Виктор Баранец: Виктор Викторович, в чем реально преуспели американцы, создавая лазерное оружие?
Виктор Аполлонов: Позвольте для начала процитировать выдержку из статьи в американском журнале “US News and World Report» (октябрь 1971 года.), который писал: “С момента открытия лазерного луча пошли разговоры о “лучах смерти”, которые сделают ракеты и ракетную технику устаревшими”. В прошлом году, кcтaти, лазерам исполнилось 60 лет. А теперь о том, как за океаном обстоят дела сейчас.
Сейчас в США на смену электроразрядным, химическим лазерам и лазерам на парах щелочных металлов идут твердотельные лазерные системы с полупроводниковой накачкой. Огромное преимущество химических лазеров заключалось в отсутствии необходимости создания громоздкой и тяжелой энергетической установки для питания лазера, химическая реакция являлась источником энергии. Основными недостатками этих систем по сей день являются экологическая опасность и громоздкость конструкции. Исходя из этого, сегодня ставка делается на твердотельные лазеры, поскольку они гораздо надежнее, компактнее, проще в обслуживании и безопаснее в эксплуатации, чем химические лазеры. Лазерные диоды, используемые для накачки активного тела лазера, легко совместимы с низковольтной ядерной и солнечной энергетикой и не требуют трансформации напряжения. Исходя из этого, авторы многих проектов считают возможным получить большую выходную мощность в случае твердотельного лазера, размещенного в том же объеме авиационного носителя. Ведь твердое тело имеет на много порядков величины большую плотность в сравнении со средой химического лазера. Вопрос энергетической накачки активной среды представляется особенно важным в условиях длительной эксплуатации мобильных комплексов. Сегодня уровень разработок твердотельные лазеров с полупроводниковой накачкой в США приближается к значению выходной мощности - 300 кВт. Однако достижение существенно больших значений выходной мощности лазера в стандартной и уже отработанной многомодульной геометрии представляется труднореализуемой задачей. Основная проблема в достижении большего уровня мощности для твердотельного лазера с полупроводниковой накачкой заключается в необходимости полного переосмысления технологии изготовления активных элементов лазерных мобильных комплексов. Лазеры мощностью 100 кВт компаний: “Textron” и “Northrop Grumman” состоят из большого числа лазерных модулей, что при увеличении выходной мощности комплекса до уровня в несколько МВт приведет к многим десяткам таких модулей, что для мобильных комплексов представляется нереализуемой задачей.
В. Баранец: А какие тактические лазерные установки в США уже можно, как говорится, пощупать руками?
В. Аполлонов: Компания “Нортроп” уже представила работоспособный тактический твердотельные лазер мощностью 105 кВт и намерена существенно увеличить его мощность. Впоследствии «гиперболоиды» предполагается устанавливать на наземные, морские и воздушные платформы. Тем не менее, речь в данном случае идет о тактическом ЛО, т.е. о системах, работающих на небольших дальностях. Мощность лазера – это есть выделяемая лазером энергия в единицу времени. При взаимодействии с ОВТ ее надо сравнивать с потерями на теплопроводность материала, на нагрев воздушного потока, обтекающего ОВТ при его движении и с долей лазерной мощности, идущей на отражение от ОВТ и возникающей на его поверхности плазмы. Отсюда видно, что греть ОВТ можно и лазерной указкой, но греть придется очень долго. В самом общем случае мощность лазера обеспечивается за счет эффективности накачки активной среды и ее размеров. Таким образом, становится ясно, что ввод максимально возможной энергии должен осуществляться в предельно короткие сроки. Но здесь есть очень важное ограничение – образование плазмы на поверхности ОВТ, затрудняющей прохождение излучения. Существующие мощные лазерные системы поэтому сегодня работают именно в этом доплазменном режиме. Но можно приручить и плазменный режим ввода энергии, но для этого нужно найти такой временной импульсно-периодический (И-П) режим, при котором импульсы излучения длятся очень короткое время и за время между импульсами плазма успевает вновь стать прозрачной и следующая порция излучения приходит на освободившуюся от плазмы поверхность. Но для поддержания высокого уровня полной энергии приходящей на ОВТ частота этих импульсов должна быть очень высокой, несколько десятков-сотен килогерц.
Сегодня в мире активно используются два режима лазерного воздействия на ОВТ: силовое воздействие и функциональное. При силовом механизме воздействия в ОВТ прожигается отверстие или отрезается какая-либо часть конструкции. Это приводит, например, к взрыву топливного бака или к невозможности дальнейшего функционирования ОВТ как единой системы, например, самолет с отрезанным крылом. Для реализации силового поражения ОВТ на больших дальностях нужны огромные мощности. Так, проекты “Стратегической оборонной инициативы” (СОИ) при дальности поражения более тысячи километров требовали уровня мощности лазера - 25 МВт и более. Уже тогда, в 1985 году, на конференции в Лас-Вегасе, где был дан старт полномасштабным исследованиям в области создания мощного ЛО, мне - члену делегации СССР, было понятно, что в ближайшие 30-40 лет стратегическое мобильное ЛО не будет создано.
Но есть и другой механизм - функциональное воздействие, или, как его называют в США, “умное воздействие”. При этом механизме воздействия речь идет о тонких эффектах, мешающих противнику выполнить поставленную задачу. Речь идет об ослеплении оптико-электронных систем (ОЭС) военного оборудования, об организации сбоев в работе электроники бортовых компьютеров и навигационных систем, о реализации оптических помех в работе операторов и пилотов мобильного оборудования и т.п. Это уже пришло и на стадионы, где лазерными указками пытаются слепить вратарей. При этом механизме резко увеличивается дальность эффективного воздействия за счет резкого снижения необходимых плотностей мощности лазерного излучения на цели, даже при существующем незначительном уровне выходных мощностей лазерных комплексов. Именно этот механизм срыва выполнения поставленных военных задач настойчиво предлагал в своем письме в директивные органы акад. А.М. Прохоров аж в 1973 г. И именно этот механизм сегодня доминирует в сфере применения ЛО. Так что еще раз убеждаемся: “Есть пророки в своем отечестве!“.
В. Баранец: Чем конкретно отличаются наземные, воздушные и морские платформы с ЛО США? Мы сегодня можем говорить о том, что армия США оснастила боевыми лазерами сухопутные, военно-воздушные войска и военно-морские силы?
В. Аполлонов: ЛО представляет собой оружие, которое использует высокоэнергетическое направленное излучение, генерируемое лазерными системами. Поражающие факторы на цели определяются термическим, механическим, оптическим и электромагнитным воздействием, которое с учетом плотности мощности лазерного излучения, может привести к временному ослеплению человека или оптико-электронной системы, к механическому разрушению (расплавлению или испарению) корпуса поражаемого объекта (ракеты, самолета и др.) к организации сбоев в работе электроники бортовых компьютеров и навигационных систем. При работе в импульсном режиме одновременно, при достаточно большой концентрации импульсной мощности на объекте, воздействие сопровождается и передачей механического импульса, что обусловлено взрывным возникновением плазмы. Сегодня наиболее приемлемыми для боевого применения в мобильном варианте считаются твердотельные лазерные системы c полупроводниковой накачкой. Так, твердотельные лазер военные специалисты США рассматривают как один из наиболее перспективных источников излучения для систем ЛО авиационного базирования, предназначенного для борьбы с баллистическими и крылатыми ракетами морского и воздушного базирования. Важной задачей является и задача подавления ОЭС ПВО и задача защиты своих самолетов - носителей ядерного оружия от управляемых ракет противника. В последнее десятилетие отмечается существенный прогресс в области создания ЛО, что обусловлено переходом от ламповой накачки его активных элементов к накачке с помощью лазерных диодов и матриц. Кроме того, возможность генерирования излучения на нескольких длинах волн позволяет использовать твердотельные лазеры не только для воздействия на цель, но и для передачи информации в различных системах оружия, например, для обнаружения, распознавания воздушно-космических целей (ВКЦ) и точного наведения на них луча мощного лазера.
