Пассивная роль лазеров меняется на наших глазах. Лазерное оружие становится агрессивным средством не только защиты, но и нападения, всё увереннее чувствуя себя на суше, море и в воздухе.
До недавнего времени роль лазера по большей части ограничивалась предоставлением данных о дальности и подсветкой, маркировкой и обозначением целей для полуактивного самонаведения или коррекцией курса ракет, наводимых по лучу. Кроме того, лазеры успешно применяются в качестве ослепляющих устройств, в ряде приложений с дистанционными взрывателями, а также в системах управляемого противодействия ИК-средствам против ракет с инфракрасным наведением.Защиту от лазеров могут обеспечить сенсоры, способные обнаруживать, идентифицировать и определять местоположение источника, средства затрудняющее ведение наблюдения, тем самым не позволяющие собирать информацию, и, наконец, фильтры, предотвращающие повреждение оптических систем, включая человеческий глаз. В настоящее время лазерные системы большой мощности или высокоэнергетические лазеры (англ., HEL — High Energy Laser), способные уничтожать такие цели, как небольшие беспилотники и снаряды, и повреждать более крупные системы, стоят на пороге массового оперативного развертывания, а разработчикам и планирующим структурам уже стоит хорошенько задуматься над тем, как им противодействовать.
Несомненно, Соединенные Штаты реализуют большую часть программ по лазерам, но Россия, Китай, Германия, Израиль и Великобритания также работают над подобными системами и по данным аналитической службы Конгресса, США вряд ли имеют здесь явное преимущество.
Морские системы
На ранних этапах большая часть оперативного применения лазеров на борту боевых кораблей будет сведена, скорее всего, к борьбе с беспилотниками, беспилотными катерами и быстроходными боевыми катерами, для чего потребуются системы относительно небольшой мощности. Сбивание противокорабельных ракет и даже воздушных судов потребует более мощного оружия класса 150 кВт.ВМС США — самый восторженный приверженец данной технологии — финансирует несколько систем лазерного вооружения в рамках одной большой программы SNLWS (Surface Navy Laser Weapon System). В марте 2018 года компании Lockheed Martin был выдан контракт на первую систему или первый этап. В соответствии с этим контрактом стоимостью 150 миллионов долларов она займется разработкой, изготовлением и поставкой двух высокоэнергетических лазеров со встроенным оптическим ослепляющим устройством HELIOS (High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance), один для установки на эсминец класса Arleigh Burke и второй для испытаний на берегу. Контрактом также предусматривается опцион еще на 14 систем HELIOS. При успешном завершении испытаний эти опционы увеличат стоимость контрактов примерно до 943 миллионов.
«Программа HELIOS — первая в своем роде, она объединяет в одно целое лазерное оружие, дальнюю разведку и наблюдение и противодронные возможности, что резко повысит уровень владения обстановкой и увеличит варианты эшелонированной обороны, доступные для американских ВМС», – сказал представитель Управления по системам вооружения и сенсорам.
Программа HELIOS включает оптоволоконный лазер на 60 кВт для борьбы с БЛА и небольшими катерами, сенсорную систему разведки и наблюдения дальнего действия, интегрированную с корабельной системой управления боем Aegis, и маломощный ослепляющий лазер для нарушения работы систем наблюдения вражеских беспилотников. По сообщениям, основной лазер имеет потенциал роста до 150 кВт.
В рамках первого этапа компания Lockheed Martin должна поставить две системы HELIOS для испытаний к 2020 году, один для установки на эсминец класса Arleigh Burke, а второй для испытаний на суше на полигоне Уайт Сэндс.
Батарея комплекса Iron Beam мобильна и состоит из радиолокационной станции, станции командования и управления и двух платформ с лазерами
Ослепительный ODIN
Второй системой является маломощная лазерная установка ODIN (Optical Dazzling Interdictor, Navy — оптическое ослепляющее устройство, для флота), предназначенная для ослепления и вывода из строя сенсоров БЛА. По данным ВМС США, основные компоненты системы ODIN включают направляющее луч устройство, которое в свою очередь включает телескопическую подсистему и малоинерционные зеркала, два лазерных излучателя и набор сенсоров для грубого и точного наведения на цель и, как в HELIOS — для разведки и наблюдения.Третья система, известная под обозначением SSL-TM (Solid-State Laser -Technology Maturation — твердотельный лазер — развитие технологии), является более мощным развитием программы Laser Weapon System (LaWS), в соответствии с которой 30-кВт лазер был установлен для оценки на десантный корабль San Antiono. В 2015 году в рамках программы SSL-TM компания Northrop Grumman была выбрана для разработки оружия мощностью 150 кВт, которое в течение 2019 года будет установлено на судно класса San Antonio.
