?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Flag Next Entry
Лазеры против беспилотников: альтернативы нет? (часть 2)
andrej_kraft
окончание, начало см. здесь

Соединенные штаты Америки

За счет постоянного целевого финансирования НИОКР в области технологий ВЭЛ, ведущими американскими компаниями были разработаны несколько десятков прототипов систем боевых лазеров воздушного, наземного и морского базирования. Но несмотря на это, в силу различных обстоятельств до недавнего времени на уровень предсерийных образцов вышли только системы, предназначенные для вооружения надводных кораблей ВМС США разработки корпорации "L-3 Коммуникейшенз" (L-3 Communications) и компании "Дженерал атомик" (General Atomic), а также лазерный комплекс ПРО воздушного базирования YAL-1 ABL (AirBorne Laser) корпорации "Боинг".

Для наземных подразделений корпорация "Локхид-Мартин" разработала мобильный прототип "Адам" (ADAM – Area Defense Anti-munitions) с ВЭЛ мощностью в несколько кВт. В 2012-2014 годах система проходила полевые испытания, в ходе которых успешно поражала НУР и небольшие БЛА на дальностях 1,5-2 километра.

Корпорация "Боинг" разработала аналогичную систему "Хэл-Мд" (HEL MD – High Energy Laser Mobile Demonstrator) с лазером мощностью до 15 кВт на автомобильном шасси. Начиная с 2013 года СВ США проводят ее испытания, в ходе которых удалось уничтожить в полете более 150 различных целей, включая НУР, артиллерийские снаряды и мины. Также комплекс может использоваться и для борьбы с БЛА. В перспективе специалисты "Боинг" планируют довести мощность своего ВЭЛ до 100 кВт.

В настоящее время испытания систем "Адам" и "Хэл-Мд" продолжаются в различных условиях обстановки.

15111515
Демонстрационные образцы боевых лазеров компаний "Локхид-Мартин" (слева) и "Боинг" (справа)

Тем не менее, обе указанные системы пока так и не вышли из стадии демонстрационных образцов и в настоящее время технологии борьбы с БЛА при помощи ВЭЛ наземного базирования наиболее активно разрабатываются с перспективой скорейшего их внедрения в рамках программы "Наземные подвижные средства ПВО направленной энергии" или "Гбад" (GBAD – Ground-Based Air Defense Directed Energy On-the-Move). Программа "Гбад" реализуется министерством ВМС США в интересах экспедиционных сил корпуса морской пехоты (МП). В ее реализации участвуют две ведущих военных организации:

1) Лаборатория боевого применения МП США (Marine Corps Warfighting Laboratory – MCWL, Вирджиния), которая отвечает за решение комплекса задач, связанных с использованием современных методов ведения боя и внедрением передовых технологий при оснащении ими боевых подразделений;
2) Отдел экспедиционной маневренной войны и борьбы с терроризмом (Expeditionary Maneuver Warfare and Combating Terrorism Department) при Управлении научных исследований ВМС США (Office of Naval Research – ONR).

В рамках программы "Гбад" планируется оснастить подразделения экспедиционных сил МП США мобильными легкими лазерными зенитными установками для борьбы с БЛА.

Предполагается, что в состав комплекса "Гбад" войдут ВЭЛ (номинальная мощность до 30 кВт) обзорная поисковая РЛС, а также мобильный центр командования, управления, связи и компьютерной обработки данных.

Некоторые из прототипов элементов "Гбад" уже прошли испытания.

Головным подрядчиком НИОКР по созданию ВЭЛ и его интеграции с системой управления огнем выбрана компания "Рейтеон" (Raytheon), с которой Управление научных исследований ВМС США заключило контракт на сумму 11 млн. долларов. Разработанная "Рейтеон" система подтвердила возможность обнаружения и сопровождения в полете БЛА различных схем и размеров.

Для разработки средств поражения в компании "Рейтеон" используется лабораторный прототип ВЭЛ собственной оригинальной конструкции мощностью 10 кВт. Им удалось создать небольшой, легкий и прочный образец лазерной пушки на основе технологии плоских оптических волноводов (planar optical waveguide – PWG), лучше других подходящей для мобильных платформ. При этом решается целый ряд конструктивных проблем, когда крупногабаритный лазерный генератор с мощной эффективной системой охлаждения стационарно устанавливается внутри транспортного средства носителя, а излучение ВЭЛ по гибкой волоконно-оптической линии передается к находящемуся снаружи машины излучателю, смонтированному в едином поворотном блоке с оптикоэлектронной аппаратурой наведения и сопровождения цели. Небольшие размеры такого блока не требуют мощных приводов, поэтому при установке системы гиростабилизации это теоретически позволит даже вести стрельбу в движении.