В. Баранец: А какие еще важные разработки в этом же напрaвлении ведутся в США?
В. Аполлонов: Другое и очень важное направление в применении тактических лазеров продвигает компании “Raytheon” и “Lockheed Martin”, сделавшие ставку на волоконные твердотельные лазерные системы.
В. Баранец: Что такое волоконные лазеры?
В. Аполлонов: Совершенствование твердотельные лазерной техники привело к созданию нового типа устройств: оптических усилителей и лазеров на так называемых активных волокнах.
Первые волоконные лазеры были созданы на кварцевых волокнах, насыщенных ионами неодима. В настоящее время генерация получена в кварцевых волокнах с редкими землями: неодимом, эрбием, иттербием, туллием, празеодимом. Наиболее распространены сегодня в мире волоконные лазеры с ионами неодима и эрбия. 100-киловаттный волоконный лазерный комплекс уже интегрирован с зенитным артиллерийским комплексом. Создана и его сухопутная версия. Недавние испытания в Персидском заливе подтвердили высокую эффективность волоконного лазера при сбивании беспилотников (дронов) на небольших расстояниях 1,5-2 км и уничтожении специальных целей, установленных на небольших судах.
В. Баранец: Каков принцип работы такой «интеграции»? Как именно она работает? За счет
чего сбивали дроны?
В. Аполлонов: Несколько волоконных лазеров мощностью 15 кВт размещаются в стволе артиллерийского комплекса, взятого со всей своей инфраструктурой. С помощью системы наведения излучение концентрируется на беспилотнике и поджигает его. Речь, конечно, не идет о гигантских многотонных беспилотниках из титана и алюминия. Дальность поражения в пределах 1,5-2,0 км. Это представляется весьма важной технологией, учитывая наши прошлые проблемы с дронами во время военного конфликта 2008г.
Еще следует отметить разработанные США химические HF/DF лазеры, считавшиеся совсем недавно наиболее перспективными для боевого применения в космическом пространстве. У лазера на HF источником энергии является энергия химической цепной реакции между фтором и водородом. В результате образуются возбужденные молекулы фтористого водорода, которые испускают инфракрасное излучение с длиной волны 2.7 мкм. Но такое излучение активно рассеивается молекулами воды, содержащимися в виде пара в атмосфере. Был разработан также лазер на DF, работающий на длине волны излучения ~4 мкм, для которого атмосфера почти прозрачна. Однако, удельное энерговыделение этого лазера примерно в полтора раза ниже, чем на HF, а значит, требует больше топлива. Работа над химическими лазерами как возможным средством космического ЛО велась в США с 1970 года.
К ЛО предъявляются высокие требования по скорострельности, оно должно затрачивать на поражение каждой цели не более нескольких секунд. При этом лазерная установка должна была иметь источник дополнительной энергии, обладать устройствами поиска, целеуказания и наведения на цель, а также контроля ее поражения.
Первая успешная попытка перехвата ракет с помощью лазера была проведена в США в 1983 году, лазер был установлен на летающей лаборатории. В другом эксперименте с самолета были последовательно выпущены пять ракет класса "воздух-воздух". Инфракрасные головки ракет были ослеплены лазерным лучом и сбились с курса.
Важно также отметить и крупномасштабные эксперименты по функциональному (“умному”) поражению ВКЦ, которые были проведены на полигоне Белые пески в Нью-Мехико с использованием лазерного комплекса “MIRACL” мощностью 2,2 МВт. В качестве целей использовались спутники США с комплектом ОЭС на высоте 400 км и модели российских спутников. Результаты экспериментов были оценены специалистами как весьма успешные.
Следует отметить, что экологические проблемы содержания данного испытательного стенда на земле не закрывают глаза военных аналитиков на преимущества HF/DF комплексов в космосе, где сброс вредных компонентов в открытое пространство не представит с их точки зрения больших проблем. Одновременно с этим диапазон длин волн, генерируемый данным видом химического лазера, представляется чрезвычайно важным для подавления широкого спектра ОЭС. Тем не менее, дальнейшее масштабирование мощности данного типа лазера представляется труднореализуемым в силу гигантских весов и габаритов.
Другой важной разработкой ЛО в США, также ушедшей в небытие, следует считать уже хорошо известный кислород-йодный (COIL) лазер. В 2004 г. на авиабазе Эдвардс в Калифорнии компания “Northrop Grumman” провела первое испытание боевого лазера воздушного базирования. Испытания тогда прошли только на земле - установленный на макете самолета лазер включился всего на долю секунды, однако работоспособность ЛО была доказана. В данном типе лазера мощный поток фотонов возникает в результате химической реакции. Эти фотоны и формируют лазерный луч, длина волны которого -1,315мкм хорошо подходит для военных целей, такой луч хорошо преодолевает облачность. Предполагаемая длительность каждого выстрела - 3-5 секунд. Целью лазерного воздействия является топливный бак ракеты противника - в доли секунды луч разогревает его и бак взрывается. Полномасштабные стрельбовые испытания данного комплекса по воздушным мишеням, имитировавшим баллистическую ракету на разгонном участке, были проведены в 2007 году – на режиме малой мощности, и в январе-феврале 2010 года – уже на режиме большой мощности.
Структурно комплекс “YAL-1” включает самолет-носитель (переоборудованный “Boeing 747-400F”); непосредственно боевую лазерную систему на основе химического COIL лазера мегаваттного класса, включающую шесть установленных в хвостовой части рабочих модулей массой по 3000 кг каждый и иные, обеспечивающие работоспособность комплекса, системы и оборудование. Практически в огромном самолете не остается свободного места. Сегодня эта программа закрыта, летные испытания завершены, а сам лазерный комплекс используется в ангаре для исследования взаимодействия излучения с ОВТ в различных временных режимах генерации излучения.
Кроме этого под эгидой Агентства по перспективным оборонным исследованиям (DARPA), США разработали еще и много других систем, например, лазерную систему под обозначением “HELLADS” (Противоракетная система театра военных действий на базе высокоэнергетического лазера). Данная система использует 150-киловаттный лазер и предназначена для обороны районов сосредоточения войск и важных ОВТ от поражения управляемыми и неуправляемыми ракетами и артиллерийскими снарядами среднего и большого калибра.
В июне 2010 года ВМС США также провели эксперимент, в котором был задействован еще один “автоматизированный лазерный стрельбовой комплекс”, получивший обозначение “LaWS”. Данный комплекс включает в себя три лазера, два из которых для наведения на цель и один боевой. В ходе эксперимента с его помощью над морем были успешно сбиты четыре беспилотные мишени. Сделанные во время испытаний видеоролики с большим успехом демонстрировались на стенде “Raytheon” во время аэрокосмического салона “Фарнборо-2010”.
