«Звездные войны»: первым делом – самолеты

Фото Jim Shryne/ USAF

В середине декабря 1999 г со сборочной пинии завода Boeing в Эверепе шт Вашингтон. выкатили грузовой B-747-400F с серийным N9 1238 Но присоединиться к могучему флоту боинговских фрейтеров новой машине было не суждено' ее заказчик ВВС США – с самого начала намеревался превратить ее в прототип боевой летающей лазерной установки (по-английски – Airborne Laser или сокращенно ABL) Для переоборудования 22 января 20001 лайнер перелетел в Центр модификации самолетов -Боинг- в Вичите (Wichita), шт Канзас. и получил новое обозначение: prototype Attack Laser model 1 A (YAL 1 А), а также новый Ns 00-0001, означающий что это пирами военный самолет США, закупленный и новом тысячелетии.

Слово – лазер- на самом деле представляет собой аббревиатуру английских слов Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (можно перевести дословно как -усиление света в результате вынужденного излучения-) и применяется для обозначения устройства создания направленных пучков электромагнитного излучения высокой интенсивности Как потенциальное оружие эти пучки (или лучи) обладают способностью практически мгновенно (т.е. со скоростью света 300 000 км/с) переносить на значительные расстояния большие количества энергии Это обеспечивает лазеру огромные потенциальный преимуществ;] перед традиционным кинетическим оружием

И хотя призрак боевого лазера уже более сотни лет бродит в ума/ (вспомним лучи марсиан в -Войне миров- Герберта Уэллса или Гиперболоид инженера Гарина- Алексея Толстого), практически его создание началось относительно недавно В начале 1970-х гг американская фирма Avco Everett создала газодинамический лазер мощностью 30-60 кВт – достаточно компактный чтобы его можно было установить на борту самолета Наиболее подходящим носителем для этого признали -летающий танкер- КС-135 В 19731 борт № 553123 переоборудовали н первую лазерную летающую лабораторию NKC-135A (Airborne Laser Laboratory) Лазерную установку разместили в фюзеляже, на верху которого поставили большой обтекатель, закрывавший вращающуюся башню с излучателем и телескопом системы целеуказания, новый радиолокатор для ориентации оптической системы и дополнительные источники электропитания для устройства управления и наведения лазерного луча В таком виде самолет поступил в Центр испытания вооружения на авиабазе Киртленд.

К 1978 г мощность бортового лазера удалось увеличить примерно в 10 раз. а запас его рабочего тела и топлива поднять настолько, чтобы обеспечить время излучения 20-30 секунд При этом фюзеляж -Боинга пришлось удлинить на 3 м Летом 1981 « были предприняты первые попытки поразить лазерным лучом летящую беспилотную мишень Firetjec и ракету Sidewindei класса -воздух-воздух-, окончившиеся, впрочем, безрезультатно. Самолет еще раз модернизировали и в 1983 г. повторили испытания Первое официальное сообщение об успехе появилось 26 июля В нем говорилось, что лучом лазера с борта NKC-135A были уничтожены пять -Сайдвиндеров-, летевших в направлении самолета со скоростью 3218 км/ч Думается однако, что ракеты все же не были уничтожены в прямом смысле слова. Скорее всего, излучение лазера нарушило работу тепловых головок самонаведения и результате чего ракеты сбились с курса и были уничтожены собственной системой самоликвидации. 26 сентября 1983 г летевшая над океаном лазерная лаборатория разрушила дозвуковую мишень BQM-34A, которая на малой высоте имитировала атаку на корабль ВМС США. Луч прожег обшивку мишени и вызвал отказ системы управления. Похоже это был наибольший успех достигнутый на NKC-135A, так как к главной задаче – исследованию возможности поражения межконтинентальных баллистических ракет (МБР) тогда не удалось даже приступить из-за недостаточной мощности лазера.

