Боевой лазер ВМС США (LaWS)

[totalitat.livejournal.com]

"Впервые в мире осуществлено оперативное развертывание оружия направленной энергии",- без излишней скромности заявил 15 января контр-адмирал Мэтью Кландер (Matthew Klunder), возглавляющий управление НИОКР ВМС, комментируя планы установки боевой лазерной системы LaWS на десантном корабле-плавбазе USS Ponce. Обсуждение этих планов прошло в рамках ежегодного симпозиума Ассоциации надводных сил флота в Арлингтоне (штат Вирджиния).



Было указано, что в данный момент в Центре надводных боевых действий ВМС в Далгрене происходит сборка очередного варианта системы LaWS. В феврале и марте будут проведены последние наземные испытания данной системы перед её установкой на USS Ponce (LPD-15). Этот корабль типа AFSB(I) (Afloat Forward Staging Base (Interim), постоянно находится в Персидском заливе в составе 5-го флота ВМС США и является представительством Пентагона в данном регионе. Фактически LaWS пройдет флотские испытания в Персидском заливе, первой из подобных систем оружия. По крайней мере, ещё год она будет находиться на борту корабля, после чего должно последовать решение о внедрении LaWS на других кораблях.



Лазерная система LaWS (Laser Weapon System), также обозначается как AN/SEQ-3 (XN-1), является демонстратором технологий и перспективы лазерного оружия в интересах ВМС США. Она создаётся по заказу командования морских систем ВМС США NAVSEA (Naval Sea Systems Command) с 2007 года компанией Raytheon (есть еще данные об участии Kratos Defense & Security Solutions). Курирует программу капитан Дэвид Киэл (David Kiel)

Испытания различных вариантов LaWS проходили с 2009 года. Летом и осенью 2012 года систему установили на эсминец Dewey (DDG-105) типа Arleigh Burke. Данный образец устанавливался под сдвижным защитным куполом на взлётно-посадочной площадке корабля.



Была сбита минимум одна цель-БПЛА.



Перспективная система лазерного оружия построена на основе волоконного твердотельного лазера SSL (Solid State Laser). Основой для его создания послужил успех учёных из Государственного Электронно-оптического центра Пенсильвании (Pennsylvania State Electronic-Optic Center) в 2004-2005 гг., а также Научно-исследовательской лаборатории ВМС (Naval Research Laboratory) в 2006 году, которые в ходе несложных экспериментов доказали техническую возможность создания лазера военного назначения достаточной мощности на основе коммерческих лазеров. Результат экспериментов показал, что несколько таких лазеров возможно объединить в установку на одной платформе.



Таким образом, создание нового боевого лазера значительно удешевлялось, так как в нём применялась технология COTS (Commercial Off The Shelf) - готовая к использованию аппаратура коммерческого применения в военных целях. SSL могут быть использованы в оборонных и аэрокосмических отраслях, в том числе в ряде приложений для дальнометрии и целеуказания.



Прототип установки соединяет световые лучи от шести коммерческих лазеров SSL. Данное устройство строится на основе сборки лазерных диодов высокой плотности. Наиболее распространенными видами использования таких сборок являются освещение и накачка твердотельных лазеров. Здесь излучение диодных лазеров идет на возбуждения лазерного кристалла для генерации света.

Во многих SSL приложениях для работы со сборками лазерных диодов используется импульсный режим - квази-непрерывные волны (QCW). В этом режиме диодные сборки запитываются импульсным током с длительностью импульса порядка времени жизни верхнего состояние усилительной среды лазера. Например, для неодимовых (Nd:YAG) лазеров, как правило, накачка диодов производится импульсом шириной порядка 200 микросекунд.



Такой  режим накачки является условием эффективной конструкции лазера, так как большая часть излучения накачки, которая поглощается в лазерном кристалле, может быть извлечена из системы.

Шесть сочлененных коммерческих лазеров, по 5,5 кВт каждый, создают общую мощность в 33 кВт (на схемах перспективный образец мощностью 100 кВт). Как отмечается в отчете Исследовательской службы конгресса США, лучи не связываются в один пучок, а остаются раздельными, но близко расположенными друг к другу. С помощью директорного дальномерного луча они сходятся в одну фокусную точку, расположенную на конкретной части конструкции цели (на видео показано как луч направляется на хвостовое оперение БПЛА-цели).



Такой принцип значительно упрощает устройство боевого лазера. В случае когерентного объединения лучей потребовалась бы система с более сложным устройством оптики и электронных систем управления.

LaWS , как и многие другие SSL  лазеры, излучает свет с длиной волны 1,064 мкм, что близко к прозрачности атмосферы но не равно её значению (около 1,045 мкм).

Как утверждают, КПД LaWS - 25%, а это означает, что примерно 400 кВт мощности судна будет достаточно для возможности реальной работы перспективной системы. Из них 100 кВт будет расходоваться на создание  лазерного света, а остальные 300 кВт на охлаждение. На испытаниях системы использовался коммерческий генератор Caterpillar, установленный рядом на ВПП эсминца.