Сегодня американский флот уже экспериментально изучает в Персидском заливе возможность поражения с помощью ЛО не только беспилотников, но и маломерных надводных целей.
Следует еще упомянуть и о тактическом комплексе "Скайгард", который создан на базе демонстрационного образца наземного тактического комплекса. Мобильный комплекс ЛО имеет мощность излучения до 300 кВт, а уменьшенные масса и габариты позволяют транспортировать его по земле и перебрасывать по воздуху. Основой комплекса является лазерная установка на базе химического фтор-дейтериевого лазера с рабочей длиной волны 3,8 мкм. В состав комплекса входят также радиолокационная станция управления стрельбой, командный пункт и вспомогательные средства.
В. Баранец: Насколько можно доверять сообщениям американских СМИ об успешных разработках ЛО и достигнутых результатах?
В. Аполлонов: В полной мере, хотя иногда для усиления эффекта на публику, от которой зависит финансирование проектов, бывают и талантливые инсценировки с привлечением динамита, высокого давления и др. штучек. На эти спектакли с удовольствием ходят и журналисты, которые потом делают свою часть работы по вовлечению других, не очень опытных в этих вопросах, стран в траты на получение не всегда убедительного результата. Но такие представления, как мы хорошо знаем, бывают не только в США.
В. Баранец: Какие проблемы развития боевых лазеров стоят наиболее остро?
В. Аполлонов: Отсутствие абсолютно новой элементной базы для создания новых образцов ЛО. Так, например, дальнейшее совершенствование твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой потребовало развития технологии лазерной керамики, а это в свою очередь требует времени и значительных дополнительных средств. Еще один пример связан с развитием технологии мощных лазерных диодных линеек и матриц. США по данным японских СМИ потратили на эти цели к началу 2000-х уже более 100 млрд. долларов и совершенствование технологии ЛО продолжается.
В. Баранец: А за счет чего может быть достигнута многомегаваттная мощность?
В. Аполлонов: За счет мозгов и огромного труда. Нужны новые идеи, нужна развитая промышленная инфраструктура, талантливые исполнители, деньги, время и воля государства. Нельзя слепо следовать идеям, навязываемым нам в красивых рекламных роликах.
СПРАВКА
Лазерная диодная линейка – это единый монолитный излучающий прибор, содержащий до 100 лазерных структур, полный линейный размер которого составляет 10 мм.
Лазерная диодная матрица - это излучающий прибор, собранный из большого числа лазерных диодных линеек. Сегодня излучаемая средняя мощность таких матриц лазерных диодов уже измеряется в десятках киловатт.
В. Баранец: В иностранной и российской научной литературе часто можно встретить термины «стратегические» и «тактические» ЛО. По каким критериям они отличаются?
В. Аполлонов: Здесь главным параметром выступает мощность лазерного комплекса, с которой тесно связана дальность эффективного применения. Часто бывает так, строят стратегический комплекс, а он оказывается всего лишь тактическим. Так произошло и с последней и наиболее затратной разработкой “YAL-1A”, она первоначально была рассчитана на дальность в 600 км, а на практике продемонстрировала требуемую эффективность только на дальности 130 км. Следует заметить, что тактические лазерные комплексы на меньших уровнях мощностей в США уже весьма близки к тиражированию и реальному применению. Так что эксперты Пентагона и не думают о закрытии многих “недотянувшихся до планки” лазерных программ ЛО и всемерно способствуют их дальнейшему развитию. Но очень затратные, тяжелые и громоздкие системы ЛО -”лазерные монстры”- ушли с научно-технической арены в интересах военных навсегда.
В. Баранец: Вам известно, что думают амepиканские ученые о том, как появление боевого ЛО повлияет на характер современной войны?
В. Аполлонов: Прогресс не остановить! Как я у же говорил, лазерам в Июне прошлого года исполнилось 60 лет.(T.H. Maiman “Stimulated optical radiation in ruby”,Nature V.187,Aug.1960) В недавнем докладе DARPA говорилось о глобальном изменении «правил игры» после широкого распространения «оружия направленной энергии», которое превратит традиционные символы военной мощи в устаревший хлам на уровне пушечных ядер и кавалерии. Стратегическая авиация вышла на приличный уровень за 110 лет. Так что у стратегического ЛО еще есть в запасе 50 лет. Но в действительности его создание произойдет гораздо быстрее.
В. Баранец: А что вы можете сказать о разработке ЛО в России?
В. Аполлонов: Россия, по мнению многих экспертов и данным СМИ, была первой страной, достигшей в этой области заметных результатов. Как сообщило РИА “Новости”, комментируя сообщения об успешных испытаниях компанией "Боинг" химического лазера на самолете, Россия начала заниматься разработками в области тактического ЛО одновременно с США и имеет в своем арсенале опытные образцы высокоточных боевых химических лазеров. Из слов агентства следует, что "Первая подобная установка была испытана в СССР еще в 1972 году. Уже тогда отечественная мобильная "лазерная пушка" была способна успешно поражать воздушные цели. С тех пор возможности России в данной области значительно возросли. Также же было отмечено, что в прошедшее время на эти работы выделялись значительные средства, что должно было привести к дальнейшим успехам. Однако хорошо известный специалистам период научно-технического ненастья, после подписания М.С. Горбачевым на Байконуре приказа о закрытии всех работ по ЛО, нанес лазерным исследованиям в стране значительный ущерб. (Laser weapons development in full swing in U.S. and Russia, December 19, 2014 Dmitry Litovkin, specially for RIR).
Сразу после этого события байки на тему “ЛО — это блеф” стали активно распространяться в печати. В итоге вокруг боевых лазеров в нашей стране сформировался эпический набор мифов, препятствующих дальнейшему развитию исследований в этой области. Большинство из них было построено по принципу — либо сознательная ложь, либо старательное превращение мухи в слона. На самом деле эффективная помощь лазеров на поле боя - чрезвычайно значима и незаменима, а армия, которая сможет полноценно обзавестись ими, получит внушительное преимущество над противником. Так, например, авиация, способная активно обороняться от зенитных ракет и ракет воздух-воздух с помощью ЛО, станет в гораздо меньшей степени уязвимой для средств ПВО. И таких примеров - очень много.
В. Баранец: А за счет чего? Как это, на Ваш взгляд, будет работать?
В. Аполлонов: Речь в случае авиации может вестись о лазерном подавлении ОЭС наведения ракет на цель. При этом, важно понимать, что развитие лазерных технологий является критически важным вовсе не для американцев, а в большей степени для нас, для России! Боевые лазеры – это очевидный для сегодняшней армии асимметричный ответ на быстро убывающее превосходство Запада по развитию высокоточного оружия. “Идеология” последнего утверждения в предельно грубой форме сводится к тому, что наш потенциальный технологически продвинутый противник вместо высыпания десятков болванок «по площади» будет точно «укладывать» на наши головы единичный, хотя и гораздо более дорогой боеприпас, вспомните Югославию. Однако, такая схема особенно уязвима по отношению к лазерным оборонительным системам, которым все равно, что «жечь» — архаический снаряд за две сотни долларов или дорогущую ультрасовременную ракету. При этом количество этих высокоточных снарядов на борту носителя не столь велико, а их стоимость - в сотни раз больше, чем у самого дорогостоящего лазерного «выстрела».
