Раз уж тема пошла про лазерное оружие то вот еще
Наземный тактический комплекс на химическом лазере
В 2000 году американской корпорацией ТРВ при участии израильских фирм "Тадиран", "Рафаэль" и "Эль-ОП" (долевое участие Израиля составляло около 1/3 общих расходов) создан демонстрационный образец наземного тактического лазерного комплекса, получивший наименование THEL (Theater High Energy Laser). В настоящее время изготовленный в единственном экземпляре комплекс THEL развернут на ракетном полигоне США Уайт-Сэндз (шт. Нью-Мексико) и продемонстрировал термосиловое поражение неуправляемых ракет в полете на дальностях до 6 км (осуществлено более 30 успешных экспериментов).
В состав комплекса входят лазерная установка, радиолокационная станция управления стрельбой, командный пункт и вспомогательное оборудование. Перечисленные элементы за исключением РЛС размещаются в семи контейнерах различной длины (до 12,2 м) с поперечным сечением 2,42,4 м. Общая масса комплекса составляет 181,6 т.
Лазерная установка включает силовой химический (фтор-дейтериевый) лазер, систему формирования излучения с устройством прицеливания, блок активного сопровождения целей, емкости с компонентами топлива, турбонасосный агрегат для их подачи и аппаратуру управления. Силовой лазер работает на длине волны 3,8 мкм и имеет мощность излучения несколько сотен киловатт в непрерывном режиме. Система формирования излучения с электроприводами его отклонения по азимуту и углу места расположена в карданном подвесе в верхней части одного из контейнеров.
Радиолокационная станция управления стрельбой создана на базе многофункциональной РЛС израильского противоракетного комплекса "Эрроу". Командный пункт (КП), боевой расчет которого составляет два человека, является аналогом КП, входящего в систему управления ПВО армейского корпуса США. При развертывании комплекса в боевое положение КП и РЛС располагаются на удалении около 30 м от лазерной установки, связь с которой поддерживается по волоконно-оптическому кабелю.
Анализ достигнутых массогабаритных и энергетических характеристик такого оружия показывает, что серьезного военного значения демонстрационный образец комплекса THEL не имеет. Израиль в 2001 году отказался от первоначального намерения развернуть до 10 стационарных комплексов на севере страны для защиты от неуправляемых ракет арабов, предпочтя другие способы обеспечения собственной безопасности. Американцы же закупок комплекса THEL не планировали, рассматривая соответствующий проект НИОКР лишь в качестве подготавливающего технологическую базу для создания мобильного варианта комплекса MTHEL (Mobile Theater High Energy Laser ).
Новый комплекс предполагается разместить на четырех транспортных средствах: по одному – для лазерной установки и РЛС управления стрельбой, а еще два – для компонентов лазерного топлива. Министерством обороны США предъявляются требования по возможности переброски его одним военно-транспортным самолетом С-130 "Геркулес". В качестве основного подрядчика определена американская фирма ТРВ, с которой заключен соответствующий пакет контрактов сроком на 5 лет.
Несмотря на определенные сомнения в высокой военной ценности и технической осуществимости данного проекта НИОКР (по крайней мере, в заявленные сроки), это, несомненно, наиболее близкий к практической реализации образец комплекса высокоэнергетического ОНФП. На его основе возможна разработка более серьезного оружия, способного решать задачи противоспутниковой борьбы, ПВО, а в отдаленной перспективе – и стратегической ПРО.
Наземный противоспутниковый комплекс лазерного оружия
Противоспутниковая борьба является одной из важнейших сфер применения ОНФП, и, в частности, лазерного оружия. В целом все создаваемые огневые средства стратегической ПРО будут обладать значительным противоспутниковым потенциалом. Рассмотрение же отдельно данного комплекса в рамках сегодняшней лекции связано с тем, что энергетика, необходимая для решения задач стратегической ПРО в лазерных установках наземного базирования еще не достигнута. В то же время задача термосилового поражения спутников на низких околоземных орбитах с помощью лазерного луча успешно решена. Это продемонстрировано, в частности, в 1997 году на высоте около 450 км над ракетным полигоном Уайт-Сэндз. В ходе эксперимента с помощью наземной стендовой лазерной установки "Миракл" мегаваттного уровня мощности было осуществлено несколько сеансов воздействия по собственному военно-экспериментальному спутнику MSTI-3, срок активного функционирования которого подходил к концу. Первый сеанс (длительностью менее 1 с) обеспечил ослепление оптико-электронной аппаратуры, а последующие (общее время воздействия более 10 с) – необратимое термосиловое поражение системы энергоснабжения и энергораспределения спутника.