15111516
Эскизное изображение лазерной зенитной установки системы "Гбад"

В настоящее время специалисты "Рейтеон" ведут активные работы по доведению конструкции ВЭЛ до требуемой по ТТЗ мощности в 30 кВт.

Головным подрядчиком НИОКР по разработке бортовой системы электропитания (On-Board Vehicle Power – OBVP) выбрана компания "Дрс" (DRS – Diagnostic/Retrieval Systems Technologies Inc.), уже более 40 лет активно сотрудничающая с МО США.

Аппаратура комплекса "Гбад" должна быть интегрирована на шасси штатных для МП США легких тактических автомобилей "Хамви" (Humvee) 4×4. Поэтому во всех компонентах комплекса планируется применение новой единой линейки бортовых систем различной мощности с одинаковой системой охлаждения, соответствующих размерам, конструкции и грузоподъемности платформы автомобиля "Хамви".

Принцип работы бортовой системы питания основан на объединении мощностей литий-ионных аккумуляторов большой емкости и генератора электроэнергии с приводом от двигателя автомобиля. Очевидно, что самым сложным при этом будет разработка наиболее мощной системы питания для лазерной зенитной установки. Достигнутые к настоящему времени показатели позволяют непрерывно производить до 30 кВт электрической мощности при стоянке машины с работающим на холостом ходу двигателем и до 10 кВт в движении. При энергоэффективности ВЭЛ около 30% этого достаточно для генерирования в течение двух минут лазерного луча мощностью 10 кВт на стоянке и 3 кВт в движении с последующей 20-минутной подзарядкой аккумуляторов.

В 2015 году конструкторы намерены проверить функциональность всех элементов системы в комплексе. Как ожидается, ВЭЛ мощностью 30 кВт будет готов в 2016 году, когда начнутся более сложные полевые испытания для проверки способности прототипа "Гбад" к непрерывному выполнению всех процессов от обнаружения до поражения цели на стоянке и в движении. Одновременно будет рассматриваться возможность установки лазерного оружия на другие типы транспортных средств тактического звена.

Китай

В течение длительного времени сведения о разработках лазерного оружия в Китае носили закрытый характер. Однако просачивающаяся информация позволяла с уверенностью утверждать, что такие исследования ведутся.

В декабре 2013 года широкий общественный резонанс в стране получил инцидент, когда неопознанный БЛА в течение длительного времени совершал полет над территорией международного аэропорта в г. Пекин, представляя опасность для заходящих на посадку и взлетающих самолетов. Для ликвидации этой угрозы и ареста трех операторов БЛА были привлечены около 1200 военнослужащих, два истребителя и два вертолета ВВС, полиции и других силовых ведомств КНР.

Очевидно, именно это событие не в последнюю очередь способствовало тому, что уже в ноябре 2014 года было официально объявлено об успешном завершении испытаний ВЭЛ собственной китайской разработки, предназначенного для борьбы с БЛА в городских районах.

НИОКР проводились национальным консорциумом "Юйван" (China Jiuyuan Hi-Tech Equipment Corporation) во главе с Академией инженерной физики КНР (расположена в провинции Сычуань, наиболее известна как разработчик и производитель ядерного оружия), и в тесном сотрудничестве с несколькими китайскими корпорациями.

Комплекс представляет собой модульную систему в контейнерном исполнении, массогабаритные характеристики которого позволяют устанавливать его на крышах зданий в стационарном варианте, или на легкие транспортные средства – в мобильном. Основным элементом системы является твердотельный лазер мощностью 10 кВт, совмещенный с оптикоэлектронной системой наведения.

15111517
Китайский боевой лазер для борьбы с БЛА

По итогам испытаний установка оказалась способна поражать БЛА, движущиеся со скоростью до 50 м/с на расстояниях до 2 км и на высотах до 500 м. Весь цикл обнаружения, захвата на сопровождение и уничтожения БЛА не превышал пяти секунд. При этом в ходе итоговых испытаний операторы комплекса добились 100% попаданий, уничтожив все 30 коммерческих БЛА различных схем и типов, использованных в качестве воздушных мишеней.

