Направленная энергия
Второй уровень энергии связан с направлением. Например, если поезд движется по рельсам, он обладает энергией, происходящей из движения. Эта энергия обладает тем же направлением, что и поезд. Кроме того, все предметы, стоящие на столе — стаканы, графины с водой — обладают определенным количеством энергии, в силу того, что находятся в так называемом «гравитационном поле земли». Это означает, что земля притягивает их к себе, и за счет этого они обретают энергию, обладающую определенным направлением. Таким образом, энергию предметов, стоящих на столе,
можно охарактеризовать не только количеством и интенсивностью, но также и направлением. Этот вид энергии иногда называют «динамическим», но мы будем использовать термин «направленная энергия». В данном случае, направление представляет собой то новое качество, которого нет у теплоты, и которое отличает от нее направленную энергию.
Следует в этой связи сказать несколько слов и об электричестве: некоторые предметы, такие, например, как кусок янтаря, можно наэлектризовать, и они начинают притягивать к себе другие легкие предметы. То же самое относится и к магниту, который притягивает кусочки железа. Вокруг таких электризованных или намагниченных предметов концентрируется энергия притяжения. У этой энергии есть определенное направление, и оказавшееся рядом тело всегда будет двигаться в одном определенном направлении. Направление, в свою очередь, возникает из комбинации двух элементов, а именно из комбинации действия и собственно движения. Например, если бы мне пришлось бросить мячик с того места, где я сейчас сижу, он бы полетел в заданном мной направлении, но, постепенно, линии его движения начали бы загибаться, пока, в конце концов, мячик не упал бы на пол. То же самое относится и к движению планет вокруг солнца. Направленная энергия, зависящая от движения, притяжения, или гравитации, электричества и магнетизма, имеет большое значение. Направленным энергиям, в отличие от рассеянной энергии теплоты, присуща определенная организованность. Вместе с тем, у них еще нет внутренней связности, то есть, несмотря на наличие определенного направления, у этого вида энергий все еще нет собственного паттерна. Принимая во внимание все сказанное выше, мы будем называть эти энергии направленными, и обозначим их в Таблице 1, как «минус-плюс» механические энергии, показывая, что их рассеянный аспект все еще преобладает над организованным.
Связующая (связанная) энергия
Этот третий вид энергии обозначается «плюс-плюс», и энергии, относящиеся к нему, значительно отличаются от энергий первых двух видов. Сюда относятся те энергии, за счет которых все существующее обладает той или иной степенью связности. В частности, к этому виду принадлежат «химические энергии». Все, что окружает нас -твердые тела, земля и все находящееся на ее поверхности; разного рода жидкости, реки и моря — все удерживается в рамках определенного паттерна именно благодаря связующим энергиям. Изучая их, мы обнаруживаем новое свойство, которое заключается в наличии некого общего элемента. Это свойство связности, о котором сейчас идет речь, позволяет энергиям третьего вида выполнять множество разнообразных и необходимых задач. Например, мы не смогли бы сейчас сидеть здесь, если бы наш организм не содержал в себе определенное количество связующей энергии, и мы не могли бы сидеть на этих стульях, если бы они также не обладали некоторой долей этой энергии. Итак, мы назвали эту разновидность энергии связующей, и одной из ее форм является энергия химических связей. Именно связующая энергия обеспечивает сохранность тел всех разновидностей, и уровень ее организованности гораздо выше, чем у направленной энергии.
Оружие направленной энергии — у них и у нас
Американский физик и популяризатор науки Митио Каку в своей книге «Физика невозможного» разделяет перспективные и даже фантастические технологии на три категории, в зависимости от их реалистичности. К «первому классу невозможности» он относит те вещи, которые могут быть создании при помощи сегодняшнего объема знаний, но их изготовление упирается в какие-либо проблемы технологического характера. Именно к первому классу Каку относит так называемое оружие направленной энергии (ОНЭ) – лазеры, генераторы микроволнового излучения и т.п. Основная проблема при создании подобного вооружения заключается в подходящем источнике энергии. По ряду объективных причин все такие виды оружия требуют сравнительно большие энергии, которые могут быть недостижимы на практике. Из-за этого развитие лазерного или микроволнового оружия идет крайне медленно. Тем не менее, определенные наработки в этой области есть, и в мире одновременно ведется сразу несколько проектов, находящихся на разных стадиях.
Современные концепции ОНЭ имеют ряд черт, сулящий большие практические перспективы. Оружие, основанное на передаче энергии в виде излучения, не имеет таких неприятных черт, присущих традиционным вооружениям, как отдача или сложность прицеливания. Кроме того, возможна регулировка мощности «выстрела», что позволит использовать один излучатель для различных целей, например, для измерения дальности и атаки противника. Наконец, ряд конструкций лазеров или микроволновых излучателей имеют фактически неограниченный боезапас: количество возможных выстрелов зависит только от характеристик источника питания. В то же время, оружие направленной энергии не лишено недостатков. Главный – высокое энергопотребление. Для достижения характеристик, сравнимых с традиционными огнестрельными системами, ОНЭ должно иметь сравнительно большой и сложный источник энергии. Альтернативой являются химические лазеры, но они имеют ограниченный запас реагентов. Второй недостаток ОНЭ – рассеивание энергии. До цели дойдет только часть из посланной энергии, что влечет за собой необходимость повышения мощности излучателя и использование более мощного источника энергии. Также стоит отметить один минус, связанный с прямолинейным распространением энергии. Лазерное оружие не способно обстреливать цель по навесной траектории и может атаковать только прямой наводкой, что ощутимо снижает сферу его применения.
В настоящее время все работы в области ОНЭ идут в нескольких направлениях. Наиболее массовым, хотя и не слишком успешным, является лазерное оружие. Всего насчитывается несколько десятков программ и проектов, из которых до воплощения в металле дошли считанные единицы. Примерно таким же образом обстоит дело и с микроволновыми излучателями, однако в случае с последними до практического использования к настоящему времени дошла только одна система.
Единственным на данный момент примером практически применимого оружия, основанного на передаче микроволнового излучения, является американский комплекс ADS (Active Denial System – «Система активного отклонения»). Комплекс состоит из аппаратурного блока и антенны. Система генерирует миллиметровые волны, которые, попадая на поверхность кожи человека, вызывают сильное жжение. Испытания показали, что человек не может находиться под воздействием ADS дольше нескольких секунд без риска получить ожоги первой или второй степени.
