Александр ИГНАТЬЕВ
заместитель генерального конструктора – главный конструктор ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей", доктор технических наук
Анатолий СУМИН
cоветник генерального конструктора ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей", доктор технических наук, профессор

ЛУЧОМ ПО РАКЕТЕ

ПЕРСПЕКТИВНОЕ ОРУЖИЕ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОБОРОНЫ

После распада Советского Союза США, как известно, отказались от амбициозного и дорогостоящего проекта по созданию СОИ (Стратегическая оборонная инициатива) и размещению лазерного оружия в космосе. Но не отказались от разработки лазерного комплекса авиационного базирования (ABL), также решающего задачи воздушно-космической обороны. Создание группировки этих комплексов может привести к нарушению и без того пошатнувшегося равновесия стратегических сил сдерживания между США и Россией. Каковы возможности этого оружия? Что может противопоставить этому Россия?

Средство прецизионного слежения за удаленными объектами, формирования и высокоточного наведения на них лазерного излучения

В создаваемой перспективной противоракетной обороне (ПРО) военно-промышленный комплекс США уделяет немалое внимание созданию оружия на новых физических принципах, в первую очередь лазерного оружия наземного, морского, воздушного и космического базирования. Ведь комплексы лазерного оружия (КЛО) на основе мощных лазеров обладают рядом достоинств. Каких?

Это возможность неожиданной для противника атаки и практическая мгновенность доставки поражающего фактора на цель; относительная дешевизна "выстрела" расходуемых компонент для обеспечения цикла передачи энергии (практически стоимость "выстрела" определяется стоимостью изготовления и эксплуатации КЛО, отнесенной к количеству выстрелов за время его жизненного цикла); возможность выполнения боевой задачи за счет не только физического разрушения элементов цели, но и функционального подавления ее оптико-электронных средств; отсутствие необходимости накопления арсеналов поражающих средств в мирное время.

ДОСТОИНСТВА ЛАЗЕРА

Указанные достоинства определили интерес к созданию КЛО как в США, так и в нашей стране. В 70–80-х годах ХХ века в НПО "Алмаз" (сегодня Открытое акционерное общество "Головное системное конструкторское бюро Концерна ПВО "Алмаз-Антей" имени академика А. А. Расплетина") и на предприятиях кооперации были развернуты широким фронтом научно-исследовательские работы. В результате выполненных исследований с участием ряда НИИ и КБ впервые в СССР созданы и успешно испытаны в натурных условиях образцы лазерных комплексов для теплового поражения воздушных целей в полете. Тщательно отработаны уникальные устройства для генерации, формирования и наведения мощного излучения на удаленные цели. В частности, в НПО "Алмаз" было создано средство прецизионного слежения за удаленными объектами, формирования и высокоточного наведения на них лазерного излучения (рис. 1).

Самолет KC-135, доработанный под носитель для ЛКАБ ALL, в полете

Особое внимание в проблеме создания КЛО как в США, так и в нашей стране уделялось лазерным комплексам авиационного базирования (ЛКАБ). Сохраняя основные преимущества КЛО, они обладают рядом важных, присущих только им достоинств. Таких, как всепогодность: стрельба ЛКАБ в верхнюю полусферу как на пригоризонтных, так и на призенитных трассах не зависит от влияния нижних слоев атмосферы и погодных условий (облачности, тумана); возможность работы в спектральных диапазонах, практически не пропускаемых нижними слоями атмосферы: ЛКАБ способен эффективно использовать мощные лазеры, излучающие в спектральных диапазонах длин волн, сильно поглощающихся в атмосфере; высокая мобильность и маневренность: ЛКАБ способен по команде оперативно переместиться в требуемую зону воздушного пространства и в заданное время провести атаку цели, заняв наиболее выгодное положение; возможность длительного нахождения вблизи заданной зоны противника: ЛКАБ способен значительное время барражировать вблизи района нахождения предполагаемых целей; универсальность ключевых технологий ЛКАБ: технологии, создающиеся при отработке лазерных комплексов на самолете ввиду совокупности предъявляемых к аппаратуре повышенных требований, могут служить базой при создании лазерных комплексов других видов базирования.

Принципиальную возможность создания ЛКАБ с мощным лазером американцы показали на рубеже 70–80 гг., создав и испытав комплекс ALL (рис. 2) с газодинамическим СО2-лазером мощностью 400 кВт, размещенным на самолете КС-135. При испытаниях комплекса ALL в условиях реального полета были сбиты несколько ракет класса "воздух–воздух" "Сайдвиндер" и крылатая ракета BQM-31.

НПО "Алмаз" с ТАНТК имени Г. М. Бериева и рядом НИИ и КБ был создан авиационный лазерный комплекс на самолете А-60 – летающей лаборатории 1А1 (рис. 3).

