Один выстрел – $5. Сбивать ракеты лазером больше не фантастика: как это изменит поле боя

В Великобритании успешно испытали новое лазерное оружие DragonFire, разработка которого длилась более шести лет. Это должно стать новой страницей в борьбе британских ПВО с вражескими БпЛА. Лазер с расстояния в 1 км попадает в однофунтовую монету, способен прорезать цель, а стоимость выстрела не превышает 10 фунтов, сообщает правительство.

Это оружие может совершить революцию в боях, уменьшив зависимость от дорогостоящих боеприпасов, убежден министр обороны Грант Шаппс.

Следовательно, будущее начинается уже сегодня. Лазерное оружие перестало быть научной фантастикой. И это прекрасно понимают правительства ведущих стран, военные и разработчики.

В июле 2023 года американская военно-промышленная корпорация Lockheed Martin достигла рекордной мощности в 500 кВт для своих прототипов лазерного оружия в проекте HELSI.

Лазерный луч идет к цели со скоростью света, и от него невозможно отклониться, как это делают самолеты в случае ракетной атаки. Его не получится остановить с помощью РЭБ.

Стоимость выстрела – стоимость энергии для генератора. Для американских систем она составляет $1 за каждую попытку, для израильских – $5. Это нельзя и близко сравнить с десятками тысяч долларов, которые тратят на ракеты.

Это новый текст LIGA.net: исследуем потенциал лазерного оружия, разбираем опытные и боевые образцы оружия в разных странах и анализируем рынок лазерного оружия вместе с экспертами из Пентагона, экс-вице-маршалом Королевской авиации Британии и ведущими украинскими физиками из КНУ им. Т.Г. Шевченко.

"Есть потенциал". Лазерное оружие: что это такое

Лазерное оружие даже звучит очень привлекательно.

Его основное преимущество – скорость: практически это свет. Оно не нуждается в боеприпасах, говорит LIGA.net отставной вице-маршал Королевских ВВС Великобритании Шон Белл.

"Когда я работал в минобороны, и мы с генералитетом рассматривали лазерное оружие, то решили, что у него есть потенциал, – вспоминает он. – Но это было так дорого, что мы технологически пока не готовы".

Лазер – это английская аббревиатура LASER, которая расшифровывается как "усиление света путем вынужденного излучения".

"Это прежде всего оптический прибор, который генерирует монохроматический свет большой интенсивности", – рассказывает LIGA.net заведующий лабораторией кафедры астрономии и физики космоса Виктор Лапчук (КНУ им. Шевченко). Здесь изучают оптику и лазеры для исследования околосолнечного пространства и малых тел Солнечной системы.

В настоящее время мощности лазера достигают десятков киловатт, добавляет он. Спектральный диапазон колеблется от рентгеновских лучей до инфракрасных. Мощности в лазерных указках или уровнях – от 5 до 50 милливатт. Лазеры для гравировки и резки дерева имеют мощность в сотни ватт. Для резки металлов – должны быть уже киловатты.

Принцип действия лазерного оружия напоминает собой резку металлов.

"Это направленный пучок света, имеющий очень малую расходимость, распространяется на большие расстояния компактным диаметром, не давая большого пятна. Поэтому вся мощность, имеющаяся в пучке, концентрируется на маленькой площади вражеской техники и может ее повредить или вывести из строя", – объясняет Лапчук.

В 1973 году американская аэрокосмическая корпорация TRW Inc. (позже – Northrop Grumman) изготовила для Минобороны США первый в мире высокоэнергетический химический лазер Baseline Demonstration Laser.

Шли десятки лет разработок, содержащих множество деталей и историй тестирования твердотельных, химических и газовых лазеров.

Однако прорывом в военных лазерных технологиях стал 2009 год. В это время для Военно-морского флота США разработали лазер LaWS. Он использовал инновационную конструкцию более надежного и эффективного волоконного электрического лазера.

В серии испытаний LaWS показала способность отслеживать, поражать и уничтожать, например, беспилотные летательные аппараты.

Исследования и разработки в этой области продолжаются и свидетельствуют о том, что военные могут рассчитывать на более сложное и эффективное оружие, а поле боя скоро изменится до неузнаваемости.

