорации американского военно-промышленного комплекса (ВПК) – Lockheed Martin, Northrop Grumman и Boeing.
Более выполнимой кажется идея установки 60-киловаттного высокоэнергетического лазера на мощно вооруженном самолете огневой поддержки (ганшипе) AC-130J Ghostrider и в принципе на более вместительных военно-транспортных самолетах.
Этот проект пытались реализовать на борту экспериментального Boeing YAL-1A (на базе грузового 747–400F). Боевая лазерная система массой около 300 т включала в себя мегаваттный химический кислородно-йодный лазер и три вспомогательных (по 10 кВТ) для подсвечивания мишени. После нескольких имитационных испытаний в 2010 году были проведены испытания лазера в полете по поражению баллистических ракет на твердом и жидком топливе на разгонном участке. Несмотря на объявленный успех испытаний, проект закрыли из-за недостатка финансирования. Стоимость создания летающего лазера YAL-1А – 5 млрд долл., а каждый следующий такой самолет обходился бы в 1,2 млрд долл. К тому же для его сопровождения требовался немалый эскорт истребителей.
В апреле 2019 года исследовательская лаборатория ВВС США провела наземные испытания лазерной системы-демонстратора DLWS (Demonstrator Laser Weapon System), которая в настоящее время используется в американской армии. В ходе тестов были успешно поражены несколько ракет класса «воздух-воздух». И SHiELD, и DLWS генерируют примерно одинаковое количество энергии на цель – несколько десятков киловатт.
Разработки боевых лазеров в США ведутся в интересах ВМС и Сухопутных войск. Два года назад боевая бронированная машина Striker, оснащенная мобильным высокоэнергетическим лазером MEHEL (Mobile Expeditionary High Energy Laser) мощностью 5 кВт, поразила небольшой беспилотник на германском полигоне Графенвер. Примерно тогда же американский военный флот провел испытания лазерного оружия, установленного на десантном транспорте-доке Ponce в Персидском заливе. И снова сбили беспилотник. На разработку этой лазерной установки с собственным небольшим генератором ушло семь лет. Стоимость системы составляет 40 млн долл., а один ее выстрел, как утверждается, обходится в 1 долл.
Lockheed Martin заявила о первом в истории контракте с Пентагоном на поставку полностью интегрированных высокоэнергетических систем лазерного оружия HELIOS. Первые две поступят на вооружение ВМС США уже в 2020 году, одной из них будет оснащен эсминец класса Arleigh Burke. HELIOS совмещает высокоэнергетическую лазерную пушку (сбивает БПЛА и даже топит катера), дальнодействующую систему разведки, наблюдения и рекогносцировки, а также установку для «ослепления» оптических систем.
Прагматичный российский подход
Россия не может позволить себе столь масштабные финансовые затраты на проекты с неясной перспективой. Задача у нас прагматичная: уже сейчас использовать те возможности лазеров, которые им обеспечивает нынешний уровень технологий. А это пока уверенное «ослепление» оптики противника и уничтожение небольших объектов. С 1 декабря 2019 года новейшие лазерные комплексы «Пересвет» заступили на боевое дежурство. Они в первую очередь предназначены для «ослепления» оптико-электронных приборов на космических аппаратах противника и разрушения их компонентов. Запланированной мегаваттной мощности для этого вполне достаточно, также ее хватит для уничтожения небольших воздушных, морских и наземных целей.
Работы по летающему лазеру возобновились в ноябре 2012 года. Через четыре года начались летные испытания лазерной системы «Сокол-Эшелон» разработки НПО «Алмаз» (входит в концерн ВКО «Алмаз-Антей») и воронежского КБ «Химпром-автоматика» на борту летающей экспериментальной лаборатории А-60. Работы продолжаются.
Лазерная система для защиты ударных вертолетов Ми-28 «Ночной охотник» от ракет ПЗРК разработки концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) представляет еще одно направление разработки боевых лазерных средств. Лазерная станция является частью бортового комплекса обороны и способна подавлять одновременно не менее двух атакующих ракет. Планируется установить лазерное оружие на новейшем легком истребителе МиГ-35 поколения «4++» и на истребитель пятого поколения Су-57. Кстати, Су-57 – первый в мире истребитель, оснащенный миниатюрной системой, «ослепляющей» инфракрасные средства ракет класса «воздух-воздух». Раньше такие системы из-за их громоздких размеров ставили только на военно-транспортные самолеты. Сейчас активно проводится оснащение лазерными системами защиты бортовых комплексов обороны самолетов стратегической, тактической и армейской авиации.
