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

[antontsau.livejournal.com]

в отличие от выбегалл и поцреотов у Америки есть богатый опыт превращения (действительно безумно дорогих и ни фига не работающих) "демонстраторов технологий" во вполне серийные изделия, и военные и коммерческие. Не всегда получается, зато когда срабатывает - задницы всяким папуасам поджаривает очень исправно.

[angry-mishka.livejournal.com]

Теоретически, лазерное оружие возможно.
И даже, иногда, в тепличных условиях, практически. Но ограничений столько, что пользоваться им невозможно. И вариантов решений на текущем уровне развития технологий не видно.

Когда появится возможность в произвольное время выдать сотни киловатт электроэнергии, и, главное, доставить эту энергию с минимальными потерями до потребителя, тогда и появится перспектива у лазерного оружия. Пока с произвольностью и доставкой одни проблемы.

Причём, с "произвольностью генерации энергии" пути приблизительно понятны - это совершенствование систем генерации и аккумулирования энергии, а так же придумывание новых генераторов тока, типа "взрывных". А вот с "доставкой" решения не видно. Зато существует множество способов нарушить доставку. И противодействия этим способам то же как-то не получается. И даже хуже, стоимость защиты на несколько порядков ниже стоимости самого оружия. Что вообще-то ставит на оружии большой жирный крест.

Пусть балуются. Мы посмотрим, что у них получится. Мне же более интереснее побочные продукты - там может что и появится.

[antontsau.livejournal.com]

это всего лишь означает, что никаких "лазерных винтовок" не ожидается, а вот "лазерная пушка" на параходе, если не "лазерный танк" на наземном шасси, уже рядом. Против воздушных целей, против всякой мелочевки и пр. Причем не как главный калибр на построенном специально под него параходе, а так, одна из многих систем вооружения, ограниченная в возможностях зато с неограниченными патронами.

Что лично мне не нравится в этой хрени - тупиковый путь механического наведения, ворочания всей тушки. Идеально конечно было бы твердотельное, без движущихся деталей, но это пока фантастика. Но хотя бы ворочать только зеркалом а не тушкой! это уже летает, на авиационном химическом лазере, тот самый боенг с длинным носом.

[angry-mishka.livejournal.com]

Не-не-не. Эта тема ещё долго будет "на подходе", пока не оскудеет рука дающего. Как только деньки ёк, так и тема сразу же кирдык. Диалектика-с.

[antontsau.livejournal.com]

это у папуасов. У омереги тоже бывает, но обычно все же построенные самолеты взлетают, с консервами и бомбами. А папуасы потом очень расстраиваются.

[angry-mishka.livejournal.com]

А, ну тогда множество открытий у вас ещё впереди.

[antontsau.livejournal.com]

конечно. Нам открытия, папуасам - сюрпризы. Зачастую ооочень неприятные и болезненные в разных частях тушки.

[shadow-of-raven.livejournal.com]

Американцы обойдут законы физики? До сих пор это удавалось только попам и гомеопатам!

[antontsau.livejournal.com]

физика не мешает, только выдвигает некоторые требования. Поэтому лазерная винтовка не получается, а лазерная пушка ближнего действия вполне.

[asharky.livejournal.com]

http://gosh100.livejournal.com/31709.html

[antontsau.livejournal.com]

довольно бредовато. Сравнивать мгновенную мощность пушки и постоянную лазера? а с тераваттными лазерами (импульсными, разумеется, там длительность и энергия никакие) сравнить слабо? ну или по средней мощности, десять выстрелов в секунду и постоянная работа 100квт системы? И все остальное там так же.

В общем, пока папуасики орут "самолеты не летают, мы пробовали" - омерега делает. Не всегда получается, но когда получается, то папуасам кирдык.

[asharky.livejournal.com]

А что надо сравнивать если не мощность воздействия?

Не вижу у Вас инженерных контр-аргументов. От слова вообще.

"...Не всегда получается, но когда получается, то папуасам кирдык..."

Например?

[antontsau.livejournal.com]

энергию воздействия. 3000дж калашного патрона (или сколько там) и 50квт лазера умножить на время воздействия (сколько удается удержать луч). Энергию боезапаса - 9000 патронов к зенитному пулемету и сотни тонн соляра, все равно плещущегося в баках парахода. А сравнивать мощность развиваемую пушкой (энергия выстрела на время пролета по стволу) можно только с какой-нибудь силой божьей, примерно столь же физически и инженерно осмысленная величина.

топоры, лазерные бомбы и хеллфайры с беспилотников давно не прилетали? ну ничего, скоро прилетят. Многим папуасам уже прилетели, потом десять лет по всей пустыне остовы танков собирали. А уж вся эта продажная кибенематика с боевой информационной сетью от взвода до генштаба - папуасики и мяукнуть не успевают, как им прилетает.

[asharky.livejournal.com]

"...50квт лазера умножить на время воздействия (сколько удается удержать луч). .."

Что что что? )

Вы предлагаете мощность выстрела умножить на время действия этого самого выстрела. Т.е. киловатты умножить на секунды. И что в итоге получится? В чём измеряться будет?

Когда говорят "мощность выстрела лазера (пушки) равна 100кВт" это означает, что данная мощность выделяется за то время пока длится выстрел. Если это пушка, то речь о 0.01сек. А если лазер, то, соответственно, о единицах секунд. В общем ещё раз умножать на секунды ничего не надо чтобы сравнивать классическое стрелковое оружие и лазерное. В общем: мощность выстрела пушки Ф-22, 76-мм гаубицы, равная 150 мегаватт. А мощность выстрела лазера менее 100 киловатт, т.е. в 1,500 раз меньше. А уж насколько дешевле - это вообще супер )

"...топоры, лазерные бомбы и хеллфайры с беспилотников давно не прилетали? ну ничего, скоро прилетят. Многим папуасам уже прилетели, потом десять лет по всей пустыне остовы танков собирали..."

