Техника и вооружение 2003 10
Шрифт:
В отличие от самолетов, для ПВО кораблей получить большое количество электроэнергии для лучевого оружия с использованием элсктроразрядного лазера оказалось гораздо проще. Но излучение электроразрядных СО^2– лазеров с длиной волны 10,6 мкм сильно поглощается водяными парами и молекулами двуокиси углерода в атмосфере. Такое поглощение водяными парами явилось основным Препятствием для применения лазеров на кораблях. Лазер на окиси углерода СО^2 работает на более короткой длине волны, при которой уменьшается поглощение водяными парами и молекулами двуокиси углерода, однако технически в те годы этот новый тип лазера еще не был полностью разработан.
В результате ВМС США для своей программы демонстрационной системы лазерного оружия выбрали химический лазер на DF, несмотря на опасения, возникавшие в связи с использованием токсичного и коррозионно-активного
В то же время существенной проблемой для ВМС являлся риск нанести значительные повреждения органам зрения экипажей находящихся поблизости судов и самолетов, хотя остроту этой проблемы могут существенно снизить защитные очки, уменьшающие интенсивность мощного лазерного излучения (МЛИ) до безопасного уровня. 2* Однако установка оптической системы наведения луча высокоэнергетического лазера на цель на палубе корабля или немного ниже ее уровня (для безопасности экипажа) существенно ограничивает дальность действия лазерного оружия по низколетящим противокорабельным ракетам из-за прямолинейного распространения лазерного луча.
Создавая свою "базовую демонстрационную лазерную систему", ВМС в середине 1970-х гг. "в лоб" столкнулись с проблемой выбора места для строительства своего испытательного полигона. Первоначальные планы его размещения в Южной Калифорнии на территории полигона Сан-Хуан Капистрано 3*, принадлежащего фирме TRW
— ведущему разработчику высокомощных химических лазеров в США, подверглись серьезной критике со стороны Комитета палаты представителей по делам вооруженных сил. Комитет очень обеспокоился возможностью снижения накала конкурентной борьбы из-за могущих возникнуть в таком случае долгосрочных обязательств ВМС перед TRW. В качестве альтернативы предложили полигон НАСА в шт. Вирджиния, но он оказался неудобным как для TRW, так и для фирмы "Хьюз Эйркрафт" — разработчика системы наведения лазерного луча. Кроме того, в Комитете отчетливо понимали, что сухой южный калифорнийский климат совсем не соответствует влажной, насыщенной водяными парами среде, в которой реально будет происходить распространение мощного лазерного излучения (МЛИ). В итоге, вместе с типовыми параметрами распространения лазерного луча над морской поверхностью, экспериментально полученными на борту метеорологических кораблей в Тихом океане и в Атлантике, и затем обработанными фирмой "Оушн Дейта Системс", ВМС также получили рекомендацию в 1976 г. рассмотреть другие варианты выбора полигона и закончить создание, но не монтировать окончательно демонстрационную лазерную систему.
1* Редстоунский арсенал армии США примыкает к юго-западной окраине г Хантсвилл. штат Алабама Площадь территории около 150 км На ней располагаются Ракетное командование армии, полигон, производственные и складские здания, а также жилой городок с населением свыше 14 тыс военнослужащих и гражданских лиц В г. Хантсвилл находится Командование стратегической обороны армии, с 1980-х гг осуществляющее руководство НИОКР выполняемыми армией в рамках программы СОИ.
