11 мая, 2013

ГЛАВА 6, ЧАСТЬ 5

В США ведутся работы по созданию новых видов оружия. Например, реализуется программа создания боевых лазерных систем, которые будут введены в строй в ближайшие 10–15 лет.

Командование ВС США планирует использовать авиационные системы лазерного оружия для уничтожения баллистических целей на активном участке траектории. Для этой цели будут продолжены испытания кислородно-йодной лазерной системы, размещенной на борту самолета Боинг-747-400.

Основные направления по созданию эффективного лазерного оружия:

исследования и разработки в области поражающих свойств короткоимпульсных лазеров;

разработка систем управления лучом лазера;

исследования и разработки в областях твердотельных, химических кислородно-йодистых, фтор-водородных, фтор-дейтериевых, лазеров и особенно лазеров на свободных электронах;

военные программы микроволновой энергии.

Прорабатываются вопросы создания:

армейской тактической лазерной системы большой мощности, предназначенной для решения задач ПВО и ПРО войск в ближней и средней зонах обороны;

космического лазера (SBL – Space-based Laser) для развертывания в составе глобальной НПРО.

США проводят эксперименты по использованию микроволновых излучений с целью решения задач ПРО от МБР.

В феврале 2000 года один из ведущих военно-промышленных консорциумов «Martin-Boeing-TRW» подписал контракт с Пентагоном на сумму 127 млн. долл., предусматривающий отработку основных элементов космической лазерной станции с расчетом проведения натурных испытаний в 2012 году.

Завершение полного цикла работ по созданию боевого лазера космического базирования планируется к 2020 году. Боевые лазерные системы воздушного и космического базирования будут, в том числе использоваться в качестве оружия первого эшелона ПРО ТВД.

Как известно, американские военные специалисты еще со времен СОИ при рассмотрении проекта будущей ПРО придавали первостепенное значение рентгеновскому лазеру с ядерной накачкой.

Делаются попытки преодолеть трудности, лежащие на пути создания ударного пучкового оружия, которое также наиболее целесообразно было бы применять для поражения ракет на активном участке полета. Массогабаритные параметры ускорителей, являющихся основой пучкового оружия, являются основной проблемой, препятствующей созданию этого оружия.

Рассматривается в качестве оружия второго эшелона кинетическое оружие, наносящее поражение механическим ударом. Время, имеющееся в распоряжении второго эшелона достаточно для поражения. Отсутствие атмосферы на участке свободного полета боеголовок делает возможным использование снарядов с высокими скоростями, недостижимыми при использовании их в условиях атмосферы.

Далее более детально рассмотрим лазерное, пучковое, микроволновое и др. виды оружия.

ЛАЗЕРНОЕ, ПУЧКОВОЕ, МИКРОВОЛНОВОЕ, ЭМИ-ОРУЖИЕ

В настоящее время в интересах создания перспективной системы ПРО исследуются несколько типов лазеров.

Твердотельный лазер на первый взгляд, устроен совсем просто. Активным (или рабочим) телом, в котором происходят описанные процессы, является бесцветный кристалл окиси алюминия – корунд Al2O5. При выращивании его некоторое число ионов алюминия замещается ионами хрома (до 0,07% массы) и корунд превращается в рубин – кристалл розовато-красного цвета. Именно ионы хрома и являются стимуляторами генерации света, возникающего в рубиновом стержне.

Особенности оптических квантовых генераторов (ОКГ) состоят в том, что частота, поляризация и направление излучаемых фотонов в точности соответствуют тем же параметрам фотонов внешнего излучения. Это достигается резонансной системой, состоящей из зеркал (или отполированных, а иногда и посеребренных поверхностей) на концах стержня.

Они служат для того, чтобы часть излучаемой световой энергии все время оставалась внутри активного вещества, вызывая вынужденное излучение все новыми и новыми атомами. Одно из зеркал полупрозрачно. Часть световой энергии пройдет через него и выйдет долгожданным лучом лазера.

Часть энергии отразится в рубин, дойдет до непрозрачного зеркала, отразится от него и, вновь усиливаясь в активном теле, дойдет до полупрозрачного зеркала, давая новый луч. Но из всего спектра частот внешнего источника, лишь одна из них усиливается активным телом. Например, у рубинового лазера эта частота соответствует красному цвету. Так работают все твердотельные ОКГ.

Энергия, развиваемая лазерами, может быть огромна. Например, при мощности рубинового лазера 10 кВт, работающего на длине волны 0,7 мкм, плотность энергии в середине пучка достигает 1012 Вт/кв. см.

Для сравнения можно напомнить, что на поверхности Солнца плотность излучаемой энергии не превышает 104 Вт/кв. см. Таким образом, теоретически ОКГ, по сравнению с Солнцем, может создавать в 100 млн. раз большие плотности излучаемой энергии.

На практике же разогрев вещества с его последующим плавлением наступает при плотностях мощности излучения лазера около 107 Вт/кв. см, а при 108–1012 Вт/кв. см – начинается процесс испарения вещества.

Но твердотельные ОКГ в отличие от химических лазеров сравнительно маломощны. Особенность последних, а именно их решено использовать в программе СОИ, состоит в том, что возбуждение происходит не на атомарном, а на молекулярном уровне. Уникальность этих лазеров в том, что система энергетических уровней, создаваемая в результате химических реакций, возбуждает сама себя.

Иногда для индицирования и усиления излучения применяют и внешнюю энергию в виде света, электрического разряда или даже взрыва. Но во всех случаях первоначальное повышение энергетического уровня в таких лазерах происходит в результате химической реакции.

Коэффициент полезного действия химических лазеров, т.е. отношение выходной энергии луча к подводимой энергии, достаточно высок и составляет для ОКГ, работающих в импульсном режиме, 15–20%.

Так, лазер, использующий в качестве активного тела смесь газов дейтерия, фтора, двуокиси углерода и гелия, возбуждаемую искровым зарядом, показал КПД около 20% при излучении энергии 20 кДж. Эта энергия получена при сжигании одного литра компонентов смеси.

Сложность создания химических лазеров состоит в том, что если реакция молекул прошла, то второй импульс возможен лишь после того, как камера, в которой происходила реакция, будет перезаряжена новой смесью. Поэтому ограничивающими факторами в химических ОКГ являются скорость смешивания молекул и скорость протекания реакции. Немаловажной является и проблема отвода избытка теплоты, образующейся в процессе реакции.

Уникальное достоинство лазерного оружия – практически мгновенное достижение и поражение цели – давно привлекало американских военных. Так, еще в 1983 г. ВМС США провели серию испытаний по перехвату воздушных мишеней ВQМ-34А с помощью лазера на двуокиси углерода мощностью 400 кВт.

Лазер, излучавший на волне 10,6 мкм, был установлен на борту самолета. Мишени запускались с Тихоокеанского ракетного испытательного центра (Пойнт-Мугу, штат Калифорния) и на небольшой высоте в тридцати километрах от побережья имитировали атаку надводного корабля. Радиоуправляемый, почти полуторатонный беспилотный самолет BQM-34A выводился на цель по профилю противокорабельной ракеты с настильной траекторией полета над водной поверхностью. В одном испытании мишень была поражена, в других – получила повреждения.

Эти и другие эксперименты с мощными лазерами позволили рассматривать их как потенциальное оружие для самолетов-бомбардировщиков нового поколения, разрабатываемых по программе «Стелс», систем противовоздушной обороны, а также для применения в различных боевых наземных и космических комплексах в рамках программы «звездных войн».

В 1997 г. появилось сообщение, что Пентагон приступил к созданию первого боевого лазера. По мнению начальника штаба ВВС США, новое оружие приведет к революции в стратегии и тактике военных действий.

SBL – проект по созданию лазеров космического базирования видится американским ученым на основе хорошо изученных химических ОКГ. При этом учитываются относительная простота создания таких устройств, а также экономические и производственные преимущества модульной конструкции.

Так, соединение в один блок шести химических лазеров позволило в лабораторных условиях создать высокоэнергетический луч и продемонстрировать возможность использования этого принципа в системе ПРО.

В качестве активного тела в таких лазерах предполагается использовать смесь газов водорода и фтора. Полагают, что такой лазер может быть смонтирован на орбитальной, полностью автономной космической платформе, способной поражать цели быстронастраиваемым лучом ИК-лазера большой мощности (длина волны 2,7–3 мкм).

Лазерные БКС смогут поражать цели на значительном участке их полета: от высот 20–30 км (верхняя кромка облачности) и далее на всей траектории полета в космосе. Достоинством таких лазеров является и то, что они смогут обеспечивать в неполном режиме мощности интерактивную селекцию целей, уничтожая при этом простые ложные цели (например, баллоны) и определяя ранее описанными методами тепловые характеристики или изменение скорости полета более сложных ложных целей.

Первый лазер на фтористом водороде был создан в 1964 г. В 1985 г. химический ОКГ мегаваттной мощности на фтористом водороде, созданный по программе «Альфа». Именно он и явился базовой моделью будущего боевого лазера космического базирования.

Один из способов описанного принципа действия химических лазеров на практике реализуется с помощью сопел Лаваля – своеобразных реактивных двигателей. В них фтор и водород подаются в камеру сгорания, где химическая реакция между ними возбуждается электроразрядом.

В результате реакции (при температуре свыше 1000°С) образуются молекулы фтористого водорода, которые через сопла Лаваля ускоряются до сверхзвуковых скоростей (1,5–1,8 км/с).

Далее при расширении газового потока (а это сопровождается резким охлаждением) происходит излучение световой энергии. Длина волны излучения зависит от чистоты исходных продуктов и качества образования рабочей смеси. По сообщениям прессы, это от 2,6 до 3,6 мкм. Конечно, нагрев конструкции такого лазера значителен, так как в результате реакции 1 кг исходных продуктов выделяется 1,1 МДж тепловой энергии. Правда, значительный «сброс» теплоты осуществляется вместе с уходящими газами.

Химические лазеры, построенные по указанной схеме, являются разновидностью молекулярных газовых ОКГ. Их еще называют газодинамическими. Это самые мощные из существующих лазеров. Однако их КПД очень мал – всего лишь 4–5%.

При создании боевых космических станций предстоит решить множество сложных технических проблем. Наиболее «простой» из них является охлаждение камеры сгорания, так как выделение теплоты будет огромно, учитывая, что масса топливных смесей и выпускных газов в лазерах «Альфа» составляет десятки килограммов в секунду. Поэтому создается система охлаждения лазера с расходом хладагента (например, жидкого азота с температурой –196°С) в сотни литров в одну минуту.

К таким же проблемам относятся методы управления газовым выхлопом лазера, которые, однако, можно проверить только в космических полетах. Фтористый водород и другие газы во время работы химического HF-лазера будут выбрасываться в открытый космос. Мало того, что нужно создать уравновешивающий момент для предотвращения закрутки БКС (для этого потребуются запасы топлива к корректирующим двигателям, сравнимые с массой рабочей газовой смеси самого лазера), но необходимо также исключить загрязнение (или даже порчу) оптики и других элементов при распределении газов вокруг космической платформы. Кроме того, выхлоп отработанной смеси создает сильные вибрации орбитальной платформы, что затрудняет фокусировку луча на цели.

К сложным проблемам, которым в настоящее время уделяется большое внимание и на решение которых выделяются значительные ассигнования, относятся:

управление излучением. Лазерная система должна иметь средство для ответвления части излучения с целью анализа волнового фронта. Проще говоря, средство для мгновенного изучения «дороги» к цели и препятствий на ней, так как даже в космическом вакууме много космической пыли, микрометеоритов, отдельных атомов некоторых газов и т.д. Все это может отклонить луч БКС от цели и снизить эффективность ее работы. Это необходимо для коррекции формы зеркал, управляющих волновым фронтом, т.е. световым лучом. Разработан проект и небольшого дополнительного лазерного локатора точного наведения на цель, который будет одновременно выполнять и рассматриваемую функцию;

создание деформируемых зеркал, необходимых для изменения волнового фронта излучения. В прорабатываемых проектах лазерных БКС зеркала, фокусирующие луч на цель, могут быть монолитными или деформируемыми. При применении монолитных зеркал для сведения лучей в точку на цели, расстояние до которой постоянно меняется, необходимо с огромной точностью «двигать» само зеркало или иметь перед ним фокусирующую линзу. И то и другое технически очень сложно. Более перспективным в этом плане являются деформируемые зеркала, состоящие из отдельных сегментов. Безусловно, управление каждым отдельным сегментом с помощью электромеханического привода – тоже непростая техническая задача, однако именно по этому пути пошли американские ученые.

Несмотря на то, что лазерный луч является самым тонким и узким в окружающей нас природе, однако и в нем фотоны не распространяются параллельно, а расходятся по известному закону оптики: с увеличением расстояния в два раза плотность светового потока уменьшается в четыре раза.

По мнению профессора А. Картера, даже при выходной мощности лазерного оружия 12 МВт мощность облучения каждого квадратного сантиметра поверхности цели в зоне пятна на удалении 4000 км составит примерно 100 Вт. Поскольку 1 Вт представляет собой мощность, при которой за 1 с совершается работа в 1 Дж, то в течение 10 с на облучаемую поверхность цели будет воздействовать энергия излучения плотностью 1 кДж/кв. см.

Однако американские ученые считают, что современные МБР выдерживают воздействие поверхностной плотности потока лазерного излучения 0,4–2 кДж/кв. см. При установке перемещающегося (в зависимости от зоны нагрева лазерным излучением) защитного экрана, например, из графита толщиной 1 см, корпус ракеты способен выдержать плотность потока тепловой энергии в 20 кДж/кв. см.