Текущими планами предусматривается разработка технологии для обеспечения второго этапа SNLWS и дальнейшего развития подпрограммы HELIOS. Третий этап проекта SNLWS также планируется, при этом мощность лазерного оружия будет еще увеличена.
Четвертая система, получившая обозначение RHEL (Ruggedised High Energy Laser), также находится в стадии подготовки. Начальная мощность составляет также 150 кВт, но в ней будет реализована другая архитектура, способная справиться в будущем с большей мощностью. ВМС США в 2019 году планируют потратить порядка 300 миллионов долларов на эти системы вооружения.
Опытные системы для транспортных средств
Прототип возимого наземного лазера компании Lockheed Martin Athena подтвердил свои возможности по сбиванию малоразмерных дронов. Компания опубликовала видео, на котором лазер сбивает подряд пять дронов, каждый раз наводясь в вертикальное хвостовое оперение аппаратов.При захвате БЛА или небольшого катера оператор визуально убеждается, что объект вражеский и с помощью точного инфракрасного сенсора выбирает точку прицеливания. Как заявляют в компании, по быстродвижущимся же целям, например, ракетам и минам, система Athena работает самостоятельно без оператора в контуре управления. Хотя Athena является пока еще прототипом, в компании утверждают, что упрочненный вариант будет пригоден для боевого применения.
Система использует оптоволоконный лазер ALADIN (Accelerated Laser Demonstration Initiative) мощностью 30 кВт разработки Lockheed Martin. В системе ALADIN несколько лазерных модулей работают совместно, такая конфигурация позволяет относительно легко масштабировать мощность оружия до более высоких значений.
Еще одна система, на этот раз разрабатываемая для американской армии, хорошо показала себя на учениях армии Maneuver Fires Integrated Experiments (MFIX), проведенных в начале 2018 года. Эта система вооружения получила обозначение MEHEL (Mobile Experimental High Energy Laser). Она представляет собой лазерную установку мощностью 5 кВт разработки Boeing, установленную на бронемашину Stryker 8×8. Система MEHEL подтвердила свою способность во время учений MFIX сбивать малоразмерные беспилотники вертолетного и самолетного типа над и ниже линии горизонта, а также успешно поражать наземные цели.
Система лазерного оружия MEHEL американской армии предназначена для установки на боевую платформу. В ней используется коммерческий волоконный лазер, потенциально способный генерировать мощность 10 кВт. Он наводится при помощи систем управления лучом, состоящей из телескопической оптической системы с апертурой 10 см и стабилизированной высокоточной системы наведения и сопровождения. Захват и сопровождение цели обеспечивается ИК-камерами с широким и узким полями зрения и радаром диапазона Кu.
В августе 2014 года компания Raytheon и Корпус морской пехоты (КМП) США начали тестирование системы HEL для установки на небольших тактических машинах Корпуса для борьбы с низколетящими дронами и подобными целями в рамках программы Directed Energy On-the-Move Future Naval Capabilities. Еще в 2010 году прототип системы в демонстрационных испытаниях сумел сбить четыре дрона.
Высокоэнергетический лазер компании Raytheon, установленный на ударный вертолет Apache AH-64, захватил и уничтожил беспилотную цель во время испытаний на полигоне Уайт-Сэндс
По данным компании Raytheon, основной технологией в подобном компактном оружии является плоский волновод PWG (planar wave-guide). «Используя один PWG, размером и формой схожий с 50-см линейкой, высокоэнергетические лазеры генерируют достаточную мощность для эффективного поражения малоразмерной авиации».
В краткосрочной перспективе возможно развертывание подобной платформы в виде перспективной наземной системы ПВО GBADS FWS (Ground Based Air Defense, Future Weapon System), разработкой которой занимается КМП. Установленный на бронеавтомобиль JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) лазер, наводимый радаром, может дополнить систему РЭБ и ракеты Stinger.
Немецкая компания Rheinmetall проделала большую работу по разработке ряда систем лазерного оружия и оперативных концепций наземной ПВО, медленно и низколетящих целей, перехвата неуправляемых ракет, артиллерийских снарядов и мин, обезвреживания взрывоопасных предметов и масштабируемого нелетального воздействия на ряд угроз с подходящих с оперативной точки зрения дальностей лазерами мощностью 10, 20, 20 и 50 кВт, установленными для демонстрационных целей на транспортные средства, включая гусеничные и колесные бронемашины и грузовик.