Панацея на поле боя? Пока – вряд ли

Лазерное оружие – не панацея на поле боя и имеет как свои достоинства, так и недостатки. Как рассказали LIGA.net в Пентагоне, основное преимущество лазерного оружия – это прежде всего низкая стоимость выстрела.

"Начальная стоимость некоторых видов лазерного оружия – значительна. Однако из-за особенности боезаряда стоимость может быть намного ниже, – говорит LIGA.net Брайан Ботвелл, директор Управления подотчетности правительства США по науке, оценке технологий и аналитике.

Лазерное оружие не использует обычные боеприпасы и не требует механической перезарядки. В то же время оно полагается на питание и охлаждение от общего источника энергии, добавляет он.

Еще одно преимущество лазерного оружия – скорость.

"Скорость лазерного пучка – это скорость света, 300 000 км/сек. A для пули или для снаряда это – где-то километр в секунду. На расстоянии несколько километров нужно несколько секунд, чтобы пуля или снаряд долетели до цели. А лазерный пучок выстрелил – и он уже там. Поэтому для лазеров не нужно вычислять баллистику и даже знать дальность цели", – говорит Виктор Лапчук.

Есть у лазерного орудия и определенные ограничения. Прежде всего – эффективная дальность. Чем дальше лазеры от цели, тем менее они эффективны.

Следовательно, на лазерное оружие могут значительно влиять атмосферные явления: например ветер, осадки, туман и даже дым.

"Поскольку высокоэнергетические лазеры предусматривают отправку света через оптические линзы и зеркала, любое загрязнение оптики или мусор на ней будут взаимодействовать с лазерным лучом и могут потенциально повредить объектив", – объясняют LIGA.net в Пентагоне.

У них также относительно небольшой КПД, их трудно эксплуатировать, они нуждаются в источниках питания и охлаждении.

"Современные оптоволоконные лазеры имеют КПД 30%. Если лазер мощный, то соответственно нужно тянуть за собой электростанцию. Поэтому при оптической мощности лазера в 10 киловатт – для работы минимум нужно будет еще 30 киловатт", – говорит LIGA.net заведующий кафедрой астрономии и физики космоса КНУ им. Шевченко.

В настоящее время ученые и военные рассматривают разнообразное практическое применение лазерного оружия. Один из них – как средство ПВО.

Однако разрабатываются и прототипы противотанкового лазерного оружия.

Лазерное оружие, как правило, – это не стационарная станция. Ее устанавливают на всевозможные шасси: на машины, корабли или самолеты.

Установка этого оружия может быть элементарной – просто подключить радар. И вплоть до того, что придется удалить и перепрофилировать под него секции корабля ВМС.

Самой передовой лазерной системой, которую из-за атаки ХАМАС ставят на боевое дежурство Армии обороны Израиля (в рамках эксплуатационных испытаний), стал "Железный луч" – Iron Beam.

Эта система от израильской компании RAFAEL стала первым в мире энергетическим оружием, использующим лазер для нейтрализации беспилотников, ракет и минометных снарядов.

Стоимость одного выстрела израильской системы "Железный луч" (Iron Beam), как пишет экс-премьер Израиля Нафтали Беннет в своем Twitter, составляет лишь $3,50.

До этого самой известной израильской системой ПВО был "Железный купол". Однако одна ракета для этой системы стоит $70 000 – $100 000, тогда как обычная ракета, которую боевики ХАМАС производят в кустарных условиях, – в пределах $800.

Поэтому правительство Израиля ожидает, что лазерная система "Железный луч" значительно снизит затраты на оборону, хотя в начале и ожидается, что она будет работать для усиления "Железного купола".

"Я считаю, что технологии неизбежно двигаются дальше и все станет дешевле. И я думаю, что лазеры могут быть очень полезны против дронов. Наверное, в Украине лазеры стали бы очень эффективными. Тот же "Железный купол" может использовать ограниченное количество ракет ПВО, прежде чем они закончатся. С лазерным оружием заряды не заканчивались бы никогда", – сказал LIGA.net Шон Белл.

Как это работает (или нет) в мире: от США до Китая

Сразу заметим, реальная информация по лазерному оружию, любая конкретика и технические данные окутаны мраком секретности.

Редакция LIGA.net неоднократно посылала основным игрокам в области десятки запросов с просьбой хотя бы обобщенно рассказать об их разработках и особенностях лазерного оружия.

