Сегодня лазерным оружием владеют более 10 ведущих стран мира. Пока еще оно является не столь эффективным, сколько престижным. Но надо полагать, что его массовое применение — вопрос времени, буквально нескольких лет.
Журнал «Армейский сборник» начинает публикацию серии статей, рассматривающих современное состояние лазерного оружия в разных странах мира, ход его создания с указанием мощности применяемых лазерных источников, дальности действия боевых лазеров (БЛ), пути повышения их эффективности. Будут рассмотрены возможности их модернизации с целью уменьшения веса и габаритов, повышения дальности действия и преодоления задымленности и плохих погодных условий.
О создании собственных боевых лазеров (БЛ) для систем ПВО и ПРО, ослепления оптико-электронных систем противника заявили большинство ведущих стран мира: Великобритания, Германия, Израиль, Индия, Китай, КНДР, Россия, США, Турция, Франция и Япония [1-4].
Расширению круга стран, обладающих лазерным оружием, будет способствовать их продажа на экспорт Китаем, а страны-партнеры по НАТО могут его приобрести у США или Германии, Турции, у других стран.
ИРАН. В 2019 году к «клубу лазерного оружия» присоединился Иран.Об этом сообщил министр обороны Шахрох Шахрам [5]. Он заявил: теперь и Иран владеет мощнейшим лазерным оружием (рис.1).
Рис. 1. Иранский лазерный комплекс
О получении Тегераном ноу-хау для изготовления лазерных «пушек» сообщило новостное агентство Tasnim [5].
По словам Ш. Шахрама, направленный на обеспечение защиты страны новейший лазерный комплекс будет сочетать в себе мобильность и точность стрельбы. Лазерные технологии уже не первый раз используются Ираном в военных целях и находят свое применение в подготовке систем артиллерии, а также для работы радаров, отслеживающих цели противника. Кроме того, по сведениям экспертов, у Ирана имеется оружие, которое способно поражать самолеты-невидимки. По словам властей, подобные лазерные комплексы используются для защиты ключевых центров страны и могут даже ослеплять спутники [5; 6].
КНДР. Лазерное оружие КНДР стало сюрпризом для США. КНДР активно работали над лазерным оружием. Лет пять назад в Сети появлялись снимки вот этой установки (рис. 2).
Рис. 2. Военные КНДР демонстрируют лазерное оружие своему президенту Ким Чен Ыну
Тогда северокорейские эксперименты всерьез никто не воспринял [7]. Авторы публикации полагают, что КНДР вполне по силам ослеплять оптические системы высокоточного оружия и экипажи боевых самолетов.
ТУРЦИЯ. Озабоченная достижением военного превосходства в регионе, а также получением качественных преимуществ в военной силе над Грецией и Россией (и, видимо, еще и над Израилем), Турция уже давно и серьезно инвестирует средства в инновационные системы оружия, в том числе и в оружие на новых физических принципах (ОНФП) [8].
Еще в начале 2010-х годов турецкая компания SAVTAG демонстрировала экспериментальные образцы установок разной мощности, начинавшейся от 1,25 кВт, и далее, позднее — до 50 кВт (см. рис. 3).
(а) беспилотник ОАЭ (китайского производства) — первая жертва боевых лазеров в войне Турции и Ливии;
(б) лазерный «прожиг» в БпЛА;
(в) боевой лазер Aselsan мощностью 1,25 кВт на турецком бронеавтомобиле Otokar Cobra;
(г) лазер мощностью 50 кВт на бронемашине семейства Ejder (от Nurol Makina), применявшийся в Ливии.
Системы создавались совместно с TUBITAK — государственным исследовательским институтом. Турки показывали эти системы в качестве демонстраторов технологий и особо не скрывали то, что они планируют использовать эти наработки как оружие [8].
По данным [9], исследования по созданию боевых лазеров начались в Турции в мае 2013 года с участием TUBITAK и университета Билькент (Анкара). Бюджет проекта, рассчитанного на шесть лет, составляет 120 миллионов лир (около 55 миллионов долларов). Предполагалось разработать две модели [9].
Агентство Anadolu в 2015 году сообщало, что разработанная в Турции модель лазерного оружия высокой мощности прошла успешные испытания. Лазер уничтожил мишень, установленную на движущейся платформе. Испытания проводились в лаборатории Научно-технологического исследовательского совета (TUBITAK) [9].
В 2015 году TUBITAK заявил о том, что экспериментальные лазеры успешно поражают цели. Тогда же стало известно финансирование программы — оказалось, что турки вливают в лазерное оружие огромные деньги — только в 2015 году на программу было израсходовано 450 миллионов долларов США.