2* Аналогичная проблема появляется и при применении лучевого оружия на самолетах, когда они летят в широко развернутом строю, а также для наземной ПВО
3* Полигон фирмы TRW для отработки и испытаний непрерывных мощных химических лазеров (НХЛ) на HF/DF наземного и космического базирования расположен вблизи г. Сан-Хуан Капистрано, шт. Калифорния В 1970-е гг. здесь были созданы и испытаны лазеры в 1973 г — НХЛ на HF (BDL — Baseline Demonstration Laser, т. е. базовый демонстрационный лазер) мощностью 100 кВт и с длиной волны 2,8 мкм; в 1975 г. — НХЛ на DF (NACL — Navy-APPA Chemical Laser, т е химический лазер ВМС — AFIPA) мощностью 440 кВт и с длиной волны 28 мкм Стендовое оборудование полигона постоянно модернизировалось и расширялось в соответствии с разрабатываемыми образцами лазеров В 1980-е гг. в состав оборудования вошли вакуумные камеры. позволяющие имитировать в процессе испытаний штатные космические условия Здесь же впервые был испытан наиболее мощный в мире НХЛ на DF MIRACL (Mid-lntrared Advanced Chemical Laser, т е химический лазер среднего ИК-диапазона) для программы СОИ. позднее перебазированный на полигон Уайт Сзндз
Основные сооружения лазерного полигона Сан-Хуан Капистрано: 1 — технические здания для размещения экспериментальной лазерной системы оружия. 2 — газгольдеры для компонентов лазерного вещества; 3 — трубопроводы. 4 — ограждение испытательной площадки полигона
В результате демонстрационный эксперимент ВМС, хотя и с некоторой задержкой, но все же провели в 1978 г. в испытательном центре Сан Хуан Капистрано. Он оказался весьма успешным: НХЛ NACL, установленный на испытательном стенде HATS (High- Altitude test Stand — стенд для испытаний в высотных слоях атмосферы), разрушил в полете четыре противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) TOW (длина — 1,5 м. диаметр -0,15 м, скорость — 720 км/ч). Результаты этих испытаний американские специалисты оценили как "важную веху" на пути к созданию лазерного оружия, так как они якобы "дали им возможность уяснить принципы действия систем лазерного оружия и показали, что ученые могут прогнозировать характеристики и поражающие факторы лазеров с большой уверенностью…" Военные посчитали успех тем более обнадеживающим. что испытания проходили при наличии у ракет больших ускорений и отсутствии системы радиолокационного наведения на цель. В эксперименте использовалась система наведения с разомкнутым контуром на основе пассивного ИК-датчика. В 1980 г этим же лазером был уничтожен вертолет UН-1 на привязи, выведенный из строя вследствие повреждения топливного бака.
Наиболее продолжительными и важными по значимости не только дня ВВС. но и в целом для МО США явились испытания летающей лазерной лаборатории (ЛЛЛ), оборудованной на модифицированном самолете-заправщике Боинг КС-135.
Проведенные эксперименты по распространению высокоэнергетического лазерного луча в атмосфере показали, что использование лучевого оружия наиболее эффективно при низком атмосферном давлении и выше слоя приземной турбулентности. Это создавало дополнительные преимущества при использовании его дня защиты бомбардировщиков, а также привлекло внимание в связи с трудностью создания для аналогичной цели ракет класса "воздух — воздух", которые могли бы запускаться по всем азимутальным углам с высокоскоростного самолета.
Если бомбардировщик, оснащенный лучевым оружием, мог бы иметь высокую вероятность поражения средств ПВО противника на достаточных дальностях, то он снова мог бы стать эффективным средством ведения боевых действий на больших высотах, в отличие от существующего положения, когда он должен пытаться преодолеть ПВО на малой высоте. Зенитные ракеты обычно имеют относительно тонкую внешнюю обшивку и, следовательно, должны быть весьма уязвимыми от разрушительного действия излучения мощных лазеров при условии, что ракета может быть обнаружена на достаточно большой дальности и лазерный луч направлен точно в цель в течение интервала времени, достаточного для термического или ударного разрушения.
Из-за ограничения количества рабочих газов для лазеров незамкнутого цикла, которое может быть запасено на борту самолета, или из-за ограничения запасов электроэнергии, необходимой для газоразрядных лазеров, луч лазерного оружия должен быть очень точно направлен на наиболее уязвимую выбранную на цели точку, чтобы не расходовать напрасно дорогостоящую энергию. Это накладывало очень жесткие требования на характеристики наведения луча и слежения за движущейся целью. Необходимо также использовать очень узкий луч лазерного локатора, который начинал бы слежение за целью непосредственно после ее обнаружения с помощью РЛС. В качестве альтернативы предполагалось использовать систему точного слежения на основе пассивного ИК-датчика. Однако необходимость применения в системе точного слежения для наведения высокоэнергетического лазерного луча оптических средств давала возможность при пуске зенитных ракет использовать средства противодействия, такие как создание химической аэрозольной завесы для нарушения работы оптического локатора или ИК-датчика. Помимо этого, если бомбардировщик будет вынужден прибегнуть к полету на малой высоте при прорыве интенсивной зоны ПВО, его лазерная локационная установка может стать неэффективной из-за тумана, дождя или снега, также сильно снижающих эффективность лучевого оружия, даже если лазерный локатор продолжает функционировать.
В полете ЛЛЛ NKC- 135А
К началу 1970-х гг. мощность ГДЛ достигла порядка 100 кВт. Лазеры других типов в это время еще находились на начальных стадиях разработки. Поэтому. когда ВВС США с 197.3 г. развернули широкомасштабную программу работ по созданию и испытаниям лазерной летающей лаборатории (ЛЛЛ). на ней решили установить наиболее подходящий для работы на борту самолета газодинамический СО-лазер мощностью несколько десятков киловатт, впоследствии замененный лазером того же типа мощностью 400–500 кВт.