15111518
Один из БЛА, уничтоженных при испытаниях в Китае

18 июня с.г. военное руководство Китая объявило о принятии на вооружение правоохранительных органов и ВС КНР этой лазерной зенитной установки, предназначенной в первую очередь для предотвращения полетов дистанционно управляемых БЛА вблизи важных государственных объектов страны.

В своем комментарии представители корпорации "Юйван" сообщили о том, что в настоящее время продолжают исследования, рассматривая возможность увеличения мощности своей модели лазера и изучая потенциал других вариантов его применения.

Канада

В апреле с.г. Управление оборонных научных исследований (Defence Research and Development Canada – DRDC) МО Канады представило в г. Оттава доставленную из США лабораторную установку наведения ВЭЛ (High-Energy Laser Beam Director – HEL BD). Построенная компанией "Брашир" (Brashear) коропорации L-3 (г. Питтсбург, шт. Пенсильвания), эта установка разработана в тесном сотрудничества со специалистами Управления и планируется к использованию ими в серии натурных испытаний для исследования возможности применения боевых лазеров в интересах обороны и безопасности Канады.

В состав новой лабораторной установки входят ВЭЛ мощностью несколько единиц кВт, оптикоэлектронная система наведения на цель, система электромеханических приводов по углу места и направлению, а также оптическая система изменения фокусировки лазерного луча, позволяющая регулировать размер пятна.

В качестве основных возможных вариантов применения перспективных боевых лазеров в Канаде рассматриваются защита войск от НУР, летящих мин и ракет, дистанционное уничтожение саперных мин и СВУ, а также борьба с БЛА.

15111519
Канадская лабораторная установка ВЭЛ компании "Брашир"

Япония

В 2010 году по запросу министерства обороны правительство Японии выделило финасирование на программу создания боевого ВЭЛ. По замыслу разработчиков из Технического исследовательского и проектного института (Technical Research & Development Institute -TRDI), новая система будет предназначена для борьбы с крылатыми и баллистическими ракетами, пилотируемыми и беспилотными летательными аппаратами в интересах ПВО корабельных соединений, а также критически важных объектов береговой инфраструктуры. Исходя из этого планируется размещать систему на борту надводных кораблей или в варианте наземных подвижных комплексов.

В отличие от большинства их иностранных коллег, японские конструкторы планируют использовать в своей системе не твердотельный, а химический кислородно-йодный лазер COIL (Chemical Oxygen Iodine Laser).

В 2012 году разработчики провели презентацию своего эскизного проекта, где представили план-график проведения работ и их общие направления.

15111522

15111521
План-график работ по боевым ВЭЛ Японии (по состоянию на 2012 г.)

Однако с тех пор прошло уже три года, а в Стране восходящего Солнца до сих пор пока не похвасталась ничем, кроме сильно размытых и более чем схематических эскизов системы. Вероятно, им следует признать, что первоначальные сроки готовности на план-графике все дальше и дальше сдвигаются вправо.

Да и сама первоначальная концепция вызывает все больше вопросов. Мегаваттный кислородно-йодный химический лазер, бывший инженерным чудом в 1990-х, через 20 лет превратился в отживший свой век анахронизм. Стремительный прогресс в лазерной технологии сделал монстров с химической накачкой, тратящих компонентов на тысячи долларов за один выстрел, "прошлым оружием будущего". Сейчас, внимание ученых военных всего мира сосредоточено на твердотельных лазерах с диодной накачкой и оптоволоконных лазерах, работающих на электричестве.

И хотя летом с.г. на новой мощной презентации наследники Аматэрасу и подданные Микадо в очередной раз решительно проанонсировали предстоящее вооружение своих перспективных эсминцев рельсотронами и боевыми лазерами в рамках темы данной статьи гораздо более показателен другой факт, прошедший почти незамеченным практически одновременно с первым.

В июне с.г. правительственная делегация Японии посетила международную авиационную выставку в Париже (Paris Airshow 2015). В экспозиции концерна MBDA их наибольшее внимание привлекла демонстрация видеозаписи уничтожения в полете БЛА прототипом боевого лазера (см. часть 1). Японские представители проявили значительную заинтересованность в приобретении такой системы, или её аренде, имея в виду обеспечение безопасности планируемой к проведению в 2016 году в г. Токио очередной встречи глав государств "Большой семерки" (G7).

