Как работает лазерное оружие

Как работает лазерное оружие?

Об использовании лазеров в военной сфере говорят уже не первое десятилетие, однако сейчас речь идет о внедрении первого настоящего оружия такого типа. Так, почему же на разработку эффективного лазерного вооружения потребовалось столько времени? Первая причина касается источника питания для такого оружия, подбор которого представляет собой серьезную инженерную проблему.

Журнал Navy on Monday сообщил о разработке новых оборонных планов для кораблей, которые в настоящий момент развернуты в Персидском заливе. На одном из них в частности будет установлено лазерное оружие. Об использовании лазеров в военной сфере говорят уже не первое десятилетие, однако сейчас речь идет о внедрении первого настоящего оружия такого типа. Так, почему же на разработку эффективного лазерного вооружения потребовалось столько времени?

Первая причина касается источника питания для такого оружия, подбор которого представляет собой серьезную инженерную проблему. Лежащая в основе лазерного вооружения теория предельно проста: задача состоит в уничтожении цели с помощью концентрированного луча электромагнитной энергии.

Обычное оружие работает примерно таким же образом: ружейная пуля — это всего лишь более материальный способ доставки смертельного объема энергии.

Эта концепция настолько проста, что люди по-разному вертят этой идеей на протяжение тысячелетий. Легенда гласит, что во время осады Сиракуз Архимед смог поджечь паруса вражеских кораблей с помощью солнечных лучей.

Лучи инопланетян из «Войны миров» Герберта Уэллса — это фантастическое оружие, которое тоже опирается на принцип энергетических лучей. Как и уничтожившая планету Альдераан «Звезда смерти» из «Звездных войн». Специалисты по оборонным системам начали говорить о лазерном вооружении еще с конца 1970-х годов. Тем не менее, создание эффективного лазерного оружия сопряжено с целым рядом серьезных технических проблем.

Первый и самый важный вопрос — это источник энергии. Даже в лучших моделях лазер использует лишь 20% идущего на питание оружия электричества. Нацеливание и фокусировка лазерного луча требует еще больше энергии. В связи с таким перерасходом на работу лазера мощностью в 20 киловатт, который способен уничтожить или серьезно повредить небольшое судно, требуются сотни киловатт электроэнергии. (Для сравнения: обычный оконный кондиционер потребляет 1 киловатт). Вот почему это новое оружие установлено на боевом корабле, где электричества более чем достаточно.

Даже если у нас когда-нибудь откроют миниатюрный источник питания, который сможет эффективно обеспечить энергией лазер, мы не сможем создать портативное лазерное оружие. Дело в том, что типичная лазерная установка на самом деле испускает три луча.

Первый луч служит для измерения атмосферного искажения. Далее специальный компьютер рассчитывает то, как нужно изменить луч, чтобы приспособить его к текущим условиям. Второй луч нужен для отслеживания цели. Несмотря на то, что часто пишут в научной фантастике, лазер должен быть сфокусирован на цели в течение нескольких секунд, чтобы нанести ей серьезные повреждения. Таким образом, второй луч позволяет удержать в фокусе движущуюся цель. Третий луч представляет собой настоящую энергетическую волну и имеет примерно метр в диаметре. Лазер обычно быстро нагревается, в связи с чем установка оборудована системой охлаждения.

Второе серьезное препятствие касается сложностей с развертыванием лазерного оружия на поле боя. Такое вооружение должно быть не просто возможным с технической точки зрения, а обладать лучшими качествами и меньшей ценой, чем уже существующее. Поэтому в армии предпочли использовать первые образцы лазерного оружия в четко определенных нишах, а не создавать под него отдельный род войск.

В настоящий момент наиболее эффективным образцом является тактический высокоэнергетический лазер (Tactical High Energy Laser), который обладает достаточной мощностью для уничтожения небольших предметов, например летящих минометных снарядов. У флота имеется другая проблема с маленькими целями. Дело в том, что попасть по небольшим и маневренным судам из обычного оружия — непростая задача. Тактическому лазеру в свою очередь достаточно всего на несколько секунд сфокусироваться на приближающемся корабле, чтобы взорвать его топливные баки или повредить двигатель. Это позволит избежать повторения нападения смертников на USS Cole в 2000 году.