Перспективные ракеты, имеющие по всей длине покрытия на основе углепластиков, еще более неуязвимы. Так, как коэффициент теплопроводности таких материалов почти в 1000 раз ниже, чем у алюминия, то слой покрытия эффективной толщиной 0,5 г/куб. м (около 3 мм) выдерживает тепловую нагрузку лазерного излучения порядка 30 кДж/кв. см.

Поистине уникальными оказались покрытия из так называемых «вязких» углепластиков. В конструкции покрытия применен принцип сообщающихся сосудов. Испаряясь под воздействием энергии «экзотического» оружия в одном месте, «рана» мгновенно заполняется новой (поступающей взамен испаренной) «вязкой» массой, восстанавливая утраченные защитные свойства.

Такие оболочки, как в волшебной сказке, способны залечивать раны, полученные от «ожога» лазера или радиационного удара пучком нейтральных частиц.

Конечно, масса «вязкого» продукта при длительном воздействии излучения будет убывать (и, соответственно, уменьшается толщина слоя покрытия всей ракеты), но тут выручает другое замечательное качество нового вещества: испарившаяся масса создает защитное облако, химический состав которого не позволяет пробиться через него лазерному лучу и сильно ослабляет поток разогнанных до околосветовой скорости нейтральных атомов водорода.

Но и это еще не все. Под воздействием радиолокационного облучения в оболочке происходят определенные процессы, и на экране РЛС регистрируется весьма неопределенная «мерцающая» отметка, ничем не напоминающая летящую МБР.

Вот почему так велика роль зеркал, фокусирующих излучение в точку на цели в зависимости от среды распространения луча и постоянно изменяющегося расстояния до нее.

И снова бериллиевые зеркала занимают здесь не последнее место. Достигнуты определенные успехи и в создании деформируемых (адаптивных, т.е. приспосабливающихся) зеркал, причем сегменты зеркала были изготовлены в большом автоматизированном процессе полировки, что существенно облегчит в последующем серийное изготовление высокоточной оптики.

Ведущие американские корпорации предлагают различные способы создания крупногабаритной оптики для лазерного оружия. Так, фирмы «Корнинг Гласс», «Перкин-Элмер», «Итек» и «Истмен Кодак» предложили план создания зеркала диаметром 4 м. Научно-исследовательский центр фирмы «Юнайтид Текнолоджиз» предложил построить легкое зеркало диаметром 10 м. По расчетам, корпус зеркала может быть изготовлен на основе стеклянной матрицы, упрочненной графитовыми волокнами.

В качестве отражающего покрытия предполагается применить осаждаемое посредством испарения кремний-органическое соединение. Расчетная стоимость постройки зеркала составляет 87,5 млн. долл. (в ценах 1981 г.).

Изготовление таких зеркал – процесс трудоемкий и не допускающий ошибок. А ведь уменьшение диаметра зеркала позволяет уменьшить массу лазерного оружия.

Например, уменьшение диаметра с 17 до 12 м позволяет снизить массу станции в два раза. На практике можно обеспечить даже большее снижение массы, поскольку зеркало меньшего диаметра может иметь меньшую толщину при достаточной механической прочности.

Изменить частоту генерации конкретного химического лазера практически невозможно. Поэтому единственный способ сузить луч – это увеличить диаметр зеркала.

Вот почему в одном из проектов NАSА усилия ученых направлены на создание изменяющегося по форме (и, стало быть, изменяющего фокусное расстояние в зависимости от дальности до цели) складного гигантского зеркала.

Сверхзадача, стоящая перед учеными, – уложить зеркало в грузовой отсек МТКК «Спейс Шаттл» при транспортировке его на орбиту и, конечно, обеспечить его раскрытие и длительную эксплуатацию в нелегких космических условиях.

Кстати, в 1978 г. в Советском Союзе был создан сегментный отражатель для астрофизического телескопа диаметром 1,2 м. По сообщениям прессы, это далеко не предел. Наши ученые, используя этот отражатель в качестве прототипа, надеются создать мирный телескоп и заглянуть с его помощью в глубь Галактики.

Однако американские специалисты сразу высказали мысль о том, что такой крупный отражатель необходим для дальнобойных лазерных систем оружия космического базирования.

И еще одна закономерность квантовой энергетики – чем выше частота излучения (т.е. меньше длина волны), тем больше энергии передается (при одинаковой мощности лазера) в единицу времени. Вот почему американские ученые «бьются» над проблемой создания рентгеновского лазера.

Успешно решаются проблемы автоматического изменения положения сегментов в площади всего зеркала, а также нанесения многослойных диэлектрических покрытий на них с высоким коэффициентом отражения, выдерживающих очень большие нагрузки излучения.

Не вызывает сомнений и успешное решение проблемы охлаждения таких зеркал. В настоящее время прорабатываются вопросы соединения отдельных НF-лазеров в модули (блоки) для увеличения общей излучаемой мощности, а также компоновки всех элементов лазерного оружия на боевой космической станции.

Химический лазер космического базирования «Альфа» в 1991 г. находился в стадии окончательной сборки. Однако излучаемая им энергия при наземных испытаниях в большой вакуумной камере, имитирующей космическое пространство, пока на порядок (т.е. в 10 раз) меньше уровня энергии, необходимой для поражения МБР на активном участке траектории. Ожидается, что эти испытания подтвердят возможность увеличения энергии до уровня боевого применения.

Безусловно, что из перспективных систем космического базирования оружия направленной энергии наилучшими характеристиками с точки зрения энергоемкости обладают химические лазеры. Если значение 100 Дж/г принять за необходимую величину для разрушения тонкостенных корпусов МБР (это и является удельным энерговыделением смеси Н2 и F2), то расчеты показывают, что на каждый выстрел уходит 2 т химического топлива.

Для гарантированного уничтожения МБР следует произвести 2–3 выстрела. Так как масса БКС должна превышать массу химического топлива как минимум в 2 раза (а с учетом расхода топлива на удержание БКС в направлении цели – создание реактивного противомомента вращению во время истечения газов при выстреле – в 3 и более раз), то на каждый выстрел придется дополнительно 6 т массы боевой станции.

Таким образом, для поражения только одной цели в космос необходимо вывести 12 т. Поэтому масса реальной БКС с химическим лазером на борту, рассчитанная на уничтожение множества целей, исчисляется тыс. тонн.

В соответствии с планами планировалось испытать БКС с мощностью излучения 5 МВт, дальностью действия 5000 км и диаметром оптической системы 4 м. По одному из вариантов боевого применения, 18 таких БКС следует развернуть на трех полярных орбитах высотой 1300 км (по шесть станций на каждой), что обеспечит перекрытие территории потенциального противника.

Каждая станция этого типа, защищенная от поражающих факторов ядерного взрыва, может до 1000 раз излучать поражающий импульс света и уничтожать любые цели в заштрихованной зоне. При этом одна станция обеспечивает перекрытие около 10% земной поверхности, или 50 млн. кв. км.

Длина лазера на фтористом водороде 6–8 м, а масса БКС – около 17 т.

В передней секции такого лазера установлен большой расширитель луча, включая адаптивное зеркало, разработанное по проекту LAМР, и лазерный локатор системы обнаружения, сопровождения и наведения на цель (разработан по проекту ATP/FC). Большое легкое сегментное зеркало состоит из отражающих элементов, приводов для точного контроля формы зеркала, приводов сегментов, датчиков и электронных узлов, необходимых для активного контроля поверхности зеркала в условиях резких тепловых деформаций. Задняя секция состоит из лазера «Альфа» и системы управления лучом.

На излучение одного поражающего импульса требуется примерно от 25 до 50 кг смеси газов. Массогабаритные характеристики лазера позволят выводить его на орбиту в грузовом отсеке МТКК «Спейс Шаттл».

Общая расчетная стоимость этой БКС составляет 10 млрд. долл. (включая 3,6 млрд. долл. на проведение НИОКР).

Считается, что впоследствии в результате достижений в области технологии изготовления сопел возможно увеличение мощности лазера до 10 МВт. Однако и этой мощности может не хватить для поражения целей: по некоторым зарубежным оценкам мощность лазерных БКС должна быть увеличена на три порядка, т.е. в 1000 раз.

Этот разрыв в мощности сегодня практически не поддается уменьшению за счет увеличения объема резонатора (камеры сгорания), которое приводит к оптической неоднородности луча в сверхзвуковом потоке большого поперечного сечения.

По расчетам некоторых зарубежных военных экспертов, для перехвата 1000 МБР потенциального противника потребуется развернуть систему из 25 БКС. В этом случае для уничтожения каждой МБР потребуется 10–20 с. При использовании противником всего наступательного потенциала для эффективной защиты потребуется 100 орбитальных боевых станций, каждая из которых должна нести лазер значительно большей мощности (около 25 МВт) с зеркалом диаметром 15 м.

Только в этом случае они смогут уничтожить в первом эшелоне ПРО до 1000 одновременно запускаемых перспективных МБР противника, выдерживающих воздействие энергии с плотностью лазерного излучения 10–20 кДж/кв. см.

Известно несколько механизмов воздействия лазерного излучения на корпус цели. Традиционен и всем понятен механизм нагрева обшивки КА энергией луча, сосредоточенной на небольшой площади. Даже не удерживаемый в одной точке, а скользящий по внешней поверхности боеголовки луч достаточно мощного лазера может создавать в теплозащитном слое внутренние трещины, распространяющиеся в направлении его движения. Это чревато тем, что при воздействии огромных температур и перегрузок снижающаяся в плотных слоях атмосферы боеголовка может оказаться «в неглиже», т.е. оголенной до металла.

Дальнейшее понятно – окружающая температура наверняка выведет автоматику подрыва ядерного заряда, если вообще не разрушит эту, теперь уже хрупкую и беззащитную алюминиевую скорлупу.

Рассматривается и другой, более неожиданный для восприятия механизм «работы» лазерного луча. При достаточно высокой поверхностной плотности лазерного излучения (порядка нескольких мегаватт на квадратный сантиметр достигнутой, например, импульсными лазерами на двуокиси углерода) может происходить мгновенное испарение части ТЗП и превращение ее в облачко высокотемпературной плазмы.

Это далеко не безобидное облачко, так как образовалось оно практически мгновенно, т.е. в результате своеобразного взрыва. И действует оно в дальнейшем, ничем не отличаясь от взрыва, – ударная волна, образующаяся при расширении облачка направлена равномерно во все стороны. И в сторону боеголовки тоже. В результате ТЗП и корпус боеголовки могут быть пробиты (на небольшой площади) до последующего расплавления лазерным лучом.

Если же при этом будет задето обычное взрывчатое вещество, которое входит в состав ядерной боеголовки, то боевой блок будет уничтоженным. Но и с отверстием в боку разрушение боевого блока в плотных слоях атмосферы предрешено.

Предложены и другие проекты химических лазеров космического базирования. Так, по расчетам профессора А. Картера, для надежной защиты Америки необходимо развернуть 160 БКС на 32 орбитах.

Химические НF-лазеры этих БКС должны иметь выходную мощность 20 МВт при диаметре зеркала 10 м. В результате применения высококачественного зеркала диаметр пятна на цели, находящейся на удалении 4000 км, составит 1,2 м, а это значит, что мощность облучения каждого квадратного сантиметра поверхности в зоне пятна составит 1,5 кВт.

Чтобы обеспечить воздействие на цель лазерного луча с поверхностной плотностью 10 кДж/кв. cм, что, по мнению профессора, достаточно для разрушения обшивки МБР, необходимо удерживать пятно на ракете в течение 6,6 с (10 000 : 1500 = 6,6). По расчетам, при дальности до цели в 2000 км для поражения тонкостенной твердотопливной МБР потребуется 1,6 с.

Предлагался к рассмотрению и вариант химического лазера мощностью 25 МВт, работающего в средней ИК-области спектра, с зеркалом диаметром 15 м.

Масса БКС с таким лазером будет составлять 100 т, продолжительность рабочего цикла лазера – 100 с.

Весьма перспективными считаются лазеры, работающие на смеси газов дейтерия и фтора. В результате химической реакции между этими газами образуется фтористый дейтерий, молекулы которого излучают в диапазоне длин волн 3,6–4 мкм.

Особый интерес к нему объясняется тем, что лучи этих длин волн практически не поглощаются атмосферой, поэтому такие лазеры – реальные кандидаты на космическое базирование в первом эшелоне обороны ПРО.

Они также могут быть использованы и в качестве наземных боевых лазерных комплексов.

На полигоне Уайт-Сэндс (штат Нью-Мехико) создан комплекс для отработки высокоэнергетических лазеров. 6 сентября 1985 г. был испытан крупногабаритный химический HD – лазер МИРАКЛ с выходной мощностью 2,2 МВт.

Мишенью для испытаний послужила неподвижно закрепленная на земле пустая вторая ступень жидкостной МБР «Титан-1». Лазерная установка находилась на расстоянии 1 км от цели и облучала ее неподвижным лучом в течение 12 с. Вследствие сильного нагрева металл стенок «потек», и под воздействием избыточного внутреннего давления ступень ракеты взорвалась.

В качестве претендента на место в орбитальной обойме боевых космических станций рассматриваются и эксимерные лазеры, обладающие мегаваттной мощностью.

Такие лазеры – разновидность коротковолновых химических лазеров. В них применяют различные газовые смеси: фтористый аргон, хлористый криптон, фтористый криптон, хлористый ксенон, фтористый ксенон. Эти лазеры обладают большей мощностью и позволяют использовать зеркала меньших диаметров, так как имеют меньшую длину излучаемой волны.