Очевидно, что в Японии до настоящего времени пока отсутствуют собственные разработки данного оружия на уровне действующих образцов. Поэтому в свете лавинообразной активизации частных операторов коммерческих БЛА, а также возможного их использования экстремистами или террористами, руководство Японии планирует срочное приобретение готовых технологий с целью надежного обеспечения безопасности высших должностных лиц ведущих государств мира в период предстоящего саммита.

АПД: Скорее всего, договориться о покупке/аренде лазеров так и не удалось, поэтому пришлось ограничиться дронами-перехватчиками.


Великобритания

Осенью 2014 года МО Великобритании объявило о намерении выделить начиная с 2016 финансового года от 20 до 100 млн. фунтов (31,8-157,5 млн. долларов) на разработку демонстрационного образца боевого лазера в рамках программы LDEWCD (Laser Directed Energy Weapon Capability Demonstrator). Управление реализацией проекта будет осуществляться научно-технической лабораторией МО Великобритании DSTL (Defence Science and Technology Laboratory).

Компания-разработчик будет определена по итогам начавшегося в марте с.г. открытого тендера, к участию в котором приглаcили четыре британских подразделения европейского концерна MBDA, компаний "Локхид-Мартин" (Lockheed Martin UK), "Тэйлз" (Thales UK), "Рейтеон" (Raytheon UK), а также английскую компанию "Кинетик" (Quinetiq).

Планируется разработать несколько прототипов систем лазерного оружия с возможностью последующего их объединения в комплекс. Одной из основных задач перспективного боевого лазера станет борьба с БЛА.

Франция

В последнее время резко участились несанкционированные полеты неопознанных БЛА над стратегическими объектами Франции, в первую очередь, над 75 атомными электростанциями этой страны. По официальным данным, только в октябре-ноябре 2014 года было зафиксировано не менее 60 таких полетов. Для их предотвращения ВВС, национальная полиция и жандармерия Франции вынуждены держать в постоянной готовности в юго-восточной части страны подразделения СпН, а также несколько легких и средних вертолетов различных силовых ведомств. Это создает излишнюю нагрузку на личный состав, отвлекает значительные силы от решения свойственных им задач и при этом эффективность таких мер признана крайне низкой.

В качестве временной меры рассматривался вопрос о срочной разработке БЛА-перехватчиков на базе коммерческих беспилотных систем. Однако предварительные оценки свидетельствуют, что и такая мера может быть недостаточно эффективной, поэтому в конце 2014 года представители военного руководства Франции объявили о том, что ими рассматривается возможность использования ВЭЛ для защиты от БЛА важных государственных и военных объектов.

Компании Thales и Nexter осуществляют долгосрочную программу по разработке лучевых средств поражения. На 1-м этапе они собираются создать твердотельную лазерную установку мощностью до 10 кВт, которая должна будет поражать малоразмерные цели на удалении до 5 километров. На 2-м этапе создать лазер мощностью в 100-150 кВт, для поражения объектов типа ракета, катер на удалении в 5-10 километров. К 2020 году во Франции надеются создать 300-кВт лазер с дальностью поражения в 10-15 километров, который можно будет устанавливать на кораблях класса фрегат/эсминец, или на стационарных наземных объектах.

НАТО

Принимая во внимание значительный прогресс развития технологий боевых лазеров и возможность появления в ближайшее время действующих образцов таких систем у одной или нескольких стран НАТО, Научно-техническое бюро альянса (NATO S&T board) осенью 2014 года утвердило создание новой рабочей группы №624 (SCI Task Group – SCI-264) "Оружие на основе ВЭЛ: тактическое применение в общем боевом пространстве" (High Energy Laser Weapons: Tactical Employment in the Shared Battlespace) для изучения возможных последствий появления оружия нового поколения в тактическом звене с упором на вопросы, связанные с совместным их развитием и боевым применением ОВС НАТО.

Первое заседание группы SCI-264 состоялось в ноябре 2014 года во Франции. Первоначально в ее деятельности принимали участие США, Великобритании, Канада, Германия и Нидерланды.

На втором заседании группы в марте с.г. в Великобритании к работе группы присоединились Италия, Турция и Австралия.

