Lazer silahları həmişə mübahisəlidir. Bəziləri bunu gələcəyin silahı hesab edir, digərləri isə yaxın gələcəkdə bu cür silahların təsirli nümunələrinin ortaya çıxma ehtimalını qəti şəkildə inkar edirlər. İnsanlar, əsl görünüşlərindən əvvəl də lazer silahları haqqında düşündülər, gəlin Aleksey Tolstoyun "Mühəndis Garin Hiperboloidi" adlı klassik əsərini xatırlayaq (əlbəttə ki, əsər tam olaraq lazer deyil, hərəkətdə və nəticədə ona yaxın bir silahdır) istifadəsindən).
XX əsrin 50-60 -cı illərində əsl lazerin yaradılması yenidən lazer silahları mövzusunu gündəmə gətirdi. Onilliklər ərzində elmi -fantastik filmlərin əvəzolunmaz bir xüsusiyyətinə çevrildi. Həqiqi uğurlar daha təvazökar idi. Bəli, lazerlər kəşfiyyat və hədəf təyinetmə sistemlərində əhəmiyyətli bir yer tutdular, sənayedə geniş istifadə olunurlar, ancaq məhv vasitəsi olaraq istifadə etmək üçün gücləri hələ də yetərli deyildi və çəki və ölçü xüsusiyyətləri qəbuledilməz idi. Lazer texnologiyaları necə inkişaf etdi, hazırda hərbi tətbiqlərə nə dərəcədə hazırdırlar?
İlk əməliyyat lazeri 1960 -cı ildə yaradılıb. Süni yaquta əsaslanan impulslu bərk hallı lazer idi. Yarandığı zaman bunlar ən yüksək texnologiyalar idi. İndiki vaxtda belə bir lazer evdə yığılır, nəbz enerjisi isə 100 J -ə çata bilər.
Azot lazerinin tətbiqi daha sadədir; onun həyata keçirilməsi üçün kompleks ticarət məhsulları tələb olunmur, hətta atmosferdəki azotla işləyə bilər. Düz qolları ilə evdə asanlıqla yığılır.
İlk lazerin yaradılmasından bəri, lazer şüalanmasının çoxlu yolları tapıldı. Qatı hal lazerləri, qaz lazerləri, boya lazerləri, sərbəst elektron lazerləri, lif lazerləri, yarımkeçirici lazerlər və digər lazerlər var. Həm də lazerlər həyəcanlandıqları şəkildə fərqlənir. Məsələn, müxtəlif dizaynlı qaz lazerlərində aktiv mühit optik şüalanma, elektrik cərəyanının axıdılması, kimyəvi reaksiya, nüvə nasosu, termal nasos (qaz dinamik lazerlər, GDL) ilə həyəcanlandırıla bilər. Yarımkeçirici lazerlərin ortaya çıxması DPSS tipli lazerlərin (Diodla vurulan bərk hallı lazer) yaranmasına səbəb oldu.
Müxtəlif lazer dizaynları, yumşaq rentgen şüalarından infraqırmızı şüalara qədər müxtəlif dalğa uzunluqlarında şüalanma təmin edir. Sərt rentgen və qamma lazerləri inkişaf edir. Bu, həll olunan problemə əsaslanaraq lazer seçməyə imkan verir. Hərbi tətbiqlərə gəldikdə, bu, məsələn, planetin atmosferi tərəfindən ən az mənimsənilən belə bir dalğa uzunluğunda şüalanma ilə bir lazer seçmək imkanı deməkdir.
İlk prototipin hazırlanmasından bəri güc davamlı olaraq artır, çəki və ölçü xüsusiyyətləri və lazerlərin səmərəliliyi (səmərəliliyi) yaxşılaşmışdır. Bu, lazer diodları nümunəsində çox aydın şəkildə görülür. Keçən əsrin 90-cı illərində 2-5 mW gücündə lazer göstəriciləri geniş satışa çıxdı, 2005-2010-cu illərdə 200-300 mVt gücündə bir lazer göstəricisi almaq artıq mümkün idi, indi 2019-cu ildə optik gücü 7 olan lazer göstəriciləri satılırRusiyada, optik gücü 350 Vt olan fiber optik çıxışı olan infraqırmızı lazer diodlarının modulları var.
Lazer diodlarının gücünün artım sürəti, Moore qanununa əsasən, prosessorların hesablama gücünün artım sürəti ilə müqayisə edilir. Əlbəttə ki, lazer diodları döyüş lazerləri yaratmaq üçün uyğun deyil, lakin onlar da öz növbəsində səmərəli bərk hallı və lifli lazerlərin vurulması üçün istifadə olunur. Lazer diodları üçün elektrik enerjisini optik enerjiyə çevirmək səmərəliliyi 50%-dən çox ola bilər, nəzəri olaraq 80%-dən çox bir səmərəliliyə sahib ola bilərsiniz. Yüksək səmərəlilik nəinki enerji təchizatı tələblərini azaldır, həm də lazer avadanlığının soyumasını asanlaşdırır.