Так, считается, что при одинаковых размерах зеркала дальность поражения эксимерных лазеров, по сравнению с НF-лазерами, больше примерно в 10 раз.

Эксимерные лазеры относятся к импульсным лазерам, в которых рабочим телом являются нестабильные возбужденные состояния соединений инертных газов. После снятия возбуждения (путем испускания фотона) эти соединения распадаются. Инициатором возбуждения может служить пучок электронов электрического разряда, который и разогревает газовую смесь.

КПД таких лазеров составляет 5–6% и может быть увеличен до 10%. Недостатком эксимерных лазеров является сложная система накачки, задача которой обеспечить мощность пучка электронов порядка сотен гигаватт с частотой повторения десятка герц.

Размещение накопителей энергии такой мощности в космосе – задача отдаленной перспективы. Сегодня же создание таких накопителей приведет к неприемлемому увеличению массы БКС.

Разрабатывался экспериментальный эксимерный лазер ЕMRLD, работающий в импульсном режиме. Учитывая описанный ранее механизм воздействия лазерного луча на цель, считают, что импульсные лазеры должны иметь значительно большую эффективность поражения, чем лазеры с непрерывным излучением.

Важнейшим элементом эффективности применения лазерного оружия в космосе является прицеливание и удержание луча на одной точке поверхности цели. Поэтому особое внимание американскими специалистами уделяется разработке высокоэнергетической лазерной системы обнаружения, наведения и сопровождения для БКС.

Такая система создана ВВС США по программе «Тэлон Гоулд» («Золотой башмачок»). При наземных испытаниях в рамках эксперимента «Тэлон Гоулд» продемонстрирована способность нацеливания луча с очень высокой точностью.

В 1990 г. по проекту LOWKATER (легкий блок с активной системой сопровождения кинетического оружия) начата постройка лазерного локатора на двуокиси углерода с номинальной мощностью 100 Вт, массой 250 кг и габаритным объемом 1,5 куб. м.

Считают, что локатор способен обеспечить точные замеры дальности и скорости малоразмерных целей, находящихся на удалении до 1000 км, и крупных целей – на удалении до 3000 км. Локатор также сможет обеспечить селекцию боеголовок среди ложных целей при их развертывании с РГЧ. Ожидалось, что локатор будет готов в середине 1990-х гг.

Процесс прицеливания достаточно эффективно может быть затруднен действиями противоборствующей стороны. Известно, что одной из главных задач, «стоящей» перед стартующей МБР, является выход в расчетную точку космического пространства (с определенным углом полета при строго заданной скорости) в минимально короткое время.

Здесь и происходит отсечка работающих ракетных двигателей, и начинается свободный баллистический полет головной части ракеты. Полет головной части сопровождается интенсивным маневрированием и разведением по различным траекториям боевых частей и ложных целей. Понятно, что точно прицелиться в массивную, равномерно ускоренно взлетающую ракету значительно проще, чем в небольшой по размерам маневрирующий «автобус» с боевыми блоками.

В настоящее время разработаны новые программы вывода ракет. Благодаря использованию новых топлив и достижениям в области конструирования ракетных двигателей тяга МБР резко возросла. Это позволило осуществлять маневры стартующей ракеты практически на всем активном участке их траектории.

Мало того, что новые МБР могут изменять траекторию полета во всех трех плоскостях воздушно-космического пространства, они при этом способны менять и скорость полета (т.е. варьировать тягой двигателей). Просчитать упреждающую точку прицеливания лазерного или любого другого оружия для поражения такой ракеты весьма затруднительно.

Конечно, траекторные «шатания» приведут к определенной ошибке местоположения ракеты в точке отсечки двигателей, однако проверено, что круговое вероятное отклонение боеголовки от цели при данном варианте полета не превышает сотни метров на дальности около 9 тыс. км. Этой точности, иногда, недостаточно для поражения ракетной шахты, но во многих других случаях боевого применения термоядерного оружия она вполне приемлема.

Подводя итог состоянию дел в области создания химических лазеров, небезынтересно узнать мнение ряда ведущих специалистов об их перспективности.

NDEW – проект по созданию лазеров космического базирования с ядерной накачкой. Ответственными за создание таких лазеров (по диапазону излучаемых волн его чаще всего называют рентгеновским) являются Министерство обороны и Министерство энергетики США.

Поскольку источником накачки рентгеновских лазеров является ядерный взрыв, вывод на орбиту такого лазера автоматически влечет за собой нарушение соглашений между СССР и США: Договора о запрещении ядерных испытаний в атмосфере, в космическом пространстве и под водой (1963 г.) и Договора о принципах исследования и использования космического пространства, включая Луну и другие небесные тела (1967 г.).

Вот почему все сообщения о рентгеновских лазерах обостренно воспринимаются правительствами и народами различных стран мира. При этом учитывается и запасной (не по основному назначению) вариант использования такого лазера – при достаточном запасе топлива в БКС возможность изменения орбиты ее полета для последующего падения с водородным взрывом в заданной точке Земли.

Это же может случиться и при отказе систем управления БКС и последующем падении ее. Тем не менее, подробностей о ходе работ над этим оружием немного. Непривычно скупо о программе и в докладе Карлуччи и Абрахамсона – имеющиеся в каждом разделе программы подзаголовки «Описание проекта» и «Достижения» на этот раз занимают всего лишь десяток строк.

Из них только можно понять, что в рамках проекта NDEW в Неваде было проведено несколько сложных подземных ядерных взрывов, да узнать, что проводятся интенсивные лабораторные эксперименты, направленные на понимание физических принципов, происходящих в различных материалах при мощном облучении.

Конструктивно БКС с ядерной накачкой будет представлять собой сердцевину – водородную бомбу, вокруг которой расположатся длинные и тонкие стержни, излучающие при радиоактивном ударе мощные пучки рентгеновских лучей.

По некоторым сведениям, длина стержней во время экспериментов составляла несколько футов. По расчетам специалистов, они могли быть изготовлены из железа, цинка или меди. Стержни могут быть изготовлены и из материала с более высоким номером в таблице Менделеева. Предполагают, что диаметр стержня близок к 1 мм.

Во время испытаний лазера с ядерной накачкой были получены следующие характеристики: длина волны лазерного излучения – 1,4 нм; длительность импульса – примерно 10–9 с; энергия в импульсе – примерно 100 кДж.

В качестве источника накачки может использоваться термоядерный заряд. При современной технологии их изготовления влияния на массогабаритные характеристики БКС он практически не окажет (для стратегических систем США 1 кг массы боевого блока приравнивается к взрыву 2000 т тротила).

Общие принципы работы таких лазеров практически не отличаются от ранее рассмотренных нами. Однако есть и особенности. Известно, что чем меньше длина волны излучения, тем больше уровень требуемой энергии накачки. Поэтому для накачки рентгеновского лазера с длиной волны 1 нм (при первом подземном испытании лазера с ядерной накачкой на полигоне Невада 14 ноября 1980 г. было зарегистрировано излучение 1,4 нм) требуется огромная плотность потока – 1013–1015 Вт/кв. см, которую можно обеспечить только ядерным взрывом (или пересечением нескольких высокоэнергетических лазерных лучей в одной точке, т.е. в лазерном фокусе).

Через несколько микросекунд после ядерного взрыва осколки образуют сферическую оболочку, расширяющуюся со скоростью около 480 км/с. Однако задолго до этого мощное рентгеновское излучение полностью ионизирует вещество, из которого изготовлены стержни. Они превращаются в плазму. После прохождения рентгеновского излучения ядерного взрыва полностью ионизированная плазма бывших стержней начинает охлаждаться, причем быстрее в ней охлаждаются электроны. Когда их температура понизится и начнется процесс их перехода на низшие энергетические уровни, возникает мощный луч.

Так как рентгеновское излучение (или накачка) длится всего лишь 50 нс, вначале форма каждого стержня изменяется мало (хоть он уже и превратился в раскаленную плазму). В дальнейшем плазма прозрачная для рентгеновского излучения, начинает расширяться со скоростью около 50 км/с.

Так, если первоначальный радиус стержня составляет доли миллиметра, то уже через 30 нс возникает индуцированное излучение длительностью всего 1 нс. Но за прошедшие 30 нс диаметр плазмы стержня успеет увеличиться до 1,5 мм. КПД лазеров с ядерной накачкой пока не превышает нескольких процентов.

В Ливерморской лаборатории продолжаются интенсивные исследования по замене атомных бомб для зажигания термоядерного горючего в водородных устройствах новых лазерных БКС. Из всех известных источников энергии только лазеры могут справиться с этой задачей.

Разработку ядерных вооружений третьего поколения (к ним и относятся описываемые лазеры) осуществляют в лабораториях городов Лос-Аламос и Ливермор.

Наибольших успехов в понимании процессов, происходящих при ядерной накачке, добились специалисты Ливерморской лаборатории, в которой работают 8000 человек, из них 1140 инженеров, 777 физиков, 286 химиков и материаловедов, 448 математиков и специалистов по компьютерной технике. В распоряжении лаборатории 800 млн. долл. в год, но предполагают, что в ближайшее время эта сумма перевалит за 1 млрд. долл. Из них две пятых идут на развитие новых видов оружия.

Американские специалисты предложили проект БКС с 50 рентгеновскими лазерами и одним ядерным источником накачки. Причем для каждого стержня рентгеновского лазера потребуется собственное прицельно-следящее устройство (возможно, с маломощным лазерным телескопом) для сопровождения цели.

Некоторые наши видные ученые считают, что расположение стержней энергетически невыгодно. Предполагают, что стержни будут располагаться равномерно по окружности в корпусе БКС, что, по-видимому, несколько ограничит их характеристики по углам прицеливания.

Ожидается, что ввиду небольшого диаметра стержней и их относительно большой длины американские специалисты могут встретиться с некоторыми трудностями: коробление стержней от солнечного нагрева, компенсация остаточного механического движения (от поворотов БКС при прицеливании) и другими. Все это может направить стержни несколько в сторону от цели.

Некоторые военные эксперты считают, что 20–30 БКС с рентгеновскими лазерами смогут в течение 30 мин уничтожить МБР потенциального противника на активном участке их полета.

Разумеется, что такие БКС будут системами одноразового использования, поэтому в зарубежной печати высказываются предположения, что их применение будет целесообразным в том случае, когда 30 и более объектов (из 50 возможных) будут одновременно взяты на прицел.

Предполагается, что базирование БКС с рентгеновскими лазерами будет осуществляться на баллистических ракетах атомных подводных лодок, курсирующих в непосредственной близости от территории вероятного противника (как полагают, в северной части Индийского океана или в акватории Норвежского моря).

Это предположение согласуется, во-первых, с тем, что лазерные БКС этого типа являются типичным оружием первого эшелона ПРО для уничтожения стартующих МБР (излучение рентгеновских лазеров поглощается даже в остаточных слоях атмосферы на высотах около 150 км, а на уровне моря лучи с длиной волны 1,4 нм могут проходить лишь 1 мм воздушного пространства до того, как половина из них будет рассеяна атмосферой.

Поэтому БКС, создаваемые по описанному принципу действия, можно эффективно использовать только в космосе. Однако предполагают, что если лазерный пучок будет достаточно мощным, то он может прожечь «дыру» в атмосфере и, во-вторых, с необходимостью быстрого вывода БКС на орбиту (скорость подъема БРПЛ должна быть значительно больше скорости МБР, стартовавших раньше их) с тем, чтобы суметь уничтожить МБР противника до начала разведения боеголовок.

Вместе взятое – это сложная техническая задача, время на выполнение которой не учитывает принятие решения человеком и будет определяться только компьютерами.

Информация о старте МБР вероятного противника будет поступать от спутников системы BSTS на спутники космических каналов связи и далее в суперЭВМ Командного центра ПРО.

До старта БРПЛ с боевыми космическими станциями информация со спутников должна быть, по крайней мере, дважды проверена, чтобы убедиться в реальности атаки. Атакующие МБР противника должны быть «разобраны» ЭВМ Командного центра, а их траектории полета точно обсчитаны.

Затем эта информация поступит на спутники космической связи, оборудованные лазерами сине-зеленого свечения, лучи которых способны проникать сквозь толщу океанской воды к атомным лодкам. Информация, содержащаяся в луче, будет автоматически вводиться в БЦВМ боевой космической станции, и еще под водой она заранее определяет, куда должен «смотреть» следящий телескоп каждого стержня «хлопушки» (так шутливо называют свое детище в Ливерморской лаборатории) после выхода БКС на орбиту, чтобы «поймать» закрепленную на ним МБР.

Известно, что при длинах волн менее 200 нм зеркальная оптика не работает, так как рентгеновские лучи проникают через нее без отражения и преломления. Понятно, что для излучения 1,4 нм это положение еще более усугубляется. Поэтому сфокусировать рентгеновское излучение возможно только подбором формы стержня, учитывая, что расходимость луча определяется отношением его поперечных и продольных размеров.

Именно благодаря фокусировке рентгеновских лучей была увеличена яркость лазерного излучения, что продемонстрировано во время подземных ядерных испытаний в штате Невада 23 марта 1985 г. Для фокусировки использовались специальные оптические средства.

GBL – проект по созданию лазеров на свободных электронах – еще один из перспективных видов оружия направлений энергии.

Особая привлекательность лазеров на свободных электронах – возможность изменения энергии электронов в самых широких пределах. А это приводит к очень широкому диапазону излучаемых длин волн (вплоть до жесткого рентгеновского, т.е. гамма-излучения) и возможности сравнительно легко изменять длину волны и «попадать» в заранее выбранные окна прозрачности атмосферы.