Но что ощущает цель, на которую обращено лазерное оружие? Она нагревается. Лазер несет в себе энергию. Мощный лазер чрезвычайно быстро нагревает поверхность вашей кожи и находящиеся под ней клетки. Это, безусловно, чрезвычайно болезненный опыт, и любой, кто слишком долго останется под лучом лазера в 20 киловатт, неизбежно погибнет.

Тем не менее, военные вряд ли начнут использовать лазеры против людей в обозримом будущем. Дело в том, что они не просто громоздки: чтобы убить, им требуется немало времени. Если вы почувствуете на себе лазер, для защиты вам достаточно спрятаться за любым непрозрачным объектом. Тем не менее, в армии рассматривают создание оружия с использованием микроволновых технологий для рассеивания толпы: при воздействии подобного жара люди обычно обращаются в бегство. В любом случае, пули еще долго останутся куда более эффективным способом ранить или убить человека, чем любой лазер.

Лучшие боевые лазеры мира: от ослепляющего танка до сжигающей винтовки

О преимуществах и недостатках принятых на вооружение образцов рассказало специализированное издание

12.05.2019 в 10:45, просмотров: 10049

Использовать лазеры в качестве оружия пытаются многие страны. Над проблемой работают американские, британские, немецкие, индийские, китайские, японские и российские учёные. Электронное издание «Армейский стандарт» рассказало недавно о тех, у кого уже получилось: Россия, Китай и США.

Центральное телевидение Китая некоторое время назад представило новое лазерное оружие Народно-освободительной армии (НОАК).

Премьера китайского боевого лазера LW-30 состоялась в прошлом году на международном аэрокосмическом салоне Airshow China 2018 в Чжухае. Новая лазерная пушка может быть использована против «несимметричных угроз низкого уровня». Проще говоря, её основными целями станут небольшие лодки и беспилотные летательные аппараты. Сам лазер мощностью 30 киловатт установлен на трёхосном вездеходе. В составе имеется радар, и вся система приспособлена для работы как в горной местности, так и в районах с высокой влажностью.

Судя по всему, отмечает «Армейский стандарт», это действительно рабочая система, в отличие от «лазерного АК-47», которым хвастались некоторое время назад китайские разработчики. Якобы ими была создана лазерная штурмовая винтовка ZKZM-500. Весит она около трех килограммов и может сжигать живую силу противника на дальности до 800 метров. Эксперты довольно скептически отнеслись к этим заявлениям, и из дальнейшего рассказа станет ясно почему. Хотя, стоит заметить, китайские силовики уже используют лазерную винтовку WJG-2002. Но в качестве нелетального оружия.

Боевой лазерный комплекс Iron Beam («Железный луч»), предназначенный для поражения снарядов, ракет и мин на дистанции до двух километров, на оружейной выставке в Сингапуре ещё в 2014 году презентовал Израиль. «Железный луч» уничтожает цели, облучая их в течение 4-5 секунд. В состав комплекса, который монтируется на грузовые автомобильные шасси, входят радар, пункт управления и две лазерные установки.

Впрочем, точных данных о дальнейшей судьбе разработки нет. Кроме того, что испытания ее были объявлены успешными.

Что касается США, то американские военные делают упор на размещение лазеров на кораблях. Была попытка создать противоракетный лазер воздушного базирования, его даже испытали, однако идея заглохла ввиду низкой эффективности и технических сложностей. Действующий прототип YAL-1А, установленный на самолете Boeing-747-400F, был предназначен для уничтожения баллистических ракет противника.

Американцы заявили о планах оснащения боевых кораблей лазерным оружием еще весной 2013 года. В 2014 году система лазерного оружия LaWS (Laser Weapons System), размещенная на транспорт-доке USS Ponce, впервые была испытана в Персидском заливе. А в прошлом году американские ВМС в том же Персидском заливе уже успешно применили LaWS. В качестве мишени использовался беспилотник, который был поражен. Также стрельба велась по минам. Впрочем, данных о дальности поражения целей представлено не было.

У нас работы над лазерным оружием велись еще с советских времен. Первым их результатом стал самоходный лазерный комплекс 1К17 «Сжатие». В 1992 году, после государственных испытаний, он был рекомендован к принятию на вооружение. Однако распад СССР и резкое сокращение финансирования оборонных программ привели к тому, что в серийное производство машина отправлена не была.

Комплекс «Сжатие» не был в прямом смысле боевым лазером. Он был предназначен для противодействия оптико-электронным приборам противника. Сейчас комплекс получил вторую жизнь в виде мобильного лазерного комплекса (МЛК) на основе разработок «Сжатия».

