Лазер для американських ВМС
Не встигли ще з’явитися перші лабораторні зразки лазерів, як військові відомства стали виявляти до них особливий інтерес. Невідомо, що саме послужило причиною цього: чи то численні науково-фантастичні твори, де променева зброя традиційно має надзвичайну міццю та ефективність, чи то простий прагматичний розрахунок. Причому друга версія виглядає трохи більш реальною, адже навіть зараз, через півстоліття, на атаку по досить віддаленій цілі йде якийсь час. Приміром, зенітна ракета, що летить зі швидкістю в три рази більшою, ніж швидкість звуку, і має дальність польоту в 150 км, буде летіти на максимальний рубіж перехоплення близько двох хвилин. Лазерний промінь, в свою чергу, досягне цілі на тій же відстані за незначні частки секунди. Правда, для ураження йому знадобиться відповідна потужність і деякий час, за який буде проводитися нагрів цілі для її руйнування. Ще одна перевага лазера перед зенітною ракетою криється в тому, що більшість останніх має радіолокаційну голівку наведення різних типів, і, отже, може не вийти на ціль, якщо та використовує засоби РЕБ. Нарешті, через відсутність «витратного матеріалу» у вигляді досить дорогих ракет вартість експлуатації лазерної установки може виявитися трохи дешевше, ніж у традиційного ЗРК.
Швидше за все, до таких висновків і прийшли американські дослідники, які з кінця 60-х опрацьовують різні варіанти бойового використання лазерів. На початку наступного десятиліття в Штатах була розпочата програма ASMD (Anti-Ship Missile Defence — захист від протикорабельних ракет). Носієм перспективної зброї були обрані саме кораблі: по-перше, у той час з’явилася велика кількість нових ПКР, здатних якщо не знищити, то сильно пошкодити будь-який корабель, а по-друге, з усіх класів самохідної техніки саме надводні судна можуть перевозити лазерну установку, володіють відповідною вагою. Роботи по ASMD розділили на три основних напрямки: виявлення і розпізнавання цілей, формування променя достатньої потужності і наведення променя на ціль.
З першим пунктом все було відносно зрозуміло — відповідні технології вже застосовувалися і розвивалися. З типом лазера довго не возилися. На той час їх було не так багато, тому вибрали самий новий і перспективний, а саме газодинамічний з використанням вуглекислого газу в якості активного середовища. Треба зауважити, такий самий вибір зробили й вчені інших країн — Великобританії, Франції і ФРН. Систему точного наведення променя на ціль доручили компанії Hughes Aircraft, а головним підрядником за проектом стала фірма TRW, що мала на той час найбільший досвід в лазерній справі.
Незабаром після початку активної фази робіт на TRW відмовилися від вуглекислотного лазера — він, звичайно, задовольняв ряд вимог, але в цілому не влаштовував розробника. Новим лазером став хімічний безперервної дії з використанням в якості «палива» фторо-дейтерієвої суміші. Цю систему назвали NACL (Navy ARPA Chemical Laser — Морський хімічний лазер на замовлення агентства ARPA). Перший дослідний зразок нового лазера давав випромінювання потужністю до 100 кВт, що на ті часи було чимало. NACL був встановлений на хьюзовській системі наведення і вся установка вирушила на каліфорнійський полігон фірми TRW. Там до 1976 року тривали роботи з доведення всіх систем.
Влітку 76-го роботи на полігоні TRW довелося припинити. Треба порадувати читача — це сталося не через закриття проекту. У середині року в Пентагоні вирішили, що не варто розкидати роботи по декількох підприємствах і полігонах. Тому на полігоні Уайт-Сендс в штаті Нью-Мексико був заснований єдиний центр для робіт по лазерній тематиці HELSTF (High Energy Laser System Test Facility). А в наступному році, переконавшись у перспективності проекту ASMD, його «переродили» у програму Sea Light («Морський світ»). Тепер військове відомство вимагало створити лазер, здатний протягом певного часу видавати промінь потужністю до 2 МВт, і провести випробування всієї системи в умовах, близьких до реальних. Відкритим текстом в технічному завданні говорилося про перехоплення протикорабельних ракет, у тому числі і крилатих.
