С самого начала военные всего мира мечтают об оружии, поражающем цель мгновенно и на любом расстоянии. Возможно, что такое оружие уже попадало на Землю в прошлом, например оно описано в Ведах и упомянуто в Ветхом Завете, но вопрос его происхождения остается открытым.
Но все мечты превращаются в реальность только по мере развития технологий, и вот в 1962 году в научных кругах американской армии стало очевидным, что настало время создавать лучевое оружие. До 1980 года на начальные исследования возможностей высокоэнергетического лазера (HEL) было выделено более 1200 миллионов долларов.
Когда было определены возможные тактические ниши такого оружия и типы лазеров, применимых для их заполнения, были выработаны техзадания на конкретные системы.
Международные конвенции поспешно запретили ослепляющие маломощные лазеры как сверхнегуманные, но нижеописанные системы предназначены для поражения материальной части. При случайном поражении человека гарантирован мгновенный летальный исход как от взрыва многокилограммового заряда взрывчатки, прислоненного к потерпевшему.
Рассмотрим физические принципы функционирования лазеров.
Твердотельный лазер - представляет собой стержень или кристалл из рубина, иттрий-алюминиевого граната, специального стекла или пластмассы. Длина волны излучения зависит от материала стержней и не может быть изменена. Широко применяются в CD-проигрывателях, лазерных прицелах, лазерных указках. Один стержень имеет маленькую мощность излучения, поэтому для военного применения на специальной панели монтируют тысячи таких стержней, для фокусировки всех лучей на цель панель изгибают, придавая ей вогнутую форму с радиусом равным растоянию до цели. Требует подвода большого количества электроэнергии. отличается малыми габаритами вспомогательных систем, большими размерами, простотой обслуживания.
Жидкостный лазер на флюоресцирующих красителях - не может быть мощным, применим только в научных целях, можно менять длину волны только заменой рабочей жидкости, существование таких лазеров не подлежит сомнению, но он менее удобен, чем твердотельный и не получил распространения. Прост в обслуживании, потребляет мало энергии.
Газовый лазер - содержит "камеру сгорания", имеющую с двух сторон зеркала, в которую подается смесь газов, реакция в которых генерирует излучение. Имеет большие габариты вспомогательных систем, используемые газы как правило токсичны, коррозионно активны, развивает большие мощности, может быть сконструирован относительно компактным.
Лазер на свободных электронах - работает на принципе вынужденного излучения электронами на заданной длине волны, в отличие от вышеописанных может испускать лучи с практически любой длиной волны, которая выбирается исходя из прозрачности атмосферы и характеристик спектрального поглощения материала цели. Мощность его практически неограничена, поскольку объем активной полости, диаметр зеркал и диаметр выходного отверстия может быть достаточно большим. Потребляет очень много электроэнергии. Но такой лазер имеет большие габариты и вес затрудняющие прицеливание, поэтому луч направляется на подвижное адаптивное зеркало, фокусирующее и нацеливающее луч. Сложен в обслуживании, большие габариты дополнительных устройств и систем. Американские ВВС желают получить тактический лазер системы ПРО и для борьбы с ракетами ПВО. По этому заказу создается иодно-окислительный лазер ABL на базе самолета Боинг 747-400Fs, работающий в импульсном режиме и способный поражать ракеты на расстояниях до 400 км. Включение лазера на высотах менее 12 км не разрешается.
Для работы над этим оружием объединились такие вечные конкуренты как Боинг, Локхид Мартин и TRW. Боинг отвечает за системную интеграцию, системы боевого управления, компьютеры и системы связи, Локхид Мартин создает системы управления огнем и систему фокусировки луча, TRW строит непосредственно газовый лазер.
Предполагается провести боевые испытания (стрельба по множественным воздушным и наземным целям) в 2005 году, а в 2007 поставить на вооружение и начать серийное производство. К 2009 году ВВС получит все требуемое количество самолетов Боинг 747-400Fs с лазерным оружием.