В ходе стендовых и полигонных испытаний авиационного лазерного комплекса на самолете А-60 были разработаны методология проведения испытаний, оригинальные измерительные устройства, сформулированы методы совершенствования характеристик основных устройств лазерных комплексов. И самое главное – созданы научно-технические школы и коллективы в НПО "Алмаз" и на предприятиях кооперации.

Успехи коллектива НПО "Алмаз" в области разработки лазерных комплексов определялись в значительной мере тем вниманием, которое уделяли этим работам руководство страны, ведущие ученые и руководители отрасли и предприятий, в том числе предприятий, которые, как и НПО "Алмаз", имели большой опыт разработки сложнейших систем вооружения. Это позволяло привлекать опытных специалистов и использовать уже отработанные технологии, которыми располагали НПО "Алмаз" и предприятия его кооперации.

В настоящее время усилия ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей" направлены на разработку и испытания опытного образца лазерного комплекса авиационного базирования для противодействия в инфракрасной области спектра разведывательным средствам возможного противника на земле, на море, в воздухе и в космосе.

Самолет А-60,несущий авиационный лазерный комплекс

В США в настоящее время, по имеющейся информации, наиболее "продвинутым" представителем лазерного оружия является разрабатываемый лазерный комплекс авиационного базирования (ЛКАБ) – ABL (Airborne Laser). Военно-техническая целесообразность его создания на этапе принятия решения о разработке обосновывалась тем, что обеспечить надежную и экономичную защиту своей территории и территории союзников от баллистических ракет (БР) с оружием массового поражения можно путем их перехвата на разгонном участке траектории. Перехват баллистической ракеты на активном участке траектории означает помимо невыполнения боевой задачи вероятное падение обломков на территорию вблизи стартовой позиции со всеми вытекающими последствиями.

Как показали многочисленные эксперименты американских специалистов, воздействие мощного лазерного излучения на элементы конструкций баллистических ракет может эффективно нагревать и разрушать оболочки топливных отсеков, что приводит к потере их работоспособности и взрыву. А также, что нагруженный корпус, а значит, и вся БР наиболее уязвимы для воздействия лазерного излучения именно на разгонном участке траектории. Перехват БР на этом участке выгоден и тем, что мощный факел ракетного двигателя является надежным источником сигнала для оптических средств обнаружения, целеуказания и углового сопровождения ЛКАБ ABL.

ЛКАБ ABL относится к сверхвысокоточному оружию направленной энергии, решающему боевую задачу путем передачи энергии лазерного излучения на уязвимый элемент удаленной цели при пространственной стабилизации лазерного пучка. В состав комплекса входят самолет-носитель (Боинг-747-400), мощный лазер, система обнаружения, система наведения излучения, система управления и другие элементы (рис. 4).

Размещение лазерного комплекса на тяжелом самолете-носителе позволяет применить мощный лазер с запасом расходуемых компонент, обеспечивающих необходимый энергетический боезапас; применить крупноапертурный выходной телескоп для снижения ограничений, связанных с дифракционным пределом по угловой расходимости мощного излучения; реализовать большой сектор обслуживания целей, который с учетом разворота самолета-носителя обеспечивает работу в пределах всей верхней полусферы.

Компоновка комплекса лазерного оружия на борту самолета

СРОКИ И ЗАТРАТЫ

Поражающей компонентой ЛКАБ ABL является йодно-кислородный химический лазер, длина волны излучения – 1,315 мкм. Лазер выполняется по модульному принципу с наращиванием их количества от 6 до 14. Общая мощность излучения 14 охваченных единой оптической схемой модулей составляет несколько мегаватт.

Средства обнаружения – пассивные инфракрасные датчики кругового обзора, лазерный дальномер (длина волны излучения –

11,15 мкм), система точного наведения и распознавания цели на основе импульсно-периодического лазера (длина волны излучения –

1,03 мкм), система оценки параметров атмосферы на основе импульсно-периодического лазера (длина волны излучения – 1,06 мкм). Не исключена возможность получения внешнего целеуказания от космических аппаратов системы Sbirs High – STSS.

Средства наведения поражающего излучения – выводной телескоп с главным зеркалом общим эффективным диаметром 1,5 м. Выводной телескоп размещен в носовой части самолета, что дает возможность ориентации излучения от пригоризонтных до призенитных направлений. Зеркала телескопа выводной турельной установки (рис. 5) закрыты оптически прозрачным для рабочего излучения обтекателем.

Для компенсации искажений в оптическом тракте мощного излучения, включая трассу распространения до цели, предусмотрена система адаптивной оптики.

Поскольку комплексные испытания ЛКАБ ABL еще не проведены, о его потенциальных возможностях по передаче и концентрации энергии на цели можно судить исходя из физических и технических ограничений. Основной технической характеристикой ЛКАБ ABL является эффективная сила излучения, учитывающая выходную мощность излучения и параметры, характеризующие угловую концентрацию излучения и угловую стабилизацию излучения относительно уязвимого элемента цели.

