Текст книги "100 великих рекордов военной техники"

Были у нас попытки поставить сверхмощный лазер и на самолет. Так, с 1983-го по 1987 год в рамках проекта «Терра-З» были проведены испытания лазерной установки весом около 60 тонн, установленной на летающей лаборатории «Ил-76МД» («А-60»).

Для питания лазера и сопутствующей аппаратуры в обтекателях по бокам фюзеляжа были установлены дополнительные турбогенераторы. Штатный метеорадар заменили бульбообразным обтекателем на специальном переходнике, к которому снизу был пристроен продолговатый обтекатель поменьше. Очевидно, там размещалась антенна системы прицеливания, которая поворачивалась в любую сторону, ловя цель. От обширного остекления штурманской кабины осталось лишь по два окошка с каждого борта: очевидно, это было сделано для того, чтобы не ослепить экипаж во время боевого применения лазера.

Чтобы не портить аэродинамику самолета еще одним обтекателем, оптическую головку лазера сделали убирающейся. Верх фюзеляжа между крылом и килем был вырезан и заменен огромными створками, состоящими из нескольких сегментов. Они убирались внутрь фюзеляжа, а затем наверх вылезала башенка с пушкой.

За крылом имелись выступающие за контур фюзеляжа обтекатели с профилем, подобным профилю крыла. Грузовая рампа сохранялась, но створки грузового люка были сняты, а люк зашит металлом.

Доработку самолета выполнили Таганрогский авиационный научно-технический комплекс имени Бериева и Таганрогский машиностроительный завод имени Георгия Димитрова, выпускавший «А-50» и противолодочные самолеты Ту-142.

О ходе испытаний этого боевого лазера до сих пор практически ничего не известно – настолько секретными они были. И все-таки можно предположить, что они оказались не очень успешными. Поэтому, когда лаборатория «А-60», базировавшаяся на аэродроме «Чкаловский», в начале 90-х годов по непонятной причине сгорела, никто не сделал попыток ее восстановить. Видно, не очень-то она и нужна…

Летающая лаборатория «Ил-76МД» («А-60»)

Почему так получилось, можно понять по американскому опыту. Аналогичная самолетная установка на химическом лазере способна за один полет произвести всего 6 «выстрелов». После этого самолет должен сесть, а его команда произвести перезарядку лазерной установки.

А вот первая, единственная в своем роде корабельная лазерная система ПВО под кодовым наименованием «Айдар», создание которой курировал лично тогдашний главком ВМФ СССР С. Горшков, особой славы себе так и не снискала. И вот почему.

Первую флотскую боевую установку для маскировки разместили на безобидном на вид черноморском сухогрузе «Диксон».

Первый залп «Диксон» произвел в 1974 году на полигоне под Феодосией с дистанции в 4 км. Луч мишень достиг, однако его действие оказалось сравнимо с «солнечным зайчиком» от обычного зеркала – слишком уж велики оказались потери мощности в атмосфере. Стало понятно, что установку надлежит еще основательно дорабатывать.

Над ней бились еще до 1985 года. В конце концов лазерный луч стал прожигать обшивку самолета на дистанции 400 м. Но, чтобы добиться этого, на сухогрузе пришлось специально разместить дополнительную энергетическую установку, которая сутки работала исключительно на зарядку конденсаторов лазерной батареи для единственного «выстрела».

Понятное дело, для создания эффективной ПВО, тем более ПРО, такая система не годилась. А потому об «Айдаре» забыли. Причем настолько, что при дележе Черноморского флота «Диксон» вместе со всем оборудованием, говорят, достался Украине.

В наши дни специалисты, похоже, возлагают основные надежды на иные системы. Скажем, в новосибирском Академгородке недавно начал работать самый мощный в мире лазер на свободных электронах. Излучение на выходе может достигать 100 кВт, сообщил один из разработчиков, доктор химических наук Александр Петров, что как минимум в 10 000 раз больше, чем у известных аналогов. Размеры установки вполне соответствуют масштабу проекта: она занимает весь двухэтажный корпус нового Сибирского центра, расположенного в Академгородке.

