|
Наиболее
впечатляющее испытание боевых возможностей лазера «Миракл» было проведено в
сентябре 1985 г. на полигоне Уайт-Сэндз (Нью-Мексико). В качестве мишени была
использована вторая ступень жидкотопливной ракеты «Титан-1», установленная
вертикально на сравнительно небольшом расстоянии от лазера. Для большего
психологического эффекта на нее нанесли окраску и маркировку советских ракет, а
в баках было создано избыточное давление. Когда после нескольких секунд
экспозиции лазерный луч прожег отверстие в стенке бака, корпус ракеты потерял
устойчивость, и под действием внутреннего давления она взорвалась. В октябре
1985 г. подобные испытания «Миракла» были повторены. И на этот раз в качестве
мишени служила ракета «Титан-1». Проведенные эксперименты продемонстрировали
как принципиальную возможность боевого применения лазеров для выполнения задач
противоракетной обороны, так и необходимость дальнейшего совершенствования,
особенно в направлении увеличения  мощности излучения и улучшения его фокусировки.
В США
также активно разрабатывались так называемые эксимерные лазеры. Слово «эксимер»
- производное от двух английских слов «эксайтед» (возбужденный) и «димер»
(двухатомная молекула). Активной средой в них являются нестабильные химические
соединения, находящиеся в возбужденном состоянии. Были созданы образцы
эксимерных лазеров на фтористых и хлористых соединениях инертных газов. Сначала
эксимерные лазеры разрабатывались в расчете их размещения в космосе. Однако
расчеты показали, что масса боевых лазерных установок такого типа будет
настолько большой, что разместить их на орбитальной станции вряд ли возможно.
Поэтому эксимерные лазеры конструируются в расчете на их размещение на Земле,
где массо-габаритные параметры установки не имеют особого значения.
В
результате настойчивых поисков на свет появился фантастический проект создания
глобальной лазерной системы наземно-космического базирования. Он предусматривал
развертывание системы эксимерных лазеров большой мощности, работающих в
импульсном режиме, на горных вершинах. В этом случае удалось бы значительно
снизить влияние наиболее плотных слоев атмосферы на расходимость и ослабление
яркости лазерного излучения. При размещении лазеров на горах высотой 4-5
километров потери, связанные с поглощением и рассеянием энергии излучения,
могут быть уменьшены примерно в 5 раз. Сложный состав атмосферы определяет
различную прозрачность ее для лазерного излучения разной длины волны, с
минимальными потерями пропуская излучение в диапазоне от 0,3 до 1 микрометра,
что соответствует оптическому диапазону. Излучение с длиной волны менее 0,3 мкм
интенсивно поглощается в атмосфере, и она становится для него, по существу,
«непрозрачной».
По
замыслу авторов проекта, каждый такой лазер будет генерировать мощное
излучение, и направлять его на 10-метровое зеркало, находящееся на
геостационарной орбите, которое, в свою очередь, будет переизлучать полученную
энергию на «боевые» зеркала диаметром около 5 метров. Эти зеркала,
расположенные на полярных орбитах высотой около 1.000 км, будут последовательно
перенацеливать излучение непосредственно на летящие ракеты противника, нанося
им поражение. Для того, чтобы держать постоянно под прицелом всю территорию России,
по расчетам специалистов США, необходимо иметь около 400 таких зеркал.
Поверхность отражающих зеркал должна быть обработана с чрезвычайно высокой
точностью, порядка долей микрона. Для такого зеркала необходимо иметь сложную
систему охлаждения (иначе под действием излучений произойдет искажение его
формы, что приведет к нарушению фокусировки), а также систему наведения с
быстродействующим компьютером.
 Лазерные установки наземного
базирования с отражательными зеркалами, размещенными в космосе, могут быть
также использованы для уничтожения бомбардировщиков и крылатых ракет
противника, летящих в плотных слоях атмосферы. Для обеспечения неуязвимости
зеркал и сохранения фактора внезапности такие зеркала могут выводиться на свои
орбиты непосредственно перед началом боевых действий. Для этого их
предполагается размещать в сложенном виде в боеголовках ракет, находящихся в
полной готовности к старту.
Группа
американских ученых во главе с участником «Манхэттенского проекта», лауреатом
Нобелевской премии Хансом Бете произвела технико-экономическую оценку
предлагаемой глобальной лазерной системы. Согласно подсчетам ученых,
энергетические затраты, потребные для накачки эксимерных лазеров, превысят
мощность 300 электростанций по 1.000 мегаватт каждая, что составит более 60
процентов мощности всех электростанций США. Стоимость только одной такой
энергетической системы оценивается более чем в 100 млрд. долларов. Проведенные
расчеты отрезвили сторонников глобальной лазерной системы, и основное внимание
разработчиков вновь было уделено разработке более реальных проектов.