ВМС США выпустило ролик, из которого следует, что лазерная установка работает в нескольких режимах:
1. Искусственное повышение температуры цели - "подогрев", для улучшения условий прицеливания оружия с инфракрасной системой наведения.
2. Противодействие оптико-электронным приборам противника, необратимые разрушения оптических приемных устройств.
3. Уничтожение техники противника мощным световым излучением.

Потенциальными целями лазерной пушки LaWS могут служить БПЛА лёгкие катера и лодки. На основе предложенной концепции в перспективе американские военные рассчитывают создать лазер мощностью в несколько сотен киловатт, который, кроме уже указанных целей, будет способен уничтожить НУРС, артиллерийские снарядам и минам, пилотируемые самолеты и некоторым типы управляемых ракет.

С 2006 года вооруженные силы Ирана беспокоят ВМС США в Персидском заливе. Тогда над авианосцем USS Ronald Reagan (CVN-76) впервые пролетел разведывательный БПЛА серии «Абабиль». Как считают представители американского флота, они способны не только передавать информацию, но и наводить противокорабельные ракеты.


В данной статье описана конструкция и история создания последнего прототипа боевого лазера LaWS, который наиболее приближен к окончательному варианту. Во всю линейку данного вида оружия входят следующие опытные образцы:
1. MLD – испытан в июне 2009 года на сухопутном полигоне
2. LaWS на базе ЗАК Mk 15 Phalanx CIWS - испытан в мае 2010 года
3. LaWS Prototype – испытан летом и осенью 2012 года на эсминце Dewey

О них расскажу позже

1.


2.


3.


4.

Comments

[shurikk77.livejournal.com]

Чё-та, кажется, что основное назначение системы - именно вражью оптику портить а не Звезду смерти изображать.

[asharky.livejournal.com]

Попил колоссальный и всё. При том, что даже для сбития БПЛА в туман или дождливую погоду, а равно в запылённой атмосфере (Африка, арабы и проч. места) всё равно ракеты он не заменит.

Умеют пилить в Пентагоне - это не отнять.

http://gosh100.livejournal.com/31709.html - тут не плохой разбор ситуации.

[mr_lomp (from livejournal.com)]

Вся суть статьи с разбором: лазеры пока несовершенны и имеющиеся недостатки не позволяют создавать на их базе боевые установки. Разумеется, возможность дальнейшего совершенствования отрицается напрочь.

[asharky.livejournal.com]

Паровой двигатель тоже можно "дальше совершенствовать", но смысла нет.

Боевые уставновки, на базе лазера, создать можно и они вроде даже есть. Но надо понимать, что так как физические законы природы поменять не удасться, а равно не получится гарантированно избавиться на поле боя от гари, копоти, пыли, тумана, дождей и проч. подобных факторов, возможности этих боевых установок они очень и очень ограниченные. Даже если получится из шести автобусов, из которых состоит эта установка, сделать нечто вроде носимого РПГ.

И даже в идеальных условиях: расфокуссировка пятна лазера уже на дистанции в два...три километра делает этот "лазерный гранатамёт" совершенно неконкурентноспособным в сравнении с классическим оружием. И это опять же физические законы. В статье есть рассчёт расхождения луча лазера.

[mr_lomp (from livejournal.com)]

>>не получится гарантированно избавиться на поле боя от гари, копоти, пыли, тумана, дождей и проч. подобных факторов

На корабле получится. На воздушном носителе получится.

>>И даже в идеальных условиях: расфокуссировка пятна лазера уже на дистанции в два...три километра делает этот "лазерный гранатамёт" совершенно неконкурентноспособным

Как раз на фокусировку нет никаких теоретических ограничений.

[asharky.livejournal.com]

"...На корабле получится. На воздушном носителе получится..."

На море влажность воздуха почти всегда под 100%. Причём не только в воды, но и, вдали от берегов, на пару километров вверх.

В воздухе некуда отводить тепловую энергию после выстрела. В статье баллистика об этом ничего нет, но проблема это колоссальная. Вот сделали Вы выстрел мощностью 1 мегаватт. При этом в виде тепла выделилось, при КПД лазера в 25%, 3 мегаватта. На море Вы это в воду можете выделить, благо вода очень теплоёмка и её неограниченное количество. А вот на борту самолёта только теплообмен с внешней средой, которая из себя представляет очень разреженный на высоте воздух, с небольшой теплоёмкостью. Т.е. после каждого выстрела придётся делать паузу в полчаса.

Кстати: в космосе вообще кроме как тепловым излучением девать энергию просто некуда. Впрочем там и по 4 мегаватта на на выстрел найти не так просто ) Посему никто даже и не дёргается на этот счёт.

Это всё базовые законы физики.

[mr_lomp (from livejournal.com)]

Некорректно говорить про "выделение 3 МВТ", выделиться может только энергия. В любом случае эта энергия намного меньше, чем у огнестрельного оружия. Да и КПД тоже будет улучшаться.