Механизм работы лазеров на свободных электронах до конца еще не изучен и настолько необычен, что называть такие устройства лазерами можно с большой натяжкой. Принцип действия новых оптических квантовых генераторов базируется на достаточно хорошо разработанной технологии ускорителей элементарных частиц.

Такой лазер, на первый взгляд, устроен достаточно просто – это длинная труба, внутри которой создан вакуум. Труба «окольцована» множеством постоянных электромагнитов с чередующейся полярностью (их иногда называют «магнитная гребенка», или вигглер).

В нее-то и «выстреливается» пучок релятивистских (разогнанных до скорости, приближающейся к скорости света) электронов из мощного ускорителя. Взаимодействуя с магнитным полем лазерной установки, электроны в пучке испытывают постоянные изменения силы и направления, т.е. совершают колебательные движения, обретая при этом уникальное свойство поглощать и выделять свет.

Понятно, что в лазерах создают такое магнитное поле, при котором пучки электронов выделяют больше света, чем поглощают его. Если же в вакуумной трубе установить отражающие зеркала (резонатор), то это и будет примерная модель лазера на свободных электронах. В таком лазере длина волны излучаемого света зависит от расстояния между магнитами в вигглере и энергии пучка электронов.

За рубежом считают, что идея лазера на свободных электронах, работающего в режиме генерации света, созрела в 1971 г. Автор – Джон Мейди – физик Стэнфордского университета. Однако не возникает сомнений, что практическое воплощение лазера на свободных электронах, работающего в режиме усиления, осуществлено им в 1976 г.

Опытная установка позволяла усиливать луч, испускаемый химическим лазером на двуокиси углерода, пропуская его совместно с мощными пучками электронов в 20-метровой вакуумной магнитной системе.

В таких установках для получения наибольшего эффекта стараются согласовать длину волны усиливаемого луча с энергетическим уровнем (т.е. с частотой колебания) электронов в пучке.

Для возникновения мощного излучения в лазерах на свободных электронах необходимо, чтобы:

вигглер имел достаточную длину (или же находился внутри резонатора, повышающего коэффициент усиления);

пучок электронов имел достаточную интенсивность и однородную плотность.

Пучки электронов достаточной мощности и однородности можно получить с помощью сильноточных индукционных линейных ускорителей — огромных устройств, потребляющих не менее огромные энергии. Наиболее мощные ускорители имеются в двух американских научных центрах: в Лос-Аламосе и Ливерморе. В 1990 г. утверждена программа испытаний лазера на свободных электронах наземного базирования, а в 1991 г. продемонстрирован такой высокомощный импульсный лазер.

В экспериментах, проведенных в Ливерморской национальной лаборатории, лазер на свободных электронах с указанным ускорителем работал с достаточно высоким КПД в длинноволновом диапазоне. Для его накачки была создана самая длинная в мире магнитная система (длина вигглера 25 м), развивающая энергию в 50 МэВ.

С ее помощью удалось создать пучок электронов 4 МэВ, что, в свою очередь, позволило получить выходную пиковую мощность лазерного луча более 1 ГВт на длине волны 9 мм. В других экспериментах на этом же вигглере было получено усиление луча на длине волны 10,6 мкм (характерной для химических СО2-лазеров).

Атмосфера пропускает не все длины волн. Те участки атмосферы, где происходит минимальное поглощение лазерного луча, называют окнами прозрачности. Достаточно большое окно существует в области 8,5–12,5 мкм.

Однако излучение на длине волны 10,6 мкм лежит в дальней инфракрасной области спектра, что создает определенные трудности в изготовлении фокусирующих линз, так как обычное стекло непрозрачно для этого диапазона. Хорошо пропускают это излучение такие материалы, как германий и оптическая керамика (для человека они совершенно непрозрачны), но получение однородной плотности материала для изготовления такой оптики – процесс довольно сложный.

Пучки электронов большой мощности были получены при использовании термоэлектронных распределенных катодов. Ученые считают, что полученные мощности пучков достаточны для решения задач, ориентированных на получение генерации луча на длине волны 1 мкм. Была решена и сложная техническая задача – создание новой технологии магнитных переключателей, рассчитанных на огромные токи, для создания импульсов с высокой частотой повторения.

В другом типе перспективных лазеров на свободных электронах использовался высокочастотный линейный ускоритель – в нем пучок электронов ускорялся непосредственно высокочастотными полями, приложенными к ряду полых резонаторов.

К настоящему времени лазеры на свободных электронах, разработанные в Ливерморской лаборатории, способны генерировать сверхмощный лазерный импульс в сверхвысокочастотном (СВЧ) или дальнем инфракрасном диапазонах волн.

С помощью ускорителя в Лос-Аламасской национальной лаборатории получено мощное лазерное излучение в ближней ИК-области спектра. Дальнейшие усилия ученых направлены на обеспечение генерации таких лазеров в видимой части спектра, и это понятно, так как чем меньше длина волны, тем больше излучаемая ею энергия и меньше диаметры оптических систем (зеркал).

Суть технического проекта при создании лазеров на свободных электронах наземного базирования состоит в том, что расположенные на территории Америки и других стран они будут обеспечивать уничтожение МБР, стартующих с территории России, т.е. «работать» в первом эшелоне ПРО.

Главная проблема проекта – как передать энергию луча через атмосферу на отражающее орбитальное зеркало без потерь. Ведь неся колоссальную тепловую энергию, луч лазера нагревает атмосферу, встречает на своем пути с турбулентность (неоднородность атмосферы, вызванная завихрениями воздушных потоков) теряет свою энергию и частично изменяет первоначальное направление излучения.

Исследования в области распространения лазерного излучения в атмосфере начались давно. Первый успех был достигнут в авиационном эксперименте, когда самолет, летевший на высоте 9 км, имел на борту зеркало, отражавшее луч наземного лазера.

Затем в 18-м полете МТКК «Спейс Шаттл» (21 июня 1985 г.) астронавты установили у иллюминатора корабля специальное призматическое зеркало диаметром 0,2 м.

Наземная лазерная установка была размещена на горе Халсакала (Гавайские острова) высотой 2,8 км – чем выше гора, тем менее тонкий слой атмосферы будет преодолевать луч до выхода в космическое пространство. В течение 2–3 мин лазерный луч сопровождал МТКК «Дискавери», летящий на высоте 340 км.

При этом отраженное от зеркала лазерное излучение регистрировалось на Земле. По мнению генерала Абрахамсона, «...эксперимент явился важным шагом, продемонстрировавшим эффективность разработанных способов компенсации атмосферных возмущений лазерного луча, посылаемого с Земли в космос».

В феврале 1990 г. были начаты первые длительные космические эксперименты с устройствами направленной энергии. В эксперименте по программе LАСЕ, рассчитанной на 2,5 года, проводятся исследования по компенсации искажения лазерного луча в атмосфере. В другом эксперименте RME, который проводился в течение года, продемонстрировано ретрансляционное зеркало на спутнике, являющееся элементом лазерного оружия наземного базирования. Оборудование обоих экспериментов выведено в космос одной коммерческой РН «Дельта П», стартовавшей с космодрома на мысе Канаверал.

Опыт эксплуатации солнечных батарей на КА показывает, что их КПД (и так недостаточно высокий – от 9 до 15%) существенно снижается в процессе эксплуатации или, как говорят ученые, подвержен деградации. Это происходит из-за тепловых радиационных ударов (переход КА из зоны тени в освещенное Солнцем пространство и наоборот), мощных космических лучей и частиц, микрометеоритов, газовых фракций от работы корректирующих двигателей КА.

Указанные факторы вызывают замутнение светочувствительного слоя кремниевых батарей, несмотря на покрытие их панелей прозрачным кварцевым стеклом.

Эти же факторы могут вызвать замутнение светоотражающего покрытия регулируемых сегментов переотражающего и боевого зеркал. В этом случае энергия наземного луча будет не отражаться, а поглощаться таким покрытием, и зеркало само превратится в цель со всеми вытекающими отсюда последствиями.

В скором времени будет выбран проект накачки лазеров на свободных электронах наземного базирования (индукционная или высокочастотная) и заключен контракт на строительство лазера средней мощности на полигоне Уайт-Сэндс.

Кроме того, намечается подготовить к испытаниям первые платформы с небольшими зеркалами космического базирования и в перспективе начать их развертывание.

Эти платформы смогут обеспечить уничтожение МБР на активном участке, а также селекцию реальных целей среди ложных на среднем участке траектории. Такие платформы будут разработаны за короткий срок, и их стоимость будет значительно меньше стоимости полномасштабных платформ. Затем, по мере развертывания полномасштабных космических платформ, небольшие платформы будут выполнять функции датчиков для развернутых систем ПРО.

Подводя итог проектам создания оружия направленной энергии, основанных на лазерном излучении, хочется подчеркнуть: несмотря на явные успехи в создании отдельных систем и элементов оружия, в целом ни один из описанных лазеров по энергетическим характеристикам в настоящее время пока не способен к боевому применению.

Изучаются подходы по созданию пучкового оружия космического базирования.

Еще в начале 1950-х гг. администрация Д. Эйзенхауэра рассматривала вопросы об ассигнованиях таких «экзотических» идей, как направленный выброс раскаленной ядерной плазмы и элементарных частиц навстречу атакующим боеголовкам противника (проекты «Касаба» и «Хауицер»), а также теоретических исследований применения рентгеновского и гамма-лазеров для этих целей. Однако в начале 1960-х годов проекты были закрыты.

Первыми увидели перспективность нового оружия ВМС США, которые по программе «Чэйр Херитидж» ведут создание комплексов пучкового оружия для защиты от противокорабельных ракет (ПКР).

Впечатляющие результаты применения ПКР были продемонстрированы в англо-аргентинском конфликте 1982 г. вокруг Фолклендских (Мальвинских) островов. Ввиду ограниченного числа имевшихся ракет аргентинские ВВС применили всего лишь шесть ПКР типа «Экзосет» (АМ-39), три из которых поразили цели (потоплены эскадренный миноносец «Шеффилд», контейнеровоз «Атлантик конвейер» вместе с 15 вертолетами, находившимися на его борту, и поврежден эскадренный миноносец «Глеморган»), а три были отклонены дипольными радиоотражателями, выбрасываемыми специальными устройствами в виде пакетов на значительное удаление от корабля и раскрывающимися в полете для освобождения полосок фольги и создания своеобразного облака-цели.

Впоследствии, объясняя высокую эффективность противокорабельных ракет французского производства, англичане сообщали, что такие ракеты состоят на вооружении флотов НАТО и были приняты ими за свои. Но это не соответствует действительности.

Во всех флотах мира объект, приближающийся к кораблю и не отвечающий на радиолокационный запрос мгновенный ответ «Я свой», считается врагом и подлежит уничтожению. Ни одна из существующих в мире ракет не оборудуется таким автоматическим ответчиком.

Применение традиционных средств ПВО, установленных на кораблях, показало недостаточную надежность уничтожения атакующих ПКР с изменяемым профилем полета. По мнению военных специалистов, основными достоинствами пучкового оружия являются, во-первых, практически неограниченная скорострельность, определяющая его большую эффективность при отражении массированного налета ПКР, и, во-вторых, высокая скорость его поражающих элементов, практически равная скорости света.

Поражающими элементами пучкового оружия являются высокоэнергетические элементарные частицы (электроны, протоны или нейтральные атомы водорода), разгоняемые с помощью линейных ускорителей. Известно, что каждая частица в пучке несет в миллионы раз больше энергии, чем фотон в луче лазера (именно такое соотношение масс частицы и фотона при практически равных скоростях в основополагающей формуле А. Эйнштейна). Поэтому разрушительная энергия таких частиц огромна. Они могут проникать в цель значительно глубже и повреждать расположенные внутри компоненты, в то время как лазерный луч вначале должен прожечь отверстие в корпусе цели.

При встрече с целью частицы пучка проникают внутрь вещества и проходят через него (или поглощаются им). Каждая частица теряет свою кинетическую энергию, передавая ее при соударениях электронам вещества. При этом направление движения частицы сохраняется, а потерянная ею энергия преобразуется в тепловую. В месте соприкосновения пучка частиц с целью температура резко повышается и материал цели плавится или разрушается.

В соответствии с техническим заданием предполагается обеспечить следующие характеристики корабельного пучкового оружия:

масса комплекса –100 т;

энергия частиц – 500 МэВ;

частота повторения посылок (пачек) импульсов – 6 Гц

(пачка будет состоять из 20 импульсов продолжительностью по 10 нс);

дальность поражения боевых частей ПКР – 0,5 км;

дальность поражения незащищенных целей – 4,5 км.

В системе наведения на цель предполагается использовать РЛС с рабочей частотой 35 ГГц и параболической антенной диаметром 1,2 м. По расчетам специалистов, дальность поражения целей пучковым оружием будет обеспечивать надежную защиту надводных кораблей от атакующих ПКР.

Многие проблемы, связанные с распространением пучков заряженных частиц в атмосфере, находятся в начальной стадии изучения. Например, эксперименты показали, что энергия, теряемая частицами, будет нагревать воздух в непосредственной близости от пучка.

Это приводит к ионизации воздуха вокруг него и созданию огромного числа положительно заряженных атомов и свободных электронов. Согласно закону Кулона, одноименно заряженные частицы (т.е. электроны в пучке) отталкиваются, чему в большой степени «помогает» ионизированный слой положительно заряженных атомов вокруг пучка. В результате длинные пучки запутываются и складываются кольцом, а иногда полностью разрушаются. В космическом вакууме, согласно приведенным доводам, пучок электронов сразу рассеется.

