АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф.Стельмаха»

ВМС США планирует создавать комплексы лазерного оружия мегаваттного класса на основе масштабируемых лазеров на свободных электронах


ВМС США планирует создавать комплексы лазерного оружия мегаваттного класса на основе масштабируемых лазеров на свободных электронах

Лазерное оружие дает возможность доставлять масштабируемые уровни энергии на расстояния, соответствующие решению как тактических, так и стратегических задач, позволяя осуществлять новые миссии и создавать совершенно новые классы эффектов во время военно-морских боевых сражений и на поле боя. Оно также предлагают уникальные решения для борьбы со многими серьезными угрозами и позволяет безопасно выполнять рискованные операции. По сравнению с традиционным оружием, лазерное оружие обладает значительными преимуществами, включая: возможность нелетального воздействия, поражение на больших дальностях, избирательное поражение целей, потенциально неограниченный боезапас и значительно меньшие логистические следы, чем у традиционных систем вооружения, хотя требует установки некоторого специализированного оборудования. Кроме того, есть преимущества сокращения операционных затрат и снижения потребности в рабочей силе, благодаря возможности использования автоматизированных систем боевого управления на базе самой современной электроники.

Лазерное оружие может уничтожить мишень либо путем нагрева ее поверхности до точки ослабления, либо заставляя ее разрушаться создаваемым механическим воздействием, или прожигая поверхностную оболочку, чтобы уничтожить основные критические компоненты и / или подсистемы. Кроме того, лазер может использовать находящийся в мишени энергетический материал и вызвать его детонацию. Во всех военных применениях лазерное оружие, лазерные датчики, устройства лазерного устрашения и системы лазерной связи - значительно усиливают боевые возможности и, следовательно, позволят будущим командирам более эффективно выполнять большее количество задач за меньшее время.

С точки зрения вооружения, лазер на свободных электронах (ЛСЭ) является своего рода "Святым Граалем", который может быть задействован в срок до 2020 года. Тем не менее, существует ряд более доступных потенциальных приложений для военно-морских систем твердотельных лазеров (ТТЛ) киловаттного класса и высокомощных систем микроволнового излучения. Возможности ТТЛ представляют особый интерес для морской авиации и для надводного морского флота, в то время как лазер на свободных электронах разрабатывается для использования на борту судна "военно-морского флота будущего".

На современном этапе создано лазерное оружие на основе несфазированных одномодовых волоконных лазеров, работающих при умеренных средних уровнях мощности с выходной апертурой 30-50см. Такие системы могут быть полезными для применения на различных военно-морских платформах. Целями для систем такого оружия могут быть артиллерийские снаряды, асимметричные угрозы и разрушение электрооптических датчиков на тактически значимых расстояниях. В дальнейшем возможности таких систем могут быть улучшены за счет использования обновленных систем управления лучом и более совершенных оптических технологий. Интересно отметить, что в коммерческих приложениях, твердотельные лазеры с выходной мощностью порядка 5 кВт используются для сварки и резки металлов. Модульные волоконные лазеры, с выходной мощностью до 1 кВт можно объединять, в настоящее время они имеются в продаже. Многие другие типы ТТЛ низкой мощности используются в настоящее время в таких системах, как лазерные указатели, ослепители датчиков и другие устройства.

Последующие возможности зависят от технических успехов в усовершенствовании волоконных лазеров: от достижения лучшего качества луча при большей выходной мощности, улучшениями систем управлением лучом, что позволило бы получить большую мощность, подводимую к мишеням на увеличенной дальности.

Долгосрочные цели развития лазерного оружия ВМС связываются с лазером на свободных электронах (ЛСЭ). Перспективы ЛСЭ в настоящее время в значительной степени находятся в руках научного и технического сообщества. Настоящий электрический лазер и источник фотонов нужного качества для электрического корабля, он дает возможность перестройки частоты, что позволяет справиться с ограничениями распространения лазерного излучения и рассеиванием мощности в широком диапазоне, что недоступно ни для одного из лазеров, используемых в настоящее время или планируемых на ближайшую перспективу. ЛСЭ генерирует высокую интенсивность лазерного света, используя энергию от несвязанных ускоряемых электронов высоких энергий. ЛСЭ может масштабироваться до мегаваттных уровней мощности.

У традиционных американских военно-морские судов первичные двигатели для приведения в действие корабельный двигательной установки и обслуживания электрических нагрузок разделены. На типичном военном корабле, почти 50% от установленной на борту судна мощности (порядка 40 МВт) используется только для переходе корабля в режим «полный вперед» последние 5 узлов. В типичных ситуациях судно использует эту мощность менее 5% от всего времени. Эти первичные двигатели, как правило, механически соединены с гребным винтом или водным соплом через вал или коробку передачу.

DDG-1000 является первым американским военным кораблем, который использует сложную систему распределения электрической энергии, способную направить общую доступную установленную мощность (около 80 МВт) как для использования в электрических двигателях, так и для поддержки полного спектра судовых электрических нагрузок. Эта система, известная как IPS, является ключевым фактором новой системы обеспечения полного спектра потребностей движения корабля и электрических систем оружия, в том числе лазерных систем и электромагнитных рельсовых пушек.

Почтовый адрес
РФ, 117342, г. Москва,
ул. Введенского, д. 3, корп. 1
Телефон и факс
Телефон:
+7 495 333-91-44
Факс:
+7 495 333-00-03
Интернет
E-mail:
bereg@niipolyus.ru
Skype:
niipolyus