Некоторая
пауза в проведении работ по созданию и испытанию боевых лазерных систем была
обусловлена принятием в 1985 г. конгрессом США десятилетнего моратория на
подобные эксперименты. Однако уже в 1996 г. работам над боевыми лазерами был
придан новый импульс. В частности, корпорация «Боинг» получила контракт на
сумму 1,1 млрд. долларов на создание двух лазерных установок воздушного
базирования. В качестве носителя был определен модифицированный «Боинг-747»
(программа ABL-Air Borne Laser -лазер воздушного базирования). Этот самолет
должен быть оборудован устройством обнаружения летящих ракет противника и
наведения на них лазерного излучения. В качестве базового выбран
йодисто-кислородный лазер, который будет устанавливаться в носовой части
самолета.
Барражируя
на высоте около 12 км в зоне прямой видимости стартующих ракет противника,
лазерные «Боинги» должны своевременно обнаружить и поразить ракеты до отделения
боеголовок. Предполагается, что в воздухе будут одновременно находиться не
менее двух самолетов, в случае появления реальной угрозы в том или ином районе.
Для решения этой задачи ВВС США планируют закупить до 2007 г. партию из семи
«Боингов» с лазерными установками YAL-1А. Общее руководство НИОКР по созданию
лазеров воздушного базирования возложено на Центр космических и ракетных систем
ВВС, размещенный на авиабазе Кэртленд.
Первые
испытания нового лазерного оружия в обстановке, близкой к реальной, планируется
провести 5 сентября 2003 г. При этом утверждается, что основное предназначение
нового оружия связано с его использованием в ПРО театра военных действий.
Однако нет сомнений в том, что оно будет обладать определенными возможностями и
в борьбе со стратегическими ракетами.
Последовательность
действий лазерной системы ABL должна быть следующей: бортовые инфракрасные
датчики в течение нескольких секунд обнаруживают старт ракет противника и
осуществляют отслеживание движения ракет, последовательное определение их
координат в полете и наведение на них лазерной пушки. После этого производится
«выстрел», во время которого в течение нескольких секунд излучение должно
удерживаться на корпусе движущейся ракеты. В том случае, если контроль не
подтвердит факт уничтожения цели, производится повторный «выстрел». Затем
производится перенацеливание лазерной пушки на другие ракеты.
Специалисты
ВВС выдвигают требования к разработчикам с таким расчетом, чтобы установка
воздушного базирования была способна произвести не менее 30 «выстрелов», а
самолет (с дозоправкой) мог находиться в воздухе 18 часов. Для создания новой
системы оружия, которой в Пентагоне придают первостепенное значение, помимо
корпорации «Боинг» к работе также привлечены в качестве субподрядчиков компании
«Локхид-Мартин» (вспомогательные лазеры «подсветки», системы обнаружения и
сопровождения ракет и контроля над поражением) и TRW (боевая лазерная
установка).
По
оценкам специалистов США, и некоторые другие новейшие военные технологии,
разработанные еще в период работ по программе СОИ, в настоящее время могут быть
востребованы для создания противоракетного оружия, обладающего высокими
показателями по критерию «стоимость-эффективность». Для сравнения укажем, что
стоимость одного кинетического перехватчика составляет несколько сотен тысяч
долларов, в то время как затраты на один «выстрел» лазерной установки (правда,
без стоимости ее самой) не превышают 3.000 долларов. Командование американских
ВВС не скрывает, что использование лазерных систем воздушного базирования
открывает большие возможности для борьбы с ракетами как
оперативно-тактического, так и стратегического назначения.
 Однако далеко не всегда
оптимизм специалистов подтверждается на практике. Сложности реального
применения лазерного оружия стали давать о себе знать, когда США приступили к
проведению экспериментов - даже с более скромными целями. Известно, что в
октябре 1997 г. была предпринята попытка использовать излучение «Миракла» для
определения его поражающего действия на оптико-электронную аппаратуру американского
военного спутника, находящегося на орбите высотой 412 км. В качестве
официальной версии было выдвинуто намерение определить степень уязвимости
электронного оборудования спутника от возможного боевого использования лазеров
противником. Однако этот эксперимент в силу ряда причин окончился неудачей, что
несколько охладило энтузиазм апологетов лазерного оружия, но не убавило у них
стремления настойчиво продолжать поиски.