Американские специалисты при расчетах принимают величину выходной мощности ЛКАБ ABL, равную 3 МВт, а расходимость излучения – равную 1,2 дифракционных предела. Техническое ограничение эффективной силы излучения ЛКАБ ABL при указанной выходной мощности и равновесном вкладе угловой расходимости и ошибок угловой стабилизации излучения оценивается величиной 1,19?1018 Дж/(срад с). Это примерно в 3 раза меньше предела физической реализуемости, составляющего при указанных значениях параметров ABL величину 3,44·1018 Дж/(срад с).

Научно-технический задел по созданию КЛО на основе мощных лазеров нарабатывается в США уже четыре десятилетия.

Турель ЛКАБ ABL

Достигнутый уровень концентрации излучения при испытаниях авиационного комплекса ALL

можно оценить величиной 1013 Дж/(срад с). Продемонстрированный в натурных испытаниях комплекса с лазером "Миракл" и комплекса "Наутилус" технологический уровень США 90-х годов в области создания КЛО с мощными лазерами можно оценить величиной в пределах 1014–1015 Дж/(срад с). Поэтому технический риск создания ЛКАБ ABL с заданными характеристиками в заданные сроки оценивается как весьма высокий.

Американские специалисты считают, что возможности ЛКАБ ABL по передаче энергии лазерного излучения позволят на расстоянии до нескольких сот километров осуществлять эффективный перехват баллистических ракет любого типа. Комплекс ABL рассчитан на боезапас (общее время излучения за самолетовылет) до 150–200 секунд с возможностью генерации излучения порциями ("выстрелами").

Помимо решения основной задачи по перехвату баллистических ракет на активном участке траектории, возможны дополнительные направления использования ЛКАБ ABL, осуществляемые при значительно меньших значениях силы излучения. В качестве дополнительной задачи весьма вероятна ориентация ABL на решение задачи противоспутниковой борьбы, в том числе при организации борьбы с "космическим мусором". При этом существенно (на порядок величины) возрастает располагаемое время передачи энергии на цель. В среднем снижаются потребные критериальные значения плотности энергии излучения из-за наличия на космическом аппарате многих уязвимых мест, открытых для излучения. Значительно снижается негативное влияние атмосферного участка распространения излучения, так как трассы будут призенитными.

Перехват может осуществляться над своей территорией или вблизи, что не требует дорогостоящих мероприятий по охране, дозаправке и техническому обслуживанию ABL за рубежом. А конструктивный облик ABL позволяет осуществлять вывод мощного излучения в призенитную область.

Весьма вероятно, что на ЛКАБ ABL может быть возложена задача по обеспечению собственной самообороны с применением лазерного стрельбового канала. Кроме того, могут быть возложены задачи по защите других воздушных объектов, обладающих высокой ценностью.

Работы по созданию ЛКАБ ABL ведутся в США с 1996 г. Но высокий технический риск привел к увеличению примерно на шесть лет сроков и финансовых затрат на создание ЛКАБ ABL.

Финансирование работ по ABL осуществляется в соответствии с запрашиваемыми объемами ассигнований (табл., суммы даны в млн долларов).

По заявлению от 21 февраля 2008 г. директора Агентства по ПРО, монтаж на борту ЛКАБ ABL мощного лазера уже завершен. Комплексные испытания ЛКАБ ABL намечены на 2009 г. А ввод в строй группировки ЛКАБ ABL США (до 7 единиц) планируется после 2015 года.

По мнению командования ВВС США, ЛКАБ ABL будут нести дежурство в позиционных районах патрулирования Мирового океана подводных лодок морских стратегических ядерных сил и на безопасном удалении (до 100 км) от линии соприкосновения войск потенциальных противников, имеющих баллистические ракеты наземного базирования. Возможности самолета-носителя комплекса ABL: максимальный потолок – 15 км, время нахождения в воздухе – 16 часов (с дозаправкой – значительно больше), скорость полета – около 900 км/час.

Из всего этого следует несколько выводов. Но главный заключается в том, что группировка ЛКАБ может существенно изменить сложившийся баланс стратегических сил сдерживания США и России. Лазерные комплексы авиационного базирования ABL могут сорвать выполнение боевых задач морскими и авиационными стратегическими ядерными силами и будут опасны для шахтных и мобильных ракетных комплексов России, дислоцированных в приграничных районах.

Конечно, Россия не должна позволить втянуть себя в новую гонку вооружений, как когда-то это произошло с СССР. Любые шаги в этом направлении должны тщательно просчитываться и анализироваться. Но и не замечать того, что лазерное оружие уже поднимается над землей, а в ближайшее время способно будет решать стратегические задачи, мы думается, также не можем.

http://www.vpk-news.ru/article.asp?pr_sign=archive.2009.278.articles.defence_01
Александр ИГНАТЬЕВ
заместитель генерального конструктора – главный конструктор ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей", доктор технических наук
Анатолий СУМИН
cоветник генерального конструктора ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей", доктор технических наук, профессор