TWR блискуче впорався із завданням, і у вересні 1980 року почалися полігонні випробування випромінювача системи MIRACL (Mid-InfraRed Advanced Chemical Laser — Перспективний хімічний лазер, що працює у середньохвильовій частини ІЧ-спектра. Назва-акронім заодно звучить як англійське слово «чудо»). Це саме «Чудо» на випробуваннях видавало випромінювання з довжиною хвилі 3,8 мкм і потужністю до 2,2 МВт, що було в 22 рази більше, ніж у перших лазерів, створених за програмою ASMD. Як і NACL, новий лазер працював на фторо-дейтерієвій суміші.
Випробування і доопрацювання MIRACL зі змінним успіхом йшли до 1983 року, коли президент Штатів Р. Рейган заявив про початок здійснення т.зв. «Стратегічної Оборонної Ініціативи». Тоді програму Sea Light передали у відання управління СОІ. Незважаючи на орієнтування СОІ на протидію стратегічним ракетам, роботи над лазерними установками і раніше велися для флоту. Більш того, в 84-м MIRACL з’єднали з новою системою формування випромінювання SLBD (Sea Light Beam Director). За наступні три роки комплекс довели до ладу, іноді зустрічається інформація, що з його допомогою було збито кілька навчальних ракет. Наскільки це правда — точно невідомо, але у світлі фінансових і тимчасових витрат за проектом, успішне перехоплення ракет вже в той час виглядає досить реальним.
Перші достовірні відомості про навчально-бойове застосування лазерної системи перехоплення відносяться до 1989 року. Тоді зв’язка MIRACL + SLBD спочатку «стріляла» по дозвуковим радіокерованим ракетам-цілям BQM-34, а потім в якості мішеней виступили ракети Vandal. Останні імітували ПКР, що летять зі швидкістю близько М = 2 на малих висотах. До 1992 року включно було проведено кілька десятків навчальних перехоплень, в ході яких виявлялися недоліки системи та відпрацьовувалися можливі способи її застосування. Підсумком випробувань стало замовлення Пентагону на розробку лазерної установки корабельного базування. Природно, поки що ніхто не збирався запускати бойовий лазер в серію, але потрібно було перевірити можливість його розміщення на кораблях.
Згідно з техзавданням другої половини 93-го року, лазер повинен був безупинно видавати потужність не менше 2 МВт протягом деякого часу, не заважати іншим системам корабля, працювати при температурах від -45 до +55 градусів і вологості повітря від нуля до 95%. Після консультацій з розробником були встановлені габарити лазерної установки: вони повинні були бути рівні розмірам стандартної корабельної 127-мм артилерійської установки Mk45. У ході робіт над корабельним лазером навіть з’ясується, що він може бути на 15-20 відсотків легше Mk45. При розробці корабельної системи з дослідною зв’язкою MIRACL + SLBD зняли більшу частину контрольно-діагностичної апаратури, яка була потрібна тільки на випробуваннях. Заодно змінили систему викиду відпрацьованих реагентів. По-перше, її дифузор розташували вище оптичної системи (тепер реагенти викидалися вертикально вгору, що не викликало реактивних моментів, що заважали роботі системи наведення), а по-друге для створення достатнього тиску було запропоновано використовувати малопотужні турбореактивні двигуни. У підсумку викид відпрацьованих реагентів не створював проблем системам наведення і не заважав екіпажу, тому що хмара хімікатів під тиском піднімався вище надбудови більшості кораблів.
Готова корабельна установка при тих же габаритах, що і Mk45, має запас реагентів для роботи протягом 100 секунд, що, залежно від дальності до цілі, вистачить на 30-90 «залпів». Для дворазового збільшення «боєзапасу» (при двосекундних «пострілах»), стверджують конструктори, потрібно збільшити масу установки всього на 16%, а об’єм на 6%. Незалежно від запасу реагентів енергоспоживання системи складає 130 кВт • г в черговому режимі і 390 кВт • г на бойовому, що цілком під силу електросистемам більшості американських кораблів. Окремо розробники системи відзначають той факт, що більша частина вихлопів лазерної установки — це інертні гази. За їхніми словами, лазерна зброя екологічно безпечніше традиційної ракетної. У складі системи є газові балони високого тиску, в яких зберігаються реагенти. Щоб уникнути вибуху балонів у нештатної ситуації вони мають газовідвідну систему для швидкого скидання тиску. Управління лазерним озброєнням повністю інтегрується в корабельну СУВ: вся інформація про роботу лазерної установки виводиться на командний пункт корабля, управління нею здійснюється звідти ж.