По заключению экспертов, в США
прорабатываются буквально все варианты создания перспективных систем
вооружения, включая самые фантастические и кажущиеся бесперспективными
большинству «серьезных» ученых. Поэтому, скорее всего, и работы по созданию
боевых лазерных систем будут продолжены. [6]
Основным преимуществом, оружия
использующих в качестве поражающего фактора электромагнитное излучение различных
диапазонов спектра: от радиоволн до гамма-излучения, является практически мгновенное
достижение цели, т.к. электромагнитное излучение распространяется со скоростью света.
Это позволяет наносить удар неожиданно и быстро с большого расстояния. Кроме того,
исчезает необходимость в расчете траектории движения цели с целью упреждения ее
движения. Появляется принципиальная возможность уничтожать взлетающие МБР на активном
(разгонном) участке их траектории в течение первых 5 минут после старта. Именно
поэтому лазерным оружием предполагалось оснастить первый эшелон системы ПРО.
Разрушающее воздействие оптического
лазерного излучения основано, прежде всего, на тепловом нагреве ракет (прожигание
топливных баков, электроники и систем управления) и действии ударной («шоковой»)
волны, которая возникает при попадании на поверхность ракеты импульсного лазерного
излучения. В последнем случае ударная волна выводит из строя электронику и системы
наведения ракеты, а также может повлечь детонацию взрывчатого вещества в боеголовке.
Применение пассивных мер защиты (зеркальных и поглощающих покрытий, экранов и т.
д.) значительно снижает поражающее воздействие излучения низких энергии, однако,
становятся бесполезными при дальнейшем повышении мощности лазерного излучения.
Идея использовать мощный луч
света в качестве оружия восходит еще к Архимеду, но реальную почву эта идея обрела
лишь в 1961 г. с появлением первых лазеров. В 1967 г. был разработан первый газодинамический
лазер, который продемонстрировал реальность возможности использования лазеров как
оружия. Основными его элементами являются: камера сгорания, в которой образуется
горячий газ; система сверхзвуковых сопел, после прохождения которых, газ, быстро
расширяясь, охлаждается и переходит в состояние с инверсной населенностью энергетических
уровней; оптическая полость, где и происходит генерация лазерного излучения. В этой
полости перпендикулярно потоку газа расположены два плоских зеркала, образующих
оптический резонатор. Для пропускания излучения из полости диаметр одного из зеркал
чуть меньше, чем у другого.
Близки по конструкции к газодинамическому
лазеру химический и электроразрядный: в них также через объем резонатора с большой
скоростью прокачивается возбужденная рабочая смесь, только источником их возбуждения
является соответственно химическая реакция или электрический разряд. Наиболее подходящим
для поражения боеголовок в космическом пространстве считается химический лазер на
реакции водорода с фтором. Если же в этом лазере вместо водорода использовать его
тяжелый изотоп дейтерий, то излучение будет иметь длину волны не 2,7 мкм, а 3,8
мкм, т. е. попадет в «окно прозрачности» земной атмосферы (3,6 - 4 мкм) и сможет
почти беспрепятственно достигать земной поверхности.
Сложную задачу представляет фокусировка
лазерного луча на цель.
С точки зрения фокусировки луча
более предпочтительными являются оптические и ультрафиолетовые (УФ) лазеры. Наиболее
перспективными среди них считают эксимерные лазеры на молекулах фтористого аргона
и фтористого криптона. Эти молекулы-эксимеры могут существовать только в возбужденном
состоянии: после излучения фотона они разрушаются. Излучение таких лазеров лежит
в диапазоне от 2000 до 3000 ангстрем и поэтому земная атмосфера для него непрозрачна.
Внешний источник энергии у эксимерных лазеров - электрический разряд, пучок ускоренных
электронов, поток нейтронов от ядерного реактора или, возможно, от ядерного взрыва.
 Самым крупным недостатком газовых лазеров всех типов является
большое выделение тепла в их рабочем объеме. Это ограничивает повышение мощности
на единицу массы таких лазеров. Перспективным в этом отношении считается лазер на
свободных электронах, в котором усиление излучения происходит за счет его взаимодействия
с пучком электронов, движущихся в периодическом магнитном поле. Можно также использовать
такие лазеры как усилители мощности другого лазера, самостоятельных генераторов
и умножителей частоты. Поскольку электроны летят в вакууме, не происходит разогрева
прибора, как у обычных лазеров. Большим достоинством является также то, что частота
генераций у лазера на свободных электронах может перестраиваться в широком спектральном
диапазоне от миллиметровой до УФ-области, что делает защиту от излучения большой
проблемой.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
|