Эффективная дальность поражения – до 500 метров. Система ADS, несмотря на свои преимущества, имеет несколько сомнительных особенностей. В первую очередь, критику вызывают «пробивные» способности луча. Неоднократно высказывались предположения о возможности экранирования излучения даже при помощи плотной ткани. Однако официальных данных о возможности предотвращения поражения, по вполне понятным причинам, пока не появлялось. Более того, такая информация, скорее всего, не будет опубликована вообще.
Пожалуй, наиболее известным представителем другого класса ОНЭ – боевых лазеров – является проект ABL (AirBorne Laser – «Лазер воздушного базирования») и самолет-прототип Boeing YAL-1. Самолет на базе лайнера «Боинг-747» несет два твердотельных лазера для подсвета цели и наведения, а также один химический. Принцип действия этой системы таков: твердотельные лазеры используются для измерения дальности до цели и определения возможных искажений луча при прохождении через атмосферу. После подтверждения захвата цели включается химический лазер HEL мегаваттного класса, который и производит уничтожение цели. Проект ABL с самого начала предназначался для работы в противоракетной обороне.
Для этого самолет YAL-1 был оснащен системами обнаружения пуска межконтинентальных ракет. По имеющимся данным, запаса реагентов на борту самолета хватало для проведения 18-20 лазерных «залпов» продолжительностью до десяти секунд каждый. Дальность действия системы секретна, но ее можно оценить в 150-200 километров. В конце 2011 года проект ABL был закрыт ввиду отсутствия ожидаемых результатов. Пробные полеты самолета YAL-1, в том числе и с успешным уничтожением ракет-мишеней, позволили собрать массу информации, но проект в том виде был признан бесперспективным.
Своеобразным ответвлением от программы ABL можно считать проект ATL (Advanced Tactical Laser – «Перспективный тактический лазер»). Как и предыдущий проект, ATL подразумевает установку боевого химического лазера на самолет. В то же время, новый проект имеет другое предназначение: лазер мощностью порядка ста киловатт должен устанавливаться на переоборудованный транспортный самолет C-130, предназначенный для атаки наземных целей. Летом 2009 года самолет NC-130H при помощи собственного лазера уничтожил несколько учебных целей на полигоне. С тех пор относительно проекта ATL не было никаких новых данных. Возможно, проект заморожен, закрыт или претерпевает изменения и доработки, вызванные полученным при испытаниях опытом.
В середине девяностых годов компания Northrop Grumman в сотрудничестве с несколькими субподрядчиками и несколькими израильскими фирмами начала проект THEL (Tactical High-Energy Laser – «Тактический высокоэнергетический лазер»). Целью проекта было создание мобильной системы лазерного вооружения, предназначенной для атаки наземных и воздушных целей. Химический лазер позволял поражать цели типа самолет или вертолет на дальности около 50 километров и артиллерийские боеприпасы на расстоянии порядка 12-15 км.
Одной из главных удач проекта THEL стала возможность отслеживания и атаки воздушных целей даже в условиях облачности. Уже в 2000-01 годах система THEL в ходе испытаний провела почти три десятка удачных перехватов неуправляемых ракет и пять перехватов артиллерийских снарядов. Эти показатели сочли удачными, однако вскоре ход работ замедлился, а позже и вовсе остановился. По ряду экономических причин Израиль вышел из проекта и занялся развитием собственной противоракетной системы «Железный купол». США не стали продолжать проект THEL в одиночку и закрыли его.
Вторую жизнь лазеру THEL дала инициатива фирмы Northrop Grumman, в соответствии с которой на его базе планируется создать системы Skyguard и Skystrike. Имея в своей основе общие принципы, эти системы будут иметь различное назначение. Первая будет комплексом противовоздушной обороны, вторая – авиационной системой вооружения. При мощности в несколько десятков киловатт оба варианта химических лазеров смогут атаковать различные цели, как наземные, так и воздушные. Сроки завершения работ по программам пока не ясны, равно как и точные характеристики будущих комплексов.
Компания Northrop Grumman также является лидером и в области лазерных систем для флота. В настоящее время завершаются активные работы по проекту MLD (Maritime Laser Demonstration – «Демонстрация морского лазера»). Как и некоторые другие боевые лазеры, комплекс MLD должен обеспечивать противовоздушную оборону кораблей военно-морских сил. Кроме того, в обязанности этой системы может быть введена защита боевых кораблей от катеров и других малых плавсредств противника. Основой комплекса MLD является твердотельный лазер JHPSSL и система его наведения.
Первый прототип системы MLD отправился на испытания еще в середине 2010 года. Проверки наземного комплекса показали все плюсы и минусы примененных решений. К концу того же года проект MLD перешел в стадию доработок, предназначенных для обеспечения размещения лазерного комплекса на боевых кораблях. Первый корабль должен получить «орудийную башню» с MLD ориентировочно к середине 2014 года.
Примерно к тому же времени до состояния готовности к серийному производству может быть доведен комплекс фирмы Rheinmetall под названием HEL (High-Energy Laser – «Высокоэнергетический лазер»). Эта зенитная система представляет особый интерес ввиду своей конструкции. В ее составе имеются две башни с двумя и тремя лазерами соответственно. Таким образом, одна из башен имеет лазеры суммарной мощностью в 20 кВт, другая – 30 кВт. Причины такого решения пока не совсем ясны, но есть основания видеть в нем попытку увеличить вероятность поражения цели. В ноябре прошлого 2012 года прошли первые испытания комплекса HEL, в ходе которых он показал себя с хорошей стороны. С расстояния в один километр была прожжена 15-миллиметровая бронеплита (время воздействия не объявлялось), а на дальности в два километра HEL смог уничтожить небольшой беспилотник и имитатор минометной мины. Система управления оружием комплекса Rheinmetall HEL позволяет наводить на одну цель от одного до пяти лазеров, регулируя таким образом мощность и/или время воздействия.
