Центр стратегических оценок и прогнозов

Автономная некоммерческая организация

Главная / Оборона и безопасность / Новое в военном деле / Статьи
Разработка энергетического оружия в вооруженных силах США и Китая
Материал разместил: AдминистраторДата публикации: 24-05-2020

В ведущих зарубежных странах наряду с развитием традиционных средств вооруженной борьбы активно ведется разработка оружия на новых физических принципах, в частности энергетического оружия. Энергетическое оружие предназначено для поражения или вывода из строя вооружений, военной и специальной техники путем воздействия на него мощным направленным лазерным излучением.

В США разрабатываются лазерные боевые системы «Лавс» (LaWS – Laser Weapon System) и «Гелиос» (HELIOS – High-Energy Laser with Integrated Optical Dazzler and Surveillance). Они представляют собой мощный полупроводниковый лазер, предназначенный для борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), противокорабельными крылатыми ракетами (ПКР) и малыми катерами противника. Его достоинствами являются низкая стоимость выстрела (сопоставима с ценой топлива, затраченного на производство электроэнергии), быстрая скорость реакции и неограниченный боекомплект. К числу недостатков относятся: малая дальность действия (ориентировочно от 1,5 до 3,5 км), атмосферное поглощение, рассеяние и турбулентность, которые не позволяют применять лазеры во всепогодных условиях, и риск сопутствующих повреждений (поражение собственных самолетов, космических аппаратов и экипажей
кораблей).

Разработка и применение данного типа вооружений в рамках ВМС обусловлены, в первую очередь, наличием на надводных кораблях (НК) необходимого источника электроэнергии и достаточного пространства для размещения соответствующего вооружения на борту (прототипы имеют большие массогабаритные показатели).

Разработка лазерных боевых систем в США прошла несколько этапов. С 2009 по 2012 годы в ВМС проведена серия наземных и морских испытаний прототипа полупроводникового лазера «Лавс» против БПЛА. Было объявлено о достижении мощности излучения 30 кВт.

В 2010–2011 годах производились испытания боевого лазера МЛД (MLD – Maritime Laser Demonstration), в ходе которых было осуществлено поражение небольшой лодки.

С августа 2014 по сентябрь 2017 года боевой полупроводниковый лазер «Лавс» был установлен на переднем мостике переоборудованного десантного корабля «Понсе» (Ponce) ВМС США (рис. 1), и применялся для борьбы с малыми катерами и роями БПЛА. После этого система «Лавс» была демонтирована и отправлена на техническое обслуживание и проведение дальнейших испытаний по программе «Гелиос» в качестве наземного образца.

Рис.1. Лазерный комплекс «Лавс» на десантном корабле «Понсе»

Последующие работы с системами «Лавс» и МЛД производятся в рамках проекта SSL-TM (Solid-State Lasers – Technology Maturation). В нем принимают участие корпорации «БАЕ Системс» (BAE Systems), «Нортроп Грумман» (Northrop Grumman) и «Райтеон» (Raytheon). В настоящее время осуществлена разработка корабельного лазера с мощностью излучения 100–150 кВт.

В октябре 2015 года министерство обороны США объявило о заключении контракта с компанией «Нортроп Грумман» на производство нового боевого полупроводникового лазера по проекту SSL-TM. В январе 2018 года было объявлено об его установке на десантный корабль «Портлэнд» (Portland) ВМС США. Структура нового комплекса показана на рис. 2.

Рис.2. Компоненты комплекса индивидуальной защиты
надводных кораблей, разработанного по проекту SSL-TM

Параллельно в 2018 году была начата разработка лазерной боевой системы «Гелиос» по проекту СНЛВС (SNLWS – Surface Navy Laser Weapon System). В ходе реализации проекта запланировано достич мощности излучения 60 кВт с возможностью увеличения до 150 кВт. Контракт на разработку, производство и поставку двух систем был подписан с компанией «Локхид Мартин». Одну систему планируется установить на эскадренный миноносец типа «О. Берк» (DDG-51). Вторая предназначена для проведения дальнейших наземных испытаний лазерного оружия, которые запланированы на 2020 год. Общая стоимость контракта оценивается в 150 млн. долл.