Сохранение энергии и направленности пучка предполагается обеспечить предварительным «пробиванием» канала с разреженным воздухом в атмосфере посредством лазерного луча. Так, ученые фирмы «Сандиа» использовали для этого мощные ультрафиолетовые лазеры.

Испытания проводились в камере длиной 1,5 м. В эксперименте была достигнута стабильность пучка, а КПД переноса (отношение тока на выходе к входному току) составил 80%. Диаметр электронного пучка напряжением 1,5 MB изменялся в пределах от 0,3 до 6,0 см. Специалисты фирмы полагают, что значение КПД будет постоянным при распространении пучка на большие расстояния. Именно такой способ создания канала для распространения пучка электронов предполагается применять при защите авианосцев от атакующих ПКР.

Все перечисленные проблемы характерны для этого «экзотического» оружия, расположенного как на Земле, так и в космосе. Разрабатываемое оружие для эшелонированной системы ПРО с элементами космического базирования может использовать в генерируемых пучках частицы двух типов – заряженные и нейтральные.

Из-за большой массы ускорителя электронов пучковое оружие первого типа, вероятнее всего, может быть только наземного или морского базирования. При его размещении, например, в районах дислокации стартовых шахт МБР оно должно обеспечивать уничтожение атакующих боеголовок противника на дальности от объекта до 5 км.

Ввиду кулоновского отталкивания заряженных частиц и искривления их траектории полета магнитным полем Земли в космосе может использоваться только пучковое оружие второго типа. Главная трудность создания такого оружия – расходимость нейтральных частиц (в частности, атомов водорода) по мере удаления их от ускорителя.

Например, пучок нейтральных атомов водорода с диаметром на выходе ускорителя 1,0 см при распространении в космосе на дальности 1000 км будет иметь диаметр 20 м. Даже при создании очень высоких первоначальных энергий плотность энергии на цели при таком диаметре явно недостаточна для ее поражения. По оценкам специалистов, для разрушения конструкции МБР плотность энергии на цели должна составлять 1–10 кДж/кв. см, а для выведения из строя электронной аппаратуры ракеты – 0,1–100 кДж/кв. см.

Поэтому ключевыми моментами создания нового типа космического оружия являются создание ускорителей с необходимой мощностью и расходимостью выходного пучка частиц, разработка источников питания и накопителей энергии для этих ускорителей, а также систем наведения и удержания на цели остронаправленных пучков нейтральных частиц.

Эффективно ускорить можно только пучок заряженных частиц, так как нейтральные атомы практически не поддаются воздействию электромагнитного поля. Последнее создается, как правило, знакомым всем методом: обмотка, по которой пропущен электрический ток. Специфические особенности ускорителей таковы, что пучок заряженных частиц должен строго удерживаться в центре такой своеобразной катушки. При случайном касании обмотки он разрушит и ее, и часть ускорителя.

В качестве нейтрального не случайно выбран атом водорода – самый легкий в природе и поэтому требующий для удержания в электромагнитном поле ускорителя и последующего разгона меньшего расхода энергии (планируются исследования с пучками более тяжелых частиц, таких как атомы гелия и лития).

Для придания ему электрического заряда нужно вначале искусственно ввести в структуру атома дополнительный электрон. Далее полученный отрицательный ион водорода разгоняется в электромагнитном поле ускорителя. На выходе из ускорителя лишний электрон необходимо «снять» с каждого иона, иначе пучок рассыплется в космосе по понятным причинам. Для этого применяют нейтрализаторы заряда, например, в виде специальной газовой мишени.

При взаимодействии с газом лишний электрон, слабо связанный в структуре атома ввиду неуравновешенности положительных и отрицательных зарядов, быстро «слетает» со своей орбиты и на выходе ускорителя снова получается нейтральный атом водорода. Следует отметить, что эффективность данного процесса перезарядки близка к 100%.

Этот метод нейтрализации нельзя применять в космосе – газ сразу улетучится в пространство. Поэтому были разработаны специальные нейтрализаторы из фольги, однако их КПД недостаточно высок, что существенно влияет на расходимость не совсем нейтральных атомов в пучке. Расчеты некоторых ученых показывают, что пучковое оружие пригодно для поражения целей на расстояниях не более 1000 км.

Эксплуатация ускорителя в Лос-Аламосе началась в 1982 г., а к середине 1983 г. импульсный источник ионов водорода уже обеспечивал 80% расчетной силы и плотности тока в импульсе, определяющих мощность и качество пучка. Ионы водорода вначале разгоняются линейным ускорителем с клистронами при импульсной мощности 1,25 МВт.

Затем пучок заряженных ионов проходит через нейтрализатор из фольги. Достигнуты КПД нейтрализации 15% (максимальный уровень нейтрализации для ионов водорода составляет 60%) и расходимость пучка 1 мкрад.

Однако неполная нейтрализация придает пучку свойства электрического тока и неизбежное взаимодействие с электромагнитным полем Земли, которое само по себе нестационарно и подвержено нерегулярным изменениям. Это обстоятельство ставит под сомнение высокую точность наведения пучка.

По расчетам некоторых специалистов, для обеспечения задач ПРО на низких околоземных орбитах необходимо развернуть 10–40 боевых космических станций с пучковым оружием, каждая из которых будет иметь массу около 60 т.

Безусловно, энергия пучка частиц огромна. Она зависит от скорости, до которой удалось разогнать частицы в ускорителе. Так, скорость атомов водорода при энергии 300 МэВ составляет 65% от скорости света, что практически соответствует мгновенному поражению цели.

Представим себе летящую ядерную боеголовку. Для гарантированного обеспечения цепной реакции деления критическая масса урановой сферы составляет 15–20 кг. При плотности урана или плутония, составляющей примерно 20 г/куб. см, легко подсчитать, что радиус сферы из расщепляющихся материалов составит около 6 см.

В современных ядерных боеприпасах критическая масса создается в виде полого шара. При последующем взрыве обычного взрывчатого вещества, размещенного вокруг шара, ударная волна равномерно «сплющивает» шар в плотную массу, образуя критический объем. Одновременно в процесс вступает источник нейтронов, и взрыв обеспечен.

Достаточно расплавить пучком частиц только часть расщепляющегося материала ядерного заряда, и боевая головка станет просто головкой с тяжелым металлом внутри, если до этого не взорвется от нагрева обычное взрывчатое вещество.

В 1986 г. при проведении первого эксперимента с ускорителем пучка частиц миниатюрная боеголовка была облучена сверхинтенсивным пучком протонов. Результаты эксперимента свидетельствовали, что такие пучки могут вызвать детонацию обычного взрывчатого вещества в боеголовках МБР.

В литературе иногда энергию пучка частиц измеряют радиацией, наводимой в веществе цели. Типичный уровень радиации, приводящей к заметным повреждениям, – мегарады. Напомним, что рад – единица измерения, соответствующая поглощению 100 Эрг, а 1 Мрад – поглощению 10 Дж энергии в грамме вещества.

Полупроводниковые элементы на основе арсенида галлия обладают в 10 раз большей радиационной стойкостью по сравнению с традиционными кремниевыми. Дозы порядка десятков мегарад близки к порогу теплового разрушения отдельных конструктивных элементов космических систем. Так, 200 Дж/г – доза радиации, достаточная для плавления урана и плутония.

По программе «Антигона» проводились исследования пучкового оружия в Ливерморской национальной лаборатории. В процессе экспериментов были достигнуты определенные успехи при генерации пучков заряженных частиц в канале разреженного газа, создаваемого лазерным лучом в верхней атмосфере. До 1985 г. считалось, что заряженные частицы невозможно применять в пучковом оружии из-за искривления траектории их полета в магнитном и гравитационном полях Земли.

По мнению наших ведущих ученых, опасения американцев преувеличены. Гравитационное поле Земли практически не влияет на траекторию пучков (при скорости движения пучка частиц, близкой к скорости света, отклонение частиц от прямолинейной траектории составляет доли миллиметра на расстояние 3000 км).

Однако в усовершенствованном экспериментальном ускорителе АТА пучок электронов преодолевал 60 м в самом ускорителе и еще дополнительно 30 м вне его. Полагают, что этот успешный эксперимент имеет важное значение для разработки пучкового оружия, используемого с орбиты высотой 600 км и до 85 км от поверхности Земли.

Это особенно важно потому, что одно из требований заказчика (управления перспективных исследований министерства обороны – DARPA) гласило: обеспечить распространение пучка частиц через верхние слои ионосферы для поражения ракет с настильной траекторией полета в атмосфере.

Ускоритель АТА рассчитан на генерирование электронов с энергией 50 МэВ, длительностью импульса 70 нс, пиковом токе 10 кА и частоте излучения 100 имп/с. Это эквивалентно среднему выходному току 0,7 А и мощности 35 МВт, что на несколько порядков превышает мощность гражданских исследовательских ускорителей.

Неплохие результаты были показаны на ускорителе в Окриджской национальной лаборатории, где был сформирован ионный пучок с током в импульсе свыше 100 МА и длительностью 5 с. Однако наибольших успехов добилась английская фирма «Калхэм Лабораториз».

В настоящее время усилия зарубежных ученых и специалистов сосредоточены на нескольких ключевых задачах:

разработка автоматического источника ионов высокой яркости (т.е. энергии) непрерывного действия (последнее необходимо для быстрого перенацеливания пучка в режиме селекции целей интерактивными датчиками);

совершенствование магнитных оптических компонентов для формирования пучка;

совершенствование методов и устройств нейтрализации ионов на основе фольги и разработка методов фотонейтрализации.

Работа по проекту над пучковым оружием космического базирования разделена на три этапа. Планами первого этапа предусмотрена отработка технологии создания ускорителей АTS на низкие энергии.

В деле создания отдельных узлов и систем нового оружия имеются определенные успехи. Так, в Аргонской национальной лаборатории создан телескоп с магнитной оптикой диаметром 1 м, который работал на ускорителе с энергией 50 МэВ.

Кульминационным моментом для принятия решения о масштабном производстве комплексов пучкового оружия явятся космические эксперименты.

В июле 1989 г. при проведении эксперимента ВЕAR на борту ракеты впервые было осуществлено испытание пучка нейтральных частиц в космосе. Установка состояла из генератора ионов (созданного в лабораториях Великобритании), электронного оборудования, радиочастотного квадруполя, нейтрализатора частиц и твердотельного источника питания.

В целом работы по созданию комплексов пучкового оружия внушают американским военным специалистам хорошие перспективы в их реальную осуществимость и высокую эффективность боевого применения.

Однако совсем не о боевом применении заботятся бизнесмены Америки. Меньшие братья ускорителей нейтральных частиц, разрабатываемые по программе СОИ, начали использоваться при «просвечивании» багажа в аэропортах для обнаружения взрывчатых веществ.

Известно, что взрывчатые вещества имеют высокое содержание азота, который при облучении активно поглощает нейтроны и образует характерное гамма-излучение, фиксируемое специальными датчиками. Хорошо зарекомендовали себя ускорители нейтральных частиц также в системах неразрушающего контроля ответственных узлов, деталей и конструкций различных устройств и механизмов.

МИКРОВОЛНОВОЕ ОРУЖИЕ

Высокомощное микроволновое оружие министерство обороны США относит к третьему разрабатываемому виду оружия направленной энергии. Правда, в докладе конгрессу информация об этом виде оружия скупая, хотя известно, что из почти 500 млн. долл., ежегодно выделяемых в середине 1980-х гг. на разработку проектов оружия направленной энергии, на микроволновую технику приходилось менее 1%.

Представители министерства обороны считают возможным в перспективе обеспечить генерирование импульсов мощностью 1 ГВт при длине волны 10 см. По их мнению, излучение такой мощности позволит нарушить работу электронных систем военной техники.

Известно, что с уменьшением длины волны (т.е. с увеличением частоты) возрастает излучаемая ею энергия. Однако опыты показали, что в диапазоне 100 МГц–1000 ГГц выходная мощность падает с увеличением рабочей частоты. Тем не менее, работы продолжались, и в 1960 г. было обеспечено непрерывное генерирование мощностью 1 кВт на частоте 10 ГГц (длина волны 3 см).

КПД установки составил 10%. К 2000 г. планировалось довести мощность генератора микроволновых излучений до 1 Мвт при КПД 85%, причем предполагается значительно увеличить мощность таких излучений, особенно в коротких импульсах на более высоких частотах.

Поражающее воздействие микроволновой энергии было продемонстрировано в ряде экспериментов. Так, тонкая стальная стружка была подожжена на расстоянии 14 м; смесь алюминиевых стружек, газовых паров и воздуха воспламенилась на расстоянии 76 м; электролампы фотовспышек были разрушены на удалении 260 м от источника излучения.

Как следует из выводов по проекту «Хай Франтир», основной интерес Пентагона в области микроволнового оружия проявлен в «...потенциальных возможностях поражения КА или «прожигании» их бортовых электронных систем на большой дальности».

Из упомянутого доклада также следует, что высокомощные импульсы микроволнового излучения могут обеспечить поражение различных целей, включая крылатые ракеты и самолеты посредством теплового нагрева или микроволновых токов, повреждающих бортовые электронные схемы.

Большой проблемой при использовании этого оружия являются габаритные размеры оборудования, необходимого для фокусировки и направления луча на большие расстояния. Так как микроволновое излучение полностью соответствует законам рассеяния луча лазера, то диаметр зеркала излучающей антенны будет значительных размеров.

