Портативное лазерное и электротермическое оружие

Наблюдающаяся в наше время тенденция расширения применения при ведении боевых действий оптико-электронных средств, позволяющих облегчить поиск и обнаружение противника в сложных метеорологических и ночных условиях, а также при использовании им разных способов маскировки, определила одно из важных направлений исследований в общем комплексе проводимых за рубежом работ по созданию новых образцов оружия. Этим направлением является разработка лазерного оружия тактического назначения, которое позволит выводить из строя оптико-электронные приборы и поражать незащищенные органы зрения личного состава, являющиеся для него практически идеальной целью.

Согласно проведенным американскими военными специалистами исследованиям, лазерные приборы (например, дальномеры, целеуказатели, имитаторы и тренажеры) при определенных условиях представляют собой весьма серьезную опасность для органов зрения человека в процессе учебно-боевой подготовки. Чтобы обеспечить безопасность при работе с приборами, генерирующими когерентное лазерное излучение, разработаны специальные инструкции и наставления, применяются защитные средства, исключающие поражение органов зрения. Кроме того, в ходе программ переоснащения вооруженных сил новыми видами оптико-электронной аппаратуры предполагается использовать менее опасные для личного состава генераторы лазерного излучения.

Наоборот, для создания эффективных систем лазерного оружия наилучшим вариантом будет использовать лазеры, генерирующие излучение в тех областях электромагнитного спектра, в которых работают разведывательно-обнаружительные оптико-электронные приборы и головки самонаведения управляемых ракет, а также в тех, где глаз человека обладает максимальной спектральной чувствительностью. Поражение органов зрения рассматривается специалистами как наиболее перспективное направление вывода личного состава из строя при ведении боевых действий. Это объясняется прежде всего тем, что человек является конечным и главным звеном в системе «машина (аппаратура) — человек». Кроме того, в современном бою все еще используется большое количество биноклей, перископов, приборов ночного видения и других оптических и оптико-электронных приборов, с помощью которых ведется непосредственное наблюдение за противником. Такие приборы имеют в своем составе оптические элементы, фокусирующие падающее на них излучение (например, линзы), благодаря чему вероятность поражения органов зрения значительно повышается.

Оптическая система глаза человека свободно пропускает и фокусирует на сетчатке излучение видимого (длина волны 390–780 нм) и инфракрасного (до 1,4 мкм) диапазонов спектра. Даже чтобы разрушить сетчатку, а тем более чтобы временно ослепить требуются весьма незначительные плотности энергии лазерного излучения этих диапазонов спектра. Многие же из используемыми в вооруженных силах разных стран лазерных дальномеров и целеуказателей с активными элементами, выполненными на основе иттриево-алюминиевого граната или стекол, активированных ионами неодима, работают именно на длине волны 1,06 мкм, представляющей значительную опасность. Излучение с большей длиной волны считается менее опасным, так как оно поглощается стекловидным телом и роговицей глаза и для их поражения требуются уровни плотности энергии выше на несколько порядков.

Как полагают американские специалисты, даже при боковом (не по оптической оси) попадании в глаз лазерного излучения и точечном выжигании сетчатки поражение может распространяться на периферийные области за счет обширных кровоизлияний. Поражение области сетчатки, соответствующей углу поля зрения 5°, значительно затруднит вождение автомобиля, бронетанковой техники, а также распознавание на местности деталей объектов, что, в свою очередь, вызовет у личного состава серьезные трудности при ведении прицельной стрельбы из оружия различных видов. Чтобы нанести такое поражение органам зрения, достаточно, чтобы мощность излучения составляла в режиме непрерывной генерации всего несколько милливатт или в импульсе длительностью несколько наносекунд — несколько микроджоулей энергии.

Современный уровень развития науки и техники уже в настоящее время дает возможность создания портативных систем лазерного оружия тактического назначения. По предварительным оценкам, в различных видах современного боя оно будет способно вызывать временное (до 3 мин) ослепление личного состава в радиусе 1 км. Такая дальность предъявляет соответствующие требования при разработке данного оружия к его энергетическим и массо-габаритным характеристикам. При этом существенным фактором является состояние атмосферы, определяемое, с одной стороны, погодными условиями в конкретный период ведения боевых действий, а с другой — запыленностью и задымленностью отдельных участков местности. При моделировании процесса применения лазерного оружия обычно руководствуются тем, что отрицательное влияние атмосферы будет уменьшать дальность его действия, как минимум, на 1 %. Однако уже имеющаяся технологическая база позволяет увеличить ее до 3 км при небольших массо-габаритных характеристиках портативного лазерного оружия, не ограничивающих возможности ведения боевых действий.

Наличие в частях и подразделениях сухопутных войск лазерного оружия, специально предназначенного для ослепления личного состава, окажет прежде всего психологическое воздействие на противника, который будет постоянно осознавать возможность поражения органов зрения. Кроме того, лицам, ведущим разведку с помощью оптических и оптикоэлектронных приборов, необходимо преодолевать своеобразный психологический барьер, так как Имеются реальные примеры применения противником лазерного оружия, повлекшие за собой тяжелые последствия для органов зрения.