Достигнутый в США технический уровень развития лазерного оружия позволяет эффективно бороться с БПЛА и малыми катерами, но недостаточен для борьбы с существующими и перспективными ПКР. Однако на борту НК возможно размещение нескольких систем лазерного оружия, что обеспечит требуемую суммарную мощность. Финансирование перспективных исследований, в том числе проекта СНЛВС, связанных с созданием лазерных боевых систем, производится в рамках программного элемента 0603925N «Направленная энергия и системы энергетического оружия (Directed Energy and Electric Weapon System)». Он включает три проекта: «Разработка мощного лазера противоракетной обороны» (High Energy Laser Counter ASCM Project (HELCAP)), СНЛВС и «Применение лазеров в ВМС» (Lasers for Navy application) Прогнозные объемы финансирования представлены в таблице.


В рамках проекта «Разработка мощного лазера противоракетной обороны» проводятся исследования процессов генерации и распространения лазерного излучения, ведется поиск технических решений для повышения мощности излучения, точности наведения на цель и других характеристик лазерных систем.

Проект «Применение лазеров в ВМС» включает в себя развитие способов боевого применения лазерных систем, разработку требований, рекомендаций и ограничений по их распространению и эксплуатации в ВМС с учетом характера выполняемых задач.

В сухопутных войсках США разработан и проходит испытания боевой лазерный комплекс «Мехел» (MEHEL – Mobile Expeditionary High Energy Laser) (рис. 3). Он предназначен для борьбы с БПЛА противника, которые не могут быть уничтожены существующими системами противовоздушной обороны (ПВО).

Рис.3. Внешний вид боевого лазерного комплекса «Мехел»
на базе бронеавтомобиля «Страйкер»

Носителем лазерного комплекса является машина огневой поддержки M1131 «Страйкер», состоящая на вооружении армии США. Установка с лазерным излучателем крепится на крыше корпуса на определенном расстоянии от основного боевого модуля.

Различные агрегаты комплекса «Мехел» крепятся как внутри машины, так и на ее поверхности. Так, на лобовой броне у правого борта помещаются несколько прямоугольных кожухов с антенными устройствами. Еще несколько антенн с телескопическими мачтами располагаются на бортах и в кормовой части бронемашины. Также в состав наружного оборудования входят оптико-электронная станция и собственно боевой лазер.

Средства обнаружения и наблюдения предлагается монтировать в корме «Страйкера», тогда как устройство с лазером – непосредственно за отделением управления на крыше корпуса. Внутри корпуса бронемашины размещаются средства управления и вспомогательная аппаратура. Контроль за работой лазера и прочих систем осуществляется при помощи пульта дистанционного управления. Электропитание осуществляется от штатных источников платформы-носителя. Все этапы подготовки к боевой работе и последующей «стрельбе» осуществляются при помощи средств дистанционного управления; покидать машину при этом не требуется.

В качестве средств поиска и наведения используются собственная радиолокационная станция (РЛС) и оптико-электронная система. Они обеспечивают круглосуточное всепогодное слежение за воздушной обстановкой. По данным от этих средств осуществляется наведение лазера и сопровождение либо поражение цели. Средства связи обеспечивают прием целеуказания из внешних источников. Полученные данные о цели передаются в систему управления огнем.

Совместно с лазерной боевой системой «Мехел» устанавливается комплекс радиоэлектронного подавления каналов управления и передачи данных БПЛА, что увеличивает эффективность борьбы с ними.

Первые испытания комплекса прошли в начале 2016 года. Мощность излучения лазерной установки составила около 2 кВт. В ходе них была подтверждена его способность поражать легкие БПЛА из пластика с невысокой скоростью полета. После модернизации мощность была увеличена до 5 кВт. Ожидается, что к 2020 году мощность достигнет 18 кВт, что позволит бороться с более крупными БПЛА, неуправляемыми ракетами и артиллерийскими снарядами. Для поражения таких целей необходимо сократить время реакции комплекса. Это планируется осуществить за счет улучшения характеристик его РЛС, ОЭС и программного обеспечения.

С целью создания лазеров для установки контейнерного типа авиационного базирования мощностью более 30 кВт ДАРПА (DARPA – Defense Advanced Research Projects Agency) принимает участие в программах «Эндьюрэнс» (Endurance) и «Флэш» (Flash). Основу лазерных установок, разрабатываемых в рамках данных программ, должны составить до 100 волоконных лазеров мощностью три киловатта каждый, объединенных оптической фазированной решеткой.

В 2014 году по программе «Эндьюрэнс» специалисты ДАРПА продемонстрировали сборку волоконных лазеров мощностью 1,3 кВт каждый, способные в сумме генерировать луч мощностью более 30 кВт, с качеством близким к дифракционному пределу, КПД порядка 25%. Также проведена оценка работоспособности 21-ячеичной оптической фазированной решетки.

