От Древней Греции до Украины: история, настоящее и будущее лазерного оружия

В течение почти всей истории военная наука делала ставку на кинетическую энергию. Военные инженеры еще с древнейших времен искали способы, как запустить один объект быстрее и на большее расстояние, чтобы нанести сопернику максимальный урон. Именно поэтому мы сначала получили катапульты и требюше, впоследствии пушки и минометы, и в конце концов разные виды ракет.

Присоединяйтесь к нам Facebook и принимайте участие в дискуссиях

Электромагнитную энергию тоже хотели поставить на вооружение, однако разработки в этой сфере долгое время не воспринимались серьезно. Сейчас ситуация изменилась: регулярно появляются новости об испытаниях и намерениях взять на вооружение тот или иной образец лазерного оружия.

Почему лазерное оружие не появилось раньше, с чем связан повышенный интерес к нему со стороны ВПК разных стран и стоит ли ожидать появления ручных бластеров – в материале Liga.Tech.

Герберт Уэллс предупреждал

В создатели первого прообраза современного лазерного оружия часто записывают древнегреческого изобретателя и ученого Архимеда, который жил в ІІІ веке до нашей эры. Согласно трудам Плутарха и Тита Ливия, он придумал использовать параболические зеркала и начищенные до блеска щиты для фокусировки солнечного света в лучах, которые поджигали римские корабли во время осады Сиракуз.

"Разрушители мифов" в одном из выпусков проверяли достоверность утверждений античных историков. В ходе эксперимента выяснилось, что таким образом действительно можно поджечь корабль, однако такое оружие может действовать только с близкого расстояния и в целом очень непрактично.

Скорее всего, эту историю прочитал английский писатель Герберт Уэллс и описал в своем культовом романе "Война миров", опубликованном в 1897 году. По его сюжету, марсиане с помощью энергетических лучей громят войска британцев, но в конце концов проигрывают стычку земным микробам.

Поэтому нет ничего удивительного, что когда в 1960 году американский физик Теодор Мэйман впервые продемонстрировал рабочий лазер в Исследовательской лаборатории Хьюза, еще достаточно сырая технология произвела фурор. Волну очень быстро оседлала поп-культура: уже через четыре года выходит "007: Голдфингер", где Бонда пытаются убить с помощью лазера.

Само слово "лазер" пришло в наш язык из английского и является акронимом Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – усиление света стимулированным излучением. Если говорить максимально просто, то принцип его работы следующий: с помощью электричества происходит генерация фотонов (частиц света). Фотоны проходят через среду усиления – материал, создающий каскад дополнительных фотонов. Мейман для первой демонстрации использовал рубиновый стержень, покрытый серебряным напылением. Впоследствии все эти фотоны фокусируются в узком луче.

После первых демонстраций в научных статьях по лазерам использовалась очень удачная формулировка – "готовое решение еще неизвестных проблем". Они, действительно, быстро зарекомендовали себя как универсальный инструмент. Функционал и предназначение лазера зависят от мощности генерирующей установки, длины волны фотона и целевого материала.

Благодаря той же поп-культуре сформировался стереотип, что чем мощнее лазер, тем больше диаметр и яркость его луча. Однако на самом деле подобные установки используют в качестве среды усиления разнообразные жесткие кристаллы и работают в инфракрасном спектре. Невооруженным глазом их не увидеть.

В видимой части диапазона работают лазерные установки малой мощности, лучи которых просто отражаются от поверхности. К ним относятся разнообразные указки и оборудование для световых шоу.

Более мощные лазеры используются для работы с биологическими тканями – в медицине или косметологии. Здесь спектр применения очень широк: от простых манипуляций типа удаления тату или новообразований до операций на сетчатке глаза. Наконец, наиболее мощные лазеры активно используются в тяжелой промышленности для разрезания, плавки или сварки металлов.

Мечтают ли военные о бластерах?

Пентагон сразу обратил внимание на разработку Меймана, что неудивительно: военные постоянно находятся в поиске новых технологических решений, способных перевернуть представление о боевых действиях, как это в свое время совершили железо, порох и нарезные стволы.

Началось все с сугубо практических вещей: лазерных целеуказателей для огнестрельного оружия. Затем перешли к бомбам и ракетам с лазерным целенаведением, что позволило вывести их точность на качественно новый уровень.

Были и попытки разработать энергетическое оружие с использованием в качестве среды усиления углерода. Однако первые установки столкнулись с проблемой рассеяния луча и очень низкими показателями мощности.

В 70-е исследователи попытались использовать для среды усиление оксид йода или дейтерия. Это подтолкнуло исследование и заложило хороший фундамент для дальнейших разработок лазерного оружия противовоздушной обороны. На первых испытаниях установка уже смогла сбивать ракеты. Представляя свою Стратегическую оборонную инициативу (СОИ), Рональд Рейган вспоминал, что вражеские ракеты будут сбиваться в том числе и с помощью лазеров.

С легкой руки журналистов проект получил название "Звездные войны" и сейчас считается одним из величайших блефов в истории геополитики.

Даже с окончанием холодной войны Пентагон продолжил инвестировать в разработки в этой сфере. В начале 2000-х активно велась разработка экспериментального самолета YAL-1 (созданного на базе Boeing 747) с бортовым лазером. Было объявлено о достижении цели испытаний: лазер поразил баллистическую ракету во время фазы разгона. Тем не менее уже в 2011 году Пентагон закрыл программу YAL-1, указав в качестве причины дороговизну и невозможность практического применения.