Работы над лазерным самолетным вооружением проводились и в Советском Союзе. В начале 1980-х гг в одном из докладов ЦРУ конгрессу США утверждалось -Научный уровень работ советской программы создания лазерного оружия в 3-5 раз превышает уровень работ проводимых о США, советская программа рассчитана на разработку конкретных систем лазерного оружия. Трудно сказать, насколько эти оценки соответствовали действительности, а насколько служили оправданием для развертывания собственных работ в данном направлении – многие сведения о советской военной лазерной программе до сих пор засекречены. Известно только, что в 1977 г в ОКБ им Г. М. Бериева началось создание летающей лаборатории под названном -изделие 1А- или А-60 для отработки основных технических решений боевого авиационного лазерного комплекса. Главным партнером татанрогцев по этой тематике стало ЦКБ -Алмаз- Базовым самолетом для летающей лаборатории выбрали ИЛ-76МД, на котором для размещения специального оборудовании провели глубокие доработки, сильно изменившие как внутреннюю компоновку, так и внешний вид машины. Работы выполнялись на ТАНТК им. ГМ Бериева и Таганрогском машиностроительном за во до им Георгия Димитрова, выпускавшем тогда А-50 и Ту-142.

19 августа 1981 г этот самолет совершил первый полет под управлением экипажа летчика-испытателя Е А Лахмостова А через 10 лет 29 aвгycтa 1991 г.. экипаж летчика-испытателя В П Демьяновского поднял в воздух и вторую аналогичную ЛЛ получившую наименование -1А2-. На ее борту размешался новый вариант лазерного комплекса, модифицированный по результатам проведенных исследовании. Об итогах испытаний советского боевого лазера достоверно ничего не известно. Считается, что на А-60 проходили проверки лазерной установки, предназначенной для размещении на бopтy боевой космической станции. Работы на – 1А2- по дальнейшему усовершенствованию лазерного комплекса продолжаются и в настоящее время, причем финансируются они в полном обьеме.

Эта и другая попавшая в печать информация дает основания предполагать, что и американский и советский авиационные лазерные комплексы предназначались, главным образом, для отработки технических решений будущего боевого лазера космического базирования. Мощным толчком к этим работам послужила знаменитая -Стратегическая оборонная инициатива-, выдвинутая Президентом США Рейганом в 1980-е гг, которую советская пресса чаще называла -звездные войны-. Речь шла о развертывании на околоземных орбитах группировки космических аппаратов, которые постоянно следили бы зa позициями советских МБР и в случае их запуска уничтожали бы с помощью боевых лазеров в первые минуты после старта. Почему именно в первые минуты? Дело в том что, во-первых, баллистическую ракету легче всего обнаружить по факелу работающего двигателя, а он работает всего несколько минут. Во- вторых, в этот момент ее легче всего поразить, направив лазерный луч на тонкостенные баки ракеты, в которых содержится еще много топлива Даже если оно не взорвется, а станет просто вытекать либо нарушится равномерность его выгорания (если ракета твердотопливная) то сработает система самоликвидации, и ракета сама себя уничтожит.

Летающая лаборатория -1А2-

Летающая лаборатория Boeing NKC- 135А

Шлифовка линзы диаметром 1,8 м системы управления боевым лазером и установка титановой обшивки в зоне выхлопа лазерной установки на самолете YAL-1A

Несмотря на огромную проделанную работу, в 1980-е гг. такой боевой космический комплекс не был создан – слишком трудной и дорогостоящей оказалась эта задача. Правда, в 1985 г. лазер все же применили против МБР. На испытательном полигоне в США установили вторую ступень жидкостной МБР "Титан-1". Поскольку эксперимент транслировался по телевидению, на своей старой ракете американцы нарисовали большую красную звезду. На расстоянии одного километра от цели был установлен лазер -Миракл- мощностью 2,2 мВт. В течение 12 секунд его луч прожег в баке ракеты отверстие, и она взорвалась.