В. Баранец: Можно ли сегодня говорить, что исход будущих войн будет во многом зависеть от сражений лазерных войск на земле и в космосе?
В. Аполлонов: Несмотря на международно установленные запреты ЛО усилиями США рано или поздно будет выведено в космос. Таковы реалии развития событий в мире в последние годы. Космос, по оценке американских военных специалистов, является высшим приоритетом и передним рубежом в уже происходящих в мире конфликтных ситуациях. Он рассматривается в качестве потенциального театра военных действий, на котором должно быть обеспечено безоговорочное преимущество США над любым противником. Во многих опубликованных документах США акцентируется внимание на том, что, только овладев приоритетом в космосе во всех его формах, можно оставаться политическим, экономическим и военным лидером в мире и доминировать в военных конфликтах будущего.
Американские специалисты считают приоритетными работы по созданию средств контроля космического пространства, перехвата, инспекции и вывода из строя искусственных спутников Земли (ИСЗ) противника, а так же работы по созданию систем обнаружения воздействия на собственные ИСЗ и их защиты от такого воздействия. В недалеком будущем стратеги США допускают возможность появления разнообразных противоспутников, выводимых на орбиты скрытно или под видом ИСЗ иного назначения.
В. Баранец: Вы хотите сказать, что США уже «забивают» место в космосе для создания там стационарных бaз ЛО?
В. Аполлонов: Программа беспилотного космоплана X-37B разрабатывается в США с начала 2000-х годов корпорацией Boeing в интересах Пентагона. Миниатюрный космический аппарат (КА) внешне похож на уже не использующиеся больше шаттлы, его длина составляет 8,9 метра, а размах крыла – 4,5 метра. Его взлётная масса – около пяти тонн. На данный момент уже известно о двух построенных X-37B, они выполнили пять полетов. Первый состоялся в 2010 году, он продолжался 244 дня. Следующие четыре полёта длились 468, 675, 718 и 780 дней соответственно. Последний продолжался с 7 сентября 2017-го по 27 октября 2019 года. После полёта на орбите аппарат совершает посадку в самолётном режиме. Следует отметить, что изначально космоплан X-37B был рассчитан на выполнение миссий на орбите продолжительностью не более 270 дня. С момента своего первого запуска в 2010 году космоплан X-37B в общей сложности находился на орбите более 2865 дней, преодолев более одного миллиарда миль (1,6 млрд км) за шесть миссий, причем последняя миссия, стартовавшая в мае 2020 года, всё ещё продолжается. Секретное предназначение КА полностью соответствует документу «Национальная космическая политика США» 2006 года, провозглашающему право США частично распространить национальный суверенитет на космическое пространство.
Важное место среди возможных видов эффективных средств борьбы в космосе американскими стратегами отводится и ЛО космического базирования. В соответствии с доктриной США КА такого типа будут использоваться и для контроля космического пространства, включая идентификацию, инспекцию и уничтожение КА противника, а также эскортирование своих крупных КА в интересах их защиты. Именно в таких сферах планируется использование перспективных лазерных разработок, необходимых для осуществления будущих космических операций.
В. Баранец: Как, на Ваш взгляд, поведут себя США, когда другие космические страны, скажем, Россия и Китай, поставят вопрос о междунарoдных «правилах использования» ЛО в космосе?
В. Аполлонов: Тот же документ говорит, что США будут выступать против разработки новых правовых режимов или иных ограничений, целью которых будет прекращение или ограничение доступа США в космос или его использование. Соглашения или ограничения по контролю над вооружениями не должны нарушать право США осуществлять исследования, разработку, испытания, деятельность, а также иные действия в космосе в целях национальных интересов. В этой связи министру обороны США предписывается "создать потенциал, планы и варианты для обеспечения свободы действий в космосе, а также для лишения противника такой свободы действий". Яснее, четче сказать трудно.
В. Баранец: ЛО может быть как средством нападения, так и защиты. Как тут увязывается одно с другим?
В. Аполлонов: Одной из важнейших задач, решаемых при создании новых образцов вооружения, в настоящее время является противодействие средствам воздушно-космического нападения (ВКН) противника, непрерывное развитие и совершенствование которых делает задачу разработки средств борьбы с ними чрезвычайно важной и актуальной. По мнению отечественных и зарубежных специалистов, к наиболее перспективным средствам борьбы со средствами ВКН нового поколения следует отнести лазерные. Создание сверхмощного стратегического ЛО открывает новые возможности для борьбы с некоторыми видами средств ВКН, эффективное противодействие которым становится проблематичным с использованием традиционных средств ПВО и ПКО.
В. Баранец: А можно пояснить все это на конкретном примере?
В. Аполлонов: Подлетное время, в этом ключ к пониманию ситуации. С приближением к нашим границам ракетных комплексов потенциального противника это критически важное время резко уменьшается. Помощь в восстановлении паритета можно искать в реализации локальной защиты особо важных для обороноспособности страны ОВТ на основе тактических лазерных комплексов, способных к мгновенному ответу. Эта тенденция находится, как сейчас модно говорить, в тренде и важно учитывать, что в США и других странах в настоящее время интенсивно ведутся масштабные работы по созданию стратегических комплексов ЛО для поражения (подавления) ВКЦ.
В. Баранец: А в каких именно «других странах»?
В. Аполлонов: Это, конечно же, Франция, Германия, Англия, Израиль, Япония, которые уже давно присутствуют на рынке лазерных технологий и достаточно энергично занимается проблемой создания эффективного боевого ЛО, способного поражать ВКЦ. Израильское правительство, в частности, очень заинтересовано в обладании таким средством для борьбы с ракетами, которые используют соседствующие с ним исламские группировки для обстрела территории Израиля. В этой связи был создан корпорацией TRW по заказу американской армии и израильского министерства обороны мобильный тактический высокоэнергетичный химический лазер. С его помощью была сбита ракета реактивной системы залпового огня типа "Катюша". Испытания были проведены в штате Нью - Мехико. По данным разработчиков, химический лазер генерирует мощный луч, радиус действия которого может достигать десятков и даже сотен километров (видимо, в функциональном режиме).
Это и Южная Корея, которая, как сообщают международные СМИ также создает ЛО, которое будет способно выводить из строя ракетные и артиллерийские системы КНДР. Мощная лазерная установка разрабатывается группой исследователей из министерства обороны и нескольких южнокорейских военных компаний. Цель заключается в передаче этого ЛО армии для использования в качестве средства обороны в случае применения Северной Кореей ракет и дальнобойной артиллерии. Это и Япония, которая в целях защиты от северокорейских баллистических ракет, разрабатывает мощный лазер, способный их сбивать. По мнению японского министерства обороны, “ЗРК Patriot” должен поражать ракеты в атмосфере, а ЛО - сразу после пуска на начальном участке траектории полета. Именно по этой схеме ведутся работы и в США – кураторе этих лазерных программ.
Китай, по данным американской прессы, также как и другие высокотехнологичные страны обладает ЛО. Недавняя публикация в США информации о попытке ослепления их КА военными Китая, тому возможное подтверждение. Создаются и лазерные комплексы, способные сбивать ракеты на низких высотах. Лазерным лучом, при этом предполагается выведение из строя системы управления ракеты.