Пару лет назад ученые из НИИ лазерной физики (Санкт-Петербург) продемонстрировали готовность взяться за создание атомных «игл» – сверхузких пучков света и нейтральных атомов. В перспективе это позволит изучать ядерные реакции без гигантских ускорителей и подземных ядерных взрывов, создать сверхплотные носители информации и… новое оружие.

Основная задача, которая сегодня стоит перед учеными, – достичь «эффекта инженера Гарина», то есть увеличить плотность потока энергии в лазерном луче. Известно, что это можно сделать, либо «укорачивая» по времени световые импульсы, либо уменьшая диаметр пучка. Пучок пытались сузить и с помощью обычных линзовых систем, и применяя эффект «самофокусировки», то есть когда линза под действием мощного излучения в определенной среде становится как бы «протяженной». Но при всех ухищрениях диаметр светового пучка все же оставался недопустимо большим – превышающим длину световой волны. И многие стали считать: данное ограничение принципиально непреодолимо, сделать «концентрированный» лазерный луч не удастся…

Боевые лазеры в космосе

Однако открытие – это всегда исследование невозможного. Сотрудники НИИ лазерной физики под руководством профессора Н. Розанова ныне теоретически строго доказали, что природой не поставлено ограничений на ширину пучков. Ученые-питерцы считают, что технически возможно уже в ближайшем будущем получить оптическую «иглу» с огромной концентрацией электромагнитной энергии.

С ее помощью удастся решить разные задачи. Например, формировать изображения объектов, размеры которых гораздо меньше длины световой волны, записывать информацию с невиданной сегодня информационной плотностью, производить элементы наноэлектроники с размерами, близкими к размерам атомов.

Исследователи говорят и о возможности создания атомных «игл» – мощных пучков нейтральных атомов, диаметр которых всего несколько микрон. По мнению российских ученых, такие «иглы» смогут произвести настоящую революцию в практических ядерных исследованиях поскольку позволят отказаться от справедливо тревожащих общественность экспериментов в огромных реакторах и при подземных ядерных взрывах. Не понадобятся новые гигантские (по размерам и по стоимости) ускорители, и в то же время опыты будут не виртуальные (в компьютерах), а реальные – только с микроскопическим количеством «рабочего тела».

Перспективы, что ни говори, весьма радужные. Но, обрисовывая их, ученые стараются помалкивать о другой стороне возможного создания «гиперболоида» – о военном деле. Но кто знает, быть может, именно эта разработка послужит основой для очередного «асимметричного» ответа заокеанским друзьям-соперникам? Тем более что те ведь тоже не сидят сложа руки…

В июле 1983 года в США были проведены первые успешные попытки перехвата ракет с помощью лазера, установленного на борту самолета-лаборатории ABL.

В другом эксперименте с самолета А-7 было последовательно выпущено пять ракет «Сайдуиндер» класса «воздух – воздух». Их инфракрасные головки самонаведения были ослеплены лазерным лучом, ракеты сбились с курса и самоликвидировались.

Летом 1985 года во время полета очередного шаттла космонавты смонтировали призматическое зеркало диаметром 20 сантиметров на иллюминаторе входного люка и поймали с его помощью лазерный луч, посланный наземным лазером, который располагался на острове Мауи.

Наконец, наибольший фурор произвел эксперимент, который специалисты США провели в сентябре 1985 года с участием довольно мощного (2,2 МВт) фторводородного инфракрасного лазера «Миракл». Посланный им луч за 12 секунд прожег отверстие в корпусе бака ракеты «Титан-1». Она потеряла устойчивость и взорвалась. Американская печать, не скрывая своего восторга, сообщила, что лазер «разнес эту штуку буквально на куски». Однако позднейшее расследование показало, что «фокус» состоял в том, что оболочка ракета была предварительно и специально накачана сжатым газом сверх всякой меры для пущего эффекта, на который в реальных условиях рассчитывать не приходилось.

И все же, судя по всему, химические лазеры – это вчерашний день техники. Ныне в боевых системах вместо химикатов, при помощи которых в факеле раскаленных газов создается лазерный луч и с которыми много мороки, используют особый вид стекла.

