Гиперболоид инженеров "Боинга"

YAL-1A несет боевой лазер в носовой шаровой башне, а над кабиной пилотов – лазер наведения.
Фото из архива «НВО»

Американское Агентство противоракетной обороны на днях сообщило об успешных испытаниях боевого лазера воздушного базирования ALTB (Airborne Laser Testbed), установленного на специальном транспортном самолете Yal-1 «Боинг-747-400F». В ходе испытаний впервые удалось сбить две баллистические ракеты – с жидкостным и твердотопливным двигателями. Мнения экспертов по этому поводу диаметрально разделились. Одни с энтузиазмом заявили, что наступает эпоха лазерного вооружения, а США сделали гигантский шаг вперед. Другие – что проведено всего лишь демонстрационное мероприятие, а реальной перспективы данная система не имеет.

УСПЕХ БЕЗ ПОДРОБНОСТЕЙ

Испытания начались 11 февраля в 20.44 по среднетихоокеанскому времени на базе Центра по изучению боевых действий в воздухе авиации ВМС США (Naval Air Warfare Center Weapons Division Sea Range) в районе западного побережья Калифорнии, возле полигона Пойнт-Мугу. Баллистическая ракета с жидкостным реактивным двигателем была запущена с морской мобильной платформы. Через несколько секунд после старта она была обнаружена бортовыми сенсорами инфракрасного излучения самолета по факелу двигателя. Всего таких сенсоров на YAL-1А шесть штук. Затем ракета была подсвечена низкоэнергетическим лазером отслеживания цели (этот лазер-целеуказатель размещен на пилоне над пилотской кабиной). После чего включился второй лазер, предназначенный для измерения проницаемости атмосферы и определения компенсации атмосферных помех. И, наконец, сработал непосредственно боевой лазер высокой энергии.

Луч диаметром с волейбольный мяч разогрел мишень до критической температуры и вызвал необратимые нарушения конструкции. В результате ракета распалась на несколько частей. Весь процесс занял менее двух минут с момента старта мишени, все это время ее двигатель работал.

Спустя час с острова Сан-Николас в 100 км от полигона Пойнт-Мугу стартовала ракета с твердотопливным реактивным двигателем. И точно так же была поражена. Самолет Боинг-747-400, взлетевший с авиабазы Эдвардс в 300 км от полигона, видимо, все это время находился в воздухе над морем.

«Это была первая демонстрация успешного перехвата служившей целью жидкостной баллистической ракеты на разгонном участке траектории с помощью направленной энергии с платформы воздушного базирования», – заявили представители Агентства противоракетной обороны (MDA). «Революционное использование направленной энергии является очень привлекательным для противоракетной обороны, поскольку предоставляет потенциал для атаки множественных объектов со скоростью света на расстоянии сотен километров», – говорится в пресс-релизе MDA.

Вице-президент и генеральный менеджер «Боинга» по системам противоракетной обороны Грэг Хислоп сказал следующее: «Благодаря напряженной работе и техническому мастерству, поддержке правительства и промышленности, команда подготовила прорыв с невероятным потенциалом. Мы рассчитываем на проведение дополнительных исследований и разработок для изучения того, что эта уникальная система может делать с помощью направленной энергии».

Другой вице-президент «Боинга» и директор программы ALTB Майкл Ринн счел должным отметить: «Мы всегда утверждали, что ALTB откроет путь направленной передаче энергии и покажет новые варианты действий для политиков и военных. Этот успешный эксперимент проложил путь для нового поколения высокой энергии и высокоточного оружия. ALTB-технологии и платформы с направленной энергией изменят у Соединенных Штатов способы защиты себя, своих друзей и союзников».

Именно на таких заявлениях основан оптимизм сторонников скорого пришествия боевых лазеров в военное дело и политику.