Непосредственно же боевой российский лазер в результате всенародного голосования получил название «Пересвет». Он был анонсирован президентом России Владимиром Путиным в Послании Федеральному Собранию 1 марта 2018 года. А в декабре прошлого года Минобороны России показало видео с боевым развертыванием комплекса и заявило, что он принят на опытно-боевое дежурство.

Данные по комплексу засекречены, но предположительно, по аналогии с зарубежными разработками, он выполняет задачи противовоздушной и противоракетной обороны. То есть сжигает небольшие цели (те же беспилотники), выводит из строя оптику самонаводящихся снарядов и ракет. Некоторые эксперты не исключают, что он может использоваться и для засветки оптических приборов космических аппаратов.

Почему же китайская лазерная штурмовая винтовка вызвала сомнения у экспертов? Лазерные комплексы стараются размещать таким образом, чтобы их можно было в достаточной степени обеспечить энергией, чтобы создать импульс большой мощности. Те же США используют как носитель целый корабль. Батарейки здесь явно не хватит.

Помимо проблемы энергопитания у боевых лазеров есть и другие недостатки. Поскольку законы физики никто не отменял, эффективно поражать лучом цели они могут только в условиях прямой видимости и при хорошем состоянии атмосферы. Любая дымка или туман резко снижают эффективность этого оружия из-за рассеивания луча. Рассеиванием в атмосфере объясняется и небольшая дальность применения лазеров.

Но есть и преимущества, которые заставляют военных вкладываться в совершенствование этого оружия. Это скорость и точность (луч не требует баллистических поправок), отсутствие демаскирующих эффектов при выстреле, вариативность применения (возможность или «ослепить» цель или уничтожить, в зависимости от задачи).

Также в плюс идет и относительная дешевизна выстрела, особенно по сравнению с применением дорогих противоракет. Ну и, конечно, никто не отменял перспективу – в космосе такое оружие сможет быть весьма эффективным, без атмосферных ограничений.

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Настоящие, полноценные боевые лазеры заступили в России на настоящее, полноценное боевое дежурство. Однако информации в СМИ совсем мало. Можно даже сказать ее совсем нет.

Что они могут? Зачем они?

Первое – что уже сообщалось. Оснащение «Пересветами» войск было начато ещё в 2017 году. Причём это подавалось в контексте того, что, мол, «самоходные лазерные комплексы заступили на опытно-боевое дежурство в ВС России». А также, что «с поступлением в войска лазерных комплексов организовано их освоение личным составом и слаживание боевых расчётов».

Из этого с уверенностью можно было заключить, что это означает прохождение комплексами окончательных войсковых испытаний.

Второе – что ныне комплексы заступили уже на боевое дежурство. То есть испытания прошли, признаны успешными, замеченные недостатки устранены.

Третье – «Пересветы» развёрнуты в местах их дислокации, где для несения боевого дежурства «подготовлена необходимая инфраструктура, включая помещения для техники и дежурных смен». В то же время «боевыми расчётами отработаны действия по развёртыванию оборудования и подготовке его к применению».

Из этого можно заключить, что комплексы поставлены на неких направлениях, где возможно их применение. Однако само применение будет (или может) происходить в мобильных условиях, после передислокации в конкретный боевой район или даже на марше.

С этим, конечно, коррелируют сообщения о том, что боевые лазеры размещаются в автофургонах, произведённых в Набережных Челнах. Да и в послании президента Владимира Путина от 1 марта, где он впервые показал видеокадры с «Пересветами», фигурировали машины. Так что факт, что комплекс подвижной – не открытие, но теперь мы знаем, что передвигается он на камазовских шасси.

Каково предназначение «Пересветов»

Об этом можно судить по одной информации и одному маленькому информационному инциденту.

Касательно первого пункта проходило сообщение, что «личный состав прошёл необходимую переподготовку на базе Военно-космической академии имени Можайского». Там «операторы нового оружия получали теоретические знания в специально оборудованных классах, а затем отрабатывали практические действия на боевой технике».

Что такое академия Можайского, известно: ведущий учебный, научный и методический центр в области военно-космической деятельности, готовящий специалистов для Воздушно-космических сил по 39 специальностям для воздушно-космической обороны страны. Значит, лазеры вписаны в эту систему, а не, скажем, бронетанковую или военно-морскую.