Так, если длина волны микроволнового излучения примерно в 1000 раз больше, чем у ИК-лазера, то для получения одинакового пятна на цели диаметр антенны микроволнового источника должен быть также примерно в 1000 раз больше зеркала лазера. Поэтому для создания микроволнового луча с раствором 10–7 рад, как это предусмотрено для некоторых лазеров, работающих на частоте 30 ГГц (длина волны 1 см), диаметр антенны микроволнового оружия должен быть около 10 км.

Для микроволнового оружия ближнего действия требования к расходимости луча не столь строги. Например, теоретически совершенная антенна диаметром 1 м при излучении микроволнового луча с длиной волны 1 см после прохождения 1 км обеспечивает пятно до 12 м, что соизмеримо с длиной современного истребителя. Естественно, что на дальности 2 км диаметр пятна удваивается, а удельная плотность энергии излучения на нем уменьшается в 4 раза.

Реально оценивая возможности космического микроволнового оружия, американские специалисты приводят такой пример. Если находящаяся на стационарной орбите (высота 36 000 км) антенна диаметром 1 км излучает микроволновые колебания с длиной волны 10 см, то на Земле получится пятно диаметром 3 км.

Средняя удельная мощность излучения в пятне составит менее 0,1 Вт/кв.см, что опасно для людей, но слишком мало для военных объектов. Для достижения мощности в 1 кВт/кв. см, необходимой для быстрого нагрева, диаметр пятна должен быть уменьшен до 30 м, а это потребует перевода спутника с антенной на орбиту высотой 360 км. Однако вероятность длительного существования антенны диаметром 1 км на такой орбите слишком мала.

Генераторы микроволновых излучений в настоящее время усиленно разрабатываются в ряде лабораторий США. Среди основных задач, стоящих перед разработчиками такой техники, выделяются четыре:

создание помех микроволновым РЛС противника (такое воздействие нового оружия получило название «лишение информации»);

передача энергии на отдельные датчики и другое оборудование вместо использования бортовых источников питания или кабелей (необходимая удельная мощность излучения 0,01–0,1 Вт/кв. см);

нарушение работы датчиков и электронного оборудования (необходимая удельная мощность излучения 10–100 Вт/кв. cм);

нагрев цели в течение короткого времени (необходимая удельная мощность излучения 1,0–10 кВт/кв. cм).

Разрабатываются генераторы миллиметровых волн (так называемые гироконы) с мощностью 0,1–1 ГВт, которые позволяют создать на поверхности цели плотность потока мощности порядка 1–10 Вт/кв. cм. Это значительно ниже требуемого для программы СОИ значения 100 Вт/кв. см, но не настолько, чтобы было технически неосуществимо. Совершенствуются антенны для излучения миллиметровых электромагнитных колебаний. Так, антенна диаметром 10 м дает пучок миллиметровых волн, который на расстоянии 1000 км образует на цели пятно диаметром 100 м (что соизмеримо с размерами крупной боевой космической станции).

ЭМИ-ОРУЖИЕ

ЭМИ – это электромагнитный импульс, возникающий во время взрыва любого ядерного устройства в верхних слоях атмосферы или в космосе. С тех пор, как в 1962 г. были открыты высокочастотные ЭМИ во время космического взрыва, военные проектировщики решают проблемы как защитить чувствительные радиоэлектронные системы от его разрушающего воздействия.

Непосредственным результатом ядерного взрыва можно считать практически мгновенное превращение массы взорванного устройства в сгусток энергии плазмы и гамма-квантов, сосредоточенный практически в том же объеме, который занимало это устройство.

Поскольку взрыв происходит в магнитном поле Земли с появлением плазмы, ее электроны и положительные ионы сразу же начинают закручиваться вокруг магнитных силовых линий, в результате чего образуется сосредоточенный в очень малом объеме кольцевой ток (магнитный диполь). Вследствие разлета продуктов взрыва занимаемый ими объем увеличивается, а плотность кольцевого тока соответственно уменьшается, как бы «размываясь» в пространстве.

Таким образом, эквивалентный магнитный диполь как бы включается в точке взрыва на короткий промежуток времени в момент взрыва и существует только в виде мгновенного импульса, который и возбуждает в окружающем пространстве ЭМИ.

По расчетам, при мегатонном взрыве длительность ЭМИ составляет около 10–8 c. При этом напряженность ЭМИ в радиусе 1000 км будет примерно 180 В/см. А это значит, что ЭМИ-оружие способно выделять на поверхности космического аппарата высокочастотную электромагнитную энергию интенсивностью порядка 100 Вт/кв. см.

Такая огромная энергия пагубно влияет на внутреннюю «начинку» КА. Токи через различные индуктивные и емкостные связи (в основном вызываемые конфигурацией КА) проникают внутрь аппарата и создают там импульсные наводки напряжением от 1 до 100 В. Понятно, что за работоспособность такого аппарата в дальнейшем ручаться нельзя.

Главная задача разработчиков оружия нового поколения (первые два – ядерное и термоядерное) состоит в том, чтобы повысить КПД импульса до такого уровня, когда он сможет разрушить важнейшие коммуникации связи и различные электронные системы противника. Тогда взорванная непосредственно до или во время атаки ЭМИ-бомба сможет посеять панику в стане противника и спутать все планы. Конечно, говорить о направленности ЭМИ-оружия в ближайшем обозримом будущем не приходится.

В заключение данного раздела хочется рассказать еще об одном проекте оружия.

Большинство людей слышит звуковые колебания с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Но есть такие звуки, которые воспринимаются не органами слуха, а организмом в целом. Это – инфразвуковые колебания частотой 1–15 Гц. Странное воздействие оказывают они на людей. Так, в одном из американских театров акустик Роберт Вуд установил генератор инфразвука и проверил его действие на зрителях.

Эффект был неожиданный – зрителей охватило волнение, странное беспокойство, они стали тоскливо переглядываться, смотреть по сторонам, а некоторые поднялись с мест и покинули зал. Другой любопытный случай произошел в лаборатории Морского научно-исследовательского центра в Марселе. При испытании генератора инфразвука исследователи вдруг почувствовали себя плохо. Создалось впечатление, что внутри у них все завибрировало – сердце, легкие, желудок. В соседних лабораториях люди стали кричать от боли. После выключения генератора в течение еще нескольких часов все чувствовали себя совершенно разбитыми. Выяснилось, такие генераторы даже небольшой мощности (около 2 кВт) способны разрушить здание.

Эффект инфразвука проявляется в том случае, если частота генерируемых колебаний совпадает с собственной частотой предметов, т.е. наступает режим резонанса. Инфразвуковые колебания возникают при обдувании ветром зданий, деревьев, телеграфных столбов, металлических ферм, открывании и закрывании дверей.

Советский ученый Н.А. Андреев доказал, что инфразвук зарождается также над поверхностью воды в результате вихреобразования за гребнями волн. Именно воздействием ультразвука объясняют множество зарегистрированных странных событий на море, когда экипажи без всяких видимых причин покидают совершенно исправные суда, наполненные едой и питьем. Установлено, что наибольшее влияние на людей оказывают инфразвуковые колебания с частотой 4–6 Гц.

Длинноволновое излучение определенной мощности, рассуждал Наколсон, ведущий сотрудник лаборатории «О», вызывает у людей состояние растерянности и дезориентации. Вполне возможно, что однажды физики найдут способ направлять и концентрировать энергию ядерного оружия в эту область электромагнитного спектра. Тогда будет создана «бомба для мозгов», которая ошеломит противника, сделав его неспособным вести войну.

ОРУЖИЕ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В рамках программы СОИ особое внимание уделяется военно-технической проблеме KEW – оружию кинетической энергии. Это объясняется не только тем, что принципы создания такого оружия достаточно хорошо изучены, но некоторые из них будут составлять основу двухэшелонной системы ПРО первого этапа развертывания.

SBI – это проект создания космических комплексов, оснащенных ракетами. Наиболее перспективным и реальным средством уничтожения межконтинентальных баллистических ракет и их боеголовок в первом и втором эшелонах ПРО американские специалисты считают систему спутников с малогабаритными ракетами-перехватчиками.

Учитывая, что продолжительность стартового участка полета современных МБР составляет 200–300 с, военные специалисты считают, что скорость антиракеты при старте с орбиты высотой 550 км должна составлять 6 км/с.

По оценкам советских ученых, наиболее вероятной высотой орбиты таких БКС является 1000 км.

Во-первых, на высоте порядка 500 км космические аппараты подвержены аэродинамическому торможению в результате столкновений с отдельными атомами и ионами космических газов. Это обстоятельство уменьшает срок активного существования БКС и требует для сохранения высоты орбиты значительных дополнительных запасов топлива.

Во-вторых, применение перспективных МБР с укороченным временем разгона (около 100 с), а также МБР с настильной траекторией полета требует ускорения реагирования и как результат – увеличения скорости противоракеты до 10 км/с, что представляет несомненные трудности.

И, в-третьих, обзор «поля боя» с высоты 1000 км значительно больше, а значит, расширяются и боевые возможности станции. Но и в этом случае имеется настоятельная необходимость увеличения скорости антиракеты до 10 км/с, чтобы не пропустить боевой блок. О возможности догнать его говорить не приходится.

Только в этом случае хватит времени для гарантированного уничтожения МБР в период ее разгона. При этом для организации первого эшелона ПРО потребуется около 100 спутников. Каждый спутник-платформа будет представлять собой автономную систему (с пассивной ИК-системой наблюдения и лазерным локатором) массой 20 т, оснащенную 50 антиракетами.

Предполагалось, что каждая антиракета будет иметь массу 150 кг и оснащаться аппаратом-перехватчиком (массой 5 кг) с системой самонаведения.

Достижения в области радиоэлектроники, создании новых ракетных топлив и материаловедении позволили к 1990 годам значительно продвинуть процесс разработки спутников-носителей и малогабаритных антиракет. Основная задача нового оружия – уничтожение МБР и БРПЛ на активном участке, участке разведения боеголовок и поражение боеголовок на баллистическом участке траектории их полета.

Рассматривается задача создания гиперскоростной электромагнитной пушки (в некоторой отечественной и зарубежной литературе этот вид оружия называют «электродинамический ускоритель массы»).

Практическое претворение в жизнь идеи использования электромагнитного поля для метания артиллерийских снарядов относится к 1916 г. На ствол орудия надевались обмотки провода, затем по ним пропускали электрический ток. Снаряд под действием сил электромагнитного поля втягивался в катушки, получал необходимое ускорение и вылетал из ствола.

В то время снаряд массой 50 г удалось разогнать только до скорости 200 м/c. Было понятно, что для разгона более тяжелого снаряда необходимо создать очень сильное электромагнитное поле (т.е. увеличить число витков в обмотке и пропустить по ним большой ток) или увеличить время его воздействия на снаряд (т.е. значительно удлинить ствол пушки). Практически осуществить все это в годы Первой и Второй мировых войн не удалось.

В 1990 г. утверждена программа испытаний гиперзвуковой пушки по проекту HVG. Первые испытания показали, что такие пушки наземного базирования могли бы применяться для поражения боеголовок МБР в атмосфере на средних высотах (более 30 км), а также использоваться в системах обороны от тактических ракет при сочетании таких пушек со снарядами, имеющими ГСН и систему аэродинамического маневрирования при подлете к цели.

Привлекательность давно возникшей идеи создания таких пушек состоит в том, что они могут обеспечить уничтожение боеголовок противника за счет высокой скорострельности большим числом дешевых управляемых снарядов. При этом относительно высокая стоимость каждой пушки (а все без исключения проекты СОИ проходят всесторонний квалификационный анализ, главным критерием которого является «эффективность–стоимость») компенсируется низкой стоимостью снарядов и возможностью перехвата большого числа боеголовок, особенно при отражении массированной атаки.

В пушках проекта HVG используется электромагнитный (электродинамический), электротермический и другие перспективные способы разгона снарядов до чрезвычайно высоких скоростей. Это очень важно для любого кинетического оружия, но особенно важно для оружия СОИ, где скорости полета объектов атаки доходят до 7,5 км/с.

Реальная скорость подлета ББ к поверхности земли является национальным секретом державы, обладающей МБР, и зависит от аэродинамических характеристик блоков и возможностей их маневров в верхних слоях атмосферы. Однако, в американской печати упоминалось, что головная часть, атакующая наземную цель по оптимальной траектории без осуществления маневров, имела скорость у поверхности земли 3 км/с.

Пороховой заряд даже теоретически не может обеспечить такой скорости, так как скорость разлета молекул пороховых газов при быстром горении (взрыве) достигает только 3 км/с. Поэтому естественно, что дульная скорость снаряда не превышает 2 км/с.

Национальная программа создания в США такой пушки была начата сухопутными войсками, ВВС и управлением DARPA (ДАРПА) в 1978 г.

Тогда эта программа предусматривала создание тактических артиллерийских электромагнитных пушек, но в 1983 г. была переориентирована на разработку стратегических средств перехвата МБР и их боеголовок.

Комиссия во главе с Дж. Флетчером отметила, что это новое оружие для ПРО является средством ближайшей перспективы. В этом же году ряд крупнейших фирм Америки («Дженерал Дайнэмикс», «Вестингауз», «Дженерал Электрик», «Линг-Темко-Воут», «Дженерал Атомик», «Мартин-Мариетта», «Литтон», «Рокетдайн», «GА Технолоджиз», «Дженерал Рисерч», «Физикс Интернешнл», «Аэроджет»и др.) вложили в свои собственные научные работы по этому направлению более 1 млн. долл. каждая.

