Американские военные стали уделять все больше внимания перспективному лазерному оружию, которое планируется использовать для решения очень широкого круга задача: от защиты кораблей до противоракетной обороны. В разработке лазерного оружия принимают участие сразу несколько американских компаний, которые предлагают военным химические и твердотельные лазеры высокой мощности. Испытания перспективных лазерных установок проводятся на протяжении последних нескольких лет, а полноценное применение лазерного оружия в США может начаться уже с середины 2020-х годов.

В середине апреля 2015 года американская компания General Atomics Aeronautical Systems (GA-ASI) представила макет модульного тактического боевого твердотельного высокоэнергетического лазера HEL третьего поколения (Gen 3). При этом в компании объявили, что оружие уже создано и готово к испытаниям, которые запланированы на лето 2015 года. В состав оружия входит модуль с лазерным генератором, литий-ионные аккумуляторные батареи высокой емкости и выдаваемой мощности и система жидкостного охлаждения. Мощность одного модуля составляет 75 киловатт, но в одном корпусе может быть установлено до четырех модулей, а совокупная мощность оружия при этом увеличится до 300 киловатт.

Электрическая накачка твердотельного лазера осуществляется за счет батарей, которые могут перезаряжаться от электрической сети носителя. Размеры созданной GA-ASI лазерной установки составляют 1,3 метра в длину, 0,5 метра в ширину и 0,4 метра в высоту. При этом масса установки относительно невелика, так что она может быть использована на перспективном ударном беспилотном летательном аппарате Avenger, разрабатываемом General Atomics. По данным компании, реактивный двигатель беспилотника в связке с генератором сможет вырабатывать достаточно электроэнергии для перезарядки аккумуляторов в полете.

Предварительные испытания HEL Gen 3 показали, что благодаря эффективной системе жидкостного охлаждения установка может продолжительное время генерировать лазерный луч без потери его качества. Во время испытаний перспективный твердотельный лазер излучал луч мощностью более 50 киловатт на протяжении 30 секунд. Полноценные испытания системы на борту беспилотника Avenger планируется провести в 2018 году. В том же году состоятся и испытания HEL Gen 3 на эсминце «Пол Фостер» типа «Спрюэнс» — GA-ASI уже предложила установку на тендер Научно-исследовательского управления ВМС США на разработку мощных лазеров для эсминцев типа «Арли Берк».

Американская компания также планирует предложить HEL Gen 3 для использования на перспективной мобильной лазерной установке HEL MD, которая будет использоваться Армией США для уничтожения беспилотников, минометных выстрелов и артиллерийских снарядов противника. Американские военные намерены испытать такую установку с увеличенной до 120 киловатт мощностью в 2020 году. В разработке HEL MD также принимает участие компания Boeing. В сентябре прошлого года она испытала установку мощностью десять киловатт. В плохих погодных условиях она успешно сбила несколько беспилотников. В 2013 году она же при хорошей погоде поразила 90 целей, включая минометные выстрелы.

Самолет с турелью ABC для лазерной пушки

Фотография: Lockheed Martin

Создание боевого лазера HEL началось в 2003 году в рамках проекта HELLADS, который финансирует Агентство передовых оборонных разработок (DARPA). На первом этапе этой программы планируется разработать тактическую систему противоракетной обороны, которая бы при помощи лазерного луча могла сбивать тактические баллистические и крылатые ракеты, минометные и артиллерийские выстрелы и беспилотники. На втором этапе эту же систему планируется установить на истребитель. По этой причине масса перспективной высокомощной лазерной установки не должна превышать 750 килограммов, а занимаемый ею объем — два кубических метра.

Первые испытания системы HELLADS состоялись в 2005 году. Тогда мощность лазерной установки составила всего около одного киловатта, однако уже в 2007 году GA-ASI провела лабораторные испытания лазера мощностью 15 киловатт. В конечном итоге мощность лазерной установки должна составить не менее 150 киловатт. С 2008 года в проекте HELLADS принимает участие и американская компания Lockhhed Martin, выступающая интегратором технологий. Помимо прочего, она должна обеспечить установку нового лазерного оружия на авиационную платформу.

В сентябре 2014 года Lockheed Martin совместно с Исследовательской лабораторией ВВС США провела испытания авиационной турели для лазерной пушки. Турель получила название ABC (Aero-optic Beam Control); она оснащена комплексом стабилизаторов, компенсирующих возможную тряску самолета при турбулентности. Турель способна обеспечить круговой лазерный обстрел. Во время испытаний самолет с ABC совершил восемь успешных полетов при хороших погодных условиях. В 2015 году Lockheed Martin планировала провести летные испытания самолета с ABC в сложных метеорологических условиях.

Годом ранее ВВС США обнародовали запрос на информацию о возможности создания лазерного оружия для перспективных истребителей шестого поколения, которые планируется принять на вооружение после 2030 года. Первые испытания боевого лазера для перспективных истребителей предполагается провести в 2022 году. Согласно требованию военных, лазерная установка должна быть универсальной и не зависеть от авиационной платформы. Она должна работать на высотах от уровня моря до 19,8 тысячи метров на скоростях полета от 0,6 до 2,5 числа Маха (690-2900 километров в час).

