Главная / Главная тема / Главная тема

Главная тема

Мегаватты против МБР
Комплексные испытания, целью которых являлось поражение в полете баллистической ракеты, начались в январе-феврале этого года

Возможность использования высокоэнергетического лазера для перехвата и разрушения баллистических ракет вскоре после их старта рассматривалась в США еще в 1970-е годы. Действительно, тонкостенные баки из алюминиевого сплава, составлявшие в те годы основу конструкции подавляющего большинства баллистических ракет, обладали невысокой температурной прочностью и представляли собой великолепную мишень для лазерного луча мегаваттной мощности. Всего за несколько секунд обшивка ракеты должна была нагреться, начать терять прочность и под действием внутреннего давления разорваться. Следом должны были взорваться компоненты топлива, выливающиеся наружу из баков.

Владимир КОРОВИН

Четверть века назад подобные картины заполняли рекламные ролики о программе СОИ, в рамках которой всевозможным лазерам отводилась едва ли не центральная роль. Но в конце 1980-х гг. стало ясно, что оптимизм разработчиков оказался, мягко говоря, преждевременным, а политические события заставили их обратиться к решению более прагматических задач. В их число вошли создание ограниченной ПРО, в соответствии с которой предстояло создать систему защиты территории США от одиночных запусков баллистических ракет с территорий «стран-изгоев» и системы ПРО на ТВД.

В течение нескольких лет упоминание лазеров в этих программах было минимальным, хотя опыт подобных работ был получен еще в 1970-80-х гг., когда газодинамический лазер на углекислом газе мощностью 400 кВт был установлен на борту смонтированной на самолете NКС-135 экспериментальной Airborne Laser Laboratory.

Концепция очередного лазерного самолета начала формироваться лишь в начале 1990-х гг. Выдвигая ее, руководители противоракетных программ отмечали такие его достоинства, как автономность, большая оперативная высота, возможность дозаправки в полете, многократность использования, большая дальность действия, быстрая смена местоположения, оперативная реакция на получение данных разведки и автономная оценка степени поражения цели. Все это обеспечивало гибкое и эффективное использование подобной системы для постоянного боевого дежурства и противодействия несанкционированным одиночным запускам баллистических ракет.

В качестве самолета-носителя рассматривались КС-135А, В-52, Boeing-747, но потом остановились на Boeing-747-400F, который способен поднять в воздух лазерную установку массой свыше 70 тонн.

 

Тогда же разработчики системы, оценив возможность использования различных типов лазеров, остановили свой выбор на химическом лазере на основе кислорода и йода – COIL, впервые созданного в 1977 г. и генерирующего излучение с длиной волны 1,315 мкм. К его достоинствам относилось высокое значение КПД преобразования энергии химической реакции в лазерное излучение, а также приемлемые тактико-экономические показатели. Это позволяло рассчитывать на получение необходимой яркости выходного излучения при достаточных для размещения на самолете массо-габаритных характеристиках установки и системы формирования излучения. Подобные качества кислородно-йодистых лазеров были обусловлены простотой протекающих в них физико-химических процессов, позволяющих высвободить энергию химической реакции жидкого переохлажденного кислорода и мелкодисперсного порошкообразного йода и распределить ее оптимальным образом среди продуктов реакции. Кроме того, применение малоагрессивных газов, взаимодействующих при низких температурах, позволяло снизить требования к материалам конструкции лазерной установки.

Наиболее значительные работы по совершенствованию конструкции этого лазера и его компонентов были выполнены в 1990-92 гг., когда был подготовлен технический прорыв в создании будущего комплекса. Тогда была отработана оптимальная конструкция лазера, создана автоматизированная система управления потоком химических реагентов для их стабильной и равномерной прокачки через резонаторную область, усовершенствована конструкция соплового блока, обеспечивающего прокачку реагентов со сверхзвуковой скоростью, подготовлено теоретическое обоснование возможности соединения нескольких модулей и доведения мощности их выходного излучения в непрерывном режиме до нескольких МВт.

В 1994 г. на полигоне Уайт-Сэндс были проведены испытания лазера по определению эффективности его действия на топливные баки ракет типа Scud (к ним относят получившие широкое распространение макеевские ракеты Р-11 и их многочисленные модификации, производство которых налажено в ряде стран). И как отмечалось, «испытания прошли успешно, показав полное структурное разрушение полномасштабных топливных баков ракет». Тогда же было проведено несколько экспериментов по выполнению коррекции лазерного луча, проходящего через турбулентную атмосферу.

В июне 1994 г. по заданию Министерства обороны США концепцию лазера авиационного базирования рассмотрела независимая аналитическая группа под руководством Р. Купера. В своих выводах ее члены отметили, что концепция «оценивается технически достижимой. Лазер, оптика, сопровождение, коррекция оптического пути, захват цели, точное сопровождение, поражающая способность, прочность и надежность системы, боевое обеспечение поддаются техническому анализу, проектированию и разработке и находятся в пределах возможностей существующей технологии». При этом также отмечалось, что основной функцией этой системы должна была стать защита на ТВД от баллистических ракет типа Scud, которые могли быть поражены лазером еще над территорией противника, что делало его эффективным средством борьбы с их химическим и биологическим снаряжением.

11 февраля, в течение одного полета, с разницей менее чем в один час, ALTB уничтожил две баллистических ракеты малой дальности – жидкотопливную и твердотопливную.