Со вторым же пунктом дело обстоит так, что само Минобороны сообщило было о том, что лазерный комплекс «Пересвет» «способен эффективно противодействовать любой воздушной атаке и даже бороться со спутниками на орбите», но буквально через 40 минут удалило эти слова. Но скрины в интернете остались – такая ныне штука интернет, что слово в нём уже не воробей, а натуральная гербовая печать.

Отсюда следует, что лазеры «Пересветов» должны дополнять и страховать зенитно-ракетные комплексы, помогая им – в силу своей более быстрой и эффективной управляемости – бороться с массированным ракетным ударом. Как именно — вариантов, по мнению военных экспертов, не слишком много, но и немало: воздействовать на точность работы головки самонаведения, выжечь вообще электронику управления, повредить саму ракету, расплавить ей что-нибудь важное. В сочетании с ударными противоракетными возможностями современных ЗРК, а также с возможностями комплексов радиоэлектронной борьбы лазеры представляют собой, таким образом, полезный элемент триады по полному и комплексному отражению ракетного нападения.

Судя же по оговорке со спутниками и словам о дислокации «там, где надо, дислокации», речь может идти также о сопряжении «Пересветов» с системой многоканальной эшелонированной системы противоракетной и противокосмической обороны А-135 «Нудоль» с её ракетами дальнего перехвата, как раз способными работать против целей на низких орбитах. Или на трассах баллистического полёта.

Скорее, именно этот вариант и самый вероятный. Всё же для оружия поля боя комплекс «Пересвет» с его по меньшей мере пятью тягачами-фургонами слишком громоздок. А вот сбить ракету или спутник и быстро передислоцироваться – самое то.

Относительно устройства можно повторить лишь уже сказанное: какие-либо технические и тем более боевые характеристики лазерного комплекса на данный момент не раскрываются.

Но было озвучено, что созданием «Пересвета» занимались специалисты ядерного центра в Сарове. В Российском федеральном ядерном центре — Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) действительно имеется институт лазерно-физических исследований. Между прочим, центр входит в состав госкорпорации «Росатом», прежний глава которой Сергей Кириенко, по слухам, удостоен звания Героя России. А руководил он корпорацией аккурат в те времена, когда должен был разрабатываться «Пересвет»…

Саровский центр известен также тем, что занимается разработкой термоядерного реактора иной, нежели привычный токамак, природы. То есть если в токамаках плазма получается за счёт термоядерной реакции внутри «камеры» из сильных магнитных полей, то в Сарове, как сообщала пресса, пошли по пути получения плазмы в точке соединения высокоэнергетичных лазерных лучей. Значит, можно предположить, что такая примерно «идеология» применяется и в «Пересветах». Ведь традиционно главный враг лазерного луча – это непрозрачность на его пути.

Например, туман, дым, любая дисперсная смесь в воздухе значительно ослабляют мощность луча. Вплоть до полной его непроходимости. Однако в науке известно, что луч этот можно модулировать неким волшебным образом так, что он преодолевает подобные препятствия и обращается в действующую плазму на определённом расстоянии в нужном месте. Сообщалось даже о хирургических операциях с использованием подобного принципа. Если так, то центр в Сарове – самое место, где этот принцип могли довести до боевого результативного состояния.

Наконец, питание. Для достижения необходимой энергетической мощности американцы разрабатывали систему ядерной накачки лазерной установки. Некоторые успехи были даже показаны, но в целом, как известно, система СОИ – или, как её прозвали, «Звёздных войн» – у американцев не пошла. Не в последнюю очередь именно из-за вопросов с энергетикой. Судя, однако, по не слишком компактной, но всё же мобильности «Пересвета», в России эти вопросы были неким образом решены. Не исключено, что определенную роль здесь может играть компактная ядерная установка наподобие той, про которую рассказал опять же Владимир Путин, представляя крылатую ракету с ядерной силовой установкой. Почему нет? Если она работает на одном виде вооружений, можно поставить её и на другой. Или, возможно, используется компактная ядерная батарейка. Но точно мы об этом узнаем явно нескоро.

Сегодня же ясно одно: лазеры уже прикрывают небо России от вражеского нападения.

Источники:

http://texnomaniya.ru/voennaya-texnika/kak-rabotaet-lazernoe-oruzhie.html

http://www.mk.ru/politics/2019/05/12/luchshie-boevye-lazery-mira-ot-osleplyayushhego-tanka-do-szhigayushhey-vintovki.html

http://masterok.livejournal.com/4972070.html