7 июля 2018 года было объявлено, что успешно испытан турецкий боевой лазер, способный поражать малогабаритные БпЛА с 500 метров, а также с 200 метров уничтожать взрывные устройства. Компактная лазерная пушка была установлена на турецком бронеавтомобиле Otokar Cobra и, что особо важно, была оснащена системой наведения, позволяющей непрерывно удерживать лазерный маркер на движущейся цели [8].
Мощность воздействия лазера на цель невозможно сравнить ни с каким кинетическим боеприпасом. Она ничтожна. Снаряд из 76-миллиметровой пушки сообщает цели такую энергию, которую лазер не может сообщить цели. Лазеру необходимо очень долго и непрерывно нагревать какую-то одну точку на цели (до 3–5 секунд, что в принципе слишком долго и не желательно). Лазерная пушка Aselsan могла «прицепиться» к какой-то конкретной точке на цели и «греть» ее до полного уничтожения, даже если цель двигалась. В своем пресс-релизе компания Aselsan подчеркивала, что ей удалось добиться надежного сопровождения цели, непрерывной работы лазера и крайне низкой стоимости стрельбы. Там, где обычное орудие тратит снаряд, который совсем не обязательно поразит цель, лазерная пушка небольшой мощности требует только дизельного топлива для генератора. Компания показала фото машины, вооруженной лазером, и видеопрезентацию с показом результатов стрельбы по металлическим пластинам [8].
4 июля 2019 года произошло одно из таких событий: турецкий боевой лазер уничтожил на поле боя «средний» беспилотник, в настоящей
войне, на реальном поле боя (рис. 3) [8].
Для операторов принадлежащего ВС ОАЭ БпЛА Wing Loong II китайского производства 4 июля 2019 года был обыкновенный разведывательно-боевой вылет. Их дрон, вооруженный противотанковой ракетой, барражировал над окрестностями Мисураты, ведя разведку в интересах войск Хафтара и ища цели, которые можно было бы уничтожить непосредственной атакой. Вылет, однако, закончился тем, что БпЛА был сбит турецким лазером. Установка, сбившая БпЛА, была смонтирована на шасси бронеавтомобиля повышенной проходимости. Как и более ранняя модель Aselsan, она оснащена оптико-электронной системой наведения турецкого производства. Система позволяет точно осматривать цель, по которой ведется огонь, для выбора уязвимой точки,, и затем удерживать на этой точке лазерный маркер до полного уничтожения цели. Так же, как и у ранее продемонстрированной лазерной пушки, был обеспечен режим непрерывного излучения без длительных перерывов на «накачку» лазера. Мощность пушки — 50 кВт. Это пока самый мощный боевой лазер на турецкой наземной боевой машине. Это не экспериментальная установка, а вполне функциональная боевая машина, вооруженная лазерной пушкой. И она была проверена в бою, причем совсем не против «коммерческого» дрона. Такая пушка вполне смогла бы сбить и небронированный вертолет.
Турция уже сегодня может производить такое оружие в больших количествах. Причем это тактическое оружие, для него не нужны никакие специальные условия по транспортировке. Вооруженная лазером боевая машина имеет такой же уровень подвижности, что и любой другой однотипный бронеавтомобиль. Этим оружием вполне могут пользоваться обычные солдаты. При этом стоимость выстрела лазером равна цене дизельного топлива, истраченного за время стрельбы [8].
Турецкие лазерные пушки на БТР и танках смогут массово выжигать оптико-электронные прицелы на технике противника, прожигать двигатели небронированных автомобилей, сбивать вертолеты и БпЛА, выводить из строя стоящие на земле самолеты с большого расстояния, «косить» пехоту. Переход на новый уровень оборудования и качество технологий (в т.ч. благодаря их боевому опыту) — это вопрос самого ближайшего времени.
ИЗРАИЛЬ. Министерство обороны Израиля было намерено дать в 2019 году заказ предприятиям ОПК на создание противоракетных лазерных установок общей стоимостью $800 000 [11].