Пока остальные лазерные комплексы проходят испытания, сразу два американских проекта уже дали практические результаты. С марта 2003 года в Афганистане и Ираке применяется боевая машина ZEUS-HLONS (HMMWV Laser Ordnance Neutralisation System – «Система лазерной нейтрализации боеприпасов на базе автомобиля HMMWV»), созданная компанией Sparta Inc. На стандартном американском армейском джипе устанавливается комплекс оборудования с твердотельным лазером мощностью около 10 киловатт. Такой мощности излучения достаточно для того, чтобы направить луч на взрывное устройство или неразорвавшийся снаряд и тем самым вызвать его детонацию. Эффективная дальность действия комплекса ZEUS-HLONS приближается к тремстам метрам. Живучесть рабочего тела лазера позволяет производить до двух тысяч «залпов» за сутки. Результативность операций с участием этого лазерного комплекса приближается к ста процентам.
Вторым применяемым на практике лазерным комплексом является система GLEF (Green Light Escalation of Force – «Эскалация силы при помощи зеленого луча»). Твердотельный излучатель крепится на стандартной дистанционно управляемой турели CROWS и может быть установлен практически на любой вид техники, имеющийся у войск НАТО. GLEF имеет гораздо меньшую мощность по сравнению с другими боевыми лазерами и предназначен для кратковременного ослепления противника или противодействия прицеливанию. Главной особенностью этого комплекса является создание достаточно широкой по азимуту засветки, которая гарантированно «накрывает» потенциального противника. Примечательно, что с использованием наработок по теме GLEF был создан портативный комплекс GLARE, размеры которого позволяют переносить и применять его всего одному человеку. Назначение GLARE точно такое же – кратковременное ослепление противника.
Несмотря на большое количество проектов, оружие направленной энергии пока остается скорее перспективным, нежели современным. Технологические проблемы, прежде всего с источниками энергии, пока не позволяют в полной мере раскрыть его потенциал. Большие надежды в настоящее время связываются с лазерными системами корабельного базирования. К примеру, военные моряки и конструкторы Соединенных Штатов обосновывают такое мнение тем, что немало боевых кораблей оснащается ядерными силовыми установками. Благодаря этому боевой лазер не будет испытывать недостатка в электроэнергии. Однако установка лазеров на боевые корабли пока остается делом будущего, так что «обстрел» противника в условиях реального боя произойдет не завтра и не послезавтра.
Самоходный лазерный комплекс 1К17 «Сжатие»
В конце 70-х – начале 80-х годов XX века все мировое «демократическое» сообщество грезило под эйфорией голливудских «Звездных войн». В то же самое время за «железным занавесом» под пологом строжайшей секретности советская «империя зла» потихоньку-полегоньку претворяла голливудские мечты в реальность. Советские космонавты летали в космос, вооруженные лазерными пистолетами–«бластерами», проектировались боевые станции и космические истребители, а по матушке-Земле поползли советские «лазерные танки».
Одной из организаций, занимавшейся разработкой боевых лазерных комплексов, являлось НПО «Астрофизика». Генеральным директором «Астрофизики» был Игорь Викторович Птицын, а Генеральным конструктором – Николай Дмитриевич Устинов, сын того самого всемогущего члена Политбюро ЦК КПСС и, по совместительству, Министра Обороны – Дмитрия Федоровича Устинова. Имея столь мощного покровителя, «Астрофизика» практически не испытывала никаких проблем с ресурсами: финансовыми, материальными, кадровыми. Это не замедлило сказаться – уже в 1982 году, без малого через четыре года после реорганизации ЦКБ в НПО и назначения Н.Д. Устинова генеральным конструктором (до этого он руководил в ЦКБ направлением по лазерной локации) был СЛК 1К11 «Стилет».
Задачей лазерного комплекса было обеспечение противодействия оптико-электронным системам наблюдения и управления оружием поля боя в жестких климатических и эксплуатационных условиях, предъявляемых к бронетехнике. Соисполнителем темы по шасси выступило конструкторское бюро «Уралтрансмаша» из Свердловска (ныне г. Екатеринбург) – ведущий разработчик практически всей (за редким исключением) советской самоходной артиллерии.
Под руководством Генерального конструктора «Уралтрансмаша» Юрия Васильевича Томашова (директором завода тогда был Геннадий Андреевич Студенок) лазерная система была смонтирована на хорошо проверенном шасси ГМЗ – изделия 118, которое ведет свою «родословную» от шасси изделия 123 (ЗРК «Круг») и изделия 105 (САУ СУ-100П). На «Уралтрансмаше» было изготовлено две несколько отличающихся между собой машины. Отличия были связаны с тем, что в порядке наработки опыта и экспериментов лазерные системы были не одинаковыми. Боевые характеристики комплекса были по тем временам выдающимися, они и в настоящее время отвечают требованиям ведения оборонно-тактических операций. За создание комплекса разработчикам были присуждены Ленинская и Государственная премии.
Как упоминалось выше, комплекс «Стилет» был принят на вооружение, но по ряду причин серийно не выпускался. Две опытные машины так и остались в единственных экземплярах. Тем не менее, их появление даже в условиях жуткой, тотальной советской секретности не осталось незамеченным американской разведкой. В серии рисунков, изображавших новейшие образцы техники Советской Армии, представленных Конгрессу для «выбивания» дополнительных средств министерству обороны США был и весьма узнаваемый «Стилет».
Формально этот комплекс находится на вооружении и по сей день. Однако о судьбе опытных машин долгое время ничего не было известно. По завершению испытаний они оказались фактически никому не нужны. Вихрь развала СССР разбросал их по постсоветскому пространству и довел до состояния металлолома. Так, одна из машин в конце 1990-х – начале 2000-х годов была опознана историками-любителями БТТ на утилизации в отстойнике 61-го БТРЗ под Санкт-Петербургом. Вторую, десятилетие спустя, так же ценители истории БТТ обнаружили на танкоремонтном заводе в Харькове. В обоих случаях лазерные системы с машин были давно демонтированы. У «питерской» машины сохранялся только корпус, «харьковская» «телега» находится в лучшем состоянии. В настоящее время силами энтузиастов при согласовании с руководством завода предпринимаются попытки ее сохранения с целью последующей «музеефикации». К сожалению, «питерская» машина, по всей видимости, к настоящему времени утилизирована: «Что имеем, не храним, а потерявши плачем…».