Лазер космического базирования (SBL) очевидно предполагается проектировать как лазер на свободных электронах. Длина спутника более 20м и диаметр более 4,5м масса около 23 тонн. В комплекс будут входить от 20 до 40 спутников, способных поразить ракеты с расстояния более 3 тысяч км.
Маленькая тонкость - создание эффективной системы космического оружия возможно только после преобразования НАТО в "Северное кольцо", объединяющее Россию, Канаду, США, и Европу. Только тогда будет обеспечена круговая защита перечисленных стран от ракет, выпущенных с территории Ближнего Востока, Китая, Африки. В дальнейшем возможна интеграция с предложенным Королевым “Проектом Цитадель". Справка: “Проект Цитадель” — создание в космосе системы радиолокаторов, телескопов и боевых систем для обнаружения астероидов, могущих столкнуться с Землей, а также возможной ино-угрозы. В рамках проекта строилась ракета Н-1, но военные не поверили в серьезность угрозы и Королев начал переделку Н-1 для высадки человека на Луну. Первоначально Н-1 должна была нести сотни боеголовок мощнее 100Мт с индивидуальными системами наведения на объекты в дальнем космосе.
Для нужд флота создается лазер на свободных электронах, так как несколько большие габариты и энергопотребление на корабле допустимы, но такие лазеры могут излучать на разных длинах волн, в зависимости от прозрачности атмосферы и типа цели. Он будет работать в импульсном и постоянном режимах. Предназначен по-видимому, для защиты корабля от ракет и поражения береговых целей, при взаимодествиис адаптивным зеркалом на самолете или вертолете можно будет поражать цели на 100-150 км от побережья.
Созданный для армии лазер MIRACL (средне-инфракрасный усовершенствованный химический лазер) относится к HEL и в феврале 2000 года во время испытаний на ракетном полигоне Вайт Сендз в штате Нью Мексико сбил все выпущенные из установки типа "Катюша" (Град) ракеты.
- "Мы сейчас увидели, как научная фантастика превратилась в реальность!" Воскликнул присутствовавший на испытаниях генерал-лейтенант Костелло, один из участником проекта.
- "Эти испытания показали, что оружие направленной энергии будет играть важную роль в защите интересов национальной безопасности и интересов цивилизованных стран всего мира." — записано в пресс-релизе и отчете для конгресса.
Ливерморская Лоуренсовская национальная лаборатория создала 10 киловаттный твердотельный лазер, планируется изготовить первый образец 100 кВт лазера к началу 2003 года. Этот лазер использует неодимовые лазерные диоды, и выстреливает импульсы с частотой 20 герц, усовершенствование накачки позволит достичь скорострельности 200 импульсов в секунду.
Твердотельный лазер состоит из множества слабых излучателей, смонтированных на площади 1на4 метра. Чтобы собрать их лучи в одну точку, необходимо изогнуть подложку определенным образом, что осуществляется множеством соленоидов, расположенных с тыльной стороны подложки.
Наибольший интерес предствляет Тактический Высокоэнергетический Лазер THEL, предназначенный для борьбы с тактическими ракетами - от СКАДа до ракет ПЗРК и РПГ. Немаловажно, что при более высокой стоимости лазерного комплекса, по сравнению с пусковой установкой ПРО например "Эрроу" или "Патриот", стоимость выстрела намного ниже. Также, при применении в населенной местности отсутствут ущерб от обломков ракеты ПРО. Во время войны в Кувейте оказалось, что иракские СКАДы разваливаются в воздухе и поэтому по каждой ракете приходится запускать несколько противоракет "Патриот", зачастую "Патриот" настигал половинку СКАДа уже над самой землей и наносил бОльшие разрушения, чем просто упавший топливный бак СКАДа.