Испытание твердотельного лазерного генератора

Фотография: AFRL / U.S. Air Force

Аналогичные исследования проводятся американскими компаниями и для других военных ведомств США. Так, ранее Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman по заказу Агентства противоракетной обороны совместно работали над созданием противоракетного химического лазера воздушного базирования ABL, мощность которого составляла один мегаватт. Установку разместили в носовой части модифицированного грузового самолета Boeing 747-400F. В 2010 году ABL удалось сбить жидкостную и твердотопливную баллистические ракеты на разгонном этапе. Впрочем, проект из-за высокой стоимости и малой эффективности позднее закрыли.

В 2011 году ВМС США провели испытания 15-киловаттного лазера морского базирования разработки Northrop Grumman. С его помощью удалось уничтожить небольшую надувную лодку. В настоящее время Персидском заливе находится американский десантный корабль «Понсе», на борту которого находится лазерная пушка LaWS мощностью 33 киловатта. С декабря 2014 года экипажу корабля разрешено использовать ее для самообороны «Понсе» от иранских беспилотников и малых кораблей, а также для ослепления оптических систем боевой техники противника.

В апреле прошлого года командование Армии США заключило с американской компанией Lockheed Martin контракт на разработку, производство и испытание боевого волоконного лазера мощностью 60 киловатт. В перспективе такое оружие будет использоваться для поражения неуправляемых ракет, артиллерийских снарядов, минометных мин и беспилотных летательных аппаратов в составе мобильного комплекса HEL MD. На перспективную установку будут смонтированы несколько волоконных лазеров, которые позволят получить луч высоких мощности и качества.

Технологию спектрального совмещения для волоконных лазеров компания Lockheed Martin представила в январе 2014 года. Тогда был продемонстрирован лазер мощностью 30 киловатт. В нем использовались несколько генераторов, лучи от которых передавались по оптическому волокну в специальное устройство совмещения. В новой установке каждый передаваемый по волоконно-оптическим линиям лазерный луч имеет отличную от других длину волны, а в устройстве совмещения они объединяются в один более мощный луч. При этом новая технология позволяет в среднем на 50 процентов сократить расход энергии по сравнению с твердотельными лазерами.

Противоракетный лазер ABL

Фотография: Boeing / U.S. Air Force

По мере разработки новых образцов перспективного лазерного оружия американским предприятиям приходится преодолевать некоторые сложности. Техническая часть лазерного оружия фактически уже разработана — созданы специальные светосильные линзы, обеспечивающие фокусировку лазерного луча, системы наведения, стабилизации, оборудование управления огнем. До недавнего времени твердотельные лазеры не рассматривались в качестве кандидатов для пушек, поскольку, в отличие от химических, они из-за сильного перегрева могли стрелять только импульсами. Теперь же компактные системы охлаждения обеспечивают лазерам длительную работу.

Кроме того, мощным лазерным установкам необходимы соответствующие источники питания. Этот вопрос, по данным GA-ASI, тоже уже практически решен. Во всяком случае уже существующие литий-ионные аккумуляторы способны обеспечивать лазерные установки энергией, достаточной для нескольких выстрелов длительностью более 30 секунд каждый. Впрочем, сколько именно выстрелов может совершить установка до перезарядки аккумуляторов, пока не раскрывается. Однако, помимо чисто технических задач, разработчикам лазерного оружия приходится ломать голову и над физическими.

Например, лазерное оружие — это фактически оружие прямой видимости, причем мощность его излучения с расстоянием значительно снижается. Этому способствуют различные взвеси в воздухе, различающаяся плотность самого воздуха в зависимости от температуры и метеорологические условия. Кроме того, увеличение мощности лазерных установок может приводить к так называемому пробою лазерного луча, или оптическому разряду. Это результат лавинной ионизации в воздухе, подпиткой для которой становится лазерный луч. Оптический пробой сопровождается яркой световой вспышкой и возникновением шаров плазмы. При этом мощность лазерного луча снижается в разы.

Наконец, существует и явление самофокусировки, при котором лазерный луч может самопроизвольно сфокусироваться на какой-либо точке в пространстве, не долетев до цели. Явление самофокусировки может провоцироваться как самим лазерным лучом, так и атмосферой — различные по плотности воздушные слои выступают в качестве линзы, преломляя лазерные лучи и концентрируя их. По этой же причине может происходить и рассеяние лазерной энергии. В любом случае, лазерное оружие, столкнувшись с этими эффектами, своей задачи выполнить не сможет.

Впрочем, американские военные не рассматривают пока лазерное оружие, как оружие дальнего действия. Даже на перспективных боевых самолетах оно будет использоваться в воздушном бою против истребителей противника на небольшой дистанции или для самозащиты от зенитных ракет или ракет класса «воздух-воздух». Безусловным преимуществом же такого оружия считается значительно большие боевые возможности по сравнению с обычными боевыми системами: если в артиллерийском орудии закончатся снаряды, надо будет долго ждать подвоза боеприпасов, но если у лазерной пушки сядет аккумулятор, его можно будет довольно быстро перезарядить.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.