Наиболее перспективной по конструкции многие фирмы сочли рельсовую электромагнитную пушку («рельсотрон»), которая, по сути дела, представляет собой линейный электродвигатель постоянного тока.

Ток большой силы проходит по нижней рельсовой направляющей к сердечнику и возвращается по верхней рельсовой направляющей. Магнитные поля, образующиеся вокруг рельсовых направляющих, создают между ними однонаправленное (униполярное) поле. Замкнуть контур магнитного поля можно, например, поместив внутри шин подвижную металлическую тележку (сердечник). Далее в «работу» вступают силы Лоренца, действующие под прямым углом к линиям силового поля, и создают мощный выталкивающий импульс.

Сердечник-тележка, используемый в качестве метательного снаряда, начнет скользить между двумя рельсовыми направляющими. Причем однонаправленное поле взаимодействует с индуцируемым в сердечнике током, создавая дополнительную силу, также действующую под прямым углом к параллельным рельсовым направляющим.

В августе 1984 г. в США были проведены первые стрельбы. Скорость метания вначале составляла 680 м/с, а затем 1,7 км/с. Проблема, стоявшая перед разработчиками такой пушки: достичь скорости метания управляемых снарядов массой 2 кг, равной 2–6 км/с (для тактического применения) и более 10 км/с – для использования в рамках программы СОИ.

Полагают, что задел научно-технических работ в этой области английских и австралийских ученых позволит совместными усилиями решить поставленные задачи. По мнению некоторых зарубежных специалистов, масса штатной электромагнитной пушки космического базирования первого поколения составит 25–150 т.

При скорострельности один снаряд в секунду пушка сможет метать снаряды массой 1–2 кг со скоростью 5–25 км/с, что позволит перехватывать МБР и их боеголовки как в космосе, так и в атмосфере.

Рассмотрим проекты электромагнитных пушек некоторых фирм. В Пикатиннском арсенале (город Денвер, штат Колорадо) разработана и построена опытная электромагнитная пушка для метания снарядов со скоростью более 4,2 км/с.

КПД пушки составил 30%. Основываясь на практических результатах работ своего арсенала, фирма «Вестингауз» разработала проект электромагнитной пушки космического базирования, габариты которой соразмерны грузовому отсеку МТКК «Спейс Шаттл».

Совместная кооперация научных разработок фирмы и Техасского университета предусматривает доведение КПД боевой пушки до 50%. С помощью экспериментальной пушки, созданной в Центре электромеханики Техасского университета (г. Остин), удалось обеспечить метание частицы высокоплотной плазмы массой 0,1 г со скоростью 40 км/с.

Управление ДАРПА, ВВС США и фирма «Линг-Темко-Воут» проводили эксперименты по метанию кубиков массой 2,5 г из материала лексан. Опытная электромагнитная пушка для имитации условий космического пространства была установлена в вакуумной камере.

Экспериментаторам удалось добиться метания кубиков со скоростью 8,6 км/с, при этом коэффициент преобразования электромагнитной энергии в кинетическую энергию кубика составил около 40%. Кубики свободно пробивали пластины толщиной 6,5 мм.

Любопытный проект электромагнитной пушки космического базирования представлен фирмой «Дженерал Рисерч». Боевая космическая станция с такой пушкой для обеспечения электроэнергией должна иметь на своем борту ядерный реактор с турбиной. Сообщалось о результатах лабораторных испытаний экспериментального образца пушки и скорости метания ею поражающих элементов, достигшей свыше 10 км/с. В боевом варианте применения такой пушки предусматривается, что ее снаряды будут иметь ГСН, включающуюся на конечном участке полета снаряда.

Свой вариант электромагнитной пушки представила фирма «Аэроджет Техсистемз». Эта гиперзвуковая пушка обеспечивает скорость метания снарядов, близкую к 25 км/с. Для уменьшения массы пушки масса самонаводящегося снаряда не должна превышать 1–2 кг, а его конструкция выдерживать перегрузки в 100 000 g.

По-видимому, последнее условие достижимо. Определенных успехов добилась корпорация «Дженерал Электрик» в деле создания снарядов для электромагнитных пушек. Техника, разработанная по совместной программе сухопутных войск и фирмы «Мартин-Мариетта» для артиллерийского управляемого снаряда «Коперхед», взята за основу в разрабатываемой системе оружия.

Точность наведения снаряда на цель планируется обеспечить пассивной лазерной ГСН, зеркало которой будет раскрываться после выстрела на конечном участке траектории полета.

Безусловно, что при такой системе наведения цель (МБР или боеголовка) должна быть «подсвечена» каким-либо низкоэнергетическим лазером космического базирования – только в этом случае отраженный от цели лазерный луч попадает в зеркало ГСН снаряда электромагнитной пушки, а его миниатюрные ракетные двигатели «довернут» снаряд на источник излучения, т.е. цель.

Имеются и другие проекты самонаводящихся снарядов. Так, по контракту с DАRРА фирмами «Дженерал Электрик» и GSD разработан телеуправляемый вариант снаряда, а корпорацией «Линг-Темко-Воут» – снаряд с инфракрасной головкой самонаведения.

Свой вклад в технику управления снарядами вносят ученые и специалисты американских фирм «Мартин-Мариетта», «Форд Аэроспейс» и «Дженерал Электрик». Ими разрабатываются почти фантастические проекты создания сверхскоростных малоразмерных управляемых снарядов массой около 10 г, изготовленных из абляционного материала, выдерживающих перегрузки 100 000 g.

Планируется, что при подходе к цели их скорость составит около 100 км/с. В качестве двигателя и средства наведения такого снаряда возможно использование среднеэнергетического лазера.

Совместные усилия американских и голландских ученых не пропали даром. Изготовленная в США Электромагнитная пусковая установка была сдана в аренду (т.е. по сути дела, напрокат) и в 1988 г. испытана при стрельбах в Нидерландах. Интересно, что лицензия на ее изготовление передана также и Дании.

Ученые стараются преодолеть несколько барьеров, стоящих на пути создания боевого экземпляра электромагнитной пушки. Первый из них – совместить несовместимое: добиться большой скорости снаряда при небольших размерах самой пушки.

Расчеты ведущих советских физиков показывают, что при типичном времени разгона снаряда в несколько сотых долей секунды длина пушки составит около 125 м при скорости снаряда 10 км/с и 500 м – при скорости 20 км/с. В докладе комиссии Дж. Флетчера упоминается в качестве конечной цели создания кинетического боевого оружия ускорение 105 g и скорость 20 км/с. Таким параметрам на современном этапе развития науки и техники соответствует электромагнитная пушка с длиной ствола 200 м. Добиться необходимой конечной скорости снаряда можно двумя способами: увеличить магнитное давление или уменьшить массу снаряда. Последний способ явно бесперспективен – уместить в маленьком снаряде ГСН, БЦВМ, ракетные двигатели, запасы топлива и источники питания просто невозможно. Поэтому идут по пути увеличения электромагнитного поля.

И тут на пути ученых стоит второй барьер – при определенных давлениях достигается предел механической прочности. Причем, если сами шины-рельсы можно сделать достаточно массивными для компенсации их распирания внутренним давлением сил Лоренца (хотя для космического базирования это крайне нежелательно из-за увеличения массы), то избавиться от их нагрева при прохождении мгновенного и огромного по силе тока – задача трудная.

Тепловой нагрев шин сильно ограничивает скорострельность пушки и так же, как и в обычных артиллерийских системах, снижает точность попадания вследствие частичной деформации ствола. Третьим барьером, стоящим на пути разработчиков электромагнитных ускорителей массы, является то, что контактная тележка при мгновенном воздействии гигантского тока расплавится, частично испарится, а частично превратится в плазму.

Такое плазменное облако будет являться своеобразным поршнем для снаряда, который должен быть электрически изолирован от него. Само же облако, напротив, должно иметь хороший электрический контакт с шинами. Вот почему в печати часто упоминаются снаряды для рельсотронов из диэлектрического материала (например, лексана).

Для повышения точности стрельбы снаряд должен перед выходом из ствола оторваться от облака плазмы. Сделать это, на первый взгляд, очень просто – разорвать электрическую цепь. Но при больших токах это часто приводит к большим перенапряжениям и, как следствие, пробоям обмоток.

Кроме того, снаряд в момент отрыва от плазменного облака-поршня может получить случайный импульс и вылететь из ствола с некоторым угловым отклонением. На дальностях в 1000–3000 км оно составит такое расстояние, что не хватит топлива для «доворота» снаряда до цели. Сообщалось о разгоне снарядов с помощью самой плазмы, но это ни в коей мере не решает поднятых проблем.

Особенно сложной проблемой в новом оружии является энергетическое обеспечение. Для создания огромных токов в ограниченное время применяются униполярные генераторы.

Униполярный – это бесколлекторный генератор постоянного тока. На статоре простейшего униполярного генератора (соосно с валом) расположены две тороидальные (круговые) катушки возбуждения, создающие в кольцевом зазоре между статором и якорем постоянный магнитный поток.

Собственно говоря, это своеобразные маховики. Но как раскрутить их в космосе и какая энергия должна поддерживать их момент вращения во время создания магнитного поля при выстреле, связанным с резким уменьшением оборотов, чего допустить никак нельзя – поле нужно поддерживать постоянным.

Если от пушки требуется высокая скорострельность, то энергия должна запасаться заранее. Это, по некоторым оценкам, может вызвать увеличение массы новой системы оружия до тысячи тонн, что никак неприемлемо для космического базирования. Вот почему усилия многих фирм направлены на миниатюризацию конструкций униполярных генераторов.

Этим, в частности, занимается Техасский университет, разработки которого позволяют надеяться на уменьшение диаметра и массы генераторов с 1,5 м и 7 т до соответственно 0,7 м и 1,5 т при одновременном увеличении их энергии с 5 до 6,2 МДж.

Сотрудники этого же университета создают импульсный генератор, обеспечивающий генерирование, накопление электроэнергии и охлаждение системы. Генератор будет работать на частоте 60 Гц и обеспечивать скорострельность 60 выстрелов в секунду.

Фирмы «Литтон», «Аэроджет», «Вестингауз» и «Дженерал Электрик» сконцентрировали совместные усилия в деле создания электромагнитной пушки космического базирования, система электропитания которой будет состоять из ядерного реактора (или газотурбогенератора), сопряженного с униполярным генератором мощностью 40 МВт.

Создание скорострельной электромагнитной пушки с газогенератором на жидком кислороде и турбиной для раскрутки униполярного генератора осуществляют корпорации «Рокетдайн» и «Вестингауз».

Посильный вклад в дело создания электромагнитных пушек стараются внести фирмы, ранее специализировавшиеся на разработке ядерных ускорителей «GA Текнолоджиз», «Линг-Темко-Воут», «Вестингауз», «Дженерал Электрик» и «Электромагнетик Ланч Рисерч».

Они разрабатывают ускоритель с КПД преобразования электроэнергии близким к 50%. Как считают некоторые известные ученые, с учетом электрических, механических и тепловых потерь общий КПД электромагнитных ускорителей массы составляет примерно 10%.

Существенным подспорьем решения этой задачи явится создание системы охлаждения источника питания для обеспечения его многократного включения. В этом направлении проводит эксперименты фирма «Вестингауз» в содружестве с учеными Пикатиннского арсенала (принадлежащего этой фирме).

Фирма «Вестингауз» разрабатывает также технику, заимствованную из программы энергии ядерного синтеза. Эту технику планируют использовать при создании униполярных генераторов с высокой плотностью энергии. В таких генераторах предполагают применять алюминиевые роторы и титановые конструкции, охлаждаемые жидким кислородом или гелием. Уже созданные униполярные генераторы развивают ток более 1 МА при напряжении десятков вольт.

Важным моментом, влияющим как на скорострельность пушек в целом, так и на увеличение срока жизни их стволов, является начальное ускорение снарядов. Именно в первый момент прохождения огромного тока по шинам-рельсам возникает распирающий момент, который начинает выталкивать тележку-сердечник из ствола.

При этом необходимо сдвинуть с места как тележку, так и снаряд, имеющие относительно большую массу покоя. Ряд фирм стараются устранить этот нежелательный эффект. В настоящее время рассматриваются способы первоначального ускорения снаряда. Первый из них связан с традиционным решением – первоначальный импульс снаряд получает от порохового заряда и далее, попадая в сильное электромагнитное поле, ускоряется до необходимого значения.

Это – так называемая газоинжекционная система предварительного разгона (для предотвращения разрушения направляющих шин-рельсов при метании снаряда из неподвижного положения). Этот способ уже опробован в лабораториях города с милым названием Санта-Барбара (штат Калифорния), принадлежащих фирме «Дженерал Моторс». Метание поражающих элементов обеспечивалось газодинамической электромагнитной пушкой со скоростью 7 км/с. Результаты испытаний оказались более чем убедительными.

В основе второго способа (его претворяет в жизнь фирма «Вестингауз») положена электрическая система предварительного разгона снарядов. Разновидностью этого способа является создание корпорацией «Линг-Темко-Воут» совместно с Центром электромеханики при Техасском университете источников распределенной энергии, обеспечивающих подвод электроэнергии по всей длине канала ствола в пяти зонах.

По этому же пути пошли ученые Лос-Аламосской лаборатории (штат Нью-Мехико), обещавшие в недалеком будущем провести демонстрационные испытания электромагнитной пушки с источником распределенной энергии. Объявлено, что снаряды пушки будут иметь массу около 1 г при скорости метания 20 км/с.

В целом многие зарубежные специалисты считают, что электромагнитные пушки в перспективе смогут обеспечить метание самонаводящихся снарядов массой 2,7–3,2 кг на дальность 3–5 тыс. км со скоростью 35 км/с. При этом длина пушки составит 45 м.