Схема же тут такая. Сильная импульсная лампа посылает поток фотонов сквозь девять неодимовых легированных стеклянных дисков. По пути световой поток, частицы которого – фотоны – можно было сравнить с толпой необученных новобранцев, превращается в дисциплинированную воинскую колону, где все шагают в ногу. Физики называют такой свет потоком когерентного монохроматического излучения.

По пути в эту «воинскую колонну» добавляют еще энергии, и, набрав мощь, фотоны вырываются из торца кристалла, имея уже достаточно сил, чтобы нагреть металл на расстоянии 200 м до точки плавления. Остается добавить систему управления, которая будет наводить и удерживать луч на мишени, и компьютер с базой данных, который бы подсказывал, на какой части заряда нужно фокусироваться, чтобы получилось, например, идеальное устройство для безопасного уничтожения неразорвавшихся боеприпасов.

Если смотреть шире, то армия США рассматривает лазеры такого типа как идеальное оборонительное оружие. «Половина всех потерь живой силы – от неуправляемых ракет малого калибра, артиллерии и минометов. Именно такие объекты и способен уничтожить наш лазер», – подчеркнул Чип Харди, руководитель проекта по разработке неодимовых полупроводниковых лазеров.

Впрочем, бригадный генерал Джон Уриас, главный специалист по лазерам в армии США, указывает, что у полупроводниковых лазеров тоже есть свои недостатки. «Если такой лазер перегрелся – вся система тут же отключается», – сказал генерал.

Тем не менее исследователи Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния), разработавшие 10-киловаттный полупроводниковый лазер, утверждают, что его мощность можно увеличить до 100 кВт, что позволит подрывать вражеские ракеты на расстоянии около 8 км.

При этом исследователи Ливерморской лаборатории утверждают, что разработали способ быстрого охлаждения лазера между «выстрелами» без утраты его прочности и прочих его параметров. В 2007 году они хотят представить образец такого 100-киловаттного лазера на полигонные испытания.

Однако, чтобы такое оружие было достаточно эффективно, необходимо достичь не виданных ныне показателей.

Прежде всего – повысить его скорострельность. В современном скоротечном сражении необходимо уничтожать одновременно большое количество целей в кратчайшие сроки. Поэтому лазерное оружие должно быстро перенацеливаться, затрачивать на поражение каждой цели не более нескольких секунд.

Очевидно, что при этом требуется большая плотность излучения. Следовательно, сама лазерная установка должна иметь источник энергии огромной мощности, хитроумные устройства поиска и наведения на цели, а также контроля за их поражением.

По оценке российских экспертов, для одного «выстрела» по ракете фторводородному лазеру потребуется около 500 кг химического топлива. Излучение необходимо сфокусировать с помощью тщательно обработанных зеркал диаметром около 5 м. Поверхность этих зеркал должна быть обработана с высокой точностью – порядка долей микрона. Для такого зеркала необходимо иметь сложную систему охлаждения и предохранения от вибраций, систему наведения, быстродействующий компьютер, управляющий его работой. В итоге каждая такая лазерная установка, выведенная на орбиту, будет стоить сотни миллионов долларов.

Немногим лучше обстоят дела и с газовыми или эксимерными лазерами, в которых активной средой являются нестабильные соединения благородных (инертных) газов, находящихся в возбужденном состоянии. Такие лазеры генерируют излучение меньшей длины волны, которое несколько слабее, чем у химических, и поглощается атмосферой. Однако низкий коэффициент полезного действия такого лазера требует еще больших затрат энергии, а значит, сама установка имеет большие габариты и вес.

Правда, недавние наземные испытания показывают возможность значительного увеличения мощности суммарного лазерного луча путем сложения излучений большого числа малых эксимерных лазеров. При этом ученые США предполагают, что создание эксимерных лазеров большой мощности потребует меньших денежных затрат по сравнению с другими видами лазерного оружия.

Стараясь создать боевые устройства сравнительно небольших габаритов и массы, американские исследователи из Ливерморской национальной лаборатории пришли к идее уникального рентгеновского лазера с ядерной накачкой.

