Променеву зброю відомо людству ще з часів Архімеда. Але з винаходом лазера воно отримало всі шанси стати грізною силою. Оптичний квантовий генератор, лазер, розроблений в середині XX століття, знайшов практичне застосування в багатьох областях людської діяльності - науці, промисловості, медицині. Чи не могли залишити його без уваги і військові. Трохи охолонувши після Другої світової, недавні союзники вступили в холодну війну, взявшись за створення різної зброї. Слідом за появою по обидва боки океану міжконтинентальних ракет проблема протиракетної оборони (ПРО) придбала першорядну важливість.
У 1963 році заступник міністра оборони СРСР Гречко звернувся до президента АН СРСР академіка Келдишу з проханням розглянути можливість використання лазерів для ПРО та інших військових цілей. Келдиш переадресував питання в ФІАН академіку Басову. Для бойового застосування потрібні лазери з енергією імпульсу не менше 10 МДж, а таких в той час просто не існувало. Після попередніх розрахунків Басов повідомив, що вважає реальним створення такого лазера з накачуванням від вибуху звичайного вибухової речовини. Починати довелося майже з нуля: не існувало конструктивних рішень для вибухового накачування, не було ні силовий оптики, ні кристалів необхідних розмірів, ні технологій і обладнання для виготовлення неодімових стекол.
Бойова лазерна система LaWS
«Терра» і «Омега»
В СРСР роботи виконувалися за двома програмами - «Омега» (науковий керівник академік Прохоров) і «Терра-3» (науковий керівник академік Басов). В рамках «Омеги» з 1966 року велося створення наземної лазерної системи для ППО спільно з ОКБ «Стріла» (нині «Алмаз»). «Стріла» вже мала великий досвід розробки ЗРК ППО, але не лазерної зброї. Як джерело живлення системи був обраний 500-МВт магнітогідродинамічний (МГД) генератор з індуктивним накопичувачем, а випромінювання генерували 96 лазерних каналів (чотири ряди по 24 каналу в кожному) на основі неодимового скла, кожен з яких мав потужність імпульсу 100 кДж.
Як влаштована бойова лазерна система LaWS Що вміє LaWS: надавати видиме попередження; відслідковувати рухомі цілі для ракет; вражати оптичні системи БПЛА і ракет; виводити цілі з ладу. LaWS - істотно дешевший спосіб збивати дрібні БПЛА, ніж поразка їх ракетою типу SM-2. Різниця в ціні: лазерний постріл - $ 1, ракета SM-2 - $ 400 000.
Основним завданням другої радянської військової лазерної програми, «Терра-3», було створення бойового лазера для ПРО, призначеного для ураження головних частин балістичних ракет на кінцевій ділянці їх траєкторії, тобто на підльоті до цілі. Планувалася розробка фотодіссоціаціонних лазерів з енергією імпульсу більше 1 МДж. Ідею слід перевірити в натурних умовах в науково-експериментальному комплексі на базі полігону на березі озера Балхаш в Казахстані. Незабаром тут виріс закритий для широкої публіки місто Приозерськ. В ході виконання програми з ОКБ «Вимпел» виділилося ЦКБ «Промінь», що стало згодом НВО «Астрофізика» - головною організацією «Терра-3».
В рамках «Терра-3» займалися лазерної локацією, в тому числі розробкою методики і технології наведення променя, створенням так званої силовий оптики, вивченням (теоретичним і експериментальним) поширення лазерного випромінювання в атмосфері, дослідженням взаємодії лазерного випромінювання з різними матеріалами і визначенням таким чином уразливості зразків військової техніки. В цілому і «Терра», і «Омега» привели до істотного прогресу у фізиці і техніці потужних лазерів і послужили поштовхом для створення принципово нових технологій не тільки у військових, але і в мирних областях.
На суші і на морі
Тим часом в Криму працювали над створенням потужного лазера морського базування. Десантний корабель проекту 770 СДК-20 був переобладнаний в дослідне судно ОС-90 «Форос» (проект 10030), на якому був встановлений експериментальний лазерний комплекс «Аквілон». Основне завдання комплексу полягала в засветке і ураженні оптико-електронних засобів наведення противника і в ураженні низько цілей. На випробуваннях в 1984 році «Аквілон» вразив ракету-мішень, але в цілому ефективність комплексу виявилася невеликою через низький ККД лазера і високого коефіцієнта поглинання випромінювання у вологому атмосфері над морем. Під ще один бойовий лазерний комплекс, «Айдар», переобладнали суховантаж «Діксон». На борту судна були встановлені три додаткових газотурбінних двигуна, живили газорозрядне лазер. Однак результати перших випробувань показали, що дистанція «пострілу» обмежується сотнями метрів через те ж самого високого коефіцієнта поглинання у вологому повітрі. Так що з ідеєю установки «лазерних гармат» на бойових кораблях довелося розпрощатися.