Военная обстановка в Израиле довольно напряженная, и создание лазерного оружия — острая необходимость. Так в ноябре 2018 — за один день боевиками ХАМАС было выпущено по территории страны почти 460 ракет. Существующие комплексы противовоздушной обороны не смогли осуществить перехват всех ракет [11]. Перехвачено было только треть ракет, [12] хотя они были достаточно примитивными. Полезная нагрузка и точность указывала на класс ракет «Кассам», которые собираются кустарными методами в мастерских ХАМАС. Имеющийся на вооружении Израиля комплекс ПВО «Железный купол» в ходе ноябрьского конфликта 2012 года показал, что эффективность системы составляет около 5%. Подобную информацию предоставил Теодор Постол, являющийся профессором Массачусетского технологического института. В тот раз небольшое число погибших и пострадавших во время конфликта западные СМИ приписывали системе «Железный купол». Сотрудники института изучили всю доступную информацию и сделали вывод, что это достигнуто только благодаря усилиям гражданской обороны. Что же с ним не так? Выяснилось, что система функционирует с запозданием в 15 секунд. Это недопустимый результат — ракеты «Кассам» достигают своей цели на территории Израиля за 13 секунд. К тому же для успешного перехвата ракеты ХАМАС нужно попасть в ее начало. Если удалось задеть только заднюю часть, то повреждается только трубка ракетного двигателя, немного смещая траекторию.
В Минобороны Израиля уверены, что, оснастив лазерным оружием «Железный купол», можно существенно повысить эффективность защиты воздушного пространства. Попытки создать «оружие будущего» предпринимались властями Израиля еще с начала 90-х — именно тогда создали боевую установку с химическим лазером, излучение которого происходило путем преобразования энергии химической реакции (рис. 4).
Рис. 4. Система с химическим лазером осуществляла успешное поражение снарядов во время испытаний [11].
В начале 2000-х с помощью такой разработки были успешно сбиты 28 снарядов типа «Катюши». Однако через 6 лет проект был закрыт по причине угрозы для окружающей среды [11].
В 2015 были представлены два варианта лазерной системы ««Железный луч» для поражения различных снарядов и ракет. В арсенале компактного комплекса имеются лазерные установки мощностью по 10 кВт в обычных грузоконтейнерах на автомобильном шасси [2;11], (рис. 5).
Рис. 5. Израильская лазерная система ПВО «Железный луч» малой дальности [2; 11]
В 2017 стало известно о разработке еще одной лазерной системы для защиты воздушного пространства от беспилотников — «Жужжащий купол» [11]. Фирма Aerospace Industries заявила о возможности создания и первичном испытании прототипа лазерной системы, полноценный эксперимент для которого планировался на начало 2019 г. [11].
Инвестиции в научные исследования, сделанные в последние годы, вывели Израиль в число ведущих стран в области высокоэнергетических лазерных систем. Израильские военные разрабатывают лазерное оружие для поражения беспилотных летательных аппаратов, ракет, артиллерийских снарядов и минометных мин, противотанковых управляемых ракет, называя эти усилия крупным научно-исследовательским прорывом своего Управления оборонных исследований и разработок. [13].
Лазеры Израилем рассматриваются как один из основных новых рубежей в борьбе с боеприпасами и беспилотными летательными аппаратами (БпЛА ). ВВС США использовали высокоэнергетический лазер производства Raytheon для уничтожения «десятков небольших беспилотных летательных аппаратов», говорится в сообщении компании. Беспилотный купол Rafael Advanced Defense Systems также может использовать лазеры для борьбы с беспилотными угрозами. Лазер Rheinmetall с высокой энергией также был использован против небольших роев беспилотников [13].
Глава Управления разработками боевой техники Дани Голд осуществляет руководство по внедрению абсолютно новых лазерных систем. Создатели пока держат в секрете подробности разработки, однако уже говорится о том, что проект «перерос» стадию идеи и первичного воплощения и находится на этапе завершающих доработок. Один из разработчиков заявил, что при сохранении темпов финансирования и объема государственной поддержки проект лазерной противовоздушной системы будет готов не позднее 2022 года [14].
Управление оборонных исследований и разработок при Минобороны Израиля сообщило, что удалось разработать лазерные средства ПВО/ПРО, которые на несколько порядков дешевле в эксплуатации, чем противоракеты системы «Железный купол». По данным издания Haaretz, запуск одной противоракеты обходится примерно в $49 тыс., использование же военных лазеров позволит сократить расходы до $3,5 за перехват одной ракеты. Только за 2019 год из сектора Газа на израильскую территорию было запущено около 1,3 тысячи ракет, из них почти 500 были перехвачены противоракетами «Железного купола». Государственной казне противоракеты обошлись более чем в $23 млн. [15].
В последнее время израильские проекты создания лазерного оружия уже дают технологии, необходимые для поражения удаленных целей. Развернутая на местах система дополнит «Железный купол» и усилит четырехслойную систему ПВО Израиля [17].
Израильские инвестиции в лазерные технологии привели к возможности фокусировать лазерные лучи точно на цели дальнего действия, преодолевая при этом атмосферные возмущения. Новая технология является ключевой для доставки лазерного излучения на цель в течение короткого времени. Это позволит разработать лазерное оружие, способное перехватывать самые разные угрозы.