Но в конце концов находить информацию нам пришлось самостоятельно по крохам в разнообразных пресс-релизах и отчетах.

СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ AМЕРИКИ

Так или иначе, США – лидер в области разработки лазерного оружия. Здесь оно развивается так интенсивно, как нигде в мире. В 2017 году ведущая аэрокосмическая и оборонная американская корпорация Lockheed Martin продемонстрировала свою лазерную систему ATHENA.

Эта переносная наземная система состоит из трех оптоволоконных лазеров мощностью от 10 до 30 киловатт. Ее цель – борьба с малыми беспилотниками, в чем она себя успешно зарекомендовала.

Спустя два года после этого, в 2019-м, ВВС США взяли на вооружение систему лазерного оружия HELWS от компании Raytheon.

Это уже мобильная система на базе багги Polaris MRZR. Она работала 4000 часов и могла сбивать беспилотники на расстоянии до 3 км.

Однако даже это уже прошлое. Буквально прошлым летом, в июле 2023 года Lockheed Martin представила лазер мощностью 500 киловатт.

Этот лазер стал частью проекта с красноречивым названием HELSI – Инициатива масштабирования высокоэнергетических лазеров.

"Мы ожидаем спроса министерства обороны на лазерное оружие и поэтому инвестируем в нашу производственную инфраструктуру. Лазерное оружие должно иметь дополнительные уровни защиты, низкую цену и высокую точность реагирования. Это уменьшит требования к логистике", – сказал Рик Кордаро, вице-президент компании Lockheed Martin.

Кроме того, армия США в сентябре 2023 года также взяла на вооружение систему DE M-SHORAD от компании Leonardo DRS. Это прототипы ближнего действия, оснащенные 50-киловаттными лазерами и установленные на бронированных машинах Stryker. Кроме боевого лазера, включает также радар, систему управления лучом и систему наведения.

Как сообщается, у армии США сейчас – четыре таких системы.

"Американцы инвестировали много денег, в частности, в эти "звездные войны". Они хотят перехватывать баллистические ракеты, которые летят очень быстро. Это похоже на попытку сбить пулю. Для этого нужны очень мощные лазеры. Я не думаю, что эта технология сейчас доступна". Но, во всяком случае, это передовая секретная технология, если бы ее и имели США, то я уверен, что не демонстрировали бы ее на площадях, но сохранили бы как сюрприз для врагов", – говорит LIGA.net Шон Белл.

Северная Америка – впереди планеты. Прежде всего – из-за значительных инвестиций Минобороны США по внедрению лазерных технологий в армии: на флоте и в воздушных силах. МО тратит около $1 млрд ежегодно на разработку оружия направленной энергии и лазеров.

Для этого, в частности, оно заключает контракты с RTX Corporation, Lockheed Martin Corporation и Boeing Company.

Программа Self-Protect High Energy Laser Demonstrator (SHiELD) предусматривает разработку новых лазерных систем для истребителей, которые снизят угрозу от ракет. Только в рамках этой программы Lockheed Martin получил $26,3 млн на проектирование волоконного лазера.

В декабре 2022 года Lockheed Martin совместно с израильской компанией Rafael Advanced Defense Systems заключили соглашение о совместной разработке лазерного оружия для США и Израиля.

ГЕРМАНИЯ И ФРАНЦИЯ

Эти страны являются лидерами в разработках лазеров в континентальной Европе.

Немецкая компания MBDA Deutschland GmbH, дочка французского концерна MBDA (разработчик/производитель ракетных систем), вместе с немецкой Rheinmetall 22 сентября успешно завершили испытания боевого лазера на борту немецкого фрегата Sachsen.

Испытания проходили в реалистичных условиях против разных морских целей и были успешными, отмечают на сайте компании.

Лазерная система состоит из 12 волоконных лазерных модулей, каждый из которых имеет мощность 2 кВт. Лазер может достигать выходной мощности до 20 кВт. Разработчики рассчитывают, что она может использоваться для противодействия угрозе роев дронов, скоростных катеров и других морских целей.

В будущем в компании ожидают, что ее можно будет модернизировать – для уничтожения различных ракет и снарядов.