В. Баранец: А что происходит в США в вопросе применения ЛО в ВМФ?
В. Аполлонов: Согласно отчету исследовательской службы Конгресса США за апрель 2020 года - “Лазеры, рельсотроны и управляемые снаряды для ВМФ” - ЛО значительно улучшает способность ВМФ защищать свои корабли от врага с помощью практически неограниченного количества планируемых к реализации выстрелов. В последние годы военно-морской флот использовал значительные достижения в области промышленных твердотельных лазеров и десятилетия исследований и разработок военных лазеров, проводимых другими подразделениями Министерства обороны США, чтобы добиться существенного прогресса в развертывании высокоэнергетического твердотельного ЛО на надводных кораблях ВМФ. Надводные корабли ВМФ сначала будут использовать высокоэнергетическое ЛО для подавления или сбивания с толку (Ослепления) датчиков разведки, наблюдения и разведки, для противодействия малым лодкам и БПЛА и в будущем, также для противодействия ракетам противника. Высокоэнергетическое твердотельное ЛО на кораблях ВМФ, как правило, будет оборонительным оружием ближнего действия - оно будет противостоять целям на дальностях от одной мили до, возможно, в конечном итоге нескольких миль. Помимо низкой предельной стоимости выстрела и большой емкости магазина, потенциальные преимущества корабельного ЛО включает быстрое время поражения, способность противодействовать радикально маневрирующим ракетам, способность вести высокоточный бой и возможность использовать ЛО для постепенного реагирования, начиная от обнаружения и наблюдение за ОВТ с целью выведения их из строя. Однако ЛО не являются “серебряной пулей” для защиты от всех угроз или при любых обстоятельствах. Потенциальные ограничения корабельных систем ЛО связаны с прямой видимостью; атмосферное поглощение, рассеяние и турбулентность, которые не позволяют судовому ЛО быть всепогодным оружием; эффект, известный как тепловое расплывание, которое может снизить эффективность ЛО; возможное использование противником укрепленных целей и средств противодействия, а также риск сопутствующего ущерба, включая повреждение своих самолетов и спутников и необратимое повреждение зрения человека, включая полное ослепление. Тем не менее, все службы армии США рассматривают ЛО как будущие неотъемлемые и бесценные компоненты интегрированной многоуровневой системы защиты для платформ, стационарных ОВТ и боевых истребителей.
В. Баранец: А в России какие-то аналогичные разработки ЛО ведутся? Чего мы добились?
В. Аполлонов: По мнению экспертов и данным СМИ, СССР был первым, достигшим в этой области заметных результатов. Славные успехи прошлого отечественных создателей ЛО подтверждаются следующими хорошо известными фактами. Так в 1977 г. в ОКБ им. Г.М. Бериева были начаты работы по созданию летающей лаборатории "1А", на борту которой размещалась лазерная установка, предназначенная для исследования распространения лучей в верхних слоях атмосферы. Эти работы проводились в широкой кооперации с предприятиями и научными организациями всей страны, основным из которых являлось ЦКБ "Алмаз", возглавляемое академиком Б.В. Бункиным. Базовым самолетом для создания летающей лаборатории под индексом “А-60” был выбран”Ил-76МД”, на котором были проведены значительные доработки, изменившие его внешний вид. Впервые летающая лабораторию "1А" поднялась в воздух в 1981 г. В конце 1991 г. была поднята в воздух следующая летающая лаборатория "1А2 СССР-86879”. На её борту размещался новый вариант специального комплекса, модифицированного с учетом предыдущих испытаний. По данным источника, приведенного ниже, в конце 60 гг. в местечке Сары-Шаган (Казахстан) была построена лазерная установка "Терра-3". В интервью газете "Красная звезда" один из создателей советской программы военных лазеров профессор П.В. Зарубин отметил, что к 1985 г. наши ученые точно знали, что в США не могут создать компактный боевой лазер, а энергия самого мощного из них не превышала тогда энергии взрыва малокалиберного пушечного снаряда. В то время на этой установке уже был создан лазерный локатор, работу которого в 1984 г. предлагалось проверить на реальных КА, находящихся на орбите. Хорошо освещены в печати и разработки ЛО, проведенные в НПО “Астрофизика”, руководимом в то время Н.Д. Устиновым. ( П.В. Зарубин. Лазерное оружие. Миф или реальность. ООО “Транзит-Икс” 2010г.)
Состояние лазерных программ того времени хорошо охарактеризовал бывший начальник Генерального штаба Ю. Н. Балуевский: “Могу уверенно сказать, что развитие военных технологий и создание современных форм эффективного ЛО развивается параллельно и находится примерно на одинаковом уровне во всех тех странах, которые имеют возможность его развивать”. (Laser weapons development in full swing in U.S. and Russia, December 19, 2014 Dmitry Litovkin, specially for RIR). Высказывание очень хитрое, из него не вполне ясно имела ли Россия возможность все эти трудные годы в полной мере развивать лазерные технологии и характерные для того времени типы ЛО. Конечно, значительное сокращение финансирования лазерных программ имело место быть, но значительный отрыв от остального мира в понимании проблем мощных лазеров в прежние годы и весьма эффективные НИРовские программы позволили сохранить потенциал российской лазерной науки и в некоторых направлениях исследований опять значительно уйти вперед. Так, важным результатом исследовательских работ последнего времени является комплекс ЛО “Пересвет”. Высокие оценки в полной мере относятся и к развитой в стране новой дисковой технологии, а также к новым временным режимам генерации лазерного излучения для компактных мощных систем.
Исключительно важной представляется и разработка новых физических механизмов воздействия на ОВТ, определяемых этими новыми режимами. Согласно автору статьи“Секреты комплекса “Пересвет”: как устроен российский лазерный меч?” А. Митрофанову, можно сформулировать ряд выводов, которые понятны специалистам, работающим в области лазерной техники. Комплекс ЛО “Пересвет” с высокой степенью вероятности не является системой, построенной на основе волоконных лазеров. Основной причиной этого является то, что в годы перестройки из России в США “сбежал” ведущий разработчик волоконных лазеров, получил там серьезную финансовую и организационную поддержку и вернулся в Россию в другом качестве. Научно-техническое объединение «ИРЭ-Полюс», на базе которого была сформирована транснациональная корпорация IPG Photonics Corporation, зарегистрированная в США и являющаяся ныне мировым лидером в индустрии волоконных лазеров большой мощности. Международный бизнес и основное место регистрации IPG Photonics Corporation подразумевает её строгое подчинение законодательству США, что с учётом текущей политической ситуации в мире не предполагает передачу России критических технологий, к коим, безусловно, относятся технологии создания компактного и легкого тактического и стратегического ЛО. Других организаций в России, производящих мощные волоконные лазеры, автору цитируемой статьи не известно. Каково истинное устройство созданного в России комплекса ЛО“Пересвет” А. Митрофанову, как и многим экспертам в нашей стране, не известно также. Информация засекречена. Тем не менее, ситуация с волоконными лазерами в стране, похоже, требует более серьезного рассмотрения, учитывая состоявшийся выход волоконной технологии на создание легкого и компактного тактического ЛО под контролем Вашингтона.
