andrej kraft (andrej_kraft) wrote,
andrej kraft
andrej_kraft

Categories:

Лазеры против беспилотников: альтернативы нет? (часть 2)

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
Tags: Великобритания, Канада, Китай, США, Фонтастегу - в жЫзнь, Франция, Япония, боевые лазеры, борьба с БЛА
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments