Armët me lazer janë gjithmonë të diskutueshme. Disa e konsiderojnë atë një armë të së ardhmes, ndërsa të tjerët mohojnë kategorikisht mundësinë e mostrave efektive të armëve të tilla në të ardhmen e afërt. Njerëzit menduan për armët lazer edhe para shfaqjes së tyre aktuale, le të kujtojmë veprën klasike "Hyperboloid of Engineer Garin" nga Alexei Tolstoy (natyrisht, puna nuk tregon saktësisht një lazer, por një armë afër tij në veprim dhe pasoja të përdorimit të tij).
Krijimi i një lazeri të vërtetë në vitet 50 - 60 të shekullit XX përsëri ngriti temën e armëve lazer. Gjatë dekadave, është bërë një tipar i domosdoshëm i filmave të trillimeve shkencore. Sukseset e vërteta ishin shumë më modeste. Po, lazerët zinin një vend të rëndësishëm në sistemet e zbulimit dhe përcaktimit të synuar, ato përdoren gjerësisht në industri, por për t'u përdorur si mjet shkatërrimi, fuqia e tyre ishte ende e pamjaftueshme, dhe karakteristikat e peshës dhe madhësisë së tyre ishin të papranueshme. Si u zhvilluan teknologjitë lazer, në çfarë mase janë gati për aplikime ushtarake në kohën e tanishme?
Lazeri i parë operacional u krijua në 1960. Ishte një lazer me gjendje të ngurtë të pulsuar i bazuar në një rubin artificial. Në kohën e krijimit, këto ishin teknologjitë më të larta. Në ditët e sotme, një lazer i tillë mund të mblidhet në shtëpi, ndërsa energjia e tij e pulsit mund të arrijë 100 J.
Një lazer nitrogjeni është edhe më i thjeshtë për t'u zbatuar; produkte komplekse komerciale nuk janë të nevojshme për zbatimin e tij; ai madje mund të veprojë në azotin e përmbajtur në atmosferë. Me krahë të drejtë, mund të mblidhet lehtësisht në shtëpi.
Që nga krijimi i lazerit të parë, janë gjetur një numër i madh mënyrash për të marrë rrezatim lazer. Ekzistojnë lazer me gjendje të ngurtë, lazer gazi, lazer bojë, lazer elektron pa pagesë, lazer fibër, lazer gjysmëpërçues dhe lazer të tjerë. Gjithashtu, lazerët ndryshojnë në mënyrën se si janë të ngazëllyer. Për shembull, në lazerët e gazit të modeleve të ndryshme, mjedisi aktiv mund të ngacmohet nga rrezatimi optik, shkarkimi i rrymës elektrike, reaksioni kimik, pompimi bërthamor, pompimi termik (lazer-gaz dinamik, GDL). Ardhja e lazerëve gjysmëpërçues krijoi lazer të llojit DPSS (lazer me gjendje të ngurtë të pompuar me diodë).
Hartime të ndryshme të lazerëve sigurojnë dalje të rrezatimit me gjatësi vale të ndryshme, nga rrezet X të buta deri te rrezatimi infra të kuqe. Laserët e rrezeve X dhe gama janë në zhvillim. Kjo ju lejon të zgjidhni një lazer bazuar në problemin që po zgjidhet. Në lidhje me aplikimet ushtarake, kjo do të thotë, për shembull, mundësia e zgjedhjes së një lazeri, me rrezatim të një gjatësi vale të tillë që absorbohet minimalisht nga atmosfera e planetit.
Që nga zhvillimi i prototipit të parë, fuqia është rritur vazhdimisht, karakteristikat e peshës dhe madhësisë dhe efikasiteti i lazerëve janë përmirësuar. Kjo shihet shumë qartë në shembullin e diodave lazer. Në vitet '90 të shekullit të kaluar, treguesit lazer me fuqi 2-5 mW u shfaqën në shitje të gjerë, në 2005-2010 ishte tashmë e mundur të blini një tregues lazer prej 200-300 mW, tani, në vitin 2019, ka tregues lazer me fuqi optike 7 në shitjeNë Rusi, ekzistojnë module të diodave me rreze infra të kuqe me dalje të fibrave optike, fuqi optike prej 350 W.
Shkalla e rritjes së fuqisë së diodave lazer është e krahasueshme me normën e rritjes së fuqisë llogaritëse të përpunuesve, në përputhje me ligjin e Moore. Sigurisht, diodat lazer nuk janë të përshtatshme për krijimin e lazerëve luftarak, por ato, nga ana tjetër, përdoren për të pompuar lazer efikas të gjendjes së ngurtë dhe fibrave. Për diodat lazer, efikasiteti i shndërrimit të energjisë elektrike në energji optike mund të jetë mbi 50%, teorikisht, ju mund të merrni një efikasitet mbi 80%. Efikasiteti i lartë jo vetëm që ul kërkesat e furnizimit me energji, por gjithashtu thjeshton ftohjen e pajisjeve lazer.
Një element i rëndësishëm i lazerit është sistemi i fokusimit të rrezeve - sa më e vogël të jetë zona e njollave në objektiv, aq më i lartë është dendësia e fuqisë që lejon dëmtimin. Përparimi në zhvillimin e sistemeve komplekse optike dhe shfaqja e materialeve të reja optike me temperaturë të lartë bëjnë të mundur krijimin e sistemeve të përqendrimit shumë efikas. Sistemi i fokusimit dhe synimit të lazerit eksperimental luftarak amerikan HEL përfshin 127 pasqyra, lente dhe filtra drite.
Një komponent tjetër i rëndësishëm që siguron mundësinë e krijimit të armëve lazer është zhvillimi i sistemeve për drejtimin dhe mbajtjen e rrezes në objektiv. Për të goditur objektivat me një goditje "të menjëhershme", në një sekondë të ndarë, nevojiten fuqi gigavat, por krijimi i laserëve të tillë dhe furnizimit me energji për ta në një shasi të lëvizshme është një çështje e së ardhmes së largët. Prandaj, për të shkatërruar objektivat me lazer me fuqi qindra kilovat - dhjetëra megavat, është e nevojshme të mbani vendin e rrezatimit lazer në objektiv për ca kohë (nga disa sekonda në disa dhjetëra sekonda). Kjo kërkon makina me saktësi të lartë dhe shpejtësi të lartë të afta për të gjurmuar objektivin me rreze lazer, sipas sistemit udhëzues.
Kur gjuani në distanca të gjata, sistemi udhëzues duhet të kompensojë shtrembërimet e paraqitura nga atmosfera, për të cilat disa lazer për qëllime të ndryshme mund të përdoren në sistemin udhëzues, duke siguruar udhëzime të sakta të lazerit kryesor "luftarak" në objektiv.
Cilat lazer kanë marrë përparësi në fushën e armatimit? Për shkak të mungesës së burimeve të fuqisë së lartë të pompimit optik, lazerët dinamikë të gazit dhe kimikë janë bërë të tillë.
Në fund të shekullit të 20 -të, opinioni publik u nxit nga programi i Iniciativës Strategjike të Mbrojtjes Amerikane (SDI). Si pjesë e këtij programi, ishte planifikuar të vendoseshin armë lazer në tokë dhe në hapësirë për të mposhtur raketat balistike ndërkontinentale sovjetike (ICBM). Për vendosjen në orbitë, supozohej të përdornin lazer me pompë bërthamore që emetonin në rangun e rrezeve X ose laserë kimikë me fuqi deri në 20 megavat.
Programi SDI u përball me vështirësi të shumta teknike dhe u mbyll. Në të njëjtën kohë, disa nga hulumtimet e kryera brenda kuadrit të programit bënë të mundur marrjen e lazerëve mjaftueshëm të fuqishëm. Në 1985, një lazer me fluorid deuterium me një fuqi dalëse prej 2.2 megavat shkatërroi një raketë balistike të lëngshme, të fiksuar 1 kilometër nga lazeri. Si rezultat i rrezatimit prej 12 sekondash, muret e trupit të raketës humbën forcën dhe u shkatërruan nga presioni i brendshëm.
Në BRSS, zhvillimi i lazerëve luftarak u krye gjithashtu. Në vitet tetëdhjetë të shekullit XX, po punohej për krijimin e platformës orbitale Skif me një lazer gaz-dinamik me fuqi 100 kW. Maketi me madhësi të madhe Skif-DM (anija kozmike Polyus) u lëshua në orbitën e Tokës në 1987, por për shkak të një numri gabimesh nuk hyri në orbitën e llogaritur dhe u përmbyt në Oqeanin Paqësor përgjatë një trajektore balistike. Kolapsi i BRSS i dha fund këtij dhe projekte të ngjashme.
Studime në shkallë të gjerë të armëve lazer u kryen në BRSS si pjesë e programit Terra. Programi i raketave zonale dhe sistemit të mbrojtjes kundër hapësirës me një element goditës rreze bazuar në armë lazer me fuqi të lartë "Terra" u zbatua nga viti 1965 deri në 1992. Sipas të dhënave të hapura, në kuadër të këtij programi, lazerët dinamikë të gazit, u krijuan lazer me gjendje të ngurtë, fotodisociacion shpërthyes i jodit dhe lloje të tjera.
Gjithashtu në BRSS, nga mesi i viteve 70 të shekullit XX, një kompleks lazer ajror A-60 u zhvillua në bazë të avionit Il-76MD. Fillimisht, kompleksi kishte për qëllim të luftonte balona automatike që lëviznin. Si armë, do të instalohej një lazer CO i vazhdueshëm dinamik i gazit i një klave megavat i zhvilluar nga Byroja e Dizajnit Khimavtomatika (KBKhA).
Si pjesë e testeve, u krijua një familje e mostrave të stolit GDT me një fuqi rrezatimi nga 10 në 600 kW. Mund të supozohet se në kohën e testimit të kompleksit A-60, një lazer 100 kW ishte instaluar në të.
Disa dhjetëra fluturime u kryen me testimin e instalimit lazer në një tullumbace stratosferike të vendosur në një lartësi prej 30-40 km dhe në objektivin La-17. Disa burime tregojnë se kompleksi me aeroplanin A-60 u krijua si një komponent lazer i aviacionit i mbrojtjes nga raketat nën programin Terra-3.
Cilat lloje të lazerëve janë më premtuesit për aplikimet ushtarake në kohën e tanishme? Me të gjitha avantazhet e laserëve dinamikë dhe kimikë, ato kanë disavantazhe të rëndësishme: nevoja për përbërës të konsumueshëm, inerci lëshimi (sipas disa burimeve, deri në një minutë), lëshim të konsiderueshëm të nxehtësisë, dimensione të mëdha dhe rendimenti i përbërësve të shpenzuar të mediumit aktiv. Lazerë të tillë mund të vendosen vetëm në media të mëdha.
Për momentin, lazerët me gjendje të ngurtë dhe fibra kanë perspektivën më të madhe, për funksionimin e të cilave është e nevojshme vetëm t'u sigurohet atyre fuqi e mjaftueshme. Marina amerikane po zhvillon në mënyrë aktive teknologjinë e lazerit elektronik falas. Një avantazh i rëndësishëm i lazerëve me fibra është shkallëzimi i tyre, d.m.th. aftësia për të kombinuar disa module për të marrë më shumë fuqi. Shkallëzimi i kundërt është gjithashtu i rëndësishëm, nëse krijohet një lazer me gjendje të ngurtë me një fuqi prej 300 kW, atëherë me siguri një bazë me madhësi më të vogël me një fuqi, për shembull, 30 kW, mund të krijohet në bazë të tij.
Cila është situata me lazerët me fibra dhe gjendje të ngurtë në Rusi? Shkenca e BRSS për sa i përket zhvillimit dhe krijimit të lazerëve ishte më e përparuara në botë. Fatkeqësisht, rënia e BRSS ndryshoi gjithçka. Një nga kompanitë më të mëdha në botë për zhvillimin dhe prodhimin e lazerëve me fibra IPG Photonics u themelua nga një vendas i Rusisë V. P. Gapontsev në bazë të kompanisë ruse NTO IRE-Polyus. Kompania mëmë, IPG Photonics, aktualisht është e regjistruar në Shtetet e Bashkuara. Përkundër faktit se një nga vendet më të mëdha të prodhimit të IPG Photonics ndodhet në Rusi (Fryazino, Rajoni i Moskës), kompania vepron sipas ligjit amerikan dhe lazerët e saj nuk mund të përdoren në forcat e armatosura ruse, përfshirë kompaninë që duhet të respektojë sanksionet i imponuar Rusisë.
Sidoqoftë, aftësitë e lazerëve me fibra IPG Photonics janë jashtëzakonisht të larta. Lazerët me fibra të valëve të vazhdueshme me fuqi të lartë IPG kanë një gamë fuqie nga 1 kW në 500 kW, si dhe një gamë të gjerë të gjatësisë së valës, dhe efikasiteti i shndërrimit të energjisë elektrike në energji optike arrin 50%. Karakteristikat e divergjencës të lazerëve me fibra IPG janë shumë më superiore se lazerët e tjerë me fuqi të lartë.
A ka zhvillues dhe prodhues të tjerë të lazerëve me fibra moderne me fuqi të lartë dhe gjendje të ngurtë në Rusi? Duke gjykuar nga mostrat komerciale, nr.
Një prodhues vendas në segmentin industrial ofron lazer me gaz me një fuqi maksimale prej dhjetëra kW. Për shembull, kompania "Laser Systems" në 2001 paraqiti një lazer oksigjen-jod me fuqi 10 kW me një efikasitet kimik që tejkalon 32%, i cili është burimi më premtues kompakt autonome i rrezatimit të fuqishëm lazer të këtij lloji. Në teori, lazerët e oksigjen-jodit mund të arrijnë nivele të fuqisë deri në një megavat.