Считается, что такие скорости обеспечат перехват МБР и отделившихся боевых блоков на всей без исключения траектории их полета. Подчеркивается, что наиболее оптимальным будет применение таких пушек на баллистическом участке траектории полета боеголовок, а для точности наведения снарядов необходимо осуществлять подсвет целей низкоэнергетическим лазером самой БКС.

Любопытны данные анализа, проведенного американскими специалистами. Они убедительно показывают, что по сравнению с высокоэнергетическими лазерами, пучковым оружием, ядерными боевыми частями эквивалентной мощностью 25 т тротила и рентгеновскими лазерами с ядерной накачкой электромагнитные пушки обеспечивают воздействие большей энергии на единицу площади на дальности 2000 км при скоростях полета снаряда 10–20 км/с.

Из-за аэродинамического нагрева скорость полета снарядов в атмосфере не превышает 4,5 км/с. Однако технологии, полученные в результате работ в области повышения скорости входа боевых блоков MБР в атмосферу, позволили избавиться от этого недостатка. И не только традиционным применением теплозащиты. Так, фирмы «Вестингауз» и «Аэроджет» работают в области систем испарительного охлаждения, основанных на введении жидкости в пограничный слой ударной волны через пористое покрытие снаряда.

Первыми приступили к исследованиям возможностей электромагнитных ускорителей массы военно-морские силы США. Программа этих работ продвинулась так далеко, что в настоящее время рассматривается возможность использования электромагнитных пушек для замены корабельных скорострельных установок «Вулкан-Фаланкс» и обеспечения защиты от противокорабельных ракет.

Сухопутные войска также рассматривают применение нового вида оружия. Большой вклад в формирование у армейского руководства позитивного отношения к электромагнитным пушкам внесла своими достижениями корпорация «Вестингауз». Работы фирмы по созданию новых импульсных источников энергии для стратегических систем привели к проектированию мощного наземного униполярного генератора массой 5,4–6,8 т, устанавливаемого на гусеничном шасси.

Ранее генераторы аналогичной мощности имели вдвое большую массу. Фирмой разработаны устройства многократного переключения тока, рассчитанные на применение в артиллерийских системах скорострельностью несколько выстрелов в минуту. Наконец, как результат описанных работ, фирмой был разработан проект противотанковой электромагнитной пушки, представляющий собой пушку калибром 155 мм на гусеничном шасси М109.

В настоящее время обсуждается возможность применения электромагнитных пушек в дальнобойной артиллерии. Предполагается, что дальность стрельбы таких пушек составит 50 км, а их снаряды будут оснащаться датчиками для наведения на конечном участке траектории полета.

Корпорации «Рокетдайн» и «Вестингауз» прочно завоевали позиции в создании скорострельных электромагнитных пушек для ВВС (и ПВО) США. Опытный образец такой пушки длиной 7,6 м и высокой скорострельностью (по некоторым источникам, 500 выстрелов в минуту) по габаритным размерам вполне удовлетворяет требованиям заказчиков. Для этой пушки фирма «Рокетдайн» модифицирует турбогенератор, ранее применявшийся на МТКК «Спейс Шаттл», а фирма «Вестингауз» будет строить униполярный генератор.

Среди достигнутых успехов отмечаются:

продолжение работ по созданию электромагнитной пусковой установки Thunderbolt SUVA11 – испытательного стенда, способного выстреливать крупнокалиберные снаряды с большой скоростью;

создание для проекта НVG самого крупного в мире импульсного источника энергии;

ввод в действие электротермической системы на энергию 60 МДж и демонстрация материалов крупнокалиберных стволов скорострельных пушек, выдерживающих более 75 выстрелов из одного ствола без замены его материальной части;

испытательные стрельбы однозарядных экспериментальных пушек на энергии 9 МДж;

начало исследований в области создания других видов электромагнитных пусковых установок.

В качестве задач на будущее, поставленных перед научно-исследовательскими организациями, в докладе отмечены следующие:

испытания крупногабаритных скорострельных пушек и пушек, стреляющих одиночными выстрелами, с дульной энергией до 20 МДж;

разработка космического снаряда массой 2 кг и менее;

исследование возможности совместной работы аппаратуры снаряда (процессора, инерциального измерительного блока, головки самонаведения и ракетных двигателей) в условиях перегрузок до 100 000 g и воздействии мощных электромагнитных сил в стволе пушки;

изучение возможности использования в качестве снаряда, разрабатываемого по проекту «Бриллиант пеблз», миниатюрного перехватчика массой менее 500 г, что позволит резко снизить массу системы электропитания и всей БКС.

Штрихи к национальной противоракетной обороне США. В зарубежной печати постоянно появляются различные варианты и концепции создания НПРО Америки. По далеко не полным данным насчитывается более 27 вариантов построения такой ПРО.

Чем же располагают США для борьбы с баллистическими ракетами различных классов и что еще нужно сделать для создания полноценной системы национальной противоракетной обороны?

Американцы имеют на сегодняшний день достаточно далеко «продвинутую» и отработанную на земле (и макетно в космосе) программу космических спутников-перехватчиков «Бриллиант пеблз» (Блестящие камешки).

Это – миниатюрные искусственные спутники земли – ИСЗ-перехватчики для уничтожения непосредственным столкновением с межконтинентальной баллистической ракетой (МБР) или ее боевыми блоками (боеголовками). По зарубежной информации они представляют собой цилиндрическое тело длиной около 1 м, диаметром, примерно, 30 см и массой около 40 кг.

Для атаки целей в космическом пространстве (взрывчатого вещества на борту не предусмотрено) они оборудуются чувствительной инфракрасной (тепловой) аппаратурой обнаружения и самонаведения, а также корректирующими ракетными двигателями. Согласно плану спутники будут равномерно развернуты на космических орбитах высотой 450 км, по команде с земли находить цель в зоне их действия, включать корректирующую двигательную установку, сходить с орбиты и врезаться в боевой блок или ступень разведения боеголовок.

Именно Джордж Буш в 1991 году утвердил ассигнования на проработку системы ограниченной ПРО с 1000 ИСЗ-перехватчиками «Бриллиант пеблз». В создании спутников отличились конструкторы фирм «Мартин Мариетта» и «Рокуэлл».

Этот спутник – одно из самых совершенных, доработанных до боевого образца, средств поражения МБР и их боеголовок вне атмосферного участка их полета. Зона поражения этих спутников определяется запасом топлива на их борту и составляет около 2000 км.

Первичную информацию о составе сил и средств, задействованных в ракетном ударе противника, спутники-перехватчики будут получать с бортов существующих ИСЗ раннего предупреждения о ракетном нападении (типа ИМЬЮЗ) и с вновь разработанных (но пока не запущенных) спутников-целеуказателей «Бриллиант айз» (Блестящие глазки).

Спутники «Бриллиант айз» – это продукт кооперации ведущих американских фирм «Боинг», «Хьюз», «Рокуэлл и Лорал». По некоторым данным масса такого многофункционального спутника с инфракрасной аппаратурой наблюдения, системой связи, бортовой ЭВМ, солнечными батареями и запасом топлива для ориентации в космическом пространстве будет составлять чуть более 200 кг.

Спутники предполагается запускать на орбиты ракетой-носителем «Пегас» с борта стратегического бомбардировщика В-52G, -52Н. Именно эти ИСЗ американцы намерены объединить в низкоорбитальную (высота 450 км) группировку (60–80 единиц) для обнаружения, сопровождения, селекции МБР и их боевых блоков в облаке ложных целей и наведения спутников-камикадзе из группировки «Бриллиант пеблз».

Еще в марте 1985 года министр обороны США К. Уайнбергер официально пригласил присоединиться к программе Стратегической оборонной инициативы (СОИ) всех союзников по блоку НАТО, а также Японию, Австралию и Израиль. В мае 1986 года в программу «звездных войн» официально вошел Израиль.

Его фирмы «Рафаэль», «Исраэль эйркрафт индастриз» и «Элон электрооптике» активно включились в работы по созданию мощных лазерных установок, специальных компьютеров и роботов с искусственным интеллектом. А летом 2000 года на полигоне США были проведены испытания американо-израильского боевого лазера.

В условиях, приближенным к боевым, впервые была сбита ракета, российской системы залпового огня «Град» длиной 3 метра и диаметром 12,5 см с осколочно-фугасной головной частью (именно такие ракеты запускались на израильскую территорию из Ливана боевиками организации «Хезболлах» несколько лет тому назад).

После испытаний генерал-лейтенант Джон Костелло, командующий войсками ракетно-космической обороны США, заявил: «... только что мы превратили научную фантастику в реальность». Таким образом, в настоящее время Израиль располагает первым в мире боевым противоракетным лазером наземного базирования ближнего радиуса действия. И хотя по уверениям руководства Америки такое оружие не планируется к использованию в вооруженных силах страны, еще весной 1997 года в западных средствах информации появилось сообщение о том, что США планируют в конце 2002 года отправить в испытательный полет «Боинг-747» с высокомощным химическим лазером на борту. По расчетам специалистов луч лазера будет способен разрезать обшивку стартующих баллистических ракет. Барражирование таких самолетов близь территории страны, которая намерена запускать их, может свести на нет ее ответный (или упреждающий) удар.

Идея создания гиперскоростной электромагнитной пушки (электродинамического ускорителя массы) была реализована в 1916 году. На ствол орудия надевались обмотки из провода и по ним пропускали электрический ток. Снаряд под воздействием сил электромагнитного поля втягивался в катушки, получал необходимое ускорение и вылетал из ствола. В то время снаряд массой 50 грамм удалось разогнать только до скорости 200 м/с.

Идея создания оружия на этих принципах оказалась востребованной в наши дни для борьбы с МБР и их боеголовками. Уже первые испытания, проведенные в начале 1990-х годов показали, что такие пушки наземного базирования могли бы применяться для поражения боеголовок МБР в атмосфере на средних высотах (более 30 км).

Их также с успехом можно использовать в системе обороны от оперативно-тактических и тактических ракет при сочетании пушек со снарядами, имеющими головку самонаведения и систему аэродинамического маневрирования при подлете к цели. При этом высокая стоимость самой пушки компенсируется высокой скорострельностью большого числа дешевых управляемых снарядов, что позволяет осуществлять отражение массированной атаки.

В настоящее время, по имеющемся в средствах массовой информации сведениям, скорости метания снарядов массой 800 грамм достигли 2–8 км/с. Многие зарубежные специалисты считают, что такие пушки в ближайшем будущем будут способны обеспечить метание самонаводящихся снарядов массой 2,7–3,2 кг на дальность 3–5 тысяч километров со скоростью 35 км/с. При этом длина рельсов, использующихся вместо ствола пушки, составит 45 м.

Подчеркивается, что наиболее оптимальным будет применение таких пушек на баллистическом участке полета боеголовок как в космосе, так и в атмосфере. Их эффективность будет зависеть от скорострельности, а также скорости и возможности использования самонаведения поражающих элементов на подлетающие к объекту боевые блоки баллистических ракет. По мнению зарубежных специалистов, опытные образцы электромагнитных пушек наземного базирования на сегодняшний день нуждаются в минимальной доработке до боевого образца.

Еще в 1990 году некоторыми американскими фирмами были разработаны и опробованы электромагнитные пушки космического базирования (их габаритные размеры соизмеримы с размерами грузового отсека МТКК «Спейс Шаттл»). В качестве снаряда в них применялись частицы высокоплотной плазмы массой 0,1 г, которые вылетали из ствола со скоростью 40 км/с – разрушение (или взрыв) боеголовки при встрече с таким «снарядом» неминуемо.

Специалисты-разработчики считают, что для обеспечения высокой вероятности поражения взлетающей МБР необходимо выпустить четыре таких «снаряда».

Для того чтобы организовать минимально эффективную национальную ПРО для защиты от ограниченного ракетного нападения только при помощи противоракет наземного базирования Соединенным Штатам Америки, необходимо кроме имеющейся базы противоракет Гранд-Форкс (штат Сев. Дакота) построить еще шесть: на Аляске, Гавайях, а также на Северо-Востоке, Северо-Западе, Юго-Востоке и Юго-Западе страны.

Каждая база должна иметь на вооружении, как минимум, 100 противоракет в шахтах. На каждой базе должна быть установлена специальная радиолокационная станция для обнаружения боевых блоков, определения параметров их траектории и наведения на них противоракет. (Кстати, в случае начала работ по созданию НПРО, первая такая станция по планам американцев появится на Аляске, через которую проходят вглубь страны оптимальные траектории баллистических ракет таких стран как Россия и Китай).

Высокоскоростные противоракеты должны уметь перехватывать цели как в атмосфере, так и за ее пределами. По зарубежным данным американская ракета-перехватчик должна иметь следующие параметры: скорость полета – 4–8 км/с; дальность перехвата – 200–5000 км; высота перехвата – 15–1000 км. Добиться указанных характеристик в одном типе ракеты – задача не из легких.

Но американцы пошли по оптимальному пути: в качестве первых, разгонных ступеней они использовали стоящую более 30 лет на вооружении и отработанную как телега МБР «Минитмен». В различных вариациях противоракет (проекты НОЕ, ЕRIS и других) используются комбинации первой и второй или второй и третьей ступеней этой боевой ракеты.

Вывод: развертывание НПРО – это начальный этап для последующего довооружения системы национальной противоракетной обороны другими, более эффективными средствами борьбы с баллистическими ракетами и постепенное превращение ее в глобальную противоракетную оборону в интересах одной страны.