В своей деятельности группа тесно сотрудничает с группой SCI-227 "Возможности оружия направленных энергий: ближне-, средне- и долгосрочные перспективы" (Directed Energy Weapons (DEW) Related Capabilities: Near, Mid, and Long Term Prospects), а руководителем обеих групп является представитель США Джозеф Лоуренс (Joseph Lawrence).

Работа группы рассчитана на три года и направлена на решение трех основных задач:

1. Доклад высшему руководству НАТО о современном состоянии и быстрых темпах развития боевых ВЭЛ-технологий, возможностях их применения в тактическом звене, а также о последствиях этого при проведении совместных военных операций.
2. Проведение совместного анализа полученных национальными группами экспериментальных данных для последующей углубленной оценки эффективности использования лазерного оружия.
3. Окончательный отчет, который будет включать в себя краткое изложение анализа информационных материалов и данных, а также подробное обсуждение вопросов текущего состояния лазерного оружия и перспектив его развития для использования в различных тактических сценариях, определенных группой.

Заключение

Достигнутый в настоящее время уровень развития технологий позволяет создавать боевые высокоэнергетические лазеры мощностью от 10 до 30-40 кВт, способные эффективно бороться с малоразмерными воздушными целями различных типов на дальности до 2,5 километров.

Многократно проведенные испытания при сложной метеообстановке (снег, дождь, туман) доказывают возможность эффективного применения боевых лазеров и в таких условиях, хотя и на несколько меньшей дальности.

В качестве одной из основных задач лазерных зенитных установок военным руководством ведущих иностранных государств рассматривается борьба с тактическими БЛА, все более массовое применение которых демонстрируют военные конфликты последних лет.

Подтвержденными испытаниями основными преимуществами использования боевых лазеров для борьбы с БЛА являются:

1. Значительное превосходство по эффективности поражения в сравнении с другими типами средств ближней ПВО, включая стрелковое оружие (автоматическое и снайперское), мелкокалиберную артиллерию, зенитные управляемые ракеты и БЛА-перехватчики.

2. Высокий экономический эффект, включая возможность многократного использования, дешевизну выстрела в диапазоне от нескольких долларов до нескольких сотен долларов, а также полное отсутствие всех видов ресурсных затрат на производство, накопление, хранение, обслуживание, транспортировку и утилизацию боеприпасов, обязательных для любых традиционных систем ПВО.

3. Бóльшая безопасность для эксплуатирующего лазерные зенитные установки персонала, а также меньший сопутствующий и косвенный ущерб находящимся в зоне поражения дружественным силам, мирным объектам и местному населению.

4. Возможность масштабирования уровня воздействия на БЛА в спектре от принуждения к прекращению полета или вывода из строя бортовых оптикоэлектронных средств, и вплоть до полного физического уничтожения.

Таким образом, боевые лазерные установки являются наиболее перспективным типом вооружения для борьбы с небольшими БЛА. В настоящее время готовые к использованию технологии тактических наземных лазерных систем ПВО есть у Израиля, Германии, США и Китая. Работы на начальном этапе ведутся в Японии, Великобритании и Канаде. Заинтересованность в доступе к таким технологиям проявляют Франция, Нидерланды, Италия, Турция и Австралия.

В ближнесрочной перспективе в течение следующих четырех-пяти лет программы по созданию тактических лазерных систем ПВО будут активно развиваться в ведущих иностранных государствах. При этом могут быть созданы новые комплексы мощностью до 100 кВт, способные поражать различные воздушные цели на расстоянии до 15 км.



Счетчик посещений Counter.CO.KZ


  • 1
Спасибо за статью, прочел с большим интересом. Знал про Францию с ее проблемами из-за полетов над АЭС, про США - но не слышал про Китай. Кстати, классно он уел японцев:) Те мучили-изобретали, а исполнительные китайцы сходу запилили систему))

Интересно, что вызревает в недрах наших профильных институтов? *вспоминает про передвижной лазер на шасси тяжелогруза, режущий толстый металл при пожарах на нефтегазовых вышках*

И на правах тематического оффтопа - http://kris-reid.livejournal.com/752794.html - что думаете по поводу?)

на правах тематического оффтопа

В целом, согласен. О нюансах можно спорить. Вряд ли я когда-нибудь соберусь обобщить свои мысли на эту тем. Более-менее полно было в камментах

http://ladik2005.livejournal.com/291802.html?thread=773594#t773594

  • 1