В середине 1990-х гг. работы по -звездным войнам- были официально свернуты и как бы забыты на целое десятилетие. Однако именно как бы. На самом деле создание боевых лазеров продолжалось, пусть и в несколько меньшем темпе. Существующие в настоящее время в США планы предусматривают завершение отработки авиационного лазерного комплекса и принятие его на вооружение к 2012 г., а космического – к 2020 г. Не зря Штаты вышли из договора по ПРО, который мешал проведению соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

И вот новый американский боевой летающий лазер создается на базе -Боинга-747-. Когда в январе 2000 г. этот самолет оказался в Центре модификации в Вичите. за его переделку взялись со всей серьезностью, безжалостно снимая, выкручивая, вырывая и выклепывая многое из того, что было только что установлено на новенький грузовик. С самолета удалили носовой грузолюк, заменили несколько шпангоутов носовой части фюзеляжа и усилили многие элементы продольного набора, чтобы смонтировать там узлы крепления наиболее заметной внешней особенности машины – семитонной вращающейся турели с многочисленными оптическими системами, в том числе главным зеркалом боевого лазера. Хвостовую часть фюзеляжа также пришлось значительно усилить – для крепления энергетических модулей лазерной установки. Многие участки обшивки в низу фюзеляжа пришлось заменить на титановые, чтобы они могли выдержать горячие выхлопы после лазерных выстрелов. Внутренняя компоновка грузовой кабины была изменена полностью. С помощью газонепроницаемых перегородок фюзеляж разделили на несколько отсеков, предназначенных для различных компонентов как самого боевого лазера, так и нескольких вспомогательных лазеров и другого оборудования, которое огромный самолет еле вместил. Мощность бортовой электросети резко выросла и стала достаточной, чтобы питать энергией город из 3000 домов! Для первичного обнаружения стартующих баллистических ракет самолет оснастили 6 инфракрасными сенсорами, а чтобы увеличить время патрулирования – системой дозаправки в воздухе. В общем, перепахали грузовик полностью, затратив на это 1,6 млн. человеко-часов! Официальные лица -Боинга- позже говорили, что это была самая масштабная модификация, которую компания когда-либо выполняла на военном самолете. Впрочем, сам боевой лазер на самолет в Вичите не поставили – по причине его неготовности.

Если быть точным, на борту YAL- 1А должны быть установлены четыре лазерных установки различного назначения. Прежде всего, это его величество высокоэнергетический лазер (по-английски он называется High Energy Laser или сокращенно HEL; кстати, эта аббревиатура созвучна слову hell – ад) мощностью 1000000 Вт, который должен сбивать ракеты на расстоянии в полтысячи километров. Длина волны излучения HEL, равная 1.315 микрона, выбрана такой, чтобы энергия излучения как можно меньше поглощалась атмосферой. HEL состоит из 6 одинаковых энергетических модулей, каждый из которых весит чуть более 2 т, а также системы из 127 зеркал, линз и светофильтров. В модулях происходит сгорание специального химического топлива и образование мощного светового потока, который затем фокусируется с помощью оптики.

Помимо HEL. на самолете предусмотрена сканирующая лазерная система (Active Rangei System или ARS), излучение которой имеет длину волны 11,15 микрона. Это ее излучатель расположен на верху фюзеляжа на пилоне. По сути, это лазерный локатор: он не только посылает луч, но и принимает его отражение от цели, выполняя таким образом ее непрерывное сопровождение. Функция третьего лазера (Track Illuminator Laser или TILL) заключается в точном прицеливании: как утверждается, с его помощью можно прицелиться непосредственно по бакам топлива и окислителя атакуемой ракеты. Чтобы обеспечить столь невероятную разрешающую способность, TILL работает на длине волны в 11 раз меньшей, чем ARS – 1,03 микрона. Наконец, четвертый лазер (Beacon Illuminator Laser или BILL) также посылает луч в сторону цели и принимает его отражение. При этом замеряется отклонение траектории луча от прямой линии, вызванное влиянием атмосферы. Лазеры BILL и TILL обладают мощностью излучения порядка 1000 Вт (для сравнения – известная всем лазерная указка выдает 0,001-0.005 Вт).