Лучшая доля выпала еще одному, без сомнения уникальному аппарату, совместного производства «Астрофизики» и «Уралтрасмаша». Как развитие идей «Стилета» был спроектирован и построен новый СЛК 1К17 «Сжатие». Это был комплекс нового поколения с автоматическим поиском и наведением на бликующий объект излучения многоканального лазера (твердотельный лазер на оксиде алюминия Al2O3) в котором небольшая часть атомов алюминия замещена ионами трехвалентного хрома, или попросту – на кристалле рубина. Для создания инверсной заселённости используется оптическая накачка, то есть, освещение кристалла рубина мощной вспышкой света. Рубину придают форму цилиндрического стержня, концы которого тщательно отполированы, посеребрены, и служат зеркалами для лазера. Для освещения рубинового стержня применяют импульсные ксеноновые газоразрядные лампы-вспышки, через которые разряжаются батареи высоковольтных конденсаторов. Лампа-вспышка имеет форму спиральной трубки, обвивающейся вокруг рубинового стержня. Под действием мощного импульса света в рубиновом стержне создаётся инверсная заселённость и благодаря наличию зеркал возбуждается лазерная генерация, длительность которой чуть меньше длительности вспышки накачивающей лампы. Специально для «Сжатия» был выращен искусственный кристалл массой около 30 кг – «лазерная пушка» в этом смысле влетала «в копеечку». Новая установка требовала и большого количества энергии. Для ее питания использовались мощные генераторы, приводимые в действие автономной вспомогательной силовой установкой (ВСУ).
В качестве базы для потяжелевшего комплекса было использовано шасси новейшего по тем временам самоходного орудия 2С19 «Мста-С» (изделие 316). Для размещения большого количества силового и электронно-оптического оборудования рубка «Мсты» была существенно увеличена по длине. В ее кормовой части разместилась ВСУ. Спереди, вместо ствола был размещен оптический блок, включающий 15 объективов. Система точных линз и зеркал в походных условиях закрывалась защитными броневыми крышками. Этот блок имел возможность наведения по вертикали. В средней части рубки размещались рабочие места операторов. Для самообороны на крыше была установлена зенитная пулеметная установка с 12,7-мм пулеметом НСВТ.
Корпус машины был собран на «Уралтрансмаше» в декабре 1990 года. В 1991 году комплекс, получивший войсковой индекс 1К17 вышел на испытания и на следующий, 1992 год был принят на вооружение. Как и прежде, работа по созданию комплекса «Сжатие» была высоко оценена Правительством страны: группа сотрудников «Астрофизики» и соисполнителей была удостоена Государственной премии. В области лазеров мы тогда опережали весь мир, как минимум, на 10 лет.
Однако на этом «звезда» Николая Дмитриевича Устинова закатилась. Развал СССР и падение КПСС низвергло прежние авторитеты. В условиях рухнувшей экономики подверглись серьезному пересмотру многие оборонные программы. Не миновала участь сия и «Сжатие» – запредельная стоимость комплекса, несмотря на передовые, прорывные технологии и хороший результат заставила руководство Министерства Обороны усомниться в его эффективности. Суперсекретная «лазерная пушка» осталась невостребована. Единственный экземпляр долгое время прятался за высокими заборами, пока неожиданно для всех в 2010 году не оказался воистину каким-то чудесным образом в экспозиции «Военно-технического музея», что расположен в подмосковном селе Ивановское. Надо отдать должное и поблагодарить людей, сумевших вытащить этот ценнейший экспонат из под грифа совершенной секретности и сделавших эту уникальную машину достоянием общественности – наглядным примером передовой советской науки и инженерной мысли, свидетелем наших забытых побед.
Оружие направленной энергии
A Оружие направленной энергии (DEW ) — это оружие дальнего боя, который повреждает свою цель высоко сфокусированной энергией, включая лазер, микроволны и пучки частиц. Возможные применения этой технологии включают оружие, которое нацелено на персонал, ракеты, транспортные средства и оптические устройства.
В Соединенных Штатах Пентагон, DARPA, Исследовательская лаборатория ВВС, Центр разработки и разработки вооружения армии США и Военно-морская исследовательская лаборатория проводят исследования оружие направленной энергии и рельсотрон для противодействия баллистическим ракетам, гиперзвуковым крылатым ракетам и гиперзвуковым планирующим аппаратам. Ожидается, что эти системы противоракетной обороны будут введены в действие не раньше середины-конца 2020-х годов.
Россия, Китай, Индия и United Королевство также разрабатывает оружие направленной энергии, в то время как Иран и Турция заявляют, что имеют на вооружении оружие направленной энергии, и первое применение оружия направленной энергии в бою было утверждалось, что это произошло в Ливии в августе 2019 года Турцией, которая заявила об использовании оружия направленной энергии ALKA.
После десятилетий исследований и разработок оружие направленной энергии все еще находятся на экспериментальной стадии, и еще неизвестно, будут ли они применены в качестве практичного высокопроизводительного военного оружия и когда это будет.
Содержание
- 1 Эксплуатационные преимущества
- 2 СВЧ-оружие
- 3 Лазерное оружие
- 4 Пучковое оружие
- 4.1 Плазменное оружие
- 5.1 Акустическое устройство дальнего действия (LRAD)
- 6.1 Зеркала Архимеда
- 6.2 Роберт Уотсон- Wa tt
- 6.3 Вымышленный «луч остановки двигателя»
- 6.4 Немецкое экспериментальное оружие времен Второй мировой войны
- 6.5 Сообщаемое использование в советско-китайских конфликтах
- 6.6 Стратегическая оборонная инициатива
- 6.7 Война в Ираке
- 6.8 Предполагаемое отслеживание космического корабля «Челленджер»
- 9.1 Похожие статьи
- 9.2 Оружие направленной энергии
Эксплуатационные преимущества
Оружие направленной энергии может иметь несколько основных преимуществ перед обычным оружием:
- Оружие направленной энергии может использоваться незаметно; излучение выше и ниже видимого спектра невидимо и не генерирует звук.
- На свет практически не влияет сила тяжести, ветер и Сила Кориолиса, что дает почти идеально плоскую траекторию. Это делает прицел намного более точным и расширяет диапазон до прямой видимости, ограничиваясь только дифракцией и распространением луча (которые ослабляют мощность и ослабляют эффект), а также поглощением или рассеянием промежуточным содержимым атмосферы.
