ВМС США могут в ближайшие годы разместить лазерное оружие на боевых кораблях

Есть у нас тут специалисты по лазерам? что скажете на новость?

Venethi, а что, выглядит слишком фантастично что ли? Много лет работают по теме - по-моему, вполне реально, что скоро появятся плоды этой деятельности, не вечно же чего-то там изобретать. Хотя, конечно, первые образцы будут с рядом недостатков, но так всегда было (вспомнить, к примеру, первые ракеты), с чего-то надо начинать.

ну пока они смогли подпалить лишь шлюпку лазером.
Подозреваю, что сбитие лазером ПКР- это уже качественно другой уровень.

Молодой человек , а испытания в Израиле вам что нибудь говорят?

Молодой человек , а испытания в Израиле вам что нибудь говорят?
это те, что закрыли что ли?( Враг тут приводил ссылку)

Приводил же ссылки в посте 17 на работы НПО "Астрофизики" и КБ "Алмаз".
"Терра" и т.д. Реально сбить самолёт, реально сбить ракету и т.д. Только вопрос сколько во времени и стоимость. Один в 10 мин? Стоимость выстрела лазера как стоимость 10 ЗУР малой дальности? А как болванку сбить? Расплавить?

Теплоёмкость высоколегированной стали - 480 Дж/(кг•К).
Температура плавления стали - 1410-1500 К
Удельный вес стали - 7800 кг/куб м (7,8 г/куб.см)
Допустим пятно лазера - 1 кв.см. Толщина стали - 5 мм.
Значит вес, испаряемого металла - 1кв.см х 0,5см х 7,8г/куб.см = 3,9г.
Энергия на расплавление - 480Дж/(кг•К) х 1500 х 0,0039кг = 2,8кДж.
Были открытые данные, что на море в ясную погоду на расстояние 15-20км доходило 5% мощности излучения.
Из-за короткого импульса конвекцией пренебрежём. Считать потери на тепловое излучение при нагреве - непростая задача. Возьму коэффициент 0,5. Но это, произвол:))
Получается, что необходимо доставить энергию - 2,8кДж/(0,05 х 0,5) = 112кДж. Вроде маленькая цифра, но это энергия снаряда 25мм пушки.
Теперь оценим максимальную длительность импульса лазера.
Возьмём скорость цели 1М=340 м/сек. Смещение лазерного пятна не более 5 мм (произвол:)). Соответственно, длительность импульса не более 5мм /340м/сек = 14,7 мкс.
Отсюда мощность лазера – 112кДж / 14,7 мкс = 7,6 ГВт.
Вот Вам, бабушка, и Юрьев день:))

Академик Басов честно сказал: “Ну, мы твердо установили, что никто не сможет сбить боеголовку БР лазерным лучом, и мы здорово продвинули лазеры…"
P.S. Потому и пишут в статье: "разработки высокомощных военных лазеров достигли уровня, который позволяет противодействовать определенным типам надводных (НЦ) и воздушных целей (ВЦ) на дальности около 1,5 км."
P.P.S. Враг! Вы так аппетитно выглядеть стали:))

2 Враг

первые образцы будут с рядом недостатков

Первые образцы у нас появились вначале 80-ых. Причём с достоинставами.
Выход вторых - Горби уничтожил. Его и могила не исправит.

Мда. Думал кто нибудь на ляпы в расчётах укажет. Не дождался:)) Однако.

1. В расчете принимается нагрев до 1500К (Кельвина) (температуры плавления стали). Это описка – 1500С (Цельсия). Кроме того, летящая обшивка цели имеет температуру ххх (100-1000) градусов. Будем считать нагрев на 1500. Вдруг, цель тугоплавкая:))

2. В расчёте учтено нагревание до температуры плавления, но не учтена энергия на плавление:))
Удельная теплота плавления: 84 кДж/кг.
Энергия плавления - 84 Дж/г х 3,9г = 0,3 кДж.
Суммарная энергия для плавления = 0,3 кДж + 2,8кДж ~3кДж
Энергия у источника – 3кДж/(0,05 х 0,5) = 120кДж
Мощность лазера – 120кДж/14,7 мкс = 8,1ГВт
Если мы стреляем по воздушной цели, находящейся высоко (нет потерь в парах испаряющейся воды) то, в идеале, будет у цели около 90-100% энергии, а не 5%.
Даже в этом случае мощность лазера не менее 400 МВт.