В. Баранец: А можно более подробно о том, что происходит сегодня в этой критически важной области высоких технологий?
В. Аполлонов: На сегодняшний день ЛО представляется одним из самых перспективных и наиболее быстро развивающихся оружейных видов в мире. Объектами поражения для ЛО могут быть высокотехнологичная техника, военная инфраструктура противника и даже его экономический потенциал. И все же, боевое предназначение, существующего ЛО на данный момент, пока только тактическое. Однако наращивание мощности тактических лазеров, происходящее у нас и за рубежами отечества и появление новых идей в его использовании, например, совмещение мощных лазерных комплексов с возможностями геофизики, может привести к качественному скачку - превращению ЛО и в грозное геофизическое оружие.
Россия неоднократно оказывалась в ситуации, когда нужно было “пролезать в игольное ушко”. Вот и сейчас обстановка вокруг России складывается довольно скверным образом. Надо совместными усилиями преодолеть благодушие последних двадцати лет. И мы его преодолеем, нет сомнения. Но для этого нужно вырваться из плена продолжающегося копирования многих хорошо рекламируемых разработок тактических лазеров США – неэффективных, громоздких и не позволяющих даже в глубокой перспективе достичь стратегических целей, стоящих перед воздушно-космической обороной (ВКО) Страны. Есть много различных сред для создания эффективного ЛО. Мировая лазерная наука начала свое восхождение с твердого тела и, похоже, закончит именно твердым телом при поиске конструкций с минимальным отношением веса к мощности системы, выраженным в кг / кВт, важным для мобильных применений мощных и сверхмощных лазерных комплексов для гражданских и военных применений. Сравнение данного весового фактора для газоразрядных, газодинамических, химических лазеров и лазеров на парах щелочных металлов с аналогичным отношением для нового поколения твердотельных лазеров говорит о безусловном приоритете последних. Ведь достижения этим весовым фактором величины -5 кг / кВт и меньше можно уверенно говорить об быстром оснащении практически всей боевой авиации (самолеты и вертолеты), всего подвижного состава поля боя и средств морского базирования тактическим (а в перспективе и стратегическим) ЛО! Для всех перечисленных выше устаревших типов лазерных комплексов величина весового фактора оказывается по данным военных экспертов США значительно больше величины в 200 кг / кВт.
Компания “Lockheed Martin” уже заявила о достижении соотношения 5 кг / кВт для современных т/т лазерных систем c полупроводниковой накачкой и видит перспективу его дальнейшего снижения. В случае комплексов ЛО на основе волоконных лазерных систем, действие которых недавно было продемонстрировано в Персидском заливе, это мало что меняет. В силу малости выходного зрачка волокна (сотни микрон) И-П режим с большой энергией импульсов принципиально невозможен. А значит, возможно лишь использование традиционного и абсолютно малоэффективного непрерывного режима воздействия, с которым и мы и американцы уже “наигрались” во времена СОИ.
Но есть и другой “современный” твердотельных лазер – дисковый лазер. Этой идее акад. Н.Г. Басова правда уже 54 года, но именно этот принцип построения мощных лазерных комплексов оказывается сегодня и надолго в будущем доминирующим. При том же, весьма выгодном весовом факторе < 5 кг / кВт этот конструктивный принцип позволяет реализацию высокоэнергетического высокочастотного И-П режима, т.к. апертура существующего сегодня дискового лазера имеет диаметр порядка 1,5 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, могут выстраиваться параллельно и мощность складывается на цели. Исходя из приведенных цифр видно, что 100 кВт лазер 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. Однако следует отметить, что комплексы ЛО значительно большей средней мощности нужны для выполнения задач ВКО. Но от дисковой геометрии модулей мощностью даже в 75 кВт ( это увеличение планируется за счет качества отражающих покрытий) до уровня мощности всей системы порядка 25 МВт дистанция гигантского размера. Сложить мощность более 100 модулей в единый луч в случае мобильного комплекса не представляется возможным. В чем же трудность, о которой много лет назад говорил акад. Н.Г. Басов?
Усиленное спонтанное излучение (УСИ), или, проще говоря, сброс энергии вдоль диаметра диска мешает существенно увеличить его апертуру. А если найти решение проблемы подавления УСИ, то при апертуре с диаметром 50 см можно серьезно говорить о сверхкомпактном комплексе ЛО со средней мощностью 10 МВт. Другая проблема, о которой говорил академик – охлаждение диска. Эта проблема была нами решена уже давно при создании силовой оптики для мощных лазеров мегаваттного класса. Недавно нам удалось найти решение и второй грозной проблемы – подавление УСИ. Теперь можно представить себе авиационный носитель с лазерным комплексом мощностью 10 МВт на борту, эффективно решающим задачи лазерной чистки космоса от космического мусора (КМ) и важные задачи ВКО на стратегических дальностях. И это будет прорыв в решении задачи укрепления обороноспособности Государства!
В. Баранец: Что серьезно мешает развитию работ в области ЛО?
В. Аполлонов: Вместе с активной работой в лабораториях, цехах и на стендах надо начать активно бороться с анти - пропагандой. Например такой, как: “Лазеры – это очень дорогие игрушки, они не способны решать какие-либо оборонные задачи, за последние 60 лет они мало в чем изменились и т.п. “. Причины такой обстановки вокруг лазеров вполне очевидны были в прошлом, но остается эхо этих событий в стране и сегодня:
- Во-первых, весьма успешная советская лазерная программа 70-80-х была буквально “зарезана” в начале 90-х как неперспективная – и персонажи, сделавшие это, по понятным причинам не слишком жаждут отвечать за свои конъюнктурные решения, и занимаются сегодня в значительной степени более прибыльным и безопасным для карьеры бизнесом либо отдыхают где-то за рубежом;
- Во-вторых, если за производством традиционных видов вооружения в нашей стране маячат бизнес – интересы вполне определенных групп влияния, то лазерного лобби в нашей стране практически не слышно, т. к. иных уж нет, а те далече;
- B-третьих, значительная часть российской политической элиты всегда готова закрыть глаза на усиление возникающей “ассиметрии” в области стратегических вооружений просто для того, чтобы не раздражать “заокеанских партнеров” и всегда иметь гарантированный доступ к своим счетам в западных банках;
- В-четвертых, продолжать бороться за интересы обороноспособности страны сегодня не так уж и безопасно для личной карьеры и здоровья. Нужно обладать завидным мужеством, большим научным кругозором, интуицией и специальными знаниями в данной области высоких технологий, а также хорошим видением перспективы дальнейшего развития стратегической обстановки в мире для отстаивания своей позиции в современных условиях.
В. Баранец: Можем ли мы сегодня говорить о начале “гонки лазерных вооружений” в мире?
В. Аполлонов: Очевидно, что в мире уже развернулась “лазерная идейная и технологическая гонка”. Наиболее развитые страны, опираясь на свое технологическое преимущество, направляют многомиллиардные средства на разработку высокотехнологичных лазерных систем следующих поколений. Их вложения в новые технологии создания ЛО просто не сопоставимы с тем, что делаем мы. Они в десятки раз больше. Именно о необходимости ускоренного развития высоких технологий в недавнем выступлении говорил Президент России В.В. Путин. В этой связи важно отметить и мнение американских специалистов, заключающееся в том, что сегодня одним из наиболее эффективных средств завоевания технологического превосходства в мире по-прежнему являются лазерные технологии. Россия усилиями Нобелевских лауреатов А. М. Прохорова, Н. Г. Басова всегда была одним из мировых лидеров в этой области, надеюсь и останется в будущем.