- Лазеры движутся со скоростью света и имеют почти бесконечную дальность действия и поэтому подходят для использования в космической войне.
- . Лазерное оружие потенциально устраняет многие логистические проблемы с точки зрения снабжения боеприпасами, если для их питания достаточно энергии.
- В зависимости от нескольких операционных факторов оружие направленной энергии может быть дешевле в эксплуатации, чем обычное оружие в определенных контекстах.
СВЧ-оружие
Хотя некоторые устройства обозначены как микроволновое оружие, микроволновое Диапазон обычно определяется как от 300 МГц до 300 ГГц, что находится в пределах диапазона RF — эти частоты имеют длину волны от 1 миллиметра до 1 метра. Вот некоторые примеры оружия, которое было разглашено военными:
-
— это источник миллиметровых волн, который нагревает воду в коже человеческой цели и, таким образом, причиняет недееспособную боль. Он был разработан США. Исследовательская лаборатория ВВС и Raytheon для борьбы с беспорядками. Несмотря на то, что система предназначена для причинения сильной боли, не оставляя долговременных повреждений, высказывались опасения относительно того, может ли система вызвать необратимые повреждения глаз. До сих пор не проводились испытания на долгосрочные побочные эффекты воздействия микроволнового луча. Он также может разрушить неэкранированную электронику. Устройство поставляется в различных размерах, в том числе прикреплено к Humvee. — предлагаемой системе защиты аэропорта, которая направляет высокочастотные микроволны на любой снаряд, выпущенный по самолету. Система состоит из подсистемы обнаружения и сопровождения ракет (MDT), системы управления и контроля и сканирующей матрицы. MDT представляет собой фиксированную сетку пассивных инфракрасных (ИК) камер. Система управления и контроля определяет точку пуска ракеты. Сканирующая матрица излучает микроволны, которые нарушают систему наведения ракеты земля-воздух, отклоняя ее от самолета. — это мощное микроволновое оружие, которое, как говорят, способно уничтожать на близком расстоянии широкий спектр стандартного коммерческого (COTS) электронного оборудования, которое предположительно не смертельно. (ERP) РЛС EL / M-2080 Green Pine делает его гипотетическим кандидатом для преобразования в оружие направленной энергии, фокусируя импульсы радиолокационной энергии на ракете-цели. Энергетические пики предназначены для попадания в ракеты через антенны или отверстия датчиков, где они могут обмануть системы наведения, скремблировать память компьютера или даже сжечь чувствительные электронные компоненты. , установленные на истребителях, были объявлены оружием направленной энергии против ракет, однако, высокопоставленный офицер ВВС США отметил: «Они не особенно подходят для создания оружейного воздействия на ракеты из-за ограниченного размера, мощности и поля зрения антенны». Потенциально смертельный эффект возникает только в пределах 100 метров, а разрушающий эффект — на расстоянии порядка одного километра. Более того, к существующим ракетам можно применять дешевые меры противодействия.
Лазерное оружие
A лазерное оружие — это оружие направленной энергии, основанное на лазерах.
Пучковое оружие
Пучковое оружие может использовать заряженные или нейтральные частицы и может быть либо внутриатмосферным, либо внеатмосферным. Пучки частиц в качестве лучевого оружия теоретически возможны, но практическое оружие еще не продемонстрировано. Некоторые типы пучков частиц имеют то преимущество, что они самофокусируются в атмосфере.
Цветение также является проблемой для оружия из пучков частиц. Энергия, которая в противном случае была бы сфокусирована на цели, распространяется, и луч становится менее эффективным:
- Тепловое размытие происходит как в пучке заряженных, так и в нейтральных частицах, и возникает, когда частицы сталкиваются друг с другом под действием тепловой вибрации или сталкиваются молекулы воздуха.
- Электрическое расцветание происходит только в пучках заряженных частиц, поскольку ионы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга.
Плазменное оружие
Плазменное оружие стреляет лучом, болтом или поток плазмы, который является возбужденным состоянием вещества, состоящим из атомных электронов и ядер и свободных электронов, если ионизирован, или других частиц, если защемлено.
MARAUDER (Магнитно-ускоренное кольцо для достижения сверхвысокой направленной энергии и излучения) использовало проект Shiva Star (высокоэнергетическая конденсаторная батарея, которая предоставила средства для испытать оружие и другие устройства, требующие кратковременного и чрезвычайно большого количества энергии) для ускорения плазменного тороида со значительным pe в процентах от скорости света.
Российская Федерация разрабатывает плазменное оружие.
Звуковое оружие
Испытания, проведенные на мышах, показывают, что порог поражения легких и печени достигается при около 184 дБ. Ущерб быстро увеличивается с увеличением интенсивности. Вызванные шумом неврологические нарушения у людей, подвергавшихся непрерывному воздействию низкочастотных тонов в течение более 15 минут, вызвали развитие немедленных и долгосрочных проблем, влияющих на ткань мозга. Симптомы напоминали симптомы людей, получивших легкие травмы головы. Одна из теорий причинного механизма состоит в том, что длительное звуковое воздействие привело к достаточному механическому напряжению ткани мозга, чтобы вызвать энцефалопатию.
Акустическое устройство дальнего действия (LRAD)
LRAD — это круглое черное устройство наверху Нью-Йорк полицейский Хаммер.Акустическое устройство дальнего действия (LRAD ) — это устройство акустического оповещения, разработанное LRAD Corporation для отправки сообщений и предупреждающих сигналов на большие расстояния или с большей громкостью, чем обычные громкоговорители. Системы LRAD используются для связи на большом расстоянии в различных приложениях, в том числе как средство несмертельного, некинетического контроля толпы.
Согласно спецификациям производителя, системы весят от 15 до 320 фунтов (от 6,8 до 145,1 кг) и могут излучать звук в луче от 30 ° до 60 ° с частотой 2,5 кГц.
История
Зеркала Архимеда
Архимед мог использовать зеркала, действующие вместе как параболический отражатель, чтобы сжигать корабли, атакующие Сиракузы.