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ И США

Британская дочка американской компании Raytheon готовится получить свою первую высокоэнергетическую лазерную систему оружия. Это 15-кВт лазер разработан для защиты от БпЛА, который будет установлен на бронированную машину Wolfhound.

Как отмечают в компании, лазерная система уже прошла полевые испытания и хорошо себя зарекомендовала в сложных погодных условиях. Именно осадки и туманы являются ахиллесовой пятой лазерных систем. Все компании и спикеры заявляют, что лазерам для работы нужно чистое небо. Поэтому заявление Raytheon очень красноречиво.

Во время боевых стрельб в США эта система успешно уничтожила на ближних и дальних расстояниях десятки БпЛА, атаковавших различные объекты.

"Это кульминация десятилетий инвестиций, исследований и инноваций. Ее появление отражает наше неизменное стремление понять, как оружие направленной энергии может безопасно и эффективно работать вместе с другими элементами вооруженных сил Великобритании", – сказала Джули Финлейсон-Оделл, управляющий директор в Raytheon UK.

АВСТРАЛИЯ

Лазеры можно использовать не только для противодействия БпЛА. Так, австралийская компания QinetiQ сосредоточилась на разработке противотанкового лазерного оружия. МО Австралии инвестировало для этого в QinetiQ 12,9 млн австралийских долларов ($8,74 млн).

В настоящее время технические данные о противотанковом лазерном оружии, которое планируют разработать в Австралии, не разглашаются.

САУДОВСКАЯ АРАВИЯ И КИТАЙ

Еще один регион активного внедрения лазерного оружия – Ближний Восток. Саудовская Аравия закупает лазерные системы у компании Silent Hunter в Китае и уже активно их применяет.

К примеру, в октябре 2022 года саудиты сбили 13 иранских дронов-камикадзе Shahed-136 с помощью этой лазерной системы. Эти дроны запускали боевики-хуситы из Йемена для поражения саудовских нефтегазодобывающих установок.

Лазерная система Silent Hunter обладает регулируемой мощностью от 30 кВт до 100 кВт и способна поражать цели на расстоянии до 4 км.

ИЗРАИЛЬ

"Железный луч" (Iron Beam) – аутентичная израильская разработка от компании Rafael, которую полностью спонсировало МО Израиля.

Впервые она была представлена в 2014 году на выставке в Сингапуре, в 2022 году она успешно прошла серию экспериментов.

Ее хотели постепенно развернуть до 2027 года, но в результате серии террористических актов ХАМАС в октябре 2023 года Iron Beam взяли на вооружение и срочно ввели в эксплуатацию.

Фактически это единственная в мире лазерная система, которая проходит испытания непосредственно на поле боя.

Батарея Iron Beam состоит из радара, блока управления и двух лазерных пушек мощностью 100-150 кВт и имеет радиус действия до 7 км.

Но пока это не панацея. Она должна стать дополнительным уровнем защиты многоэшелонированной противоракетной обороны Израиля.

ТУРЦИЯ

Является одной из передовых стран, активно вкладывающих ресурсы в разработку инновационного вооружения. Две турецкие компании – Roketsan и Tubitak Bilgem недавно представили свои лазерные комплексы.

Так, Roketsan разработала систему Alka – это своеобразный симбиоз лазерного и электромагнитного оружия. Эти системы могут нейтрализовать и уничтожать взрывные устройства, БпЛА и рои дронов.

Система может функционировать как на шасси авто, так и стационарно днем и ночью. Она автоматически может обнаруживать цели, наводиться и сопровождать их. Эффективная дальность поражения целей лазером составляет от 500 метров до одного километра.

Турецкий оборонный научно-исследовательский институт Tubitak Bilgem разработал лазерную систему ARMOL. Она прошла испытания.

Боевой лазер установлен на бронированном автомобиле Otokar Cobra, имеет мощность 1,25 кВт и плавит стальную пластину толщиной 3 миллиметра на расстоянии 500 метров в несколько секунд.

Также Tubitak Bilgem работает над другими лазерными системами, такими как 20-киловаттная лазерная система YGLS для флота.

КИТАЙ

Ученые китайского Национального университета оборонных технологий в городе Чанша заявили о достижении существенного прорыва в разработке технологий лазерного оружия.

Они создали новую систему охлаждения, которая, по их словам, решает проблему накопления тепла, возникающую при работе высокоэнергетических лазеров. Это вроде бы позволяет генерировать лазерные лучи – без ухудшения производительности или перебоев.