Батареи «Кипат Барзель» эффективно защищают израильские города от единичных ракет, но не в состоянии перехватить все ракеты и минометные снаряды даже во время войны с самым слабым из противников — ХАМАСом. Если же на Израиль полетят тысячи ракет в день (ЦАХАЛ, прорабатывая сценарии будущей войны, готовится именно к такому сценарию), «Железный купол» и остальные системы ПРО исчерпают свои возможности за считаные дни — запасы дорогих противоракет просто иссякнут.
Генерал Брик и физик Элицур доказывают, что Израиль избрал ошибочную модель противоракетной обороны, когда отдал предпочтение системам, основанным на физическом перехвате, и закрыл совместный проект ПРО на основе высокоэнергетических химических лазеров «Наутилус», над которым израильские военные работали вместе с американской корпорацией Northrop Grumman с 1996 по 2005 г. г., (рис. 4). На момент закрытия проекта в него было вложено 300 миллионов долларов, и первые образцы лазерного оружия уже продемонстрировали свою эффективность в уничтожении ракет, минометных и артиллерийских снарядов [17].
ГЕРМАНИЯ. О том, что немецкая оборонная компания MBDA разрабатывает боевой лазер, который сможет сбивать беспилотники на расстоянии до трех километров, было сообщено еще в 2015 году [19].
Ранее компания MBDA испытала лазерную установку мощностью 20 киловатт, которая успешно уничтожила крошечный дрон на расстоянии 500 метров, затратив на это 3,39 секунды [19].
В модернизированной установке были использованы четыре лазера мощностью по десять киловатт, лучи которых фокусировались с помощью системы зеркал (рис. 6).
Рис. 6. Оптическая система лазерной пушки фирмы MBDA (Германия)
Коэффициент полезного действия составлял около 30 %. Благодаря модульному принципу можно собирать и более мощные установки. Инженеры MBDA сочли оптимальным использование от четырех до шести лазерных модулей в установке, что позволит сохранить небольшие габариты. Компания также планировала разработать самоходную лазерную установку с переменной мощностью от 5 до 20 кВт.
Это направление с использованием нескольких лазерных модулей с целью получения высоких мощностей при минимальных габаритах лазерной установки оказался весьма перспективным и сегодня используется многими странами, в т.ч. и США.
Авторы [20] сообщают о том, что одну из основных проблем применения лазерного оружия (взаимодействие луча и атмосферы) немецкие изобретатели из компании Rheinmetall Defence Electronics решили посредством нанесения особого защитного покрытия на каждую линзу, что препятствует рассеиванию луча из-за тумана, дождя и т.п.
Лазерная пушка фирмы MBDA мощностью 40 кВт, как сообщается в [21], может сбивать мини-беспилотники (БпЛА) в радиусе 3–5 км и успешно использовалась по воздушным целям на расстоянии более 2 км и высоте 1 км. Для подсветки цели и более точного наведения радаром боевого лазера предполагалось использовать еще один лазер малой мощности.
Система была показана на презентации на Парижском авиасалоне 17.06.2015 г. Фирма экспериментирует более десяти лет и на раннем этапе использовали готовый волоконный лазер. Отмечалось, что для противоракетной обороны, возможно создание лазера ≥ 100 кВт с КПД 30%, для которого потребуется батарея мощностью 400–500 кВт и передвижная автомобильная платформа.
Компания MBDA продолжила испытания турели для боевого лазера, пишет Aviation Week. Они проводились у побережья Германии в Северном море в разных погодных условиях. Лазерная система наведения, являющаяся частью турели, смогла поддерживать длительное наведение на имитированную воздушную цель во время тумана, дождя и даже шторма (рис. 7а) [23].
Рис. 7. Испытания турели боевого лазера компанией MBDA Germany) в разных погодных условиях у побережья Германии в Северном море: а — в 2016 г.; б — в 2017 г.
Сегодня существует множество систем наведения, в которых используется лазерный луч. В хорошую погоду они работают надежно, однако в условиях запыленности, тумана или сильного дождя они могут работать некорректно. Это связано с рассеиванием лазерного луча, по которому ориентируются системы наведения. Некоторого улучшения наведения можно добиться оптической модуляцией лазерного луча, но это дает лишь незначительное увеличение дальности поражения целей. Каким образом компании MBDA удалось добиться точного лазерного наведения в неблагоприятных погодных условиях, не раскрывается [23].