Lazerin vacib bir elementi şüa fokuslama sistemidir - hədəfdəki ləkə sahəsi nə qədər kiçik olsa, ziyana imkan verən güc sıxlığı da o qədər yüksəkdir. Kompleks optik sistemlərin inkişafındakı irəliləyiş və yeni yüksək temperaturlu optik materialların ortaya çıxması yüksək səmərəli fokuslama sistemləri yaratmağa imkan verir. HEL -in eksperimental döyüş lazerinin fokus və nişan sisteminə 127 güzgü, linzalar və işıq filtrləri daxildir.
Lazer silahları yaratmaq imkanını təmin edən digər vacib bir komponent, şüanı hədəfə yönəltmək və saxlamaq üçün sistemlərin inkişafıdır. Hədəfləri "bir anda" vurmaq üçün saniyədə gigawatt gücə ehtiyac var, ancaq mobil şassisdə onlar üçün belə lazerlərin və enerji təchizatlarının yaradılması uzaq gələcəyin işidir. Müvafiq olaraq, yüzlərlə kilovat - onlarla meqavat gücündə lazerlərlə hədəfləri məhv etmək üçün lazer şüalanma nöqtəsini bir müddət (bir neçə saniyədən bir neçə on saniyəyə qədər) hədəfdə saxlamaq lazımdır. Təlimat sisteminə görə, lazer şüası ilə hədəfi izləyə bilən yüksək dəqiqlikli və yüksək sürətli sürücülər lazımdır.
Uzaq məsafələrdə atəş açarkən, hidravlik sistem, atmosferin yaratdığı təhrifləri kompensasiya etməlidir, bunun üçün əsas "döyüş" lazerinin hədəfə doğru istiqamətləndirilməsini təmin edərək, hidayət sistemində müxtəlif məqsədlər üçün bir neçə lazerdən istifadə edilə bilər.
Hansı lazerlər silah sahəsində prioritet inkişaf əldə etdilər? Yüksək enerjili optik nasos mənbələrinin olmaması səbəbindən qaz dinamik və kimyəvi lazerlər belə hala gəldi.
20 -ci əsrin sonunda Amerika Strateji Müdafiə Təşəbbüsü (SDI) proqramı ilə ictimai rəy oyandı. Bu proqramın bir hissəsi olaraq, Sovet qitələrarası ballistik raketlərini (ICBM) məğlub etmək üçün yerdə və kosmosda lazer silahlarının yerləşdirilməsi planlaşdırılırdı. Orbitə yerləşdirilmək üçün rentgen diapazonunda yayılan nüvə nasoslu lazerlərdən və ya 20 meqavat gücünə qədər kimyəvi lazerlərdən istifadə edilməli idi.
SDI proqramı çoxsaylı texniki çətinliklərlə üzləşdi və bağlanıldı. Eyni zamanda, proqram çərçivəsində aparılan bəzi tədqiqatlar kifayət qədər güclü lazerlərin alınmasını mümkün etdi. 1985-ci ildə 2,2 meqavat gücünə malik bir deuterium fluoride lazer lazerdən 1 kilometr aralıda sabitlənmiş maye yanacaqlı ballistik raketi məhv etdi. 12 saniyəlik şüalanma nəticəsində raket gövdəsinin divarları gücünü itirib və daxili təzyiq nəticəsində dağılıb.
SSRİ -də döyüş lazerlərinin inkişafı da həyata keçirildi. XX əsrin səksəninci illərində 100 kVt gücündə qaz-dinamik lazerlə işləyən Skif orbital platformasının yaradılması üzərində iş gedirdi. Skif-DM böyük ölçülü maketi (Polyus kosmik gəmisi) 1987-ci ildə Yerin orbitinə buraxıldı, lakin bir sıra səhvlərə görə hesablanmış orbitə girmədi və Sakit Okeanda ballistik trayektoriya ilə su altında qaldı. SSRİ -nin dağılması bu və buna bənzər layihələrə son qoydu.
SSRİ-də Terra proqramı çərçivəsində lazer silahlarının geniş miqyaslı tədqiqatları aparılmışdır. Yüksək güclü "Terra" lazer silahlarına əsaslanan şüa vuran elementi olan zona raket və kosmos əleyhinə müdafiə sisteminin proqramı 1965-ci ildən 1992-ci ilə qədər həyata keçirildi. Açıq məlumatlara görə, bu proqram çərçivəsində qaz dinamik lazerlər, bərk cisim lazerləri, partlayıcı yod fotodissosiasiyası və digər növlər hazırlanmışdır.