Так в этом как раз никакого "чуда", или офигенного амеровского ноу-хау, как Вы выше намекали, нет. Обычная авиационная и ракетная техника. Имеется на вооружении у всех развитых стран. Давно уже.

ЗЫ. Если что: по линку-то весь этот обзор инженер-баллистик писал. Так что урезайте осетра давайте )

[antontsau.livejournal.com]

вы когда в пять утра по интернетам дежурите, то лучше бы учебник физики почитали, а то двойку поставят. Что получится если один ватт умножить на одну секунду? Ну и контрольный вопрос в голову - такие словосочетания "дульная энергия", "энергия выстрела" и пр ничего не напоминают? и как оно связано с поражающим действием, бронепробиваемостью и прочими параметрами?


сейчас - обычная. Потому что тридцать лет назад таки получилась. Как просили, специальная доставка-с.

[asharky.livejournal.com]

"...Что получится если один ватт умножить на одну секунду? .."

Это был мой вопрос Вам, вообще-то. Ну так ответьте на него. По мне так получится "работа". Измеряется в джоулях, так же как и энергия. Только при чём тут она? Помните, что:

"...Чем определяется степень поражения цели?

Она определяется тремя факторами:

1) Подведенной мощностью от оружия к цели. Бытовой банальный пример: чем сильнее вы ударите человека кулаком, тем больше повреждений ему нанесете при прочих равных. «Сильнее» - это значит приложите большее мышечное усилие на большем расстоянии за меньшее время. Это и есть мощность. Применительно к пушкам: чем быстрее летит снаряд, и чем он будет тяжелее – тем больше мощность. Тем сильнее он повредит танк при прочих равных. Применительно к лазеру – чем больше мощность луча в киловаттах тем сильнее он прожгет цель. И в эти же киловатты можно перевести поражающие свойства любого другого оружия и сравнить их. Чем мы позже и займемся.
2) Второй фактор – это площадь на которой мы подводим мощность от оружия. Чем она меньше, тем более концентрированное воздействие испытывает цель, тем сильнее поражение (крайние случаи не берем!).
Если вы толкнете хулигана кулаком – ему ничего не будет. Если вы с абсолютно тем же усилием (мощностью) ткнете его шилом – ему не поздоровится.
Когда хотят пробить танк – стараются делать это более тонким поражающим элементом. Чтоб не «размазывать» мощность по площади.
Если мы стреляем лучом – мы должны собрать его на как можно меньшей площади. Вспомните детские игры с линзами и Солнцем. Линза, собирающая свет Солнца с кружка диаметром в 5 см – отлично жгет бумагу, когда этот пучок сжимается до размера в пару миллиметров.
В принципе, обычно объединяют первый и второй факторы в один – плотность потока энергии. То есть получают мощность в ваттах деленную на площадь воздействия. Чем больше эта плотность, тем опаснее воздействие. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр. Но я решил разбить их для наглядности.
3) Способность цели отражать, парировать мощность оружия. То есть например, если мы возьмем два броневых листа и летящий в них снаряд, но один лист поставим под углом, то снаряд может отрикошетить от наклонного листа. При прочих равных. То есть степень поражения цели очень сильно зависит от конкретной ее уязвимости к данному типу оружия при равных первых двух факторах. Тут так просто не разложить по полочкам, видов взаимодействия десятки, но дальше будет проще. Пока просто запомним, что это обязательно нужно учесть..."

"...Ну и контрольный вопрос в голову - такие словосочетания "дульная энергия", "энергия выстрела" и пр ничего не напоминают? .."

Энергия это не мощность (http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%EE%F9%ED%EE%F1%F2%FC). Это именно энергия (http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%ED%E5%F0%E3%E8%FF). А в статье всё именно уже приведено к мощности.

"...сейчас - обычная. Потому что тридцать лет назад таки получилась. Как просили, специальная доставка-с..."

Так у всех тогда получилось. Ничего особенного.

[bad-cmpany.livejournal.com]

"...Не всегда получается, но когда получается, то папуасам кирдык..."

Например?

Японцы могут рассказать пару историй про демонстрацию новых технологий америкосами.

[asharky.livejournal.com]

1. При чём тут вообще японцы?

2. Пример-то, собственно, будет? )

[bad-cmpany.livejournal.com]

Пример уже был. Хиросима и Нагасаки. Так понятно?

[asharky.livejournal.com]

Не правильный пример. Это не была прерогатива США. Все занимались. Просто у них у первых выстрелило. Ничего особенного.

[shurikk77.livejournal.com]

Например Стэлс... Главное, чтобы у папуасов радаров непредусмотреного джедаями диапазона не было.

[antontsau.livejournal.com]

намана все. Летает и эти радары исправно выносит. Сколько там стелсов сбили за всю историю? ах, ОДИН? При пролете прямо над ЗРК, по одному и тому же маршруту в четвертый раз? Аааааа...

[shurikk77.livejournal.com]

Третья мировая покажет у кого писька длиннее летадлы лучше. ;)

[antontsau.livejournal.com]

а четвертая - у кого дубины?

[shurikk77.livejournal.com]

Может и так, а, может, будет гамбургер в Нью-Йорке 87 копеек стоить.