Целью программы «Флэш» является разработка технологий в интересах создания лазерной установки, генерирующей луч высокого качества, мощностью до 100 кВт («боезапас» – 30 выстрелов) для поражения ракет типа «земля-воздух» и «воздух-воздух» с оптической головкой самонаведения.

Управление ДАРПА совместно с научно-исследовательской лабораторией ВВС США разрабатывают адаптивную оптическую систему «Абс» (ABC – Aero-adaptive Aero-optic Beam Control) для авиационного комплекса лазерного оружия. Подрядчиком работ выступает компания «Локхид-Мартин». Экспериментальный вариант системы «Абс», размещенной на фюзеляже самолета, представлен на рис. 4.

Рис.4. Экспериментальный вариант системы «Абс»

С 2017 года ДАРПА в рамках проекта «Еуклид» (EUCLID – Efficient Ultra-Compact Laser Integrated Devices) разрабатывает компактные диодные лазеры накачки для волоконных установок. Коэффициент полезного действия будет составлять 58–60%. Целью исследований является снижение массогабаритных параметров лазерных установок для использования на борту летательных аппаратов, автомобильной и бронетанковой технике и малых катерах.

Клемсоновский университет (Clemson University) по контракту с министерством обороны США разработал оптическое волокно, которое по сравнению с существующими образцами способно выдерживать и генерировать высокоэнергетическое излучение. В том же университете проводятся работы по повышению качества луча на выходе мощных диодных лазеров.

В Китае завершается разработка собственных лазерных боевых систем «Лаг I» (LAG I – Low Altitude Guard I) и «Сайлент Хантер» (Silent Hunter).

Лазерная боевая установка «Лаг I» (рис. 5) является совместной разработкой, выполненной специалистами китайской Академии инженерной физики (Chinese Academy of Physics Engineering) и компании «Джиаштек» (JHTEC – Jiuyuan Hi-Tech Equipment Corporation). В ее основе лежит твердотельный лазер мощностью 10 кВт. Установка обеспечивает поражение скоростных низколетящих целей на дистанции до двух километров.

Рис.5. Лазерная боевая установка «Лаг I»

Система управления огнем лазерной установки «Лаг I» имеет максимально возможный уровень автоматизации. Радиоэлектронная аппаратура установки осуществляет самостоятельное обнаружение, идентификацию и слежение за целью. Оператору остается лишь нажать на кнопку открытия огня, когда цель попадает в зону поражения лазерного луча.

Компактные размеры установки «Лаг I» позволяют скрытно устанавливать ее на крышах высотных зданий и размещать их вокруг инфраструктуры защищаемых объектов, около атомных электростанций, промышленных предприятий, аэродромов и военных баз.

Мобильная лазерная боевая система «Сайлент Хантер» (рис. 6) предназначена для поражения БПЛА и малых пилотируемых летательных аппаратов. Впервые комплекс был продемонстрирован на Международном аэрокосмическом салоне в Китае в 2018 году. Он размещается в кузове грузового автомобиля.

Рис.6. Мобильная лазерная боевая система «Сайлент Хантер»

По заявлениям Китайских представителей, мощность излучения составляет от 50 до 70 кВт, максимальная дальность поражения – 4000 м. Мощности излучения достаточно для прожига стального листа толщиной 5 мм на дальности 800 м, а листа толщиной 2 мм – на дальности 1000 м.

Таким образом, в настоящее время технологический задел, созданный в США и Китае, позволяет в ближайшей перспективе принять на вооружение и приступить к серийному производству лазерных боевых систем. Достигнутые результаты позволяют эффективно применять данные системы для борьбы с малыми БПЛА, которые представляют повышенную опасность, так как не могут быть поражены существующими системами ПВО, а их радиоэлектронное подавление не всегда возможно. Другими достоинствами данного типа вооружения перед традиционными средствами поражения являются отсутствие боекомплекта и низкая стоимость выстрела. Недостатки – малая дальность действия и зависимость от погодных условий.

В период до 2035 года лазерные боевые системы, предположительно, смогут достичь мощности излучения в 500 кВт, что обеспечит эффективное поражение БПЛА всех типов, управляемых ракет, в том числе крылатых, и малых катеров.

Одним из перспективных направлений повышения обороноспособности государств является размещение соответствующих систем вооружения в космосе в интересах противоракетной обороны для защиты от межконтинентальных баллистических ракет.

Руслан Полончук


МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ: Оборона и безопасность
Возрастное ограничение