Советские ученые на 40 лет опередили Запад в создании боевых лазеров
В августе 2021 года во французской печати опубликовано сообщение, что боевая лазерная система HELMA-P, над которой работали с 2017 по 2019 год, позволяет уничтожать цели типа беспилотных летательных аппаратов (БЛА) на расстоянии до километра, что в три-четыре раза больше, чем у конкурентов. По заявлению министра обороны Франции Флоранс Парли, итоги испытаний превзошли ожидания. В 2022 году систему планируется испытать уже на боевых кораблях. Но ученые и конструкторы СССР существенно опередили время, добившись аналогичных результатов почти сорок лет назад, когда задача борьбы с БЛА еще не стояла.
Пионеры боевых лазеров
Как только в лаборатории фирмы Hughes Aircraft (США) в 1960 году заработал созданный Теодором Майманом первый лазер, многим ученым и военным пришла в голову мысль о создании оружия, способного с помощью высокоэнергетического лазера сжигать воздушно-космическую цель. 1960–1975 годы были предельно насыщены новыми лазерными открытиями и изобретениями, инженерными и конструкторскими предложениями в этой области.
Головным научным центром в Советском Союзе, где под руководством лауреатов Нобелевской премии Александра Прохорова и Николая Басова выполнялись пионерские работы по лазерам, был Физический институт им. П. Н. Лебедева Академии наук (ФИАН). С утверждением в 1962 году первой государственной программы исследований по различным направлениям лазерной науки и техники к выполнению работ подключились коллективы многих других НИИ, КБ, высших учебных заведений.
В рамках программы проводились фундаментальные исследования в области лазерной физики и химии, велись разработка и испытания экспериментальных лазерных установок, исследовалось взаимодействие лазерного излучения с материалами, включая испытания по уязвимости военной техники. Также изучались процессы распространения мощного лазерного излучения в атмосфере. Одновременно проводились работы по созданию научной, конструкторской, производственной и испытательной базы, готовились специалисты в области лазерной техники.
“22 сентября 1982 года на втором заходе мишени, находившейся на высоте около тысячи метров, был произведен пуск лазера. На крыле мишени произошла вспышка, началось его горение. На мониторе информационной системы зафиксированы слом крыла и падение БЛА”
На предложение председателя НТС Комиссии Совета министров СССР по военно-промышленным вопросам академика Александра Щукина принять участие в обсуждении последних достижений ученых по созданию лазеров откликнулся генеральный конструктор КБ-1 академик Александр Расплетин. Докладчиками по состоянию работ и возможным путям использования достигнутых результатов в военном деле выступили академики Басов и Прохоров. На НТС присутствовал заместитель директора Института атомной энергии (ИАЭ) им. И. В. Курчатова, вице-президент АН СССР академик Михаил Миллионщиков – руководитель программы АН СССР по магнитогидродинамическим (МГД) источникам электрической энергии и доктор физико-математических наук Евгений Велихов, занимавшийся вопросами мощной энергетики.
Расплетин высказал идею использования твердотельных лазеров для поражения низколетящих целей. Щукин поддержал эту идею и предложил Расплетину вместе с Прохоровым и Миллионщиковым оценить возможность ее реализации. Для этого Расплетин поручил своему заместителю Борису Бункину оценить необходимую для поражения цели энергию лазера и возможность создания мощного лазера с требуемыми характеристиками. Общая энергия лазера была оценена величиной в 20 Мдж. При КПД лазера, равном трем процентам, энергия источника питания составила 600 Мдж. Для накачки лазера Велихов предложил использовать МГД-генератор.
Летом 1966 года было принято решение об оформлении записки в ЦК КПСС. Определен состав основных исполнителей и сформулирован ряд научно-технических проблем, решение которых позволило бы реализовать идею создания экспериментального лазерного комплекса для борьбы с низколетящими целями. 23 февраля 1967 года вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР, а 26 июня 1967 года – Решение Военно-промышленной комиссии (ВПК).
Назначены научные руководители работ:
- по разработке комплекса в целом – Расплетин, Прохоров, Бункин;
- по системе точного наведения лазерного излучения – Бункин;
- по созданию экспериментальных образцов твердотельных лазеров многократного действия – Бункин, Евгений Царевский (Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова), Павел Пашинин (ФИАН);
- по созданию экспериментальных образцов источников питания мощного лазера с применением МГД-генератора – Миллионщиков, Велихов.
После смерти Расплетина в 1967 году всю ответственность за выполнение постановления взяли на себя Прохоров, Бункин, Велихов. В 1968 году Бункин стал генеральным конструктором предприятия.
Создание газоразрядных и газодинамических лазеров
Для серийного изготовления аппаратуры лазерного комплекса были привлечены крупнейшие заводы и институты – Гомельский завод металлоконструкций, Горьковский машиностроительный завод, завод оптического стекла в городе Гусь-Хрустальный, Лыткаринский завод оптического стекла, НИИ электрофизической аппаратуры (НИИ ЭФА) им. Д. В. Ефремова Министерства среднего машиностроения. Под руководством начальника лаборатории НПО «Алмаз» Николая Поляшева изготовлена компактная модульная (96 модулей) конструкция твердотельного лазера на стекле с неодимом. В ГОИ им. С. И. Вавилова спроектирована телеоптическая система к лазеру.
К 1977 году изготовлены все средства лазерного комплекса. На испытания на полигон в НИИ «Геодезия» Министерства машиностроения представлен комплекс, состоящий из сверхмощного твердотельного лазера на стекле с неодимом, системы формирования и управления лазерным лучом и МГД-генератора с коммутационной аппаратурой.