Компания приложила много усилий по интеграции лазеров в свои известные комплексы ПВО, подчеркивая при этом, что, по крайней мере, в кратко- и среднесрочной перспективе они скорее будут дополнять пушки и ракеты, а не заменят их. Одной из ключевых разработок компании Rheinmetall является совмещение лучей. Эта технология позволяет сконцентрировать энергию нескольких лазеров на одной цели, что дает возможность всей системе сосредоточиться на самой угрожающей минометной мине, ракете, крылатой ракете или ударном летательном аппарате, а затем уже переходить к следующей цели; эти возможности были продемонстрированы публике в 2013 году. Полностью рабочая HEL-система может быть разработана в следующие десять лет.
Израиль также инвестирует немалые средства в эту технологию. Компания Rafael Advanced Defense Systems разработала опытный образец HEL, названный Iron beam, в которой используется волоконный лазер мощностью 10 кВт, но расширяемый до «сотен кВт» для борьбы с БЛА, а также ракетами и минами малого радиуса действия. По данным компании, система Iron Beam представляет собой две лазерные установки на двух разных грузовиках для перехвата одной ракеты, и при этом отмечается, что несколько лучей могут применяться по более крупным целям. В сообщении указывается, что система может быть готова к 2020 году.
Система меньшего размера Drone Dome предназначена для обнаружения и выведения из строя малоразмерных коптеров посредством радиочастотного глушения; она может также включать лазер мощностью 5 кВт, способный сбивать подобные цели на дальностях до 2 км.
На американском корабле проводится демонстрация работы лазерной системы Laser Weapon System (LaWS)
Китайские и российские лазеры
В Китае активно разрабатываются мобильные системы на грузовиках и тактических платформах. Китайские компании, включая Poly Technologies со своими Silent Hunter и Guorong-I, охотно показывают их на выставках и выкладывают в сеть видео испытаний. Например, было показано видео, на котором система Guorong-I прожигает тестовую пластину, которую несет небольшой квадрокоптер, возможно из линейки DJI Phantom, а затем сбивает и сам этот дрон.Предполагается, что Китай также работает над более крупными корабельными системами, возможно установленными на новый крейсер Туре 055.
Российские военные заявляют, что уже имеют на вооружении лазерное оружие. Юрий Борисов, в настоящее время заместитель Председателя Правительства РФ, еще в 2016 году заявлял, что это не экспериментальные образцы, а боевое вооружение.
Предполагается, что Россия разрабатывает ряд лазерных систем и другое оружие направленной энергии, лазерные системы для защиты от летательных аппаратов. По сообщениям, планируется установка лазера большей мощности на боевые самолеты шестого поколения, которые, по мнению специалистов будут приняты на вооружение не раньше 2030-х годов.
Воздушные приложения
Хотя корабли в силу своей природы стали первыми мобильными платформами для установки лазерного оружия большой мощности, поскольку могли принять большую массу и обеспечить необходимое количество электроэнергии, в настоящее время начался процесс практического проникновения лазерных систем в сферу тактической авиации.Летом 2017 года были проведены первые испытания полностью интегрированного высокоэнергетического лазера, во время которых с вертолета Apache установкой разработки компании Raytheon была сожжена наземная цель. По сообщениям, в серии тестовых захватов, проведенных Raytheon и американской армией в сотрудничестве с командованием силами специальных операций на полигоне Уайт-Сэндс, вертолет поражал цели с самых разных высот на разных скоростях, в разных режимах полета и на наклонной дальности 1,4 км.
С целью обеспечения информацией о цели, улучшения ситуационной осведомленности и управления лучом компания Raytheon адаптировала вариант своей оптико-электронной станции MTS (Multispectral Targeting System).
Важной частью испытаний было определение того, насколько хорошо технология выдерживает внешние воздействия, включая вибрацию, струи и пыль от несущего винта, для того, чтобы учесть это при разработке перспективного вооружения.