3. В расчёте предполагается, что лазер расплавляет вещество. Но это верно, только для серии импульсов суммарной энергией как минимум 120кДж. Что бы по мере расплавления металл выдувался набегающим воздухом. А для одного импульса – надо добавить энергию на испарение расплавленного металла. Оценим её:
Данные нашёл только для железа. Расчёт всё равно не точный – оценка. Использую эти данные.
Температура кипения – 3134К, то есть 2861С.
Теплота испарения - 6088кДж/кг
Энергия испарения - 6088кДж/кг х 0,0039кГ = 23,7кДж
Нагрев до испарения (теплоёмкость жидкой стали считаю как и твёрдой, что не очень верно) – (2860-1500)С х 480 Дж/(кг•К).х 0,0039кГ  = 2,5кДж
То есть суммарная энергия у цели для испарения = 23,7кДж + 2,5кДж = 26,2 ~26кДж
Сравните с суммарная энергия у цели для плавления ~ 3кДж
То есть для мгновенного пробивания отверстия в цели нужна энергия у цели (без потерь) ~ 29 кДж. Это даёт мощность лазера - 29 кДж/14,7мкс = 2ГВт. А с учетом потерь на отражение (0,5) ~ 4 ГВт. С учетом потерь в парах воды – 80ГВт.
Для сравнения мощность блока атомного реактора ~ 1ГВт. И это в большом объёме. А здесь на пяточке в 1 кв. см. Вот и думайте, реальны ли бластеры:))

molodoi 4elovek ну пока они смогли подпалить лишь шлюпку лазером.
Подозреваю, что сбитие лазером ПКР- это уже качественно другой уровень.
это те, что закрыли что ли?
И что? Удивительное дело, когда речь идёт о закрытых советских/российских разработках, то тон принципиально иной (вспомнить про закрытые проекты по гиперзвуку, к примеру, да по тем же лазерам). У вас как всегда предвзятость мнения просто зашкаливает.

Факт в том, что работы ведутся, что есть прогресс и он будет продолжаться и продолжаться, пока однажды не примут на вооружение - всё вполне реалистично, ничего фантастичного.

Boba А как болванку сбить? Расплавить?
И часто болванки применяются? Если стрелять, допустим, в авианосец, то маленькая дырочка от неё (если попадёт ещё, что не факт) ничего серьёзного не сделает, там нужные мощные БЧ. В танк, в самолёт ещё можно ими стрелять - тут согласен.

А если это не просто болванка, а в ней есть какая-то электроника (управляемая, корректируемая болванка), то вполне может хватит того, что поджарится эта электроника? А ещё быть может можно лучом создавать в атмосфере перед целью какую-то неоднородность в результате чего цель закувыркается и разрушится или просто отклонится, если это чисто болванка, летящая по баллистике?

Boba Враг! Вы так аппетитно выглядеть стали:))
Настоящий враг! Страаашный! ))

10 Враг

И часто болванки применяются?

А как же новомодные электромагнитные пушки Zumwalt:))
А как же бронированные "Граниты"? Та же болванка, а внутри ВВ?
Там ведь не один сантиметр брони?
P.S. "Настоящий враг! Страаашный! ))" Кому как. Мне аппетитный:))

Продолжу. Режим бластера, выстрелил – поразил, оценили. Только без учета дифракционного расхождения и рассеяния:))
Оценим режим резака – долго нудно плавим/прожигаем. Тем более все «лазерные пушки» не против оптики работают в этом режиме.
Оптический пробой – сотни ГВт/кВ.см.
Мы считали площадь пятна на цели 1 кв. см. Диаметр пятна – d= кв. корень (1х4/пи)=1,1см. А в реальности на 20 км?
Длина волны (k) = 10мкм (типично).
Дальность (L) = 20км
Диаметр лазера (D) посчитаем для начала 1 см.
Пятно дифракции на цели = 1,22 х (k/D) х L = 24,4см. Общий диаметр – 25,5см
О как! И куда же делся наш квадратный сантиметр облучения? Превратился в 511 кв.см!
А значит и мощность во столько же раз возрастёт! Чтобы сохранилась плотность мощности. А значит, требования к точности наведения уменьшатся.
Нам надо из-за дифракционного расширения передавать энергию 3 кДж х 511 = 1533 кДж ~ 1,5 МДж, для того чтобы на цели выплавлять кв. см. металл оболочки.
При диаметре выходного зеркала лазера 20 см пятно дифракции – 1,22см.
Общий диаметр 1,2см + 20см = 21,2 см. Площадь -353 кв.см. Энергия – 1059 кДж ~ 1МДж

И так мы имеем энергию лазера минимум 1 МДж. Мощность? Если «жарить» около 1 сек – то 1 Мвт. Реализуемо.