Комиссия под руководством бывшего директора НАСА Флетчера, ознакомившись с этой работой, в своем докладе Совету национальной безопасности рекомендовала выделить на его разработку 895 млн долларов. Однако работы над новым оружием опять-таки пошли не так гладко, как того хотел бы Пентагон. Долгое время не удавалось сконцентрировать рентгеновское излучение в нужном направлении, поскольку эти лучи проникают в материалы без отражения и преломления.

В конце концов американский специалист К. Робинсон изложил основные принципы устройства и поражающего действия этого заветного космического оружия примерно так. В простейшем виде рентгеновский лазер можно представить в виде боеголовки, на поверхности которой укрепляется до 50 лазерных стержней, направленных в разные стороны. Эти стержни имеют две степени свободы и, как орудийные стволы могут быть направлены системой управления в любую точку пространства. Внутри боеголовки размещаются мощный ядерный заряд, который должен выполнять роль источника энергии накачки для лазеров, а также система управления. Телескопические стержни длиной несколько метров имеют вдоль оси тонкую проволоку из плотного активного материала, состав которого хранится в большом секрете.

Боевое применение рентгеновского лазера военные специалисты США видели таким. Ядерно-лазерные боеголовки намеревались разместить на ракетах атомных подводных лодок. В нужный момент эти субмарины выходят море и занимают боевые позиции как можно ближе к районам базирования советских баллистических ракет.

Как только те стартуют, отдается команда и о запуске ракет с подлодок. Те взлетают, и в нужный момент компьютер на каждой ракете подаст команду на подрыв ядерного заряда. Огромная энергия, выделяющаяся при взрыве в виде излучений, переведет активное вещество стержней (проволоку) в плазменное состояние. Рентгеновский лазер сработает, выдав мощный импульс энергии, который и приведет в конце концов к разрушению ракет противника.

Однако не кажется ли вам, что гора тут родила мышь? Ведь, по подсчетам самих пентагоновских стратегов, для того чтобы сорвать атаку советских ракет, необходимо было вывести в космос по крайней мере 30 таких боевых станций. И каждая должна сработать безукоризненно…

Не проще ли атаковать с тех же подлодок стартовавшие ракеты противоракетами? Видимо, ненадежность такой стратегии понимают и в Пентагоне. А потому, кроме рентгеновских лазеров, предлагают использовать противоракеты со специальными зарядами – своего рода «ядерной шрапнелью», которая должна была поражать цели.

Впрочем, в американской системе ПРО нашлось также место и другим экзотическим видам оружия будущего, таким, например, как пучковое и микроволновое.

В основе действия пучкового оружия лежит процесс передачи энергии на расстояние с помощью заряженных или нейтральных элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов, атомов водорода. Разогнанные до высоких скоростей, они представляют собой смертельную опасность, о чем хорошо знают работники ускорителей, не входящие в рабочий тоннель во время экспериментов.

Идея же военного использования ускорителей восходит к проекту немецкого рентгенолога Шиболда, который еще во время Второй мировой войны рассчитывал использовать мощный бетатрон (ускоритель электронов) для уничтожения экипажей самолетов. Его идея получила одобрение и поддержку фельдмаршала Мильха, заместителя Геринга, однако все попытки оказались безуспешными.

Тем не менее американцы решили реанимировать разработку на новом научно-техническом уровне и использовать его для поражения ракет противника. Однако при работах выяснилось, что пучок заряженных частиц не удается сфокусировать на значительных расстояниях. Это происходит в силу электростатического отталкивания одноименно заряженных частиц, а также вследствие их отклонения магнитным полем Земли. Поэтому для создания пучкового оружия предпочтение стали отдавать использованию нейтральных частиц.

Но тут возникла новая трудность: нейтральные частицы невозможно разгонять в ускорителях. Выход был найден в том, чтобы ускорять заряженные частицы – отрицательные ионы, а затем на выходе из устройства превращать их в нейтральные путем «снятия» с них электронов.

Впрочем, даже в этом случае вследствие активного взаимодействия частиц с атомами газов воздуха пучковое оружие может эффективно применяться для поражения целей лишь за пределами атмосферы, на высотах более 200 километров. И как вытащить в космос огромные ускорители – проблема из проблем.