Но чиновники Агентства противоракетной обороны гораздо спокойнее и скромнее в оценках. В частности, эксперимент по перехвату охарактеризован в их пресс-релизе как «демонстрация доказательства концептуального направления энергетических технологий». Это всего лишь путь использования «направленной энергии для национальной программы и ее возможного применения в технологиях противоракетной защиты». За осторожной витиеватостью прячется попытка оправдать провалившийся проект боевого противоракетного лазера, обошедшийся американским налогоплательщикам в десятки миллиардов долларов.

Никакой информации, кроме самого факта проведения эксперимента, корпорация «Боинг» и MDA не дают. Нет ни слова о скоростях и расстояниях, размерах мишеней и метеоусловиях. Неизвестно даже, с какой «мобильной платформы» была запущена ракета с жидкостным реактивным двигателем – то ли это надводный корабль, то ли подводная лодка. Учитывая, что ракетостроители США отдают предпочтение твердотопливным двигателям, можно полагать, что специально для испытаний была построена демонстрационная мишень с ЖРД – низкоскоростная, тонкостенная, со светопоглощающим покрытием.

Темное время для эксперимента было выбрано не только для того, чтобы сделать невразумительный видеоролик, похожий на мультфильм, и разместить его в Интернете. Толстый красный луч, 30 секунд перемещающийся на экране, вызывает массу вопросов, но не дает ни одного ответа. Прежде всего: в чистом воздухе никакие лучи не видны. Если же это светится пыль и водяные пары, то это наглядная демонстрация потери энергии лазерного луча.

В темноте над океаном в ночной прохладе ниже концентрация водяных паров и турбулентность воздуха. Кроме того, отсутствует инфракрасный фон, который на суше создают нагревшиеся за день камни, дома, автомобили и т.д. То есть сенсоры самолета легко обнаруживают факел ракетного двигателя, и нет необходимости отсеивать помехи.

Судя по видеоролику, самолет и ракета-мишень явно двигались параллельными курсами с примерно равной скоростью. Расстояние между ними вряд ли составляло километры, скорее всего десятки метров. Известно, что лазер работает в импульсном режиме. Каждый «выстрел» может длиться 3–5 секунд. Сколько таких «выстрелов» сделано за время эксперимента, длившегося не более двух минут? Подобных вопросов можно еще задать не один десяток. Но ответить на них – значит, расписаться в беспомощности лазерной системы. Сие – самая большая тайна, которая может скрываться за экспериментом. Потому что все физические данные специалисты легко могут рассчитать сами. Это как раз не тайна, тайна – технологии достижения результата. Но пока что конструкторы боевого лазера столкнулись с неразрешимыми проблемами.

ИСТОРИЯ С ПЕЧАЛЬНЫМ ФИНАЛОМ

Первый летающий лазер создала американская фирма Avco Everett еще в начале 1970-х. Газодинамический лазер мощностью 30–60 кВт размещался внутри воздушного топливозаправщика КС-135. В течение нескольких лет мощность лазера удалось увеличить в 10 раз, а время излучения поднять до 20–30 секунд. В 1983 году с его помощью удалось прожечь оболочку летящей на дозвуковой скорости мишени – имитатора противокорабельной ракеты. В результате теплового воздействия произошел отказ ее системы управления. Это стало лучшим результатом данной конструкции.

Стратегическая оборонная инициатива (СОИ) президента Рональда Рейгана принесла новые ассигнования. В 1985 году была проведена телетрансляция показательного эксперимента. Лазер «Миракл» мощностью 2,2 МВт с расстояния в один километр в течение 12 секунд прожег топливный бак второй ступени списанной МБР «Титан-1» с нарисованной на борту огромной красной звездой. Взрыв залитого под завязку бака убедил всех, что лазер – самое перспективное средство противоракетной обороны. Однако в течение следующих десяти лет ничего сверх этого достичь не удалось. Программу свернули, но спустя еще несколько лет развернули снова. США вышли из Договора по ПРО и решительно двинулись по двум направлениям – ракеты-перехватчики и летающий лазер ALTB.

