Пентагон: планы расширения лазерного оружия до мегаваттной мощности

Пентагон продолжает развивать программы лазерного оружия, с учётом постоянного прогресса в высокоэнергетических твердотельных лазерах и обнадеживающих результатов полевых испытаний. Сообщается, что в начале 2018 года бывшего Администратора НАСА Майка Гриффина (Mike Griffin) назначили заместителем министра обороны по проведению научных исследований и разработке военной техники.

Текущие полевые испытания и создание новых систем сосредоточено на высокоэнергетических лазерах в диапазоне мощности излучения 50-150 кВт для уничтожения ракет, снарядов, беспилотников, небольших лодок и других тактических целей на расстоянии в километр. Но Mike Griffin надеется разработать лазеры нового поколения дальнего действия для размещения их на беспилотниках, которые могли бы выполнять роль бортовых лазерных военно-воздушных сил защиты от баллистических ракет противника.

Командование армии и противоракетной обороны (Хантсвилл, Алабама) / Army Space and Missile Defense Command (Huntsville, AL) провело тестирование обновленной версии мобильного лазера высокой энергии на грузовике (HELMTT), на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико / White Sands Missile Range in New Mexico.

В более ранних испытаниях с модифицированным 10 кВт-м промышленным волоконным лазером, с выдвижным телескопом, на военном грузовике (8 x 8), грузоподъемностью 16 тонн, были сбиты малокалиберные минометные мины и беспилотники. Теперь мощность излучения волоконного лазера была повышена до 50 кВт компанией Lockheed Martin (Bothell, WA). По программе HELMTT планируются испытания 100 кВт-ой версии лазера против более сложных целей в 2021 году. В этом году армией была запущена другая программа - по созданию многоцелевого 50 кВт-го лазера высокой энергии / MultiMission High Energy Laser (MMHEL) на меньшей и более гибкой боевой машине Stryker (рис.1), для ближней противовоздушной обороны: против ракет, снарядов и беспилотных летательных аппаратов. На рис.2. показан беспилотник, сбитый 5 кВт-м волоконным лазером во время армейских учений MFIX-17 в апреле 2018 года, в Форте Силл / Fort Sill.

Весной 2018 года ВМС США заключил контракт с компанией Lockheed на 150 миллионов долларов на создание двух вариантов нового лазерного оружия в диапазоне 60-150 кВт «High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance (HELIOS)». Это продолжение работ и испытаний, проведённых ВМС США на USS Ponce (в начале 2018 года и ранее).

Один HELIOS будет доставлен к 2020 году, а затем он будет интегрирован в системы охлаждения и боевого управления. В испытаниях примет участие современный ракетный эсминец. Другой корабль ВМС США должен подойти на Белые пески / White Sands для более широкого тестирования, в т.ч. против беспилотников и ракет. Кроме того, HELIOS предназначен для использования его оптической системы мониторинга и сбора разведывательных данных в широкой зоне вокруг корабля и будет включать в себя лазерное ослепление датчиков и камер на беспилотных самолетах и небольших лодках.

Опробованы технологии спектрального уплотнения комбинации лучей в полосе иттербиевого волоконного лазера. В 2017 году на конференции по лазерам и электрооптике (CLEO; San Jose, CA), Lockheed сообщила, что 96 волоконных лазеров, излучающих по 300 W, создадут общий пучок в 30 кВт, но они не могут говорить о конфигурации, используемой для 50 кВт-го лазера по программе HELMTT.

Примечание: Например, лидер в области волоконных лазеров - компания IPG предлагает уже сегодня промышленные одномодовые иттербиевые волоконные лазеры мощностью – до 20 кВт, а многомодовые волоконные лазеры - до 500 кВт, см. www.ntoire-polus.ru; www.ipgphotonics.com/ru/products/lasers/nepreryvnye-lazery-vysokoy-moshchnosti.

Одномодовое излучение имеет важное значение для обеспечения высокого качества пучка, необходимого для лазерного оружия, но оно ограничено тепловым эффектом, вызывающим режим нестабильности, выше некоторого порогового значения, которое может варьироваться от нескольких сотен ватт до несколько ватт, в зависимости от конструкции волокна.

«На настоящий момент спектральная комбинация луча достигла 100 кВт», сказал Гриффин на конгрессе весной 2018 года, и что он хотел бы этот лазер установить в войсках.

Поперечный режим нестабильности (повышенная расходимость излучения) и ограниченное количество используемых длин волн мешают, но могут быть объединены в пучке мощностью до 300 кВт. Гриффин сказал, что он хотел бы это лазерной оружие разместить на самолётах-заправщиках ВВС США, для их самообороны.

Гриффин также хочет лазеры мегаваттного класса использовать в космосе, включая противоракетную оборону, но те могут потребовать различных новых технологий.

Одним из вариантов для создания лазеров мегаваттного класса является программа HELLADS. Liquid-flow лазеры, разработанные General Atomics (San Diego, CA), уже достигли мощности 150 кВт. Их легко можно масштабировать до гораздо более высокой мощности, добавив дополнительные модули мощностью 75 кВт, говорит Майк Перри / Mike Perry, представитель компании General Atomics (США). Твердотельные модули позволяют получать излучение высокого качества.

Второй вариант — щелочные лазеры с диодной накачкой (DPALs), которые могут обеспечивать очень высокие оптические свойства лазерного излучения, в пределах 1%.

В 2017 году, Greg Pitz из исследовательской лаборатории ВВС США / Air Force Research Laboratory (Kirtland AFB, NM), сообщил о 48% эффективности лазера на парах калия, испускающего 1,5 кВт, но этому лазеру пока далеко до мегаваттной мощности.

Другие исследовательские группы также работают над DPALs. «Их задача заключается в достижении вывода излучения мощностью мегаваттного уровня в ближайшее десятилетие, на что надеется Гриффин», — Jeff Hecht.

Рис.1 – Бронетранспортёр Stryker, оборудованный по программе МMEHEL для противовоздушной обороны 5 кВт-м волоконным лазером, принял впервые участие в армейских учениях MFIX-17 в апреле 2018 года, в Форте Силл

( см. в оригинале: Рис.2 - Беспилотник, сбитый 5 кВт-м волоконным лазером во время армейских учений MFIX-17 в апреле 2018 года в Форте Силл)

Фото: Todd Lopez, Army U.S., C. Army News Service

Перевод и редакция: Игнатов А.Г.

Источник: The Pentagon’s laser weapon plans expand / Laser Focus World, November 2018, p.16-18 // www.laserfocusworld.com

ПРИМЕЧАНИЕ: По-видимому, для решения проблем в создании боевых лазеров большой мощности, их широкому внедрению в войсках, потребуется ещё лет 5-15. Нужны новые, революционные разработки физиков, хотя в небольшом объёме, для решения небольших конкретных задач (например, уничтожения беспилотников), лазеры могут применяться уже сегодня. Любопытно, что лазер показанный на фото бронетранспортёра - лабораторный до сих пор, уже много лет, и его уничтожит первая же очередь автоматчика или выстрел снайпера...