Лазеры для реактивных самолетов
ВВС США изучают возможность использования технологии HEL для защиты тактической авиации от ракет классов «воздух-воздух» или «поверхность-воздух» в рамках программы Shield (Self-protect High Energy Laser Demonstrator -демонстрационный образец HEL для самозащиты), в связи с чем в ноябре 2017 года исследовательская лаборатория ВВС США выдала компании Lockheed Martin контракт на контейнерную систему, которая должна пройти испытания на реактивном истребителе к 2021 году. Одна из задач разработки — компоновка в ограниченном доступном объеме многокиловаттного волоконного лазера. Работы сосредоточены на трех подсистемах. Первая получила обозначение STRAFE (SHiELD Turret Research in Aero Effects) и представляет собой систему управления лучом; вторая подсистема LPRD (Laser Pod Research & Development) представляет собой контейнер, в котором будут размещаться лазер, системы энергоснабжения и охлаждения; и третья — это собственно сама лазерная установка LANCE (Laser Advancements for Next-generation Compact Environments).
Британский Dragonfire
Если все пойдет по плану, то в 2019 году будут проведены первые испытания Dragonfre, опытного образца HEL, разрабатываемого для британского правительства консорциумом, возглавляемым компанией MBDA, в которой вошли Oinetiq, Leonardo-Finmeccanica и несколько британских компаний, включая GKN, Arke, BAE Systems и Marshall AOG. Запланированная демонстрация должна включить полный цикл испытаний на наземных и морских полигонах, от захвата цели до ее уничтожения.Система вооружения будет базироваться на масштабируемой архитектуре волоконного лазера с технологией когерентного луча и соответствующей системой регулировки фазы. По данным компании QinetiQ, эта технология позволяет создать источник высокоточного лазерного излучения, который может быть направлен на подвижную цель и сгенерировать на ней высокую плотность энергии несмотря на атмосферную турбулентность, что позволяет сократить время поражения и повысить дальность действия. Масштабируемая архитектура Dragonfre позволяет увеличить число лазерных каналов так, что создаваемые варианты могут настраиваться для борьбы с самыми разными цепями и интегрироваться в различные морские, наземные и воздушные платформы.
На дроне-мишени видны повреждения хвостовой части, нанесенные лазером HEL-MD. Беспилотники, подобные этому дрону, превращаются в быстро растущую угрозу и поэтому разработка оружия для борьбы с ними является приоритетной задачей для ПВО
Защита от технологии света
Лазеры как оружие имеют положительные и отрицательные стороны. Луч движется со скоростью света, поэтому нет значительных сложностей со временем полета, которые негативно сказываются на процессе прицеливания. Если подсистема сопровождения комплекса вооружения может удерживаться на цели, то она может направить лазерный луч на нее и удерживать его необходимое время. Удержание луча на цели очень важно, поскольку во многих случаях системе может понадобиться некоторое время для нагрева цели и оказания желаемого воздействия. В этом случае цель получает шанс «почувствовать» атаку и задействовать соответствующие меры противодействия. Проблемы также создает сама атмосфера, так как явления, затрудняющие прохождение луча, включая пары воды, осадки, пыль, а также сам воздух (например, такое явление как марево), оказывают различное поглощающее и преломляющее влияние на разных длинах волн, негативно сказываясь на эффективной дальности действия лазера и его способности концентрировать энергию на цели.Естественно, американские военные ищут способы защиты своего имущества от лазеров и другого оружия направленной энергии. Научно-исследовательское управление ВМС реализует большую программу по противодействию оружию направленной энергии. В ее рамках изучаются возможные меры противодействия на основе технологий, которые возможно станут доступны для борьбы с подобными угрозами в период с 2020 по 2025 год, включая материалы и различные типы завес.
Защитные материалы, например, могут включать отражающие и абляционные или разрушающиеся покрытия. Разрушающиеся покрытия, обычно на основе полимеров и металлов, как правило, используются в космических твердотопливных двигателях и возвращаемых аппаратах. В завесах или затрудняющих видимость средствах используется обычно вода или дым для рассеивания лазерного луча и уменьшения количества энергии, достигшей цели.
Начинают появляться и другие средства противодействия, которые по принципу активного глушения нарушают работу лазерной системы и не позволяют ей удерживать луч на цели, например, использование лазеров на борту защищаемой платформы. Этим направлением, по некоторым сведениям, занималась компания Adsys Controls. Впрочем, в настоящее время компания описывает свою систему Helios как «пассивную систему противодействия оружию направленной энергии», но без явного упоминания лазеров. По данным Adsys. система Helios, представляющая собой сенсорный комплект, устанавливаемый на большие беспилотники, обеспечивает полный анализ входящего луча, включая его локализацию и интенсивность. «Имея эту информацию, она пассивным образом глушит противника, защищая аппарат и его полезную нагрузку».
Информация о средствах противодействия лазерному оружию тщательно охраняется, но ясно одно: новая технологическая битва средств воздействия и противодействия началась.