Как видим, на YAL-1А все сделано для того, чтобы перед выстрелом HEL в максимально возможной степени учесть все мыслимые поправки прицеливания и бить из мегаваттного лазера уже наверняка. По некоторым сведениям, для одного выстрела HEL может потребоваться сжечь около 500 кг дорогущего химического топлива, а стоимость выстрела может достигать фантастической величины-16 млн. USD!

После переоборудования в Вичите YAL-1A впервые взлетел 18 июля 2002 г.

Дозаправка в воздухе – один иэ этапов летных испытаний YAL-1A

Выполнив в небе Канзаса несколько приемо-сдаточных полетов, он был покрашен и перелетел на авиабазу Эдварде, ставшую основным местом его испытаний, продолжающихся до сих пор. Первыми подверглись тестированию инфракрасные датчики первичного обнаружения стартующих МБР, работа которых проверялась сначала с помощью включения форсажа на F-16, потом во время запусков тактических ракет и наконец – в декабре 2002 г. – при полете настоящей МБР Minuteman II над Тихим океаном.

База Эдварде стала не только главным местом испытаний боевого лазерного комплекса, но и сосредоточением основных лабораторий отработки лазерного оружия вообще. 12 ноября 2004 г. в одной из таких лабораторий экземпляр лазера HEL, предназначенный для установки на самолет, впервые зажег свой луч. Через 13 месяцев – 12 декабря 2005 г. – серия наземных испытаний HEL была успешно завершена. Мощность и продолжительность излучения лазера были доведены до уровня, достаточного для разрушения баллистических ракет. В настоящий момент HEL модифицируется, установка его на самолет запланирована на 2007 г.

Конечно, задача создания авиационного боевого лазерного комплекса столь масштабна, что даже "Боинг" не в состоянии ее решить в одиночку. Эта компания выступает в роли системного интегратора проекта, а также разработчика, помимо самолета, боевой информационно-управляющей системы (БИУС) лазерного оружия. Собственно, боевой лазер и другие лазерные установки на борту разработала корпорация Northrop Grumman, a Lockheed Martin создала носовую турель и систему наведения лазерных лучей. Как видим, в проекте задействованы крупнейшие военно-промышленные объединения США, что позволяет представить, какой колоссальный научно-технический потенциал и какие средства задействованы для его реализации.

Какие же задачи ставятся перед новым самолетом? Прежде всего, это экспериментальная отработка всех элементов будущего боевого комплекса в условиях практических полетов и реальной эксплуатации. В этом смысле YAL-IA – классический демонстратор технологий, по своим функциям вполне подобный YF-22 или Су-47. В случае успешного завершения создания комплекса его основным предназначением видится уничтожение баллистических ракет на начальном участке полета. США планируют обзавестись эскадрильей из 7-8 таких машин. Правда, серьезного влияния на общую стратегическую обстановку на планете появление этих машин не окажет: против российских или, скажем, китайских МБР лазерные -Боинги- практически бессильны.

Ведь лазерное излучение интенсивно рассеивается в атмосфере, поэтому дальность эффективной стрельбы лазером по ракетам, даже в стратосфере, не превышает, по разным оценкам, 300-600 км. В то же время, большинство позиций и российских, и китайских МБР расположены на значительно большем расстоянии от государственных границ. А вот если запустить ракету вознамерится Северная Корея или Иран, то тут у экипажей лазерных перехватчиков будет шанс отличиться. (Вспомним, какую головную боль причинили американцам тактические баллистические ракеты «Скад», которые подданные Саддама Хусейна очень активно применяли во время -Бури в пустыне- 1991 г.). Нельзя также забывать, что лазерное оружие способно поражать не только МБР, но и другие объекты, имеющие тонкостенные оболочки, так что применение летающему лазеру может найтись в вооруженных конфликтах любой интенсивности.