Первоначально ALTB планировали разместить на заправщике КС-135А, но затем выбор пал на более вместительный «Боинг-747-400F», способный взять 72 тонны груза. Серийную машину, собранную в конце 1999 года в Эверетте (штат Вашингтон), в январе 2000-го перегнали в Канзас в Центр модификации самолетов «Боинг» в Вичите. Она получил номер 00-0001 как первый военный самолет США нового тысячелетия. В Канзасе его основательно переоборудовали, и он получил обозначение prototype Attack Laser model 1-A (YAL-1A).

Вместо носового грузолюка в YAL-1A стоит семитонная вращающаяся турель (шаровая башня). Ее диаметр равен человеческому росту. Внутри турели размещена оптическая система из 127 зеркал, линз и светофильтров, собирающая в пучок лазерный луч. Все внутреннее пространство самолета полностью перепланировали, часть листов обшивки заменили на титановые. Пространство внутри разделили газонепроницаемыми переборками. Общий объем работ по модернизации составил 1,6 млн. человеко-часов. Это была самая масштабная переделка военного самолета в истории авиастроения. Итоговая стоимость YAL-1A превысила миллиард долларов.

Высокоэнергетический лазер выбирали исходя из длины волны, чтобы энергия излучения как можно меньше поглощалась атмосферой. Остановились на химическом кислородно-йодном лазере (Chemical Oxygen Iodine Laser/COIL) с длиной волны 1,315 микрона. Он способен вырабатывать очень узкий, хорошо сфокусированный луч мощностью 1 МВт (мегаватт), мало затухающий в атмосфере. Дальность его действия определялась в 400–460 км. На 2005 год намечались летные испытания лазерной пушки, по ходу которых Пентагон должен был заказать семь подобных машин. В 2012 году планировалось развернуть этот воздушный компонент ПРО, начать патрулирование на ракетоопасных направлениях.

В самолете предполагалось установить 14 энергетических модулей мощностью в 1 МВт каждый, но в фюзеляже «Боинга» удалось разместить только шесть. Снижение мощности до 6 МВт тут же сократило дальность действия лазера до 250 км. Запаса жидкого переохлажденного кислорода и мелкодисперсного порошкообразного йода на борту хватало для осуществления 20–40 лазерных «выстрелов». Для генерации лазерного импульса в модуле смешивается полтонны переохлажденного жидкого кислорода, мелкодисперсный йод, перекись водорода и еще ряд компонентов. Оптические системы, включающие зеркало диаметром 1,5 м, фокусируют луч диаметром около 30 см. По некоторым данным, стоимость одного такого «выстрела» достигает 15–16 млн. долл.

Однако система оказалась неработоспособной в режиме полной мощности по двум причинам. Во-первых, на каждый мегаватт энергии генерируется 4 мегаватта тепла, которые способны раскалить самолет докрасна и спалить дотла. Система охлаждения со скоростью газового потока 1800 м/сек (сопло Лаваля) оказалась не способна выдуть все вырабатываемое тепло из фюзеляжа. А во-вторых, оптические элементы не выдерживают энергопотока. Линзы и зеркала подплавляются, меняют проницаемость и отражающие свойства. В результате выходят из строя и рассеивают луч. Система получилась одноразовая. При этом изготовление каждой линзы и каждого зеркала занимает несколько недель и стоит больших денег.

Первоначально вся программа создания воздушного лазера оценивалась в 2,5 млрд. долл. Но только в 2006 году было израсходовано 3,5 млрд. долл., а весь проект оценивался уже в 7–13 млрд. долл. При этом было совершенно определенно установлено, что при нынешнем уровне технологий проблемы теплоотвода и сохранения оптики неразрешимы. Пентагон отказался от приобретения запланированных летающих лазеров. Дальнейшее финансирование программы прекратили, а ее статус был понижен до «демонстрации технологий». Единственный прототип YAL-1A усилиями «Боинга» и партнеров периодически проводит такие демонстрации в надежде возобновить бюджетные ассигнования.