Në të njëjtën kohë, nuk mund të përjashtohet plotësisht që shkencëtarët rusë kanë arritur të bëjnë një përparim në ndonjë drejtim tjetër të krijimit të lazerëve me fuqi të lartë, bazuar në një kuptim të thellë të fizikës së proceseve lazer.
Në vitin 2018, Presidenti rus Vladimir Putin njoftoi kompleksin lazer Peresvet, i krijuar për të zgjidhur misionet e mbrojtjes anti-raketore dhe shkatërrimin e orbitave të armikut. Informacioni në lidhje me kompleksin Peresvet është i klasifikuar, përfshirë llojin e lazerit të përdorur (lazer?) Dhe fuqinë optike.
Mund të supozohet se kandidati më i mundshëm për instalim në këtë kompleks është një lazer me gaz dinamik, një pasardhës i lazerit që po zhvillohet për programin A-60. Në këtë rast, fuqia optike e lazerit të kompleksit "Peresvet" mund të jetë 200-400 kilovat, në skenarin optimist deri në 1 megavat. Lazeri i përmendur më parë oksigjen-jod mund të konsiderohet si një kandidat tjetër.
Nëse vazhdojmë nga kjo, atëherë në anën e kabinës së automjetit kryesor të kompleksit Peresvet, një gjenerator me naftë ose benzinë të rrymës elektrike, një kompresor, një ndarje për ruajtjen e përbërësve kimikë, një lazer me një sistem ftohës dhe një Sistemi i drejtimit të rrezeve lazer me sa duket janë të vendosura në seri. Radari ose zbulimi i objektivit OLS nuk është askund, gjë që nënkupton përcaktimin e objektivit të jashtëm.
Në çdo rast, këto supozime mund të rezultojnë të rreme, si në lidhje me mundësinë e krijimit të lazerëve thelbësisht të rinj nga zhvilluesit vendas, ashtu edhe në lidhje me mungesën e informacionit të besueshëm mbi fuqinë optike të kompleksit Peresvet. Në veçanti, kishte informacion në shtyp në lidhje me praninë e një reaktori bërthamor me madhësi të vogël si burim energjie në kompleksin "Peresvet". Nëse kjo është e vërtetë, atëherë konfigurimi i kompleksit dhe karakteristikat e mundshme mund të jenë krejtësisht të ndryshme.
Çfarë fuqie nevojitet që një lazer të përdoret në mënyrë efektive për qëllime ushtarake si mjet shkatërrimi? Kjo varet shumë nga sfera e synuar e përdorimit dhe natyra e objektivave të goditur, si dhe metoda e shkatërrimit të tyre.
Kompleksi i vetëmbrojtjes ajrore Vitebsk përfshin një stacion bllokues aktiv L-370-3S. Ai kundërvepron me raketat e armikut në hyrje me një kokë termike të strehimit duke verbuar rrezatimin me rreze infra të kuqe lazer. Duke marrë parasysh dimensionet e stacionit bllokues aktiv L-370-3S, fuqia e emetuesit të lazerit është një maksimum prej disa dhjetëra vat. Kjo është mjaft e mjaftueshme për të shkatërruar kokën termike të raketës, por është mjaft e mjaftueshme për verbimin e përkohshëm.
Gjatë testeve të kompleksit A-60 me një lazer 100 kW, objektivat L-17, që përfaqësonin një analog të një avioni jet, u goditën. Gama e shkatërrimit është e panjohur, mund të supozohet se ishte rreth 5-10 km.
Shembuj të testeve të sistemeve të huaja lazer:
[
Bazuar në sa më sipër, mund të supozojmë:
-për të shkatërruar UAV të vogla në një distancë prej 1-5 kilometra, kërkohet një lazer me fuqi 2-5 kW;
-për të shkatërruar mina, predha dhe municion me precizion të lartë në një distancë prej 5-10 kilometra, kërkohet një lazer me fuqi 20-100 kW;
-për të goditur objektiva të tillë si një aeroplan ose një raketë në një distancë prej 100-500 km, kërkohet një lazer me fuqi 1-10 MW.
Laserët e fuqive të treguara ose tashmë ekzistojnë ose do të krijohen në të ardhmen e parashikueshme. Cilat lloje të armëve lazer në të ardhmen e afërt mund të përdoren nga forca ajrore, forcat tokësore dhe marina, ne do të shqyrtojmë në vazhdimin e këtij artikulli.