Прошедшая испытания турель во время испытаний получала данные от компьютера об имитированной воздушной цели — БпЛА. По условиям испытания, цель «перемещалась», но лазерная система наведения успешно удерживала на ней луч. Кроме того, турель получала данные и о нескольких целях. В этом случае ее система наведения приоритезировала цели и последовательно подсвечивала их лазером [23].
Разработки БЛ кроме борьбы с дронами планируется использовать и для разминирования, например, бомб и мин посредством их нагрева и последующего горения на безопасном расстоянии. Планируется сбивать снаряды в полете и выводить оптические системы противника, или даже вызывать серьезные повреждения обшивки кораблей при установке лазерной системы на морских плавучих средствах.
Максимальная мощность — не проблема, дополнительные системы могут объединяться в соответствии с модульной концепцией, например, с целью достижения больших уровней мощности возможна установка двух 50-кВт или трех 30-кВт излучателей [24].
Например, БТР GTK Boxer с 20-киловаттным лазером (рис. 8) точно способен уничтожить, например, пулемет на открытой платформе, выводя из строя: оптику противника, патронные ленты, кабели питания радаров и т.п. [25].
Рис.8. Лазер мощностью 20 кВт от немецкой компании Rheinmetall на бронемашине Boxer 8×8, на выставке DSEI 2015 [25].
Установка Skyshield HEL с 30-киловатным лазером, предназначенная для противовоздушной обороны, на испытаниях смогла уничтожить 82-мм мину с расстояния в 1 км и поразить БпЛА с 500 метров [20].
Компания Rheinmetall также работает над технологиями, способными частично компенсировать влияние погодных условий на действие луча. Высокая мощность (около 100 кВт) рассматривается для решения задач борьбы с ракетами, артиллерийскими снарядами и минометными выстрелами, а также ослепления оптико-электронных систем на значительных дальностях. Считается, что для второй задачи желательна регулируемая выходная мощность, что позволит сэкономить энергию для повторной «стрельбы».
На полигоне компании Rheinmetall неподалеку от швейцарского Цюриха в начале 2019 года были проведены успешные испытания боевого лазера. В качестве мишеней для лазера использовались минометные мины и дроны. Лазер был разработан с учетом возможности установки на любых наземных, воздушных и морских платформах [26].
Боевым лазером планируют оснащать в первую очередь бронетранспортеры и внедорожники. Главные особенности нового оружия — сверхточное прицеливание и практически неограниченный радиус поворота: 360 градусов в горизонтальной плоскости и 270 — в вертикальной. Мобильная лазерная установка совместима с источником питания мощностью 20 кВт. Лазер ориентирован на взаимодействие с немецкой системой ПВО ближнего действия Mantis [26].
11 сентября 2019 года компания Rheinmetall Waffe Munition (г. Мюнхен, Германия) объявила об успешном испытании лазерного источника мощностью 20 кВт на основе спектрального объединения 12 волоконных лазеров, поставляемых компанией NKT Photonics (Биркеред, Дания). Ядро лазерного источника состоит из 12-ти узкополосных волоконно-лазерных модулей, близких по качеству пучка к дифракционному ограничению. В блоке спектральной связи отдельные пучки от 12 лазерных высокомощных модулей соединяются для формирования единого комбинированного пучка через высокоточную диэлектрическую решетку [27].
В течение 2020–2021 гг. планируется увеличить мощность лазерного излучения установки до 100 кВт. Первоначальные испытания, проведенные еще в 2012 году, показали, что ключевой элемент — диэлектрическая решетка — сможет обрабатывать излучение с таким уровнем мощности [27]. Аэрокосмические и оборонные применения, такие, как и нынешний проект с Rheinmetall, являются одними из самых требовательных с точки зрения производительности и требований к надежности в жестких условиях эксплуатации. Для таких применений волоконные лазеры подходят идеально. Обе стороны стремятся в течение ближайших двух лет создать оптимизированный по объему и мощности лазерный источник мощностью 100 кВт. Компания Rheinmetall сотрудничает с компанией ракетных систем MBDA Deutschland (Schrobenhausen, Германия) в области лазерных проектов. Эти две компании намерены построить, интегрировать и протестировать лазерный демонстратор для корвета ВМС Германии, океанского быстроходного ударного корабля [27].
Продолжение в следующем номере
С. СЫСУЕВ, кандидат военных наук, полковник,
С. УМЕРЕНКОВ, кандидат технических наук, подполковник,
А. ИГНАТОВ, федеральный эксперт Минобрнауки и Коллегии национальных экспертов,
С. АКАТЬЕВ, научный сотрудник, полковник запаса.