С лазером наперевес

astrolazer.jpg Все знают, что лазеры давно уже широко используются даже в быту, а не только в медицинской технике. Понятно, что осталось не так долго ждать момента, когда мощные лазеры поступят на вооружение, так сказать, в качестве средств доставки энергии к “атакуемому объекту”.

Заметьте, что лазеры как таковые уже давно на вооружение поступили: например, лазерные средства наведения много лет используются сплошь и рядом в самых разных оружейных системах. Нет пока только массовых лазеров очень большой мощности, таких, которые могли бы посоперничать с огнестрельной пушкой в способности наносить урон. Главное преимущество лазерного оружия достаточно очевидно: доставка энергии к цели на максимально доступной скорости (скорость света), по прямой, с максимальной точностью.

Малореально “перехватить” лазерную атаку. Почему? Опять же, по причине скорости распространения лазерного луча: узнать о его приближении “сильно заранее” не получится.

Подлетающую ракету можно наблюдать с достаточно большого расстояния, например посылая в направлении ракеты электромагнитные волны и принимая отражённый сигнал (РЛС). В случае с лазером скорость распространения зондирующего импульса и лазерного луча практически совпадают, так что обнаружить начало обстрела раньше попадания луча в цель – невозможно.

Лазеры привлекательны для использования в системах ПВО и ПРО, ведь здесь минимальное время доставки поражающей энергии к цели – ключевой момент. Собственно, лазерные средства ПВО и ПРО уже активно разрабатываются и испытываются.

Есть и множество других применений. Скажем, мгновенное “ослепление” систем наведения и наблюдательных систем противника. Здесь планируют использовать сверхмощные лазеры (гигаваттной мощности), очень быстро разрушающие компоненты оптики. Понятно, что оптика тут оказывается по определению открыта для атаки, а “моментальность” действия лазера позволяет (в теории) одной установке выводить из строя множество “биноклей и оптических прицелов” в какие-то доли секунды.

(В скобках нужно заметить, что оружие, ослепляющее людей, запрещено соответствующей международной конвенцией. Тем не менее, маломощные лазеры уже используют в качестве “нелетального оружия”, вызывающего кратковременную потерю зрения.)

Так вот, как только лазеры поступят на вооружение, против них придумают защиту. Собственно, можно переформулировать: боевые лазеры не поступят на вооружение раньше, чем против них придумают защиту. Дело в том, что выпустить в свободное плавание “абсолютное оружие” – это не самая привлекательная перспектива.

Защита от лазеров может быть самой разной.

Банальный вариант, напрашивающийся на ум каждому начинающему писателю фантасту, – зеркало. Действительно, зеркала отражают свет. Но с зеркалами для лазеров есть большие проблемы. Такое зеркало должно отражать около 100% энергии. Это недостижимо на практике.

Особенно если учесть, что защита должна быть установлена на боевой технике, которая в условиях поля боя будет ползать и летать в дыму, песке и копоти. Даже не очень существенное ослабление отражающей способности зеркала приведёт к тому, что под воздействием лазерного излучения поверхность зеркала быстро нагреется и, собственно, зеркалу придёт конец. Хуже того, можно специально устроить лазер так, что он быстро лишит самое хорошее зеркало зеркальности – см. выше про “антиоптические” лазеры.

Другой вариант защиты – рассеивание луча. В этом случае перед прикрываемым объектом, на пути лазерного луча, создаётся среда, рассеивающая луч (это может быть облако аэрозоли или даже турбулентность в атмосферном воздухе). Рассеянный луч не страшен, так как главная “ударная сила” лазера в том, что энергия излучения фокусируется на малой площади.

Особой трудности с рассеиванием лазерного луча с помощью того или иного “атмосферного эффекта” – нет. Проблема тут другая: как очень быстро (доли секунды) доставить “рассеивающее облако” в нужную точку пространства. Впрочем, нужная среда может образоваться непосредственно в месте попадания луча по некой “лазерной броне” – например, вещество брони активно испаряется.

Но наиболее перспективно выглядит использование для защиты от лазеров метаматериалов (искусственных материалов, с особыми, заданными при конструировании материала, свойствами).

Метаматериалы, обладающие свойствами по рассеиванию лазерного излучения, но при этом имеющие подходящие для практического применения “механические параметры” могут быть включены в состав брони. При этом, лазерное излучение, по самой своей природе, сильно облегчает задачу конструирования нужного метаматериала, ведь обеспечить заданные электромагнитные свойства в узком диапазоне частот (а лазерное излучение монохромно, да ещё и когерентно) – гораздо проще, чем сделать что-то универсальное (как в случае с электромагнитной невидимостью).

Продолжение темы – в следующий раз.

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 12

  • 1. 5th March 2008, 04:48 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    А с рассеиванием лазерного луча в атмосфере на больших расстояниях бороться уже научились? В ПВО и ПРО надо сфокусировать луч в очень маленькое пятно (порядка 1 кв.см.) на расстоянии в многие километры. Иначе придётся греть лазером всю цель, это сколько ж энергии потребуется, чтоб таким образом её поразить?