Согласно легенде, Архимед создал зеркало с регулируемым фокусным расстоянием (или, что более вероятно, серию зеркал, сфокусированных на общей точке), чтобы сфокусировать солнечный свет на кораблях римского флота, когда они вторглись в Сиракузы, поджигать их. Историки отмечают, что в самых ранних рассказах о битве не упоминалось «горящее зеркало», а просто говорилось, что изобретательность Архимеда в сочетании со способностью метать огонь имели отношение к победе. Некоторые попытки повторить этот подвиг имели определенный успех; в частности, эксперимент студентов Массачусетского технологического института показал, что создание зеркального оружия, по крайней мере, возможно, если не обязательно практично.
Роберт Уотсон-Уотт
В 1935 году, британское министерство авиации спросило Роберта Уотсон-Ватта из Радиоисследовательской станции, возможен ли «луч смерти ». Он и его коллега Арнольд Уилкинс быстро пришли к выводу, что это невозможно, но, как следствие, предложили использовать радио для обнаружения самолетов, и это положило начало разработке радара в Великобритании.
Вымышленный «луч, останавливающий двигатель»
Истории 1930-х годов и Второй мировой войны породили идею «луча, останавливающего двигатель». Судя по всему, они возникли в результате тестирования телевизионного передатчика в Фельдберге, Германия. Поскольку электрический шум от автомобильных двигателей будет мешать измерениям напряженности поля, часовые останавливают все движение поблизости на двадцать минут или около того, необходимых для испытания. Изменив порядок событий при пересказе истории, мы создали «сказку», в которой сначала остановился двигатель автомобиля туристов, а затем к ним подошел немецкий солдат, который сказал им, что им нужно подождать. Через некоторое время солдат вернулся, чтобы сказать, что двигатель заработает, и туристы уехали. Подобные истории циркулировали в Британии примерно в 1938 году, а во время войны британская разведка повторно представила этот миф как «британский луч, останавливающий двигатель», пытаясь обманом заставить немцев исследовать то, что якобы изобрели британцы, в попытке связать немецкие научные ресурсы.
Немецкое экспериментальное оружие времен Второй мировой войны
В начале 1940-х годов инженеры Axis разработали звуковую пушку, которая могла вызывать фатальные вибрации в теле цели. газообразный метан камера сгорания, ведущая к двум параболическим тарелкам с импульсной детонацией с частотой примерно 44 Гц. Этот звук, усиленный отражателями тарелки, вызвал головокружение и тошноту на расстоянии 200–400 метров (220–440 ярдов) из-за вибрации костей среднего уха и сотрясения. улитковая жидкость внутри внутреннего уха. На расстоянии 50–200 метров (160–660 футов) звуковые волны могут воздействовать на ткани и жидкости органов, многократно сжимая и высвобождая устойчивые к сжатию органы, такие как почки, селезенка и печень. (Он имел незначительный заметный эффект на податливые органы, такие как сердце, желудок и кишечник.) Ткань легкого была затронута только в области ближайших диапазонов, поскольку атмосферный воздух очень сжимаем, и только богатые кровью альвеолы сопротивляются сжатию. На практике оружие было очень уязвимо для вражеского огня. Винтовка, базука и миномет легко деформировали параболические отражатели, что сделало усиление волн неэффективным.
На более поздних этапах Вторая мировая война, нацистская Германия все больше возлагает надежды на исследования технологически революционного секретного оружия, Вундерваффе.
Среди оружия направленной энергии, которое исследовали нацисты, были X- лучевое оружие ray, разработанное Хайнцем Шмелленмайером, Ричардом Гансом и Фрицем Хоутермансом. Они построили ускоритель электронов под названием Rheotron (изобретенный Максом Стенбеком в Siemens-Schuckert в 1930-х годах, позже они были названы американцами бетатронами ), Рентгеновские синхротронные лучи для Reichsluftfahrtministerium (RLM). Намерение состояло в том, чтобы предварительно ионизировать воспламенение в авиационных двигателях и, следовательно, использовать в качестве зенитной ракеты-носителя и сбивать самолеты в зоне досягаемости зенитных ракет. Rheotron был захвачен американцами в Burggrub 14 апреля 1945 года.
Другой подход — «Röntgenkanone» Эрнста Шибольда, разработанный в 1943 году в Гросостхайме около Ашаффенбурга. Richert Seifert Co из Гамбурга доставила запчасти.
Сообщается об использовании в советско-китайских конфликтах
Центральное разведывательное управление проинформировало Секретарь Генри Киссинджер, что у него было двенадцать сообщений о том, что советские войска использовали лазерное оружие против китайских войск во время китайско-советских пограничных столкновений 1969 года, хотя Уильям Колби сомневался, что они действительно были
Стратегическая оборонная инициатива
В 1980-е годы США Президент Рональд Рейган предложил программу Стратегическая оборонная инициатива (СОИ), получившая название Звездные войны. Он предполагал, что лазеры, возможно, космические рентгеновские лазеры, могут уничтожать межконтинентальные баллистические ракеты в полете. Панельные дискуссии о роли мощных лазеров в СОИ проходили на различных лазерных конференциях в течение 1980-х годов с участием известных физиков, в том числе Эдварда Теллера.
, хотя концепция стратегической противоракетной обороны продолжается до настоящего времени при Агентство противоракетной обороны, большинство концепций оружия направленной энергии было отложено. Тем не менее, Boeing добился некоторого успеха с Boeing YAL-1 и Boeing NC-135, первая из которых уничтожила две ракеты в феврале 2010 года. Финансирование было сокращено для обеих программы.
Война в Ираке
Во время войны в Ираке американские военные использовали электромагнитное оружие, в том числе мощные микроволны, для нарушения и уничтожения электронных систем Ирака. используется для сдерживания толпы. Типы и величина воздействия электромагнитных полей неизвестны.
Предполагаемое отслеживание космического корабля «Челленджер»
Советский Союз приложил определенные усилия для разработки рубина и углекислотные лазеры в качестве систем противоракетной обороны, а затем в качестве систем слежения и противоспутниковой защиты. Сообщается, что комплекс Терра-3 в Сары Шаган несколько раз использовался для временного «ослепления» американских спутников-шпионов в ИК-диапазоне.