И тем не менее, считать данный эксперимент полноценным полигонным испытанием противоспутникового лазерного оружия, по-видимому, несколько преждевременно. По ряду параметров (таких как режим излучения, рабочая длина волны, способ наведения луча и т.п.) это воздействие не было оптимальным для отработки средств поражения.
Проекты создания такого оружия хотя и ведутся в США пока лишь на концептуальном уровне, однако характеризуются серьезным экспериментальным исследованием как механизмов поражения космических аппаратов, так и особенностей передачи энергии луча в атмосфере и вакууме. Для этого в объединенном лазерном центре ракетного полигона Уайт-Сэндз развернута уникальная лабораторная инфраструктура, в частности, вакуумная камера, вмещающая объекты размером до 10 м и вакуумированная трасса распространения луча мегаваттного уровня мощности длиной 350 м.
Отсутствие в настоящее время в США соответствующего целевого проекта НИОКР можно объяснить стагнацией отечественной орбитальной группировки на фоне ряда других военно-политических соображений. Однако технологические проекты данного типа ведутся ВВС и финансируются на уровне десятков миллионов долларов в год, что позволяет создать техническую базу для открытия в обозримой перспективе целевого проекта с задачей принятия на вооружение конкретного средства в конкретные сроки.
Космический комплекс лазерного оружия
Интерес Пентагона к этому проекту обусловлен принципиальной возможностью создания многофункционального огневого средства с глобальным охватом приземной поверхности выше облачного покрова (10-15 км). По оценке, дальность действия такого оружия в вакууме обусловлена лишь дифракционной расходимостью лазерного луча и, для существующих систем формирования излучения, может составить около 5 тыс. км. В то же время, более реалистичные расчеты, учитывающие современные возможности по доставке спутников на околоземные орбиты, и продемонстрированные в лабораториях интенсивности излучения приводят к предельной дальности действия 2-3 тыс. км, что также делает космический комплекс ОНФП весьма эффективным средством поражения ракет на активном участке. В отличие от самолетного комплекса лазерного оружия, такой спутник будет практически неуязвим как для современных огневых средств, так и для перспективных (с учетом его возможностей по самозащите).
Физико-технические проблемы данного проекта связаны с обеспечением необходимой термической стойкости зеркал, подавлением вибраций, достижения приемлемого качества луча, близкого к дифракционному пределу. Но самой серьезной проблемой представляется все же инженерная задача интеграции компонентов комплекса в единый спутник. Американские разработчики заявляют о технической возможности создания после 2020 года космической группировки из 12-24 таких комплексов, размещаемых на орбите высотой 1300 км.
Демонстрационный образец комплекса, создаваемый в настоящее время по проекту SBL-IFX (Space-Based Laser Integrated Flight Experiment), планируется к выводу на орбиту в 2012 году. Он рассчитывается на срок активного функционирования не менее 20 месяцев. В 2013 году ожидается проведение космического эксперимента с поражением реальной баллистической ракеты. Несмотря на сложность стоящих перед разработчиками задач, в США заметна высокая активность НИОКР по созданию компонентов такого комплекса.
Вообще, любой из перечисленных типов лазеров при помещении в космос требует огромной массы топлива или столь же тяжелых энергетических установок, что делает подобные системы ОНФП неудобными во многих отношениях, включая и экономические. В этой связи на первый взгляд имеет определенные преимущества лоббируемая "оружейными" лабораториями министерства энергетики США идея использовать для накачки лазеров взрыв сравнительно небольшой по тротиловому эквиваленту ядерной бомбы. Такая система оказывается одноразовой и самоуничтожающейся, но источник энергии для нее по сравнению с другими вариантами "практически ничего не весит". Однако более детальное рассмотрение этой идеи показывает, что длина волны такого лазера будет принадлежать к рентгеновскому диапазону длин волн, что неудобно по трем причинам:
- рентгеновские лучи сильно поглощаются в верхних слоях атмосферы;
- в рентгеновском диапазоне не работает обычная оптика, следовательно, фокусировка луча не может быть слишком хорошей;
- уже существуют многофункциональные защитные покрытия большинства целей. Ведь работы по защите от поражающих факторов ядерного оружия были начаты практически с его появлением. Вследствие этого уязвимость ракет к данному типу воздействия достаточно невысока по сравнению с другими диапазонами длин волн.