Лазер в повітрі Спроби створити лазерну зброю не обмежувалися тільки наземними або корабельними системами. У США ще в 1970-х роках почалися експерименти з газодинамічними лазерами потужністю близько 60 кВт, встановленими на борту літаючої лабораторії NKC-135A. Основним завданням була розробка зброї, здатного вражати крилаті ракети. Після багаторазових модифікацій потужність випромінювання збільшили в кілька разів, але успіхи виявилися досить скромними: комплекс збив кілька ракет «повітря-повітря» і безпілотну мішень, а при такій потужності лазера про перехоплення МБР не могло бути й мови. З 2002 року функціонує лабораторія, що літає YAL-1A на базі Boeing 747-400F - на її борту встановлено хімічний лазер мегаватного класу, призначений для ураження МБР на початкових етапах польоту.
З космосу на землю
Розробки лазерної зброї велися не тільки в Радянському Союзі. Широко розрекламована Рейганом програма стратегічної оборонної ініціативи (СОІ) передбачала створення орбітального угрупування супутників, збройних високоенергетичними лазерами. Вони повинні були вражати лазерним пучком міжконтинентальні балістичні ракети (МБР) на ранніх стадіях польоту, відразу ж після їх виходу з атмосфери. Пізніше стало ясно, що програма СОІ - це блеф, але і реальні роботи в області лазерної зброї теж велися. Спочатку основні надії покладалися на хімічні лазери, такі як MIRACL, який використовував в якості джерела живлення хімічну реакцію згоряння етилену в трифторид азоту. Він показав непогані результати на випробуваннях і міг генерувати випромінювання мегаватної потужності протягом кількох десятків секунд. Пізніше за тим же принципом було створено більш компактний лазер MTHEL (Mobile Tactical High-Energy Laser). На його основі компанією TRW (пізніше увійшла до складу Northrop Grumman) і декількома ізраїльськими компаніями була створена система ППО Nautilus, яка показала на полігоні White Sands в штаті Нью-Мексико здатність збивати в польоті реактивні і звичайні снаряди.
Вижигатели Вражаюча лазерна зброя досі залишається експериментальним. Тим часом, в деяких областях лазерні системи вельми ефективні. У 1982 році на озброєння був прийнятий комплекс 1К11 «Стилет», розроблений НВО «Астрофізика». Його завданням було виведення з ладу оптико-електронних систем наведення зброї танків і самохідних артилерійських установок. Після виявлення цілі за допомогою РЛС «Стилет» виробляв лазерне сканування, виявляючи оптику (за ефектом зворотного відблиску). Потім потужні лазерні імпульси засліплювали або випалювали чутливі елементи (датчики, світлочутливі матриці або навіть сітківку ока). Пізніше «Астрофізика» розробила більш досконалі і потужні лазерні комплекси «сангвіною» (1983) і 1К17 «Стиснення» (1992).
І на море
В основі системи ZEUS використовується 10-кВт твердотільний лазер на неодимовому склі. Потужність його випромінювання достатня, щоб розігрівати і марнувати тонкий метал на відстані до 300 м, тому зараз існують мобільні системи на базі армійського Humvee для підриву хв, саморобних вибухових пристроїв і боєприпасів.
Лазерними системами повітряного базування займалися і в СРСР - в кінці 1970-х ОКБ ім. Г.М. Бериева і ЦКБ «Алмаз» почали роботу над літаючої лабораторією А-60 на базі Іл-76МД. Літак був оснащений двома додатковими турбогенераторами для харчування лазерної системи. За деякими даними, основним завданням А-60 було відпрацювання технологій для лазерної зброї, але не повітряного, а космічного базування. Всього було виготовлено дві таких лабораторії, одна з них згоріла, а друга існує і в даний час.
На основі твердотільного лазера конструюється і система LaWS (Laser Weapon System), що створюється на замовлення американських ВМС. Потужність таких лазерів становить десятки кіловат, в першу чергу вони призначені для ураження невеликих безпілотних апаратів, крилатих ракет і навіть легких човнів. Збивати малогабаритний БПЛА кулеметною чергою складно, а витрачати на нього ракету - марнотратно, тому лазер представляється найкращим зброєю: «постріл» обходиться менш ніж в один долар. У ряді випробувань було збито кілька легких безпілотників, пізніше система була модифікована, потужність лазера збільшена до 30 кВт. Випробування почалися у вересні 2014 року і були розраховані на рік, але завершилися вже в грудні з відмінними результатами.
Залізний промінь
Чималих успіхів добилися в розробці лазерної зброї і в Ізраїлі. Корпорація Rafael Defence Systems представила систему Sky Shield ( «Небесний щит»), яка пригнічує роботу головок самонаведення ракет «земля-повітря», знижуючи ризик ураження пасажирських авіалайнерів терористами. А в січні 2014 року Rafael Defence Systems оголосила про створення бойового лазерного комплексу ПРО малого радіусу дії Iron Beam ( «Залізний промінь») для знищення ракет, мінометних і артилерійських снарядів. До складу «Залізного променя» входять дві твердотільні лазерні установки, здатні вражати ракети на дальності до 2 км, радіолокаційна станція і пост управління. Комплекс зроблений мобільним - лазерні установки змонтовані всередині стандартних контейнерів, розміщених на вантажних шасі. Потужність таких лазерів обчислюється, за словами представників компанії, десятками кіловат, але в перспективі може бути збільшена і до сотень.
Стаття «Спопеляючий промінь» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2015 ).