Предполагается, что лазерные перехватчики будут нести боевое дежурство по возможности ближе к зоне вероятных пусков на высоте около 12 км. Конечно, их должны сопровождать танкеры и самолеты охранения. Если противник запустит ракету, бортовые датчики зафиксируют тепловое излучение ее двигателя – это будет первичный сигнал, приводящий весь комплекс в состояние готовности к стрельбе. Затем предполагаемый район нахождения ракеты сканируется лучом ARS. На основе полученных с его помощью данных бортовые компьютеры вырабатывают команды наведения HEL. Параллельно вычисляется место старта ракеты и географические координаты места, куда она нацелена. Эта информация передается другим компонентам ПРО. Как только будет решено, что данная ракета представляет угрозу и является потенциальной целью, включаются в работу лазеры TILL и BILL. Полученные с их помощью данные учитываются путем изменения кривизны зеркал боевого лазера. Затем следует наведение HEL, его -накачка- и собственно выстрел. После уничтожения первой цели БИУС переходит к обнаружению других и определению степени их приоритета. Естественно, все эти процессы происходят автоматически – когда скорость цели достигает 5-7 км/с, времени для размышлений и свойственных людям сомнений нет. Члены экипажа – командир комплекса, офицер наблюдения за воздушной обстановкой и оператор специального оборудования – лишь контролируют работу компьютеров и выдают разрешения либо запреты на выполнение тех или иных операций.

3 декабря 2004 г. YAL-1A совершил первый полет с установленными БИУС и системой наведения лазерного луча, а в мае следующего года на самолете впервые в полете открылось окно носовой турели, образовав проем шириной 1,7 м. Летные испытания, в которых проверялась работа турели и системы управления лазерным лучом. включая алгоритмы подавления вибраций носовой части фюзеляжа и функционирования БИУС. завершились в июле 2005 г. Наконец. 6 июня 2006 г. состоялись наземные испытания комплекса, подтвердившие его способность сопровождать летящие ракеты и наводиться на них. Понятно, что кульминацией всей испытательной программы должно стать уничтожение реальной ракеты. В пресс-релизах четырехлетней давности американцы заявляли, что это эпохальное событие произойдет в конце 2004 г. Однако, как видно, не все у них складывается как планируется: согласно пресс- релизам 2003 г., первое уничтожение реальной МБР должно было состояться уже в прошлом году, а в новейших посланиях общественности говорится, что этот ключевой момент во всей программе ABL планируется осуществить только в 2008 г.

Как бы там ни было, но летающий боевой лазер постепенно становится реальностью. И возникает вполне закономерный вопрос: каким способом можно противодействовать этому новому виду авиационного оружия? Как ни странно, но такие методы в принципе просты до примитивности. Прежде всего, следует сократить время разгона ракет. У поступающих сейчас на вооружение России ракет -Тополь-М- оно составляет около трех минут. Но и это не предел. Если применить еще более мощные двигатели (а это с технической точки зрения вполне возможно), то продолжительность активного участка можно довести до 100-130 секунд. Такую ракету боевой лазер уже не перехватит – просто не успеет. Есть и совсем уж простые, можно даже сказать – до обидного простые методы защиты. Например. медленное вращение ракеты вокруг продольной оси. В этом случае лазерное пятно не фиксируется на определенном участке обшивки бака, а как бы размазывается по его периметру. Площадь нагреваемой поверхности резко возрастает, соответственно, ее температура снижается. В результате, чтобы прожечь отверстие в обшивке, мощности лазера может и не хватить.

Парадокс: с таким трудом и затратами создается новый почти фантастический «меч», а «щит» от него оказывается самым незатейливым. Но не будем забывать: YAL- 1А – всего лишь одна из первых попыток разместить боевой лазер на летательном аппарате, и кто знает, каким технологическим усовершенствованиям подвергнется зарождающееся на наших глазах лазерное оружие?