Вместе с тем даже такое несомненное преимущество лазерного оружия, как практически мгновенное действие, которое помогает экономить время на достаточно сложном процессе прицеливания, включающем определение требуемого упреждения с учетом скорости и направления ветра, дальности до цели и параметров ее движения, не позволило решить проблему контроля поражения цели. Дело в том, что использование невидимого луча инфракрасного диапазона не дает возможности наблюдать, удалось ли поразить цель с помощью лазерного излучения или нет. Определить степень поражения в таком случае можно только по внешним признакам поведения цели на поле боя. По мнению западных специалистов, частично решить эту проблему позволит снижение требований к точности прицеливания, ввиду того что за счет расходимости излучения диаметр пятна луча на цели составит от десятков сантиметров до нескольких метров (в зависимости от дальности).

Возможность создания в близком будущем лазерного оружия определяет необходимость разработки эффективных средств защиты, требующих больших капиталовложений. Например, такими средствами могут быть оптические фильтры, имеющие высокие коэффициенты поглощения лазерного излучения (106). Однако они не обеспечивают поглощения излучения в широком диапазоне спектра и работают, как правило, на лишь нескольких длинах волн. Широкополосные же фильтры значительно поглощают излучение видимого диапазона спектра, что затрудняет на поле боя обычное наблюдение за обстановкой.

Активные оптические фильтры изменяют коэффициент пропускания в зависимости от интенсивности падающего на него лазерного излучения и представляют собой довольно сложные устройства. Судя по их массо-габаритным характеристикам, они пока не подходят для индивидуального использования личным составом. Вместе с тем такие устройства, а также быстродействующие затворы, препятствующие доступу излучения к чувствительным элементам различной аппаратуры и органам зрения при превышении допустимых уровней энергии, могут с успехом использоваться в составе оптико-электронного оборудования танков, БМП и другой боевой техники.

Первый экспериментальный образец портативного лазерного оружия, получивший условное название «Дэйзер», разработан американской фирмой «Эл-лайд сигналз». Его основу составляет генератор лазерного излучения на кристалле александрита, который позволяет менять длину волны излучения в диапазоне от 700 до 815 нм. Источником электрической энергии служит никель-кадмиевая аккумуляторная батарея, размещаемая в подсумке. Сам лазер имеет такие же габариты, как и американская автоматическая винтовка М16. Общая масса портативного лазерного оружия «Дэйзер» с батареей примерно 9 кг, а стоимость серийного образца составит около 50 тыс. долларов.

Еще один образец портативного лазерного оружия «Кобра», предназначенный для использования подразделениями сухопутных войск, разработала американская фирма «Макдоннелл Дуглас». «Кобра» по своим тактико-техническим характеристикам примерно соответствует лазеру «Дэйзер».

Как считают американские военные специалисты, созданные экспериментальные образцы лазерного оружия «Дэйзер» и «Кобра» свидетельствуют о переходе на качественно новый технологический уровень разработки систем тактического назначения. Кроме того, по их оценке, в следующем столетии этот вид оружия будет играть большую роль в ходе ведения боевых действий.

Еще одним перспективным видом личного оружия может являться электротермическое, опытные образцы которого проходят испытания также в артиллерийских системах армии и флота США.

Баллистические характеристики современного ствольного оружия определяются максимальной скоростью и допустимой величиной максимального давления пороховых газов (зависит от прочности ствола). Чтобы преодолеть ограничения, обусловленные этими факторами, для метания снарядов предусматривается использовать электрическую энергию. Работы проводятся в двух направлениях, включая создание электромагнитного оружия (считается, что в обозримом будущем портативные образцы создать не удастся) и электротермического. Армия США финансирует разработку электротермического оружия, которой занимаются американские фирмы «Дженерал дайнэмикс» и ФМК. Они уже испытали несколько образцов стрелково-пушечного вооружения — от 11,43-мм пистолета до 120-мм пушки.

Начальная скорость пули штатной 5,56-мм винтовки составляет 1000 м/с, а электротермической 5,56-мм винтовки — 1440 м/с. Дульная энергия пули при этом возрастает с 1700 до 3742 Дж.

Более чем двухкратного увеличения удалось достичь без повышения максимального давления и изменения конструкции винтовки (за исключением затвора). При этом в отличие от порохового в электротермическом оружии давление плазмы сравнительно легко регулируется.

В электротермической винтовке используется затвор с высоковольтными электродами и патрон, размеры которого практически такие же, как и у обычного. Внутри гильзы находится рабочая жидкость, которой может быть топливо ракетных двигателей или вода, и генератор плазмы. Под воздействием больших импульсов тока (до 100 000 А) рабочая жидкость превращается в горячую плазму, разгоняющую пулю по стволу винтовки. Скорость движения плазмы примерно на 50 % больше, чем у пороховых газов, поэтому на столько же возрастает и начальная скорость пули.