Тем не менее в середине 80-х годов ХХ века представитель Пентагона высоко оценил ускоритель «Белая лошадь», созданный в Лос-Аламосе специально для военных целей. В самом деле, при проведении экспериментов с помощью ускорителя ATS в 1986 году удалось получить пучок атомов водорода с током силой 10 МА и энергией частиц 5 МэВ. Это было в 100 раз выше того максимального значения тока в пучке при данной энергии частиц, которое удавалось получить за несколько лет до этого.

Оценивая потенциальные боевые возможности нового оружия, военные специалисты считают, что орбитальная боевая станция с ускорителем частиц на борту, выведенная на высоту 500–600 км, будет в состоянии уничтожать ракеты противника на дальности до 1500 км.

Однако на практике проблем тут еще выше крыши. Ускорители ведь не только громоздки, требуют для своей работы огромных мощностей. Они еще и не в состоянии пока обеспечить быструю фокусировку пучка в небольшое по размерам пятно на цели. И наконец, никто толком не знает, как именно будет воздействовать пучок излучения на те или иные материалы, устройства и системы…

Идея, конечно, была уникальная. Доктор технических наук, академик РАЕН Ремилий Федорович Авраменко предлагал сбивать межконтинентальные ракеты потенциального противника, призвав на помощь Перуна. Или, если хотите, Зевса, Тора, Юпитера, Индру… То есть, говоря проще, силы грозы.

По мнению Авраменко, современные исследователи неправильно объясняют механизм возникновения молниевых разрядов. Электрическая машина природы работает вовсе не на трении капелек воды или льдинок друг о друга.

«По всем расчетам, во Вселенной должно присутствовать колоссальное количество “скрытой” энергии, – говорил Авраменко. – Чтобы как-то объяснить ее существование, теоретики придумали неуловимую частицу – нейтрино. До сих пор ее так и не обнаружили. А вот избыточная энергия – это реальность. О ней-то и напоминают нам, в частности, разряды молний…»

Ее источником, полагал академик, является «электронная жидкость», или, если угодно, плазма, которой заполнено все мироздание.

Согласно предположениям Авраменко, в свободном состоянии электроны необычайно быстро расплываются в виде волновых пакетов. Сначала каждый крохотный сгусток представляет собой как бы точку диаметром в миллиардные доли сантиметра. А через секунду охватывает пространство в 1000 куб. км, в конечном итоге достигая вселенских масштабов. Таким образом, над нами простирается необозримый океан энергии. Надо лишь с умом его использовать.

Ремилий Федорович полагал, что ему это удалось. В качестве доказательства он при встречах с журналистской братией без лишних слов доставал из портфеля небольшую коробку, нажимал на кнопку, и перед глазами присутствующих возникала узкая плазменная струя длиной до полуметра. Такая микромолния запросто пробивала круглую дырочку в лезвии безопасной бритвы.

Раскрывать секрет удивительного «бластера» (а как еще его называть?) Авраменко не торопился. Говорил лишь, что две батарейки «Крона» по 4,5 В выдают вспышку мощностью 20 кВт.

При этом само собой подразумевалось, что, постигнув тайну молний, получив доступ к потаенным энергетическим запасам, мы сможем стать властителями Вселенной. Топливные кризисы канут в прошлое. Нефть и природный газ, уголь и атомные реакторы будут заменены самыми выгодными, безотходными и имеющимися повсюду источниками энергии. Ведь свои приборы мы будем запитывать прямо из невидимого и неисчерпаемого океана энергии.

Предполагалось, конечно, и оборонное использование феномена. Так, 2 апреля 1993 года газета «Известия» на первой полосе опубликовала сенсационное сообщение: «Накануне Ванкувера Россия предлагает США совместный эксперимент с плазменным оружием!»

В заметке указывалось возможное место проведения испытаний – тихоокеанский атолл Кваджелейк. Приводились схемы, показывающие, как с помощью наземных микроволновых или оптических генераторов создается «плазмоид», могущий сбить летящий объект.

При этом не надо строить мощных электростанций – энергии нескольких десятков бытовых аккумуляторов на каждый из мощных генераторов, входящих в комплекс, вполне достаточно.

