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