В. Баранец: И почему же мы потеряли позиции? Куда делось “наследство” наших великих ученых?
В. Аполлонов: Оно никуда не делось, оно здесь, с нами. Высокочастотный И-П режим был разработан в соавторстве с акад. А.М. Прохоровым. Прошло 19 лет со дня его ухода, а мы так и не продвинулись в плане дальнейшего масштабирования мощности этого режима генерации. Нужны средства и внимание Государственных структур, ответственных за это направление научно-технической деятельности. Другой пример. С момента предложения акад. Н.Г. Басовым дисковой геометрии лазера прошло 54 года.
Его “дисковый лазер” представляет собой революционный шаг в развитии физико-технических основ и технологии лазеров и открывает новые перспективы их дальнейшего развития и эффективного применения для решения нового класса задач, как гражданского, так и военного применения. Патент, тем не менее, принадлежит не Н.Г. Басову, а гастролировавшему по России с острым карандашом и толстым блокнотом немцу. Прошло полвека, а государственная поддержка в развитии этой уникальной технологии по-прежнему недостаточна. Представляется также ошибочной и политика концентрации материальных ресурсов в одном, находящемся на периферии Лазерном центре. Известно, что кадры решают все, а исторически наиболее квалифицированные в области лазерных технологий кадры страны располагались в Москве и Санкт-Петербурге. В подобной ситуации они оказываются лишенными возможности эффективно участвовать в создании новых образцов лазерной техники. А создание новой плеяды инженерно– технических умельцев есть процесс длительный, да и времени на обучение нет!
В. Баранец: Что вы скажите о весьма успешной американской лазерной программе “SHiELD”? Какие задачи будет решать этот комплекс?
В. Аполлонов: В США заявлена и успешно выполняется программа “SHiELD” (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), которая является комплексной программой создания истребителя 5 го - 6 го поколений с ЛО на борту для защиты самолета от ракет воздух-воздух и земля-воздух. Она включает разработку компанией “Northrop Grumman” системы управления лучом лазера, разработку собственно лазера компанией “Lockheed Martin” и интегрирование всей системы ЛО в единый лазерный комплекс компанией “Boeing”. “Аir Force” США планируют получить эти лазерные авиационные комплексы из-за коронавирусной пандемии и технических трудностей только к концу 22-го года. Очевидно, что создаваемый новый авиационный комплекс ЛО “SHiELD” будет способен не только решать задачи собственной защиты от ракетного нападения, но и представит большую угрозу для ОВТ и авиации противника. Лазерное излучение микронного диапазона значительно поглощается и рассеивается в условиях “Персидского залива”, где было проведено много демонстрационных испытаний тактических комплексов ЛО для борьбы с “дронами” и катерами малого водоизмещения. Известно, что в таких условиях мощность луча падает втрое на каждой миле дистанции. И это, действительно, усложняет применение ЛО в условиях большой влажности. Но из этого не следует вывод, заявляемый некоторыми экспертами у нас и за рубежом, что ЛО не эффективно в принципе!
Нужно наращивать мощности комплексов ЛО и уходить на, действительно, много больший уровень мощностей, на другие временные режимы генерируемого излучения. Так, например, перевод непрерывного режима генерации излучения в высокочастотный И-П позволяет на порядок величины увеличить дальность поражающего фактора при увеличении пиковой мощности импульсов на несколько порядков величины в сравнении с мощностью изначально непрерывного режима. Есть и совершенно другие военные задачи помимо уничтожения “дронов” и мелких катеров. Это использование ЛО в верхних слоях атмосферы и в космосе. На высотах 8-9 км. воздушная среда гораздо более прозрачная и прицельные дальности для уничтожения ОВТ даже для уровня мощности в 100-150 кВт могут составить многие десятки км. А если речь идет о мегаваттном уровне мощностей, то уже историческими работами специалистов из США и СССР экспериментально доказана реальность диапазона активного оперирования “лазерными монстрами” до 100 км . Другое дело, что все это, опять же, тактический диапазон дальностей и надо продолжать наращивать мощность ЛО для достижения стратегического уровня дальности в 1000 км и более при значительном снижении весов и габаритов создаваемых комплексов.
В. Баранец: А что делается в плане дальнейшего масштабирования мощности ЛО для космоса, о котором говорят в США?
В. Аполлонов: В космосе воздуха и паров воды практически нет и, значит, нет существенного поглощения и рассеяния излучения! Вопрос дальности поражения ОВТ будет зависеть только от оптического качества генерируемого излучения и от уровня мощности лазерного комплекса. Но еще надо это многомегаваттное ЛО умудриться вывезти в космос. Именно для этого акцент в работах США делается на твердотельной дисковой технологии, позволяющей понизить весовой фактор даже до 2 кг/ кВт и ниже в случае решения проблемы создания лазера на основе диска большого диаметра. Такое решение комплекса физико-технических проблем, связанных с масштабированием диска, насколько нам известно, в США пока не найдено. Но работы по его поиску активно ведутся. Ведутся они и во многих других странах мира, доклады об этих поисках представлялись на многих конференциях по высокоэнергетическим лазерам и их применениям. В силу ряда физических ограничений максимальная мощность лазера с одиночным диском с оптимальным размером диска не более 1,5 см находится в пределах 4-8 кВт в зависимости от качества излучения. Попытки сложения излучения большого числа модулей, так же, как и в случае с волоконными модулями представляются мало перспективными в плане выхода на мегаваттные уровни мощности. Единственно верным подходом к созданию стратегического твердотельных ЛО остается получение лазерного излучения в едином резонаторе с дисковым активным элементом большого диаметра. Именно на этом пути, богатом физико-техническими и технологическими трудностями, возможно создание всей линейки твердотельных лазерных комплексов от тактического уровня и до стратегического. Такое физико-техническое и технологическое решение проблемы моно-модульной геометрии масштабируемого дискового лазера, найденное опять же в России, и есть надежный путь создания масштабируемого по мощности ЛО. А это и есть та цель, к которой стремились и стремятся создатели высокоэнергетических лазерных систем во всем мире. Именно на этом пути могут быть решены проблемы стратегического ЛО, которые сегодня выдвигаются на передний план. Вся линейка тактических комплексов ЛО на данном пути обеспечивается автоматически.
В. Баранец: Что такое дисковый лазер?