А как с наведением?
Будем считать что минимальная точность наведения – 20 см.
Угол – 20см/20км = 0,00057 гр = 0,0095 д.у.
Насколько это трудно? ИнженерЯ скажет:)) Для сравнения – на 10 000 км с такой точностью ракета без активной коррекции (баллистическая, без маневрирующих блоков) будет иметь КВО – 100м. Реализуемо. Вот только во что стоимость лазерного комплекса выльется?
А есть ещё проблемы:
1. Теплопередача и теплоизлучение цели.
2. Быстролетящие цели создают облако раскалённых газов вокруг себя – рефракция (отражение) излучения. Есть турбулентности и в воздухе.
3. Тугоплавкая обшивка, да ещё и с высоким коэффициентом отражения.
4. Сотовая обшивка по типу сейфовой, содержащая материалы с огромной ‘tyhubtq на испарение и мало выдуваемые потоком воздуха.
5. Пары воды в воздухе, особенно на море (там ещё соли добавляются).
6. Энергетика установки (корабль, самолёт). Для справки  - эсминец «Адмирал Ушаков» имеет мощность энергоустановки – 73,5 МВт.
И т.д.
Но работы ведутся. Пример, один из немногих уцелевших научно-технических центров Саров. Интересные данные из реферата диссертации:
«многоканальных лазерных систем на М-стекле с уровнем энергии в импульсе до I МДж в интересах осуществления лазерного управляемого термоядерного синтеза (ЛТС) Такого класса установки создаются ("Луч") и проектируются ("Искра-б") в настоящее время в РФЯЦ ВНИИЭФ (г Саров)»
«повышена мощность излучения с 10 до ~ 100 ГВт» при сотнях джоулей энергии.
P.S. Venethi, я удовлетворил Ваше любопытство?
Я не лазерщик. Для этих упрощённых оценок хватит знаний 9-10 класса. Может быть 1-2 курса института:))