Наземный стратегический комплекс ПРО на химическом лазере
с космическими переотражающими зеркала
Рассматриваемая система оружия способна, в принципе, обеспечить доставку высокоэнергетического лазерного излучения в любой регион земного шара. Это делает военное значение проекта исключительно высоким. Однако для конструктивного воплощения такой концепции требуется, кроме решения вышеперечисленных проблем, изготовление и использование прецизионных зеркал с диаметром десятки метров, а также повышение как минимум на порядок величины мощности главного луча. Для таких уровней энергии излучения вопрос компенсации атмосферных искажений приобретает еще большую остроту, чем для воздушного лазера.
Несмотря на то, что лабораторные эксперименты в данной области ведутся давно, ключевые инженерно-технические проблемы еще не решены. Имеется проект демонстрационного варианта комплекса, базирующийся на отработанных в рамках программы СОИ компонентах. В целом можно констатировать некоторое повышение интереса к данному варианту лазерного оружия за последнее время.
Наземный комплекс лазерного оружия на свободных электронах
Несмотря на то, что на современном технологическом уровне наилучшие удельные энергетические характеристики имеют химические оптические квантовые генераторы, все же более перспективным видом лазера для стратегических комплексов наземного базирования считается лазер на свободных электронах.
Результаты расчетов показывают, что длина волны излучения технически реализуемого в обозримой перспективе средства поражения космических целей может составлять около 1 мкм. На отдаленную перспективу, тем не менее, остаются актуальными концепции более коротковолновых лазерных установок (в том числе, видимого и ультрафиолетового излучателей).
Рассматривая наземный тип базирования такого оружия, несмотря на его очевидные преимущества по удобству эксплуатации и не столь жесткие массогабаритные ограничения, нужно учитывать следующее обстоятельство. В силу значительных потерь энергии луча в турбулентной атмосфере требуемая мощность для поражения космических целей достаточно высока (единицы мегаватт для противоспутникового оружия и десятки мегаватт для стратегического противоракетного оружия). То есть большая часть энергии излучения будет расходоваться впустую.
Кроме того, существует проблема уязвимости крупных неподвижных объектов (самих лазерных установок), которая представляется весьма актуальной с военной точки зрения. Важным ограничивающим фактором для применения наземных лазерных средств следует признать также возможность облачности, приводящей к полному поглощению луча.
Корабельный комплекс на твердотельном лазере
Проект разработки такого комплекса с предельной дальностью действия несколько километров ведется в интересах решения актуальной задачи защиты от противокорабельных ракет. Тем не менее, в целом остаются нерешенными вопросы энергопитания и охлаждения мощной лазерной установки на борту корабля. Выполняемый на современном этапе объем исследований пока не достиг уровня создания демонстрационного образца комплекса. Однако в интересах отработки его элементов ведется подготовка серии стендовых и подмасштабных натурных испытаний, в том числе предусматривающих реальные пуски ракет. В них будет исследоваться, в частности, особенности распространения высокоэнергетического лазерного излучения вблизи морской поверхности, изучаться возможность выдачи целеуказания и управления главным лучом, а также решаться другие задачи.
Корабельный комплекс лазерного оружия на свободных электронах
Данный комплекс позволяет в принципе обеспечить гораздо более высокие дальности поражения целей (до 100 км), а также известную гибкость его режима воздействия за счет регулирования длины волны и других параметров излучения. Это позволит решать боевые задачи не только по защите самого носителя оружия, но и соседних кораблей, а также наиболее важных береговых объектов. В перспективе с помощью такого комплекса возможно ведение противоспутниковой борьбы.
Кроме необходимости создания излучателя с мегаваттным уровнем мощности в режиме непрерывного излучения, разработчикам предстоит решить ряд серьезных технологических проблем по созданию компактных ускорителей электронов, оптических резонаторов с термически устойчивыми зеркалами, источника электропитания со значительной накапливаемой энергией. Корабельный вариант базирования прецизионных оптико-электронных устройств связан с дополнительными требованиями по обеспечению надежности их функционирования.
На современном технологическом уровне при реалистичной массе установки (100-150 т) мощность ее излучения может составлять 300-500 кВт. Этого достаточно для самозащиты корабля (группы кораблей) от крылатых ракет на небольших дальностях. При определенных условиях возможно ведение противоспутниковой борьбы на низких орбитах (вывод из строя оптико-электронных систем разведывательного назначения при попадании лазерного луча в объектив соответствующего телескопа).
материал немного пылью покрылся....