В. Аполлонов: Дисковый лазер называется так потому, что в нем лазерный т/т активный элемент выполнен в виде диска с толщиной, много меньшей его диаметра, имеющего высокоотражающее покрытие на одной из сторон этого активного элемента как для отражения лазерного излучения, так и для накачки. В этом лазере согласно акад. Н.Г. Басову нужно было решить две проблемы: охлаждение диска и подавление УСИ, т.е. подавление генерации излучения в плоскости диска. В середине 2013-го года решение этих проблем нами было найдено! Открыта перспектива создания “суперлазера” для нового класса задач! Моно - модульный масштабируемый до стратегического уровня мощности дисковый лазер большого диаметра может и должен быть сделан нами, что позволит России вновь занять лидирующую позицию в данном весьма принципиальном вопросе фундаментальной лазерной физики. Моно-модульная дисковая геометрия лазера является наиболее эффективной формой реализации компактного, легкого и надежного лазера, способного при средней мощности в пределах 25 МВт быть размещенным на борту существующих летательных аппаратов. Даже уже достигнутые для т/т лазерных систем с п/п накачкой удельные параметры выраженные в кВт/кг, позволяют говорить в случае дисковой геометрии большого диаметра о возможности нового и весьма эффективного решения широкого спектра задач ВКО страны. Эти новые-старые технологии – И-П режим с высокой частотой повторения импульсов (>10кГц) и моно-модульный диск - прекрасно сочетаются в едином лазерном комплексе. В частности, нами за прошедшие годы, помимо экспериментальной демонстрации режима на уровне 10 кВт и применения этого режима для резки металлов, стекла и композита, теоретически показана высокая эффективность применения высокочастотного И-П режима для решения задачи эффективного уничтожения КМ, для резки толстых льдов Северного ледовитого океана, для реализации лазерного двигателя, для создания проводящего канала, создания мощного звука вдали от лазера и много для чего еще.
В. Баранец: Что такое высокочастотный И-П-режим?
В. Аполлонов: Высокочастотный И-П режим – это режим лазерной генерации, при котором энергия лазера выделяется в виде последовательности коротких импульсов с большой частотой повторения. При этом пиковая мощность отдельных импульсов в сотни и тысячи раз превышает значение средней мощности обычного непрерывного режима генерации.
Лидирующими специалистами в области создания мощных высокочастотных И-П лазеров и авторами патента являются сотрудники ООО “Энергомаштехника”, созданного при участии акад. А.М. Прохорова в трудные годы начала 90-х и уже прекратившего свое существование . Нами был предложен и экспериментально осуществлен лазерный двигатель на основе механизма высокочастотного оптического пульсирующего разряда (ОПР) и получены рекордные характеристики тяги двигателя. На основе высокочастотного И-П лазера получен интенсивный и варьируемый по частоте звук в дальней зоне, экспериментально осуществлен проводящий канал с минимальным удельным сопротивлением, показана возможность его масштабирования до значительных расстояний и реальность такого высокопроводящего канала, в том числе, и в вакууме.
В. Баранец: Но как с помощью лазера можно будет уничтожать космический мусор?
В. Аполлонов: При воздействии последовательности мощных лазерных импульсов на объект возникают импульсы отдачи, которые вызывают перемещение объекта в пространстве. А дальше, действуя таким образом можно менять его орбиту и либо загонять в плотные слои и дать возможность самостоятельно сгореть подобно метеоритам, либо отталкивать на “долгоживущие” орбиты. В настоящее время в мире тема лазерной чистки околоземного пространства от КМ весьма активно обсуждается. Так, предлагаемая учеными из США технология чистки космоса, основанная на использовании старого поколения длинноимпульсных лазерных систем, представляется неэффективной. Сегодня в рамках важных для мировой космонавтики международных договоров можно говорить о совместном решении проблемы КМ. Такая программа подобно “Морскому старту” могла бы объединить усилия многих стран, активно работающих в мирном космосе. Мощный высокочастотный моно-модульный дисковый И-П лазерный комплекс, размещенный на горе вблизи экватора, представляется наилучшим кандидатом для решения этой проблемы. Здесь уместно отметить, что ренессанс многих лазерных технологий связан с появлением мощного высокочастотного И-П лазерного излучения. Так, например, резка металла в режиме возгонки (абляции) оказывается до 10 раз более эффективной чем в непрерывном режиме. А появление, связанного с высокой пиковой мощностью лазерного излучения в этом режиме, ОПР в атмосферном воздухе ведет к широкому спектру абсолютно новых технологий.
В. Баранец: Что, на Ваш взгляд, сегодня должна делать Россия, чтобы не оказаться в обозе мирового “лазерного прогресса”?
В. Аполлонов: Нужно идти к главной цели - цели надежного обеспечения ВКО страны, но своим путем, не копируя слепо все новшества ученых из оборонного комплекса США. Россия не один раз доказывала, что умеет “прыгать через красные флажки” и достигать уникальных результатов за счет таланта и фантастической работоспособности ученых РАН и инженерно-технического персонала предприятий ВПК. Лазеры – это далеко не игрушки! А именно обратное было заявлено у нас в стране после волюнтаристского завершения работ по СОИ. Но в США и др. развитых странах быстро опомнились и продолжили работы с удвоенным темпом с целью создания эффективного твердотельного тактического и стратегического ЛО. Уже к концу того века в США была создана мощная накачка твердотельного лазера на основе лазерных диодных линеек и матриц, высококачественная лазерная керамика, высокоэффективные источники питания лазерных комплексов и продемонстрированы твердотельные лазеры с выходной средней мощностью в многие десятки кВт. А мы, работая над устаревшими лазерными технологиями, продолжали выжидать, когда мимо нас проплывет еще один “труп” неудачно разработанного в США мощного, но уже твердотельного лазерного комплекса. А он, к сожалению, не проплыл и с уже очень высокой вероятностью на основе именно этой опытной модели ЛО на основе волоконного типа лазера - легкой и компактной - к концу 22 го года “Аir Force” США будет оснащен 100-150 киловаттным ЛО с весовым фактором 5кг/ кВт. Что означает, что для указанного выше диапазона мощности ЛО вес всей системы не превысит 1т при максимальном уровне компактности. Радует в этой информации только одно, что на основе волоконной технологии дальнейшее масштабирование мощности комплексов ЛО до много мегаваттного стратегического уровня невозможно. Совершенно очевидно также и то, что с “лазерными монстрами” прошлого, которые неоднократно проплывали мимо нас, покончено уже окончательно, мировая авиация и космонавтика сделали свой выбор в пользу твердотельного ЛО с волоконной и дисковой геометриями рабочего тела. Чрезвычайно важным также представляется и более пристальное отношение и к новым временным режимам генерации лазерного излучения для мощных систем и разработка новых физических механизмов воздействия на ОВТ, определяемых этими новыми режимами.
Важно понимать, что именно в этих новых условиях технологического прорыва на больших высотах в воздушной среде и непосредственно в космосе усилиями США развернутся главные события военного противостояния следующих десятилетий. ЛО вышло на совершенно новый уровень своего развития - уровень зрелости! Проблема требует очень серьезного внимания российского ВПК!
ЛИЧНОЕ ДЕЛО
Аполлонов Виктор Викторович. Заведующий отделом Мощные лазеры, Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН. Родился 08/07/1945 г. в поселке Быково, Московской обл. Доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Государственных премий СССР (1982) и РФ (2002), действительный член АВН, АИН и РАЕН. Член Президиума РАЕН.
Аполлонов – ведущий в мире ученый в области высокоэнергетических лазерных систем и взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом, автор более 2000 научных докладов и публикаций, из них 24 монографии, 110 глав в международных сборниках и 148 авторских свидетельств и патентов, воспитал 34 доктора и кандидата наук. Окончил с отличием МИФИ в 1970 г., факультет экспериментальной и теоретической физики. Общий стаж работ в области мощных и высокоэнергетических лазеров более 50 лет.