 

В ноябре 1996 г. в США был объявлен конкурс, а в начале следующего года приступили к реализации проекта создания лазера авиационного базирования (YAL-1A). Эта задача была поручена фирме Boeing Defense & Space Group, с которой был заключен контракт на сумму $1,1 млрд. В состав команды разработчиков также вошла фирма TRW, которая сейчас принадлежит корпорации Northrop Grumman. Она занялась разработкой лазера. Корпорация Lockheed-Martin приступила к созданию оптической системы, системы управления лазерным лучом и ведения огня. Выполнение работ по интегрированию всех систем, переоборудованию самолета Boeing-747-400F в ABL (Airborne Laser) и разработке системы управления вооружением взял на себя Boeing.

Последовательность выполнения операций по уничтожению баллистической ракеты начинается с обнаружения факела разгоняющейся ракеты с помощью шести ИК-датчиков, впервые опробованных на самолете F-14. Далее твердотельный лазер киловаттного класса сопровождает цель и определяет точку прицеливания. Вслед за этим второй лазер киловаттного класса определяет степень турбулентности атмосферы и корректирует адаптивной оптической системой точку прицеливания и фокусирования лазера. Завершающий момент – использование лазера мегаваттного класса, луч которого наводится на ракету для ее уничтожения.

По первоначальным планам переоборудование самолета предстояло начать весной 1999 г., а испытания по уничтожению в полете баллистических ракет осенью 2002 г. Впрочем, чрезмерная оптимистичность этих планов уже в скором времени привела к необходимости их корректировки, включая внесение в проект необходимых уточнений, выполнение доработок, да и элементарную возможность неудачных испытаний. Поэтому уже на этом этапе главное финансовое управление при Конгрессе США рекомендовало не начинать постройку второго самолета до тех пор, пока первый опытный экземпляр не продемонстрирует реальные возможности. А для этого потребовалось почти 10 лет.

Поначалу разработчики исходили из того, что им удастся создать лазерные модули мощностью 1 МВт и массой по 5 тонн. Это позволяло рассчитывать на размещение на борту Boeing 14 модулей общей мощностью 14 МВт. Однако первый демонстрационный образец лазерного модуля, изготовленный в 1997 г., оказался на 30% больше и на 50% тяжелее чем ожидалось. И хотя в последующем массу и размеры модуля удалось уменьшить, теперь на борту первого образца ABL могло быть размещено только шесть модулей.

В итоге, переоборудование «Боинга» началось только зимой 2000 г. на заводе в Уичито, где оно продолжалось до весны 2002 г. За это время на самолете усилили грузовой пол, изменили носовую часть фюзеляжа, установив поворотную турель для размещения фокусирующей оптики лазера. Одновременно на авиабазе Эдвардс лазерная установка проходила стендовую отработку режимов обнаружения, сопровождения и прицеливания с использованием ракет, запускаемых с авиабазы Ванденберг. Еще одним полем для многолетней деятельности участников программы ABL стало создание математической модели атмосферы над различными районами Земли, где могут пролегать траектории полета баллистических ракет, решение вопросов их сопровождения и создания оптики, адаптируемой к турбулентности атмосферы.

Тем не менее, к испытаниям ABL, постепенно переименованного в ALTB (Airborne Laser Testbed – опытный лазер воздушного базирования) удалось приступить только в апреле 2009 г., после того как перестроенный и оборудованный лазерной установкой самолет прилетел на авиабазу Эдвардс. К этому времени неоднократный перенос сроков работ уже начал сказываться на их приоритетности в числе прочих противоракетных программ. Но результаты испытаний все-таки стали обнадеживать.

ALTB на боевом курсе.

 

6 и 13 июня 2009 г. установленная на ALTB система управления лучом продемонстрировала свою работоспособность в процессе сопровождения над Тихим океаном двух ракет Terrier-Lynx, стартовавших с наземных пусковых установок острова Сан-Николас. 10 августа был успешно выполнен цикл операций по обнаружению, сопровождению, компенсации атмосферных искажений и имитированию действия поражающего лазерного луча на оснащенную блоком приборов ракету, размеры и очертания которой были аналогичны баллистической. Главное оружие ALTB – мегаваттный лазер был впервые успешно испытан в полете, состоявшемся 18 августа.

Комплексные испытания, целью которых являлось поражение в полете баллистической ракеты, начались в январе-феврале этого года. 11 февраля, в течение одного полета, с разницей менее чем в один час, ALTB уничтожил две баллистических ракеты малой дальности – жидкотопливную и твердотопливную.

Таким образом, в актив системы ПРО, интенсивно создаваемой в США, записано очередное достижение. Получен, что называется, зримый результат, несмотря на то, что информация о выполненных испытаниях пока минимальна: неизвестны условия их проведения, да и степень соответствия уничтоженных лазерным лучом ракет реально существующим. Однако не приходится сомневаться в том, что продолжение этих работ обязательно последует. Приведет ли оно к появлению в самом ближайшем будущем новых средств борьбы со стартующими баллистическими ракетами всех видов – от ТБР до МБР и БРПЛ, новых видов противоспутникового оружия, средств борьбы с летящими на малой высоте крылатыми ракетами или систем подавления средств ПВО, предсказать сложно. Однако темп, с которым в последние месяцы ведутся работы на этом направлении, говорит о том, что ответов на этот вопрос осталось ждать недолго.

Владимир Николаевич КОРОВИН – сотрудник Гражданского центра прикладных исследований