"Проблема с лазерами дополнительно заключается в том, что воевать приходится в дождливые, влажные дни с кучей пыли в воздухе. Никто не может позволить себе иметь оружие, которое работает только при чистом голубом небе и отсутствии пыли. Дополнительно также есть и вопросы радиуса действия – как далеко лазеры могут быть мощными", – говорит LIGA.net отставной вице-маршал британских ВВС Шон Белл.

На миллиарды. Современный рынок лазерного оружия

По состоянию на 2023 год, рынок лазерного оружия оценивается в $8,60 млрд. Аналитики ожидают, что в 2028 году он вырастет до $14,15 млрд.

Насчет темпов – среди маркетологов нет согласия. Одни, как специалисты Mordor Intelligence, ожидают темпы среднегодового роста рынка лазерного оружия в пределах 10,49%. Остальные, аналитики Markets and markets, прогнозируют рост в 19,6% за этот же промежуток времени.

Аналитики отмечают: рынок растет благодаря быстрому росту военных расходов развитых стран из-за геополитических напряжений.

"В конце Второй мировой войны мы потеряли много людей. Поэтому Запад решил инвестировать в технологии, чтобы попытаться это изменить. Многие из этих технологий разрабатываются тайно и через академический мир продвигаются в военный. И хотя противоракетные лазеры слишком дорогие, но любая технология сначала дорогая – мобильные телефоны тоже в начале", – сказал LIGA.net Шон Белл.

Из-за геополитических напряжений разные страны щедро инвестируют в новые технологии воздушного, сухопутного и морского вооружения. Это приводит к новым разработкам, и в области лазерного оружия тоже.

Рыночные эксперты отмечают, что еще одним фактором, существенно способствующим развитию рынка, является гораздо более ощутимая экономическая выгода лазерного оружия. Оно на порядок дешевле ракетного вооружения.

Тенденции рынка направленного энергетического оружия

Аналитики маркетологических компаний ожидают, что наиболее быстро будет расти морской сегмент рынка, так как из всех подразделений ВС в военно-морские флоты инвестируют больше всего средств.

Кроме того, правительства разных стран уже сейчас внедряют лазерное оружие на боевых кораблях, чтобы с помощью него уничтожать не только вражеские БпЛА и ракеты, но даже вражеские суда.

Так, ВМС США уже более пяти лет инвестируют в установку лазерного оружия на своих военно-морских судах.

Есть более пяти разных программ по интеграции лазерного оружия на военных судах США. В августе 2022 года передовую систему ПВО HELIOS от Lockheed Martin установили на эсминце USS Preble.

В Европе это тоже делают. Европейское оборонное агентство проводит исследования по эффективности лазерного оружия против беспилотников.

Таким образом, эксперты по изучению рынка прогнозируют, что установка лазерного оружия на бортах военно-морских судов в ближайшее время подпитает рост рынка.

Американские корпорации Lockheed Martin, Boeing, RTX, французский разработчик MBDA и немецкий концерн Rheinmetall являются ведущими игроками на рынке. Помимо этих компаний, лазерное оружие производят также американские компании L3Harris Technologies и Honeywell International, австралийская QinetiQ Group и израильская Rafael.

Все они являются партнерами. Это также способствует оперативному анализу, разработке и усовершенствованию архитектуры лазерных систем.

К примеру, компания SIGN4L из ОАЭ недавно заключила меморандум о взаимопонимании с французскими MBDA и CILAS.

То есть руководство компаний понимает важность международного сотрудничества для развития лазерных систем и стимулирует рынок.

Поэтому очень вероятно, что лазерное оружие в ближайшем будущем сойдет с кинолент Роберта Лукаса в нашу повседневную жизнь и будет не удивительнее привычного нам мобильного телефона.

Это, конечно, добавит работы научным фантастам, потому что придется придумывать какое-то новое удивительное Wunderwaffe.

Одно ясно наверняка – будущее происходит прямо сегодня.

"Каждое лазерное оружие может создавать ряд эффектов, от повреждения до разрушения, – говорит LIGA.net Брайан Ботвелл. – В зависимости от того, сколько времени лазер сосредоточен на цели, расстоянии до цели и части цели, на которую направлен луч".