Форму и размеры кривой давления плазмы в канале ствола можно регулировать путем управления количеством электрической энергии. Это позволяет получить давление плазмы, близкое к максимально допустимому, которое воздействует на пулю практически по всей длине ствола, а также исключить возникновение всплесков давления, что может привести к его разрыву (как, впрочем, и при использовании пороха). Именно взрывной характер горения обычного пороха в стволе (резкий всплеск давления вначале, а затем быстрое его падение) ограничивает эффективность его применения.

Для электротермической винтовки уже разработан источник питания (батарея с элементами из сернистого лития массой 0,68 кг) и электросхема, предназначенная для формирования пульсирующего тока (обеспечивает производство 30 выстрелов). Это позволяет разработать винтовку небольшой массы уже в настоящее время. Через четыре года специалисты фирмы FMC рассчитывают уменьшить массу блока питания винтовки до 0,2 кг. Принимая во внимание указанные обстоятельства, можно отнести электротермическое стрелковое оружие (пистолеты и спортивные винтовки) к одному из наиболее перспективных видов оружия.

Однако некоторые проблемы пока не имеют приемлемого решения. Одна из них — широкий (от 4000 до 50000 Вт) диапазон мощности, потребляемой при выстреле, что совершенно не гарантирует безопасности стрелка. Другая связана с высокой стоимостью такого оружия. Тем не менее, по мнению разработчиков, электротермический принцип выстреливания пули стал крупнейшим прорывом в технологии метания снарядов со времени появления первых образцов оружия, стреляющего порохом. Они также считают, что то оружие, в котором применяется электротермический способ метания снарядов, может быть реализовано на рынке спортивного и военного оружия быстрее, чем другие его виды.

Похожие книги из библиотеки

Танковый меч страны Советов

Книга посвящена величайшей в истории танковой армаде — бронетанковым войскам СССР. Во всех странах мира, вместе взятых, танков было меньше, чем в Советской Армии. Эти полчища стальных чудовищ, предназначенных для победоносного рывка к Ла-Маншу, погибли вместе со страной, их создавшей. Впервые в отечественной и зарубежной литературе представлена реальная, а не парадная история развития и упадка советских танковых войск послевоенной эпохи.

Книга рассчитана на широкий круг читателей.

Субмарины США «Gato»

ВМФ США стал одним из первых флотов, получивших субмарины. Несколько экспериментальных подводных лодок построил для флота Джон Холланд в конце XIX века. Но сохранить свой приоритет янки не смогли. К концу Первой Мировой войны ни для кого не было секретом, что американские подлодки меньше, медленнее, хуже вооружены и имеют ограниченный радиус действия по сравнению с подлодками любой другой страны, участвовавшей в войне. После завершения Первой Мировой войны резко изменилась стратегическая ситуация в мире. США превратились в одну из мировых сверхдержав. Вместе с тем всем было очевидно, что Версальский договор долго не просуществует. В будущей войне Соединенные Штаты могли столкнуться лишь с несколькими серьезными противниками. Но Великобритания была надежным союзником, Советская Россия была слишком ослаблена революцией и гражданской войной, ее флот оказался практически уничтожен. Оставался один серьезный противник — Япония. Японская империя была молодым и динамично развивающимся государством, агрессивным в отношении к соседям. Казалось, что Япония старается стремительно наверстать упущенное за прежние столетия время. Неизбежно, такая политика приводила к конфликтам со старыми империями, господствовавшими в Азии: Францией, Голландией, Великобританией и, наконец, США. Соединенные Штаты были особенно уязвимы, поскольку их владения на Тихом океане лежали в направлении японской экспансии. Филиппины, Гуам, Уэйк и Гавайи были главными препятствиями для Японии. Соединенные Штаты поспешили обзавестись флотом, который смог бы противостоять растущей морской мощи Японии.

Прим.: Полный комплект иллюстраций, расположенных как в печатном издании, подписи к иллюстрациям текстом.

Линейные корабли типа "Баерн". Последние дредноуты империи кайзера Вильгельма II.

Линейные корабли типа «Баерн» безусловно представляли собой самые мощные и боеспособные в мире дредноуты «доютландской» эпохи и великолепный образец самой передовой кораблестроительной технологии второго десятилетия минувшего века.

Но в силу целого ряда причин «Баерн» и «Баден» оказались все же «штучным товаром» (англичане за годы первой мировой войны пополнили свой флот десятью подобными кораблями!) и наивысшим достижением немецкой судостроительной промышленности эпохи кайзеровской империи. По своим боевым возможностям они находились на уровне лучших английских кораблей своего класса, строившихся с ними в одно и то же время — линкоров типов «Куин Элизабет» и «Роял Соверен», а в части обеспечения живучести — далеко опережали своих английских оппонентов.

Неизвестная трагедия С-117

Море неохотно расстаётся со своими сокровенными тайнами. Иногда на это уходят долгие годы, однако чаще всего тайны так и остаются тайнами. Кто может сказать, сколько загадок и трагедий сокрыто под толщей океанов? Сколько человеческих жизней отдано во имя завоевания морей? Сколько кораблекрушений было и сколько их ещё будет?

Сегодня почти никто уже и не помнит давнюю загадочную и трагическую историю советской подводной лодки С-117. Время стёрло из памяти многое. И все же, думается, настала пора рассказать правду о том далёком от нас событии.