Остальные разработки лазерного оружия начала века тоже были либо закрыты, либо ограничились несколькими рабочими прототипами. Новизна и определенная доля футуристичности лазерного оружия играли ему в минус. Правительства государств и частные инвесторы сначала хотели дождаться действительно серьезных прорывов, а потом уже вкладываться в него. Плюс оставались серьезные технические проблемы типа уже упомянутого рассеяния лучей, необходимости мощных батарей для питания и средств охлаждения. Кроме того, операция "Буря в пустыне" продемонстрировала всю разрушительную силу высокоточного оружия. Поэтому ОПК стран стали уделять больше внимания системам противоракетной обороны, а также радиоэлектронной борьбы и разведки.

Сейчас ситуация изменилась кардинально: оборонные ведомства разных стран готовы вкладывать солидные суммы в разные проекты лазерного оружия. Конечно, за два десятилетия технологический прогресс не стоял на месте, особенно в области материаловедения. Однако дело не только в нем.

Экономный ответ дешевым угрозам

Вторая война в Нагорном Карабахе в 2020-м и российское вторжение в Украину открыли новую страницу в применении беспилотных систем на войне. Тяжелые ударные дроны Bayraktar уничтожали драгоценную технику, укрепленные позиции и нарушали логистику. Даже если дрон выходил из строя или сбивался вражеским огнем – ничего страшного, его оператор просто пересядет на другую машину.

С течением времени те же тактические системы ПВО российской армии смогли адаптироваться и "байрактарам" стало гораздо сложнее выполнять свои задачи. Однако появилось новое мощное оружие – FPV-дроны. Созданные на базе дешевых гражданских дронов по цене в несколько тысяч долларов, эти смертоносные птички могут уничтожить или повредить технику за миллионы и даже десятки и сотни миллионов долларов.

Другим вызовом стало широкое распространение ракетного оружия. Те же формирования йеменских хуситов с помощью не самых современных противокорабельных ракет создали мощный кризис с судоходством в Суэцком канале.

Технически решение для борьбы с наплывом дронов и дешевых ракет есть – системы РЭБ для глушения сигнала и те же самоходные зенитные установки типа немецкого "Гепарда". У тех же США на вооружении есть турели C-RAM с боеприпасами программируемого подрыва. Тем не менее идеальным антидотом их не назовешь: те же турели слишком массивны, а во время особо массированных вражеских налетов у них может банально не хватить снарядов.

Так что на авансцену снова вышло лазерное оружие. Согласно представленному Конгрессу США отчету в апреле прошлого года, один выстрел из лазера обойдется от $1 до $10. Для сравнения один запуск с ПЗРК Stinger стоит около $500 000, а из системы ПВО Patriot — $3 млн. Так, ВМС США потратили на отражение атак хуситов сумму почти в $1 млрд.

В апреле этого года Пентагон сообщил, что отправил за границу две высокоэнергетические лазерные установки для защиты американских войск. По всей вероятности, это первый случай развертывания подобных вооружений для отражения воздушных угроз в военной истории. Речь идет о Palletized High Energy Laser (P-HEL), разработанной американским оборонным подрядчиком BlueHalo на основе 20-киловаттной системы Locust Laser Weapon System.

Годом ранее сообщалось о передаче лазерных комплексов малого радиуса действия DE M-SHORAD. Их планируют интегрировать с БТР Stryker и использовать для повышения защиты этих машин от беспилотных систем.

Свои разработки и решения в лазерном оружии имеют практически все ведущие в военном плане государства. Так, в начале года Великобритания сообщила об испытаниях собственного комплекса DragonFire мощностью в 50 киловатт. Тот сумел перехватить квадрокоптер и мину. Королевские ВМС уже озвучили планы установить их на корабли к 2027 году. В апреле появились сообщения о намерении передать экземпляры DragonFire ВСУ, что вполне ожидаемо – месяц тестирования в реальных боевых условиях заменяет годы испытаний на полигонах.

Свои разработки здесь имеют также Турция, Франция, Германия, Южная Корея и Израиль. Последний после нападения террористов ХАМАС в октябре прошлого года решил ускорить свою программу Iron Beam, которая должна усилить столкнувшийся с нехваткой боеприпасов известный "Железный купол". В основном речь идет о решениях по защите кораблей и установок среднего радиуса – для техники.

Оружие XXI века?

Технологическое развитие, новейшие суровые вызовы и требования к рентабельности эксплуатации существенно подтолкнули развитие лазерных систем вооружений. Однако ожидать, что в ближайшее время поле боя превратится в сцену из "Звездных войн" Джорджа Лукаса, не стоит.

Во-первых, нынешнее развитие технологий не позволяет сделать достаточно компактный источник питания и систему охлаждения, которые поместятся в винтовке. Хотя разработки нелетального лазерного ослепителя в США велись и первый прототип выглядел очень футуристично.

Лазерам все еще нужно решить целый ряд технологических задач вроде достаточно мощных батарей для питания. Наименее мощный лазер работает при 10 киловаттах, что эквивалентно одному электромобилю, наиболее мощный – 300 киловатт, что достаточно для питания 30 домохозяйств. Также он генерирует большое количество тепла, что делает его очень удобной мишенью.

Плюс разработка лазерного оружия неизбежно подтолкнет разработку средств противодействия по типу материалов с отражающей поверхностью. Поэтому, скорее всего, лазерное оружие на этом этапе просто усилит уже имеющиеся средства противоракетной и противодроновой защиты.