Применение противником ложных целей ведет к еще большему расходу достаточно дорогих ракет. А тактический лазер перезаряжается за 35 миллисекунд и способен обстрелять 20 целей за секунду, а мощность импульса 30-50 мегаджоулей примерно равна 30-50 килограммам взрывчатки взорванным на поверхности цели. Теперь можно не уточнять, что это летит: боеголовка, топливный бак или просто ложная цель, а стрелять по всему. Успехи программы по созданию неохлаждаемой оптики на основе алмазных покрытий позволили уменьшить объем и вес оборудования, и теперь комплекс умещается в три стандартных контейнера (ISO 40 футов), содержащих: радар управления огнем, созданный в Израиле, систему наведения и сопровождения целей, устройство управления лучом, фтор-дейтериевый лазер.
В октябре 1999 года была утверждена программа боевого лазерного комплекса авиационного базирования (DEATAC) включающего:
Усовершенствование систем управляемого оружия с лазерным наведением,
Лазерную систему защиты самолетов от ракет ПВО,
Лазерную систему опознания "свой-чужой"
Систему для обнаружения с воздуха химического и биологического оружия
(лазерный газовый хроматограф),
Боевой лазер для истребителей,
Корабельную электрическую пушку,
Систему обнаружения подземных целей,
Лучевую систему поражения подводных целей,
Средство поражения радарных установок противника,
Полностью защищенную от помех и подслушивания систему лазерной связи.
Эта программа дополняет ABL на базе Боинга, также создающего антенн связи(5,5 секунд), 11 систем наведения(1,1секунд), 3 ракетные установки(6 секунд), 5 совместно с фирмой "Электроннооптические системы" создает химический лазер мощностью 300 киловатт и весом 4500кг. с дальностью стрельбы 10-20 км. для установки на самолет V-22 Osprey.
Его применение - поражение малых целей во время миротворческих операций в городских условиях.
В ходе испытаний за 40 секунд с самолета были поражены: 32 грузовые шины (8 секунд), 11 гранатометов(8 секунд), 5 пулеметных гнезд (7,5 секунд), и гараж(3 секунды). За время совершения всех вышеперечисленных разрушений самолет пролетел 7 километров.
Сложности создания мощных малогабаритных лазеров связаны с неидеальностью используемых зеркал, которые применяются в конструкции лазера. Дело в том, что идеальное зеркало отражающее 100% света пока не создано. Например бытовые зеркала отражают 99-98% света, используемые в лазерах - 99,9 - 99,99% света, но этого мало. Дело в том что оставшаяся энергия идет на разогрев зеркала, и оно просто взрывается, поскольку 0,01% от 300 киловатт - это 300 ватт, причем выделившихся в слое толщиной меньше волоса. Нагретое зеркало отражает чуть меньше, нагреваясь еще больше, и наконец взрывается.Но заменит ли лазер автомат или винтовку в руках солдата?
Нет. Стрелковое оружие будет оставаться в строю дольше всего. Оружие солдата должно быть надежным, простым, безопасным для владельца, все время готовым к бою, а лазеры пока не отвечают этим требованиям.
Дело в том, что КПД всех известных лазеров очень мал, и чтобы мощность луча была хотя бы 10кВт постоянного, или 1000Дж в импульсе, к лазеру потребуется подвести 200-500кВт мощности, иными словами, в габаритах автомата разместить мотор танка.
Ручной газовый лазер весит не меньше 30кг при мощности 10кВт и длительности работы меньше минуты, после чего необходима перезарядка - заливка под давлением сжиженных газов, причем весьма ядовитых. Заряженный лазер будет представлять опасность в случае повреждения емкостей с газами, трещина в резонаторе приведет к взрыву при включении.
При стрельбе из него во все стороны будут лететь клубы пыли, поднимаемой отработанными газами, по-прежнему ядовитыми. Таким образом до появления мощных сверхкомпактных источников электроэнергии стрелковое оружие останется в строю.
Но применение их в боевых действиях против людей по мнению автора недопустимо, их назначение - гражданское оружие самозащиты, борьбы с тиранией. А в отдаленном будущем, после расселения человечества по вселенной — борьба с ино-угрозой.