Həm də SSRİ-də, 20-ci əsrin 70-ci illərinin ortalarından etibarən Il-76MD təyyarəsi əsasında A-60 hava lazer kompleksi hazırlanmışdır. Əvvəlcə kompleks avtomatik uçan balonlarla mübarizə üçün nəzərdə tutulmuşdu. Silah olaraq, Khimavtomatika Dizayn Bürosu (KBKhA) tərəfindən hazırlanmış bir meqavatt sinifli davamlı qaz-dinamik CO-lazer quraşdırılmalıdır.
Testlər çərçivəsində, 10 ilə 600 kVt arasında radiasiya gücünə malik bir GDT tezgah nümunələri ailəsi yaradıldı. A-60 kompleksini sınaqdan keçirərkən 100 kVt gücündə bir lazerin quraşdırıldığını güman etmək olar.
30-40 km yüksəklikdə və La-17 hədəfində yerləşən stratosfer balonunda lazer qurğusunun sınağı ilə bir neçə onlarla uçuş həyata keçirildi. Bəzi mənbələr A-60 təyyarəsi olan kompleksin Terra-3 proqramı çərçivəsində raketdən müdafiə sistemlərinin aviasiya lazer komponenti olaraq yaradıldığını göstərir.
Hal -hazırda hərbi tətbiqlər üçün hansı növ lazerlər ən perspektivlidir? Qaz-dinamik və kimyəvi lazerlərin bütün üstünlükləri ilə birlikdə əhəmiyyətli çatışmazlıqları var: istehlak olunan komponentlərə ehtiyac, işə salınma ətaləti (bəzi mənbələrə görə, bir dəqiqəyə qədər), əhəmiyyətli istilik sərbəstliyi, böyük ölçülər və xərclənmiş komponentlərin məhsuldarlığı aktiv mühitdən. Belə lazerlər yalnız böyük mediaya yerləşdirilə bilər.
Hal-hazırda, bərk cisim və lifli lazerlərin işləməsi üçün yalnız kifayət qədər güclə təmin edilməsi lazım olan ən böyük perspektivlər var. ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri pulsuz elektron lazer texnologiyasını fəal şəkildə inkişaf etdirir. Fiber lazerlərin əhəmiyyətli bir üstünlüyü, ölçeklenebilirliğidir, yəni. daha çox güc əldə etmək üçün bir neçə modulu birləşdirmə qabiliyyəti. Ters ölçeklenebilirlik də vacibdir, əgər 300 kVt gücündə bir bərk hallı lazer yaradılarsa, bunun əsasında, məsələn, 30 kVt gücündə daha kiçik ölçülü bir lazer yaradıla bilər.
Rusiyada lif və qatı hal lazerləri ilə bağlı vəziyyət necədir? Lazerlərin inkişafı və yaradılması baxımından SSRİ elmi dünyanın ən qabaqcıl elmi idi. Təəssüf ki, SSRİ -nin dağılması hər şeyi dəyişdi. Fiber lazerlərin hazırlanması və istehsalı ilə məşğul olan dünyanın ən böyük şirkətlərindən biri olan IPG Photonics, Rusiyanın NTO IRE-Polyus şirkəti əsasında Rus əsilli V. P. Gapontsev tərəfindən təsis edilmişdir. Ana şirkət IPG Photonics hazırda ABŞ -da qeydiyyatdan keçmişdir. IPG Photonics -in ən böyük istehsal sahələrindən birinin Rusiyada (Fryazino, Moskva bölgəsi) yerləşməsinə baxmayaraq, şirkət ABŞ qanunları əsasında fəaliyyət göstərir və lazerləri Rusiya silahlı qüvvələrində istifadə edilə bilməz, o cümlədən şirkət sanksiyalara riayət etməlidir. Rusiyaya tətbiq edildi.
Bununla birlikdə, IPG Photonics -in fiber lazerlərinin imkanları son dərəcə yüksəkdir. IPG yüksək güclü fasiləsiz dalğalı lif lazerləri 1 kVt -dan 500 kVt -a qədər güc aralığına, həmçinin geniş dalğa uzunluğuna malikdir və elektrik enerjisini optik enerjiyə çevirmək səmərəliliyi 50%-ə çatır. IPG fiber lazerlərin fərqlilik xüsusiyyətləri digər yüksək güclü lazerlərdən xeyli üstündür.
Rusiyada müasir yüksək güclü lif və qatı hal lazerlərinin başqa inkişaf etdiriciləri və istehsalçıları varmı? Ticarət nümunələrinə görə, yox.
Sənaye seqmentində yerli istehsalçı, maksimum gücü on kVt olan qaz lazerləri təklif edir. Məsələn, "Laser Systems" şirkəti 2001-ci ildə bu tip güclü lazer şüalanmasının ən perspektivli kompakt muxtar mənbəyi olan kimyəvi səmərəliliyi 32%-i keçən 10 kVt gücündə bir oksigen-yod lazerini təqdim etdi. Teorik olaraq, oksigen-yod lazerləri bir meqavata qədər gücə çata bilər.