  • 2. 5th March 2008, 09:14 // Читатель LaRus написал:

    +1

    Полностью поддерживаю “зануду”. Дифракция лазера может стать препятствием к использованию его как оружия “уничтожения”. В научно-популярных статьях приводится следующая интересная характеристика: рассеивание лазера при прохождении луча растояния от земли до луны образует конус с основанием в несколько километров!!! Так что на ближайшее время звездные войны отменяются.

    Тем не менее использование лазеров не может ограничиваться только доставкой энергии способной вывести из строя цель, более перспективным в ближайшее время видится его вспомогательная функция как средства наведения и целеуказателя.

  • 3. 5th March 2008, 13:45 // Читатель Blush написал:

    У лазера крайне много проблем, кроме описанных, вытекающих одна из другой:
    1. лазер не действует мгновенно, т.е. ему надо существенное время на поражение цели – 10 секунд, 30, минута – что то такое американцы писали про испытание противоракетного лазера. За это время легко могут сказаться эффекты активной или пассивной обороны. Специально подготовленная защитная поверхность резко увеличивает время атаки…
    2. Главная проблема мощной артилерии – как успеть свалить после залпа, до того как район накроет ответным огнём, у лазера эта проблема встанет ещё острее – он легко отслежвается по лучу, да ещё и должен выдерживать позицию или какую то стабильность во время атаки.
    3. У лазеров очень дорогие расходники + они очень не маленького размера, при большой мощности.
    4. Любая наземная техника укрывается от лазера автоматически отстреливаемыми дымовыми шашками.
    5. Самолёты могут использовать дымовые ракеты наводящиеся по тому же лучу лазера.
    В общем, проблем много, а преймуществ не особо.

    Хотя применения есть конечно – сбивать беспилотные аппараты, которые явно имеют более слабые системы противодействия, ослеплять наблюдающие системы, как и говорилось и пр. но вундерваффе не получится.

  • 4. 5th March 2008, 13:50 // Александр Венедюхин ответил:

    > У лазера крайне много проблем, кроме описанных,

    Именно так, согласен. Как раз поэтому намечена вторая записка по этой же теме.

  • 5. 5th March 2008, 13:50 // Александр Венедюхин ответил:

    Спасибо за интересные комментарии!

  • 6. 5th March 2008, 16:19 // Читатель Алексей написал:

    Отличный пост.

    Вспоминается, кстати, проект рентгеновского лазера с ядерной накачкой – которым в рамках SDI хотели сбивать ядерные ракеты в космосе. Проблемы все те же самые + сам лазер требовал подрыва ядерного заряда.

    А с расхождением – с одной стороны чем оно меньше, тем выше плотность энергии, а с другой – попасть лучиком в 1 см надо уже прицельно даже не в корпус ракеты/танка, а в какой-то чувствительный узел. Движущейся цели, в возможно не самой благоприятной для наблюдений среде.

    Кстати. Спасет ли от лазера поляризатор? Луч линейно поляризован, следовательно с какой-то вероятностью будет прежде всего поглощен фильтром (фильтр выкинуть и поменять не проблема); для небольших мощностей вполне может работать.

  • 7. 5th March 2008, 18:41 // Читатель arcman написал:

    Ещё лазерное излучение вызывает сбои в работе электроники – тоже вариант атаки/защиты :)
    Мощьность особо большая тогда не нужна.

  • 8. 9th March 2008, 14:24 // Читатель arcman написал:

    http://www.popmech.ru/part/?articleid=3476&rubricid=4
    “Антилуч
    Броня от лазера

    4.03.2008 9:24

    Разработана концепция антилазерного покрытия для военных кораблей. Слоеная пленка из метаматериалов будет эффективно отражать импульсы боевых излучателей. Если, конечно, такие лазеры поступят-таки на вооружение армий мира.”

  • 9. 10th March 2008, 10:13 // Читатель dxdt.ru: занимательный… написал:

    […] Боевые лазеры и защита от них; […]

  • 10. 14th August 2008, 12:56 // Читатель Rena написал:

    В новостях была информация о успешном проведении США испытаний боевых лазеров. Не зря разрабатывают защитные покрытия и дымовые завесы.

  • 11. 15th August 2008, 13:18 // Читатель Tungsten написал:

    Так полигонные образцы давным давно уже работают , а спутники сшибать уже союз умел .
    Проблем много , но непреодолимых пока нет – всё постепенно решают , в том числе и фокусировку в атмосфере на расстоянии сотен километров .

  • 12. 19th August 2008, 18:03 // Читатель NSVT написал:

    Что бы прожечь ТЗП(тепло защитное покрытие) на ЯБП надо очень мощьный импульс…и система наведения. Лазером мона круто спутники слепить..это да…ВСЕ в хлам..Для ПРО бесполезно а когда станет эффектиывно ЯБП станет как катапульыт по приметивности.