Треба зауважити, з початку 2000-х років до робіт по лазерній зброї приєдналося безліч інших компаній. Приміром, в 2006 році фірма Raytheon продемонструвала волоконний лазер потужністю всього в 20 кВт. Проте, цього було достатньо, щоб з дальності в півкілометра «спалити» мінометну міну.
Raytheon пропонували використовувати свою установку як тактичну лазерну зброю, в тому числі і для сухопутних військ. Що цікаво, для малопотужного лазера була використана вже готова стабілізована платформа — її «зайняли» у зенітної артилерійської установки Mk15. У 2009-му ті ж Raytheon почали випробування нового лазера — Laser Centurion Demonstrator, тепер це був твердотільний випромінювач. При відносно невеликій потужності LCD набагато більш зручний в експлуатації, тому не вимагає зберігання хімікатів і живиться від електромережі техніки-носія. Інша особливість цього комплексу — система наведення. На цей раз Raytheon взяли у Mk15 не тільки платформу та механіку, а й електроніку, відповідальну за наведення і управління вогнем. Після ряду доробок з урахуванням швидкості променевого «снаряда» LCD показав себе у всій красі. У наступному році новий 50-кіловатний твердотільний лазер DE & EWS (Directed Energy and Electric Weapon Systems — Електрична система зброї з направленим посланням енергії), знову на механіці від Mk15, на випробуваннях «за один присід» збив чотири мішені. У 2011 році було кілька повідомлень про те, що Raytheon у каліфорнійського узбережжя випробували ще один корабельний твердотільний лазер, і знову були збито чотири мішені, що летіли на швидкості близько 300 км/год. Середня дальність ураження становила дві милі. Представники американських ВМС високо оцінили нову лазерну систему для кораблів і відзначили, що в перспективі вона зможе стати стандартним озброєнням ППО флоту.
У другій половині 2000-х корабельними лазерами зайнялися на Northrop Grumman. Бюро Військово-морських досліджень доручило їм проект MLD (Maritime Laser Demonstration — Морський лазерний демонстратор). Підсумком робіт фірми стали випробування, що пройшли навесні 2011 року: в Тихому океані корабель з дослідною установкою HEL, оснащеною лазером JHPSSL на 15 кВт, успішно знищив невеликий моторний човен. Представники «Нортроп» окремо відзначають, що установка лазера на корабель ніяк не вплинула на характеристики останнього. Крім того, без особливих проблем до лазерної установки може бути підключено кілька відносно малопотужних випромінювачів, завдяки чому загальна потужність променя, що посилається в ціль зросте до 100 кВт і більше.
З середини 2011 року Boeing і BAE Systems спільно працюють над тактичною системою морського базування Mk38 Mod2 або TLS (Tactical Laser System — Тактична лазерна система) з потужністю випромінювання близько 10 кВт. Вона робиться на базі серійної гарматної установки Mk38 і призначається для знищення малорозмірних надводних об’єктів і літальних апаратів на невеликій дальності. На даний момент розробники заявляють про скорострільність до 180 імпульсів у хвилину і дальність близько 2-3 кілометрів. Не виключають вони й можливість створення гібридної артилерійсько-лазерної установки.
Розглядаючи нинішній стан справ з американськими проектами бойових лазерів, можна зробити висновки, що вчені і конструктори США вже майже дійшли до тієї стадії, коли подібною зброєю можна буде в серійному порядку оснащувати бойові кораблі. Що ж до інших лазерних систем, наприклад авіаційних, то тут доведеться почекати — ця техніка набагато більш чутлива до ваги апаратури, яку на них розміщують. Звичайно, вже не перший рік тривають роботи над російським проектом А-60 (ряд джерел в 2010 році говорило про його поновлення) і американським Boeing YAL-1, проте вони ще дуже далекі від серійного виробництва і практичного застосування. Так що в найближчі кілька років або навіть десятиліть єдиною бойовою лазерною зброєю будуть виключно корабельні комплекси.