Eyni zamanda, rus alimlərinin lazer proseslərinin fizikasını dərindən dərk etməyə əsaslanaraq yüksək güclü lazerlərin yaradılmasında başqa bir istiqamətdə bir irəliləyiş əldə etdiklərini tamamilə istisna etmək olmaz.
2018-ci ildə Rusiya Prezidenti Vladimir Putin, raket əleyhinə müdafiə missiyalarını həll etmək və düşmən orbitlərini məhv etmək üçün hazırlanmış Peresvet lazer kompleksini elan etdi. İstifadə olunan lazer növü (lazerlər?) Və optik güc də daxil olmaqla Peresvet kompleksi haqqında məlumatlar təsnif edilir.
Bu kompleksə quraşdırılmaq üçün ən çox ehtimal olunan namizədin A-60 proqramı üçün hazırlanan lazerin nəslindən olan qaz-dinamik lazer olduğunu güman etmək olar. Bu halda, "Peresvet" kompleksinin lazerinin optik gücü 200-400 kilovat, optimist ssenaridə 1 meqavat qədər ola bilər. Daha əvvəl qeyd olunan oksigen-yod lazer başqa bir namizəd kimi qəbul edilə bilər.
Buna əsaslansaq, Peresvet kompleksinin əsas nəqliyyat vasitəsinin salonunun yan tərəfində elektrik cərəyanının dizel və ya benzin generatoru, kompressor, kimyəvi komponentlər üçün saxlama bölməsi, soyutma sistemi olan bir lazer və Lazer şüası idarəetmə sistemi ehtimal ki, seriyalarda yerləşir. Radar və ya hədəf aşkarlama OLS heç bir yerdə görünmür ki, bu da xarici hədəf təyin etməyi nəzərdə tutur.
Hər halda, bu fərziyyələr həm yerli inkişaf etdiricilər tərəfindən kökündən yeni lazerlər yaratmaq ehtimalı ilə əlaqədar, həm də Peresvet kompleksinin optik gücü haqqında etibarlı məlumatların olmaması ilə əlaqədar olaraq yalan ola bilər. Xüsusilə, mətbuatda "Peresvet" kompleksində enerji mənbəyi olaraq kiçik ölçülü bir nüvə reaktorunun olması barədə məlumatlar var idi. Bu doğrudursa, kompleksin konfiqurasiyası və mümkün xüsusiyyətləri tamamilə fərqli ola bilər.
Lazerin hərbi məqsədlər üçün məhv vasitəsi olaraq səmərəli istifadə edilməsi üçün hansı gücə ehtiyac var? Bu, böyük ölçüdə nəzərdə tutulan istifadə aralığından və vurulan hədəflərin xarakterindən, eləcə də onların məhv edilmə üsulundan asılıdır.
Vitebsk havadan özünümüdafiə kompleksinə L-370-3S aktiv tıxac stansiyası daxildir. İnfraqırmızı lazer radiasiyasını kor etməklə daxil olan düşmən raketlərinə termal başlıq başlığı ilə müqavimət göstərir. L-370-3S aktiv tıxac stansiyasının ölçüləri nəzərə alınmaqla, lazer emitentinin gücü maksimum bir neçə on vatdır. Bu, raketin termal dayaq başını məhv etmək üçün çətin olsa da, müvəqqəti korluq üçün kifayətdir.
100 kVt gücündə A-60 kompleksinin sınaqları zamanı reaktiv təyyarənin analoqunu təmsil edən L-17 hədəfləri vuruldu. Dağıdılma məsafəsi məlum deyil, təxminən 5-10 km olduğunu güman etmək olar.
Xarici lazer sistemlərinin sınaq nümunələri:
[
Yuxarıda göstərilənlərə əsaslanaraq güman edə bilərik:
-kiçik İHA-ları 1-5 kilometr məsafədə məhv etmək üçün 2-5 kVt gücündə bir lazer lazımdır;
-idarə olunmayan minaları, mərmiləri və yüksək dəqiqlikli sursatları 5-10 kilometr məsafədə məhv etmək üçün 20-100 kVt gücündə bir lazer lazımdır;
-100-500 km məsafədə bir təyyarə və ya raket kimi hədəfləri vurmaq üçün 1-10 MW gücündə bir lazer lazımdır.
Göstərilən güclərin lazerləri ya artıq mövcuddur, ya da yaxın gələcəkdə yaradılacaq. Hava qüvvələri, quru qüvvələri və donanma tərəfindən yaxın gələcəkdə hansı lazer silah növləri istifadə edilə biləcəyini bu yazının davamında nəzərdən keçirəcəyik.
