Смогут ли лазеры противодействовать гиперзвуковому оружию?

В СМИ мелькают новости о новом лазерном вооружении, в контексте борьбы с беспилотными средствами, самолетами и ракетами. Могут ли лазеры сделать гиперзвуковое оружие бесполезным?

Для систем ПВО перехватить гиперзвуковые ракеты с имитацией изменения курса, крайне нетривиальная задача. Если вкратце описать работу системы ПВО, то радиолокационная станция обнаруживает цель, далее противоракета запускается на перехват, с помощью компьютеров рассчитывается траектория цели и корректируется противоракета, до ликвидации цели.

Такой подход эффективен против баллистических ракет, летят они высоко, видно их хорошо и траектория предсказуемая. Кстати, на заключительном этапе они тоже летят на гиперзвуке.

Еще один тип ракет это крылатые ракеты, со скоростями ниже гиперзвука. Они летят на низких высотах и по своим характеристикам напоминают самолеты или дроны. Но и такие ракеты современные ПВО успешно сбивают.

Но в последнее время появился еще один тип оружия, который крайне сложно перехватить — это гиперзвуковые крылатые ракеты, с высокой скоростью, сравнительно низкой высотой полета и непредсказуемо изменяемым курс. Такая комбинация характеристик делает их не только сложно обнаруживаемые, но требуют высоких вычислительных мощностей для перерасчета траектории полета.

Для борьбы с такой угрозой возможно поможет новое оружие, построенное на лазерах — узконаправленный луч высокой энергии движется в воздушной среде близко к скорости света, поэтому гиперзвуковую ракету будет легче перехватить, но это в теории.

Плюсом к лазерному оружию будет и запас оного. Количество выстрелов определяется запасом энергии или мощностью генератора энергии.

В теории гладко, однако на практике все обстоит гораздо сложнее.

На самом деле идея такого оружия не нова, лазерное оружие тысячи раз обыграли фантасты в произведениях и конечно инженеры и ученые уже давно пытаются создать такое оружие. Но если писатели ограничены лишь фантазией, то инженеры ценой, габаритом, массой, мощностью, средой эксплуатации и много чем еще.

Первые образцы созданы в 1980-х и основывались на химическом принципе. Они были большие, тяжелые и в какой-то мере опасны для оператора. На смену пришли твердотельные лазеры, на твердом кристаллическом материале. Они меньше, легче и безопаснее, но не такие мощные.

Но время идет и прогресс не стоит на месте. Современное моделирование позволяет быстрее искать и рассчитывать материалы с определенным физическими свойствами.

В сентябре 2022 компания Lockheed Martin поставила армии США первый боевой лазер, мощностью 300 кВт. Это устройство уже достаточно компактное чтобы его можно было перевозить на одном грузовике или на борту самолета. Эта установка предназначена как средство ПВО от беспилотных летательных средств и некоторых крылатых ракет.

Lockheed Martin HELIOS System
Источник

Компания Lockheed Martin готовится поставить еще более мощный лазер. Но тут возникает вопрос, а какая мощность лазера должна быть, чтобы поразить ту или иную цель?

На этот вопрос нет четкого ответа, однако министерство обороны США опытным путем пришло примерно к следующим выводам:

1. 100 кВт: может поражать беспилотные самолеты, небольшие лодки, ракеты, артиллерию или минометы.
2. 300 кВт: может поразить борт фюзеляжа крылатой ракеты
3. 1 МВт (1000 кВт): может поражать баллистические или гиперзвуковые ракеты

Чтобы поразить угрозу лазерным лучом, нужно сопровождать цель и настолько точно, чтобы луч смог прожечь отверстие в корпусе цели и, если требуется, повредить внутренние механизмы/схемы. В 2020 году армия США проводила эксперименты с лазерной установкой в 150 кВт, такой установке потребовалось 15 секунд сопровождать цель, в виде беспилотника, чтобы его вывести из строя. О расстоянии и скорости беспилотного средства относительно лазерной установки ни чего не сообщается.

На основе даже этой информации энтузиасты уже даже придумали способ противодействия лазеру, это организация полета с вращением корпуса изделия вдоль оси движения, для предотвращения фокусировки лазера в одной точке/области на корпусе.

Что касаемо гиперзвуковых ракет, то они сами по себе имеют дополнительную тепловую защиту, потому как большая скорость создает нагрев от сопротивления о воздух. Сможет ли даже 1 МВт-й лазер создать угрозу таким ракетам?

Аспекты, которые накладывают серьезные ограничения на применение лазеров:

1. Лазерному оружию требуется прямая видимость.
2. Время — чтобы прожечь корпус высокоскоростной ракеты, требуется время, а это весьма ограниченный ресурс в контексте противодействия гиперзвуковой ракеты.
3. Взвеси в воздухе, водяной пар, песок, пыль, соль, дым, загрязнение воздуха, все это способствует рассеиванию лазерного луча. Пентагон рассматривает лазерное оружие, как жизнеспособную систему, на дальностях 1,5 км, в лучшем случае 7 км. Для перехвата гиперзвукового оружия это критически мало.
4. Нагрев воздуха. Если лазерный луч, будет достаточно долго сопровождать цель, но сам воздух от нагрева будет дефокусироваль луч.

Прогресс не стоит на месте и со времен 1980-х технологии в разработке боевых лазеров продвинулись очень далеко. Тем не менее на сегодняшний момент, лазерное ПВО не может бороться с гиперзвуковым оружием. Однако они могут стать средствами обороны ближнего радиуса действия