Было заявлено (и доказано, что оно не соответствует действительности), что СССР использовал лазеры на территории Терра-3 для нацеливания на космический шаттл Challenger в 1984 году. В то время Советский Союз Union были обеспокоены тем, что шаттл использовался как разведывательная платформа. 10 октября 1984 г. (STS-41-G ) лазер слежения Terra-3 якобы был нацелен на Челленджера, когда он пролетал над объектом. В ранних сообщениях утверждалось, что это было причиной «неисправностей космического шаттла и причинения вреда экипажу», и что Соединенные Штаты подали дипломатический протест по поводу инцидента. Однако эту историю полностью опровергают члены экипажа STS-41-G и осведомленные представители разведывательного сообщества США. После окончания холодной войны объект Terra-3 был признан полигоном для испытаний маломощных лазеров с ограниченными возможностями отслеживания спутников, который сейчас заброшен и частично разобран.
Планетарная защита
В Соединенных Штатах Проект направленного солнечного наведения на астероиды и исследования (DE-STAR) рассматривался для невоенного использования для защиты Земли от астероидов.
Несмертельное оружие
Симпозиум по технологиям TECOM в 1997 году завершился темой нелетального оружия : «Определение целевого воздействия на персонал является величайшей проблемой для испытательного сообщества», прежде всего потому, что «возможность получения травм и смерти серьезно ограничивает человеческие испытания».
Кроме того, «оружие направленной энергии, нацеленное на центральную нервную систему и вызывающее нейрофизиологические расстройства, может нарушать Конвенцию об определенных видах обычного оружия 1980. Оружие, которое выходит за рамки несмертельных намерений и вызывает «чрезмерные травмы или ненужные страдания», может также нарушать Протокол I к Женевским конвенциям 1977 года. «
Некоторые общие биологические эффекты к нелетальному электромагнитному оружию относятся:
- затрудненное дыхание
- Другой системный дискомфорт
Нарушение дыхания приводит к наиболее значительным и потенциально летальным последствиям.
Световые и повторяющиеся визуальные сигналы могут вызывать эпилептические припадки. Vection и укачивание также могут возникать.
Круизные лайнеры, как известно, используют звуковое оружие (например, LRAD ) для отпугивания пиратов.
Сообщается, что Россия использовала ослепляющее лазерное оружие во время своего военного вмешательства. в Донбассе.
Направленная энергия: от контр-дронов к силовым полям?
«Мы планируем [развитие вооружений] в самых общих чертах, но при этом мы глубоко интересуемся подробностями того, как будут выглядеть вооружения будущего. «Эта технология еще не совсем напоминает «Звездные войны», но мы приближаемся», — сказал Джереми Мюррей-Крезан, заместитель главного научного сотрудника Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL) по вопросам энергетики.
ВАШИНГТОН: Военно-воздушные силы и армия срочно повышают приоритетность задач разработки оружия направленной энергии, значительно больше, чем к другим вариантам борьбы с дронами, заявили вчера официальные лица.
«И военно-воздушные силы, и армия, мы постоянно работаем над созданием систем противодействия БПЛА», — объяснил Крейг Робин, глава отдела направленной энергии в Управлении оперативных возможностей и критических технологий армии (RCCTO), во время вебинара, спонсируемого Defense iQ 1 . «БПЛА входят в набор угроз… они просто не единственная угроза».
Тем временем Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) рассматривает перспективы будущего оружия DE (направленной энергии) в новом документе, выпущенном в прошлую пятницу, Directed Energy Futures 2060 2 . В документе рассматриваются многообещающие перспективы в широком спектре будущих применений, от управляемых ИИ лазерных систем, которые позволят моментальное развертывание цепочки уничтожения дронов, до противоракетной обороны космического базирования (концепция, которая входила и выходила из моды на протяжении десятилетий).
Наибольшее удивление вызывает предсказание AFRL о том, что DEW (оружие направленного излучения) можно будет использовать к 2060 году для создания «силовых полей» для защиты территорий от дронов и боеприпасов — а также для разработки своего рода «ядерного зонтика».
Разные цели, разные требования
В январе прошлого года Министерство обороны поручило армии возглавить Объединенное управление по борьбе с малыми беспилотными летательными аппаратами (JCO) . Его целью является изучение многочисленных технологических подходов к операциям против малых БПЛА, от металлических «сетей», запутывающих роторы, до маломощных лазеров (в диапазоне 10-20 киловатт, сказал Робин).
Современные системы DE, разрабатываемые для противодействия беспилотным воздушным системам (c-UAS), имеют дальность «около 1 километра», объясняет исследование AFRL, в отличие от других типов средств борьбы с беспилотниками, таких как метатели сеток в виде пистолетов и пушек, которые эффективны только «на дальности действия до нескольких десятков метров».
«В 2020 году можно построить систему лазерного оружия мощностью 100 киловатт, которая может создавать разрушительные эффекты на тактически значимых расстояниях, которые в случае развертывания могут позволить провести определенные наступательные и оборонительные операции. Под тактически значимыми расстояниями в данном случае мы подразумеваем до нескольких километров », — добавили в исследовании AFRL.
Джирджис сказал, что основное преимущество лазерного оружия, однако, «состоит в том, чтобы поразить несколько угроз одновременно». (Отсюда интерес ВВС и армии к мощным микроволнам.)
«Вы можете сделать это, преследуя их линейно по одному, вы можете получить это, возможно, более спектрально, пытаясь использовать несколько лазеров», — сказал он.
«Я думаю, что здесь могут быть задействованы и некоторые возможности, с… технологиями, которые позволят реально решить некоторые из этих проблем».По словам Робина, помимо c-UAS, на которых сегодня сосредоточена большая часть внимания Министерства обороны, другие средства — например, артиллерия или крылатые ракеты — требуют от разработчиков доработки конструкций и уровней мощности. «Стрельба из артиллерии сложнее, чем из БПЛА; … Стрелять крылатой ракетой сложнее, чем стрелять БПЛА ».
Например, для нацеливания на ракеты потребуются прицеливание гораздо большей дальности. Требования к большим дистанциям также означают более высокие требования к мощности. Для бортовых систем атмосферная турбулентность и рассеивание луча также становятся проблемами — будь то цель, баллистические ракеты, или ракеты класса воздух-воздух.