В ходе испытаний отработаны важные вопросы сопряжения экспериментального лазерного локатора на рубине с системой углового сопровождения, наведения и удержания мощного лазерного луча на поверхности цели. Однако из-за низкого электрооптического КПД модулей твердотельного лазера, больших термоискажений, низкой надежности ламп накачки и неудачной конструкции модулей достигнуть положительных результатов сразу не удалось.
Хотя для достижения успеха испытатели проявляли героические усилия. В 1978 году было принято решение о прекращении испытаний лазерного комплекса на твердотельном лазере и сосредоточении внимания на создании газоразрядных и газодинамических лазеров с последующим их использованием в создаваемых лазерных комплексах.
Прорыв на «Омеге-2М»
Отработка непрерывного СО-2 лазера с самостоятельным разрядом проводилась в Филиале ИАЭ (ФИАЭ) им. И. В. Курчатова на установках ПМ-1 и ПМ-2 под руководством директора филиала академика Велихова с участием сотрудников СКБ-40 НПО «Алмаз». В ходе испытаний выявилась необходимость создания для систем формирования лазерного излучения специальных металлических охлаждаемых зеркал. К 1980 году организован их серийный выпуск. Испытания газодинамического лазера проводились под руководством Николая Поляшева на полигоне «Алмаза». На установке М-100 были получены характеристики мирового уровня.
В 1975 году начальником и главным конструктором СКБ-40 назначен Лев Захарьев. Для разработки наземного лазерного комплекса «Омега-2М» в начале 1978 года в рамках СКБ-40 создан головной тематический отдел во главе с начальником отдела и заместителем главного конструктора Юрием Коняевым. К работам подключены военные представительства Министерства обороны и испытатели Балхашского полигона.
Полномасштабный лазер для комплекса, разрабатываемый под руководством В. Мушты, решили собирать непосредственно на полигоне. Туда же переместились работы по комплексу в целом. Для размещения создаваемых средств значительно реконструирован объект 2506.
Подведена линия электропередачи на 110 кв, построена электрическая подстанция, создано хранилище газовых компонентов, подготовлена площадка для телескопа мощного лазера. К концу 1980 года на полигон поставлена аппаратура системы формирования и наведения мощного излучения. Рефлектор телескопа состоял из отдельных фрагментов, каждый из которых мог управляться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Контррефлектор и зеркало ввода излучения имели принудительное охлаждение. Вращение рефлектора обеспечивалось уникальным многодвигательным опорно-поворотным устройством. После достижения лазером требуемых характеристик проведены автономные испытания средств комплекса.
В ходе подготовки к комплексным испытаниям совместно с полигоном были разработаны методики их проведения, определен состав используемых мишеней и привлекаемых измерительных средств, включая средства внешнетраекторных измерений полигона. В качестве информационного средства для захвата цели, получения более четкого изображения и выбора уязвимого места цели использовался телеоптический визир «Карат-2М». По результатам локации аэродинамических целей получены их изображения. Изучалось влияние атмосферы на параметры излучения. Разработаны математические модели для оценки характеристик комплекса опытно-теоретическим методом.
В 1982 году начались комплексные испытания. Сначала по измерительным матрицам, затем по другим объектам. В середине сентября комплекс «Омега-2М» был готов к проведению полного цикла работ по аэродинамической мишени в полете.
В качестве мишени использовался малогабаритный управляемый по радио самолет болгарского производства РУМ-2Б. Разработка первых болгарских дистанционно-управляемых беспилотных летательных аппаратов началась в 1965-м. Первый полет состоялся в 1977 году. Это был стеклопластиковый высокоплан массой 14 килограммов, оснащенный двухцилиндровым двигателем внутреннего сгорания мощностью 50 лошадиных сил, с двухлопастным воздушным винтом, способный развивать скорость до 130 километров в час.
Для аварийного приземления БЛА снабжен парашютом. Всего выпущено около 1100 комплектов.
Наибольшая активность в работах по реальным мишеням пришлась на 1982–1984 годы. 22 сентября 1982-го на втором заходе мишени, находившейся на высоте около тысячи метров, был произведен пуск лазера. На крыле мишени произошла вспышка, началось его горение. На мониторе информационной системы зафиксированы слом крыла и падение БЛА. Радиоуправляемая мишень РУМ-2Б впервые успешно поражена. Этот успех потом неоднократно подтверждался. По результатам работ проводились аппаратурные доработки, уточнялись методики испытаний. Большая заслуга в успехах принадлежит руководителям работ – Захарьеву, Коняеву, Поляшеву, а также их непосредственным исполнителям. Свой посильный вклад в успех внесли военные представители, испытатели полигона, представитель 2-го НИКИ МО СССР.
Достигнутые успехи по созданию лазерного комплекса «Омега-2М» были отмечены Ленинской и двумя Государственными премиями. Лауреатами Ленинской премии от НПО «Алмаз» стали Захарьев и Коняев. В составе коллектива разработчиков звания лауреата Государственной премии удостоен активный участник полигонных испытаний комплекса, сотрудник заказывающего управления МО А. Трапезников. Орденами награждены испытатели полигона.
В 1983 году было принято решение и развернуты работы по созданию по тактико-техническому заданию заказчика мобильного противосамолетного комплекса «Балхаш». Аппаратура комплекса, размещаемая на трех колесных носителях, запущена в производство в НПО «Алмаз» и в кооперации. В установленные сроки она была поставлена на полигон, где начались ее испытания. Однако последовавшие затем в стране деструктивные политические события на много лет приостановили работы по перспективному комплексу.
Но труд советских ученых не пропал даром. Спустя годы их опыт оказался востребован. И то, что сегодня в Вооруженных силах РФ заступил на боевое дежурство комплекс российского лазерного оружия «Пересвет», есть и их великая заслуга.
Юрий Рубаненко, лауреат Ленинской премии, полковник в отставке
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 38 (901) за 5 октября 2021 года