[asharky.livejournal.com]

"...Как раз на фокусировку нет никаких теоретических ограничений..."

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C4%E8%F4%F0%E0%EA%F6%E8%FF

Любой луч энергии конечного сечения непременно будет расширяться всё больше при удалении его от источника. Это тоже базовый закон физики.

"...Дифракция волн может проявляться:
- в преобразовании пространственной структуры волн. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волнами препятствий, в других случаях — как расширение угла распространения волновых пучков или их отклонение в определённом направлении;
- в разложении волн по их частотному спектру;
- в преобразовании поляризации волн;
- в изменении фазовой структуры волн..."

[mr_lomp (from livejournal.com)]

Ну да, если пучок расширяется, то он будет расширяться на всем своем протяжении. Но зато нет никаких преград, чтобы сделать это расширение сколь угодно малым.

[must read (from livejournal.com)]

Совершенствоваться-то оно, конечно.
Только всё же непонятен вопрос с погодами и прочей пылью, коей у нас носится и осаждается.

[bad-cmpany.livejournal.com]

Если вам хочется попилить, но не дают- не надо проецировать на других.

[asharky.livejournal.com]

На личности зачем же переходить? Ума и воспитания не хватает нормально вести дискуссию?

[bad-cmpany.livejournal.com]

Вы только что оскорбили всех работающих в Пентагоне людей, сказав что они там пилят бабки. Как к вам относиться после этого?

[asharky.livejournal.com]

Ты тролль? Я не "всех оскорбил", а только тех кто пилит. Ворьё.

Всё. Ты надоел.

[shadow-of-raven.livejournal.com]

Не оскорбил, проинформировал. Да, пилят бабки ;)

[bad-cmpany.livejournal.com]

И доказательства будут?

[laima2001.livejournal.com]

Действительно, на первый взгляд кажется, что это лохотрон.
Затраты и эффективность не сравнимы с обычными вооружениями.
Но есть одно обстоятельство, которое приковывает взгляды военных - скрытность и внезапность нападения. Излучение в ИК диапазоне не регистрируется визуально, пучок освещает малую область пространства, а продолжительность облучения цели слишком мала, чтобы его можно было бы обнаружить с помощью соответствующих приборов. Система наводится на цель, цель захватывается с помощью системы сопровождения, включается лазерная установка на доли секунды, а потом выключается. Нет шума, вспышки и прочих эффектов, позволяющих обнаружить нападение потерпевшей стороной. Именно поэтому любой технологический прорыв в области лазерной техники рождает новые попытки создания лазерного оружия. В рассматриваемом случае это - накачка твердотельных лазеров лазерными диодами. В результате к.п.д. таких лазеров повысился до 25%, что даже превышает к.п.д. лазеров на углекислом газе. Ниже есть мои комментарии с численными оценками.

[asharky.livejournal.com]

"Скрытность" я понимаю. У меня воинская специальность: артразведка как раз.

Но "внезапность", при шести фурах обеспечения одного выстрела, это спорно, согласитесь )

Оценки гляну сейчас.

[laima2001.livejournal.com]

Увы, у военных есть девиз: лучший результат любой ценой. Многократно с этим сталкивалась. В учебниках по оптико-электронным приборам, особенно забугорным, это специально подчеркивают. Девиз гражданских: результат должен удовлетворять потребителя и за минимальную цену. Кроме того, описываемая установка может повреждать достаточно дорогие цели, так что деньги на деньги. Ну а 6 фур не в чистом поле, а на корабле. Можно и под палубу спрятать, а потом поднимать.

[asharky.livejournal.com]

Всё же это попил, в моём понимании. Загубленные народные деньги.

[shurikk77.livejournal.com]

"Нет шума, вспышки и прочих эффектов, позволяющих обнаружить нападение потерпевшей стороной."
Э-э-э... Правда что-ли?
"

[laima2001.livejournal.com]

Именно так для потерпевшей стороны. Она увидит результат, со вспышкой и прочими эффектами. Но излучение лазера не успеет зарегистрировать приборами обнаружения. Звуки, которые издает сама установка в процессе наведения, не слышны.

[shurikk77.livejournal.com]

То же самое можно сказать и про снайпера. ;) "Если вы слышите свист пули, она уже полетела мимо". А вот очень тепловыделяющая установка достаточно медленно разогревающая цель - прекрасная мишень для ракет с тепловым наведением. Ее даже проще обнаружить чем, к примеру, пушку - установка должна быть в пределах прямой видимости - и расстрелять снарядами, летящими из-за пределов досягаемости.

[shurikk77.livejournal.com]

А Боевой Лазер установленный на Самолет-Невидимку - не иначе супероружие. Главное, на нем не воевать против всяких дикарей, вооруженных сраным веником и ссаной тряпкой ЗУ полувековой давности. ;)

[laima2001.livejournal.com]

Теперешний вариант тяжеловат будет для самолета, скорости очень большие. Именно поэтому поставили на корабль. А вот насчет стоимости целей вы правы. Не по дикарям стрелять эта чушка предназначается.