Полевые эксперименты
Таким образом, ВВС активно участвуют в «серии экспериментов с направленной энергией», — сказал Майкл Джирджис, бывший глава этой кампании, но теперь возглавляющий управление архитектуры и интеграции Центра управления жизненным циклом ВВС по защите периметров. Он объяснил, что концепция заключается в том, чтобы «очень быстро» протестировать системы DE сначала в США с операторами, а затем быстро развернуть их за границей на «поэтапной» основе. Он добавил, что ряд лазерных систем «в настоящее время проходят 12-месячную полевую проверку за границей».
В феврале, например, Объединенная испытательная группа направленной энергии (DE-CTF), открытая в 2018 году на авиабазе Киртланд в Нью-Мексико, провела испытания Системы высокоэнергетического лазерного оружия — 2, также известной как HELWS2 или H2 3 . HELWS2 — это оружие направленной энергии противодействию БПЛА, разработанное Raytheon Intelligence & Space. (Первая версия HELWS была сертифицирована для боевых действий в сентябре прошлого года.)
«H2 был испытан в рамках эксперимента по направленной энергии, который начался весной 2020 года и находился под управлением Отдела стратегического планирования и экспериментов (SDPE). В рамках этого эксперимента были взяты коммерческие готовые системы и они были развернуты в нескольких боевых подразделениях, для обучения, тестирования и оценки в течение одного года », — говорится в сообщении службы .
«Пять видов оружия направленного действия должны были быть испытаны на протяжении всей работы — три версии HELWS и две разные мощные микроволновые системы. В 2020 году были протестированы четыре системы, три из которых уже развернуты », — говорится в сообщении.
Один из этих мощных микроволновых экспериментов, Тактический СВЧ-излучатель высокой мощности (THOR), разрабатывается совместно с армией и направлен на решение сложной проблемы уничтожения множества небольших дронов. Ожидается, что он будет отправлен за границу (скорее всего, в Африку) уже в этом году. После месяцев задержки, вызванных COVID-19 пандемией.
«Мы начинаем замечать, что они добились успеха, что такие операторы, как они, достаточно устойчивы в этой области, и мы готовы их поддерживать, чтобы фактически сохранить их как реальный актив. Они начинают переходить к компонентным и боевым использованиям», — сказал Джирджис.
Все подразделения стремительно развиваются по всему разнообразию типов оружия направленной энергии для различных операций. Хотя Министерство обороны не публикует агрегированный бюджет на исследования и разработки в области направленной энергии (DE), приблизительный анализ книг по обоснованию бюджета на 2022 год показывает, что почти 800 миллионов долларов запрошены Армией, ВМС, ВВС и отделом исследований и разработок Министерства обороны.
Робин был в равной степени оптимистично настроен по поводу способности быстро перемещать лазерные системы для защиты периметров, в частности, в поле. «На мой взгляд, вот что мы сейчас имеем: система… которая сейчас находится там, в передовых операционных зонах, я думаю, этим людям они действительно понравятся, и они захотят их больше», — сказал он. По его словам, производители «должны быть готовы реагировать на этот сигнал спроса, потому что это возможность для решения данных проблем, которые пока еще в перспективе».
От Звездных войн до силовых полей
AFRL, со своей стороны, предвидит быстрое развитие ОНЭ в течение следующих 40 лет. В исследовании рассматривается потенциальный прогресс в создании оружия, основанного на лазерах, сверхмощных микроволнах и оружии из пучков частиц — хотя в отношении последнего AFRL заявляет, что, несмотря на годы исследований, возможность массового применения такого оружия остается неподтвержденным и, вероятно, будет оставаться в сфере научной фантастики даже в 2060-е гг.
«Даже с пессимистической оценкой прогресса в области науки и технологий DE, возможности DE будут иметь значительную военную полезность в боевом пространстве будущего благодаря уникальным возможностям систем DE с точки зрения точности, дальности, гибкости, масштабируемости эффектов, запаса выстрелов и активное тестирование боевой территории по всем параметрам и на всех этапах конфликта. Сегодня оружие DE используется всеми крупными военными державами для различных целей », — заключает исследование.
Однако для лазеров и мощных микроволн AFRL видит большой потенциал, в том числе для будущих систем вооружений, которые используют искусственный интеллект, для выявления и нацеливания на угрозы противника на большой скорости.
«Мы планируем [развитие вооружений] в самых общих чертах, но при этом мы глубоко интересуемся подробностями того, как будут выглядеть вооружения будущего. «Эта технология еще не совсем напоминает «Звездные войны», но мы приближаемся», — сказал Джереми Мюррей-Крезан, заместитель главного научного сотрудника Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL) по вопросам энергетики.
«К 2060 году мы можем прогнозировать, что системы DE станут более эффективными, и эта идея силового поля включает в себя методы подавления и других угроз», — сказал он. «В конечном итоге может появиться потенциал для достижения заветной цели создания зонтика против ядерной или баллистической ракеты. Любопытно представить, что это может случиться уже в 2060 году, но мы не хотим слишком много об этом рассуждать».
Сам отчет немного трезвее:
«Будущие тенденции в технологии ОНЭ будут и дольше соответствовать потребностям обороны. «Священный Грааль» с точки зрения военной полезности — это система вооружения DE, достаточно эффективная, благоприятная с точки зрения SWAP4 и достаточно доступная, чтобы обеспечить ракетно-ядерный зонтик. Хотя концепция часто ассоциируется с научной фантастикой, на самом деле наземные и корабельные системы защиты DE сегодня эффективно действуют как точечно-локализованные силовые поля против небольших и относительно легких целей. Платформы DE для воздушного и космического базирования могут обеспечить более надежную оборону территории и многоточечную защиту для более широкого охвата ракетным зонтом. Однако эти концепции потребуют значительного технического обеспечения к 2060 году для достижения полного диапазона предполагаемой мощности».
1 Основанная в 2001 году, Defense iQ превратилась в одну из крупнейших в мире оборонных мероприятий и медиа-организаций, обладающая уникальными возможностями для взаимодействия и поддержки международного оборонного сообщества с помощью цифровой платформы и глобальных конференций, все из которых опираются на тщательные исследования глобальной оборонной политики, стратегии развития потенциала и военного лидерства.
2 Материалы в приложении3 Высокоэнергетическая система лазерного оружия
4 Размер, вес и мощность — сокращение используется чтоб обозначить преимущества содержания большой мощности в малых объемах и весе.