Другие участники состязания
Помимо США и России боевые лазеры создают Великобритания, Германия, Израиль, Иран, Индия, Китай, Северная Корея, Турция, Франция и Япония. В основном это «ослепляющие» системы.
По объективным причинам в области лазерных разработок очень высока активность Израиля. Комплекс израильской ПВО «Железный купол» не может перехватывать все кустарные ракеты типа «Кассам», которыми обстреливается израильская территория. В 2019 году из сектора Газа было запущено около 1,3 тыс. ракет «Кассам», из них лишь около 500 были перехвачены противоракетами «Железного купола». При этом цена одной противоракеты – около 50 тыс. долл.
Новая израильская система «Железный луч» для поражения различных снарядов и ракет включает лазерные установки мощностью по 10 кВт в контейнерах на автомобильном шасси. Система «Жужжащий купол» компании IAI разрабатывается для борьбы с беспилотниками. Особое внимание уделяется дальнобойности лазера и возможности преодоления воздействий и возмущений атмосферы.
Турция серьезно инвестирует средства в инновационные системы оружия на новых физических принципах. Компания SAVTAG совместно с государственным исследовательским институтом TUBITAK создали экспериментальные лазеры мощностью до 50 кВт. Сообщалось об успешном уничтожении ими движущихся мишеней.
В 2018 году было объявлено, что в Турции успешно испытана лазерная пушка на бронеавтомобиле Otokar Cobra, способная поражать малогабаритные беспилотники на дальности 500 м, а также с расстояния 200 м уничтожать взрывные устройства.
Но наиболее значимой вехой в истории турецких лазеров стало испытание одного из них в реальных боевых условиях в Ливии. В июле 2019 года мобильный турецкий лазер компании Aselsan мощностью 50 кВт сбил в районе Мисураты эмиратский беспилотник Wing Loong II китайского производства. Это удалось благодаря системе, способной удерживать лазерный маркер на уязвимой точке объекта до полного его уничтожения. То есть такое уничтожение требует времени и неподвижности лазера, что делает его самого легкой мишенью.
Немецкая компания MBDA разрабатывает дальнобойный лазер мощностью 40 кВт, который сможет сбивать БПЛА на расстоянии до 3–5 км. Это четыре лазера мощностью по 10 кВт, лучи которых фокусируются с помощью системы зеркал. Пока известно об уничтожении небольшого дрона на расстоянии 500 м за 3,39 секунды. Для подсветки цели используется еще один лазер малой мощности.
Немецкий бронетранспортер GTK Boxer с лазером в 20 кВт способен уничтожить оптику противника, пулеметные ленты боепитания, радарные кабели. Установка Skyshield HEL с лазером в 30 кВт на испытаниях смогла уничтожить 82-мм мину с расстояния в 1 км и поразить дрон с 500 м.
В компании Rheinmetall Defence Electronics создали специальное покрытие для лазерных линз для устранения проблемы рассеивания луча из-за тумана, дыма или дождя. Сейчас Rheinmetall и MBDA стремятся в ближайшие годы создать максимально оптимизированный по габаритам лазерный источник мощностью 100 кВт.
Перспективы
На смену традиционным химическим лазерам пришли твердотельные лазерные системы с полупроводниковой накачкой. Они компактнее, дешевле, долговечнее, совместимы с ядерной и солнечной энергетикой. Главный тренд – создание компактных лазерных систем мощностью 100 кВт и выше (в США уже разрабатывают 500-киловаттный лазер) с возможностью установки на любую наземную, морскую и воздушную платформу и в перспективе – на космическую. Важным направлением становится интегрирование боевых лазеров с классическими зенитно-ракетными и зенитно-артиллерийскими комплексами. Следующий этап – максимальное удешевление лазерных систем и их серийное производство.
Боевой лазер, остающийся пока все еще экспериментальной системой для увлекательной стрельбы по мелким мишеням, занял прочное место в перспективном военном планировании. Дело за технологическим прорывом, старт которого действительно затянулся.
Иван Коновалов
Иван Павлович Коновалов – директор Центра стратегической конъюнктуры.