Враг
то маленькая дырочка от неё (если попадёт ещё, что не факт) ничего серьёзного не сделает, там нужные мощные БЧ

~~~

враг пошел не шибко грамотный.

в болванке главное - кинетическая энергия, которой столько, что и не нужно взрывать ничего. при соприкосновении болванки с кораблём на испытании российско-индийской ракеты Брамос, корабль мишень развалился надвое

Boba/
По посту 13 - не могу промолчать-много ошибок в цифрах...
Расчет надо делать для длины волны 1.315 мкм...
Тип телескопа - Квази Мерсен...
Диаметр телескопа - 0.5 м....
Ну и пошло-поехало...
Все разработчики боевых лазеров (а реально только США и ....) сейчас разработки ведут для химического кислород-йодного лазера...

15 ИнженерЯ
1. В наши времена были СО и лазеры на фтористых соединениях.
2. Я давал оценки. Чтобы понимали какие проблемы.

Тут была статья недавно, США назвали препятствием только мощность установок, текущие корабли не приспособлены для установки лазерного оружия. Уже сбивались ЛО и беспилотники и ракеты, в том числе и с мобильных установок вроде того же Боинга. Местами речь идёт просто об эффективности, цене, объему занимаемому установкой и проч. тут просто ЛО пока не очень по этим показателям эффективно ИМХО. Лезер может быть эффективен там где нужно сбить скоростную цель. Можно попробовать использовать его против сверхзвуковых КР.

Boba А как же новомодные электромагнитные пушки Zumwalt:))
Они ж вроде в основном по неподвижным береговым целям, не по маневрирующим кораблям? Да и болванки ли там? Или всё же снаряд да ещё с GPS? Основное оружие у них всё же ракеты.

А как же бронированные "Граниты"? Та же болванка, а внутри ВВ? Там ведь не один сантиметр брони?
Ну так я и писал - электронику выводить из строя.

Кому как. Мне аппетитный:))
"Страшнее кошки зверя нет!" (с)
Факт! ;))

ID: 1701 враг пошел не шибко грамотный.

в болванке главное - кинетическая энергия, которой столько, что и не нужно взрывать ничего. при соприкосновении болванки с кораблём на испытании российско-индийской ракеты Брамос, корабль мишень развалился надвое

Да что вы говорите! Вот ведь идиоты - зачем-то сотни кг ВВ в ПКР пихают (причём в те же "Брамосы" в том числе)! Но при этом не применяют почему-то объёмно детонирующие БЧ. Да и на один корабль требуется несколько ПКР для потопления, а на атомный авианосец так вообще говорят до 20 штук может потребоваться что бы утопить его, ну или ядерная боеголовка. Но "грамотным" людям конечно виднее из погреба - достаточно продырявить болванкой и авианосец утонет, расколовшись пополам от кинетической энергии ;)

Boba, спасибо! Это теоретическое обоснование. Я думаю если бы все было так плохо, американцы бы врядли столько денег и времени тратили на эту тему. + в СССР да и сейчас в современной России ведутся работы по боевым лазерам. Мне кажется такие вычисления все-таки не очень объективны.

P.S. Ну и конечно в школе таким вещам не учат, хотя может быть во времена СССР в школах читали электронику, оптоэлектронику и т.д. но например нам преподавали эти предметы на 3-4 курсах)

Да что вы говорите! Вот ведь идиоты - зачем-то сотни кг ВВ в ПКР пихают (причём в те же "Брамосы" в том числе)! Но при этом не применяют почему-то объёмно детонирующие БЧ. Да и на один корабль требуется несколько ПКР для потопления, а на атомный авианосец так вообще говорят до 20 штук может потребоваться что бы утопить его, ну или ядерная боеголовка. Но "грамотным" людям конечно виднее из погреба - достаточно продырявить болванкой и авианосец утонет, расколовшись пополам от кинетической энергии ;)

Враг, а вы посмотри на ютубе записи с испытаниями рельсотронов. Там горошины в несколько грамм веса на скорости 3-4 км/с очень серьезные пореждения наносят. А теперь представьте если это будет  металический арбуз а не горошина.  
Метеориты тоже не несут в себе взрывчатые вечества, но некоторые за счет своей огромной кинетической энергии меняют целые эпохи.

20 Venethi
ИнженерЯ прав. Во-первых при переходе к более короткой длине волны 1,315 мкм, рассеяние в 7,4 раза меньше будет, а значит мощность - в 55 раз:))
Во-вторых, заклинило меня, можно же лазером дистанцию померять и сфокусировать телескопом на объекте, а это ещё огромный выигрыш. Видимо, привык по спутникам пулять:))
Завтра посчитаю. Голова болит:((

17 Stealth
Писал уже - быстролетящие цели создают облако раскалённых газов вокруг себя – рефракция (отражение) излучения. Есть турбулентности и в воздухе. Быстро, это больше нескольких Маха. Я не вправе расскрывать данные которые знал. Но "облако плазмы", возникающее вокруг быстролетящего объекта эффективно отражает и рассеивает любое внешнее излучение.

Venethi а вы посмотри на ютубе записи с испытаниями рельсотронов. Там горошины в несколько грамм веса на скорости 3-4 км/с очень серьезные пореждения наносят. А теперь представьте если это будет металический арбуз а не горошина.
То есть таки идиоты устанавливают БЧ в несколько сот кг в те же "Брамосы"? И даже при разрушительной мощи БЧ их может потребоваться до 20 штук - тоже мнение идиотов? Я вас правильно понял?

Метеориты тоже не несут в себе взрывчатые вечества, но некоторые за счет своей огромной кинетической энергии меняют целые эпохи.
Метеориты, меняющие эпохи, как бы километры в диаметре были (ну сотни метров), а долетевший метеорит в кг весом продырявит крышу в сарае да и всё.

Boba Но "облако плазмы", возникающее вокруг быстролетящего объекта эффективно отражает и рассеивает любое внешнее излучение.
Что радиосвязь, что узконаправленный мощный лазер - разницы нет? Что-то я сильно сомневаюсь.

24 Враг

Что радиосвязь, что узконаправленный мощный лазер - разницы нет?

Безусловно есть. В мощности. Это как снаряд и броня. Маленький снаряд не пробьёт. Большой пробьёт но сильно затормозится. Вопрос в энергии. Точнее в её увеличении. Да и начинают возникать нелинеёные эффекты - оптический пробой воздуха - "плазменный шнур" и т.д.
ИМХО: Требования к мощности существенно возрастают.

DF лазер в лабораторных условиях (в море так не бывает)
на дистанции 16 км до цели дойдет 45% энергии
на дистанции 8 км до цели дойдет 67% энергии
на дистанции 1 км до цели дойдет 95% энергии

Boba Требования к мощности существенно возрастают.
Существенно - это на сколько процентов?

Boba

рефракция (отражение) излучения

Не будет ли плазменная завеса мешать самой КР наводиться в радио и оптическом диапазоне? В частности плазма вокруг спускаемого Шаттла или капсулы не даёт выходить на связь с кораблём. Этот вопрос в частности поднимается и в вопросе плазменного стелса. Т.е. это может накладывать определённые ограничения и на КР.

Есть турбулентности и в воздухе.

Кажется обращающие зеркала в значительной степени эту проблему должны решать.