О сенсационном российском супероружии заговорили многие средства массовой информации разных стран. Автор проекта, академик РАЕН Р.Ф. Авраменко получил всемирное паблисити.

Однако уникальный совместный эксперимент, предлагаемая стоимость которого составляла «всего» около 300 млн долларов, не состоялся. Почему?

Некоторую ясность вроде бы внес генеральный конструктор систем предупреждения ракетного нападения и контроля космического пространства НИИ дальней радиосвязи А.А. Кузьмин. Выступая в «Инженерной газете», он без лишнего политеса заявил: никакого супероружия у России нет. И в обозримом будущем не предвидится. А весь проект – «это бред».

Однако, несколько поостыв, Кузьмин признал, что, в принципе, «плазмоидный щит» действительно можно построить. И исследователи в своих экспериментах «действительно на сотнях метров создавали плазменные разряды, отклоняя летящие объекты».

А коли так, значит, вероятно, можно создать и соответствующие «бластерные мечи», способные сокрушить, например, летящие ракетные боеголовки?

«Сегодня в радиолокации хорошо известны фазированные антенные решетки (ФАР) небольшой мощности, – рассказывал Авраменко. – Она состоит из нескольких сот отдельных генераторов, причем, сдвигая друг относительно друга фазы излучения генераторов, удается почти мгновенно менять направление и фокусировку лучей.

Так вот, с помощью ФАР можно создать на высоте 50 км пятно диаметром 1 м мощного (около 10 МВт) СВЧ или лазерного излучения. Подчеркиваю, энергия фокусируется не на цели, а под крылом самолета или перед ракетой. В этой области повышается напряженность электромагнитного поля и происходит электрический разряд. В результате происходит очень быстрый нагрев воздуха, его плотность резко падает. Возникающие “воздушные ямы”, неоднородные потоки воздуха ломают крыло, закручивают объект, и он разрушается…»

При этом, по расчетам академика, чтобы уменьшить плотность воздуха раза в три, нужно было нагреть его до 1000 °C, для сего мощность установки должна составлять примерно 1 гВт.

«Этого вполне достаточно, чтобы за доли секунды уничтожить цель», – утверждал изобретатель.

Однако, в принципе, нагрев воздуха – не лучшее решение задачи. Есть более изощренный способ. Подобрав режим работы ФАР, можно в заданном месте сформировать неравновесную плазму, подобную той, что используется в лампах дневного света. Она не греет воздуха, зато так ионизирует, что в нем резко уменьшается лобовое сопротивление летящего объекта.

Это явление многократно наблюдалось в экспериментах, которые проводились в аэродинамических трубах ЦАГИ и других исследовательских учреждений.

Когда, скажем, перед пулей создавали плазмоид, то лобовое сопротивление движению уменьшалось на 40 %. Такой плазмоид и будет формироваться ФАР перед ракетой и под крылом самолета. Тогда различные части цели как бы оказываются в разных средах, что приведет к очень быстрому ее разрушению.

От теории наши исследователи перешли к практике. И еще в 1974 году создали установку мощностью 20 МВт, которая фокусировала свое непрерывное СВЧ-излучение на расстоянии 10 м. На ней были имитированы все режимы работы системы.

Так что у Авраменко были какие-то основания для перехода к крупномасштабному эксперименту «Траст», который планировалось провести совместно с США.

Однако эксперимент, на проведение которого Авраменко запрашивал 300 млн долларов, все же не состоялся.

Причин тому несколько.

С одной стороны, для реализации проекта потребуется огромная энергия. Ведь мощность только одной установки минимум 1 гВт. Это один энергоблок Чернобыльской АЭС.

Кроме того, только для одной такой установки требуется значительная площадь – примерно гектар. А их потребуется несколько, общей площадью около 1 кв. км! По самым скромным подсчетам, она обойдется в 1,5 трлн руб.

И такое антенное поле прикроет тот или иной объект лишь с одной стороны. А если ракеты прилетят с другой?.. В общем, когда эксперты умножили 1 гВт и 1,5 трлн руб. на число баз, то получились вообще фантастические цифры.

Впрочем, возможно, эксперимент «Траст» не состоялся и еще по одной причине. У американцев на примете есть свой собственный вариант подобной установки.