Война с подсветкой

Развитие технологий противоракетной обороны выходит сегодня на принципиально новый уровень развития. Для описания которого, – минуя советские и американские системы ПРО шестидесятых-семидесятых годов прошлого века, – вернемся в далекое прошлое.

Есть у правителей извечное занятие – хвастаться друг перед другом военной мощью. Длиной сарисс фаланги. Числом и статью боевых слонов. Калибром пушек броненосцев… Сейчас очень модно похваляться своей ПРО – противоракетной обороной. Да так, что перебрехавший оппонента выходит после саммита, солнечно сияя всеми своими шестьюдесятьючетырьмя зубами на фоне хмурого оппонента!

Похоже, что развитие технологий ПРО входит нынче в принципиально новый этап развития. Для описания которого, – минуя советские и американские системы ПРО шестидесятых-семидесятых годов прошлого века, – вернемся в далекое прошлое.

В 1869 году во «фрегатском» эллинге Галерного островка был заложен броненосец «Петр Великий», ставший с двенадцатидюймовыми нарезными орудиями Обуховского завода одним из сильнейших в мире. И вот на нем были впервые в Российской империи установлены «электрические фонари» (как называл их С.О. Макаров в статье «Семь дней на корабле «Петр Великий», «Кронштадтский вестник», 22 октября 1876 г.) прожектора – осветительные приборы, собирающие световой поток в пучок лучей заданной угловой ширины.

Свет от дугового источника, изобретенного академиком Императорской медико-хирургической академии Василием Владимировичем Петровым в 1802 году, отражался от металлического сферического зеркала и собирался линзой, изобретенной в 1823 году Огюстеном Жаном Френелем и применяемой поныне для разглядывания картинок на матовом стекле зеркалки, в узкий пучок. Питалось все это от паровой динамоэлектрической машины, изобретенной бельгийцем Зенобом Теофилом Граммом. То есть штука была по своим временам вполне высокотехнологическая, применение для военных нужд плодов фундаментальных наук.

Прожектора развивались. С 1876 года в них начали применять созданные инженером Манженом стеклянные отражатели, образованные двумя сферическими поверхностями (такие прожектора тоже появились на «Петре Великом»). А к концу позапрошлого столетия технология освоила производство параболических стеклянных отражателей, с посеребренной тыльной поверхностью. (В отличие от самодельных телескопов-рефлекторов 70-х тут не имело место окисление серебра, контактирующего не с воздухом, а со стеклом.)

Были созданы так называемые дуговые лампы с электродами интенсивного горения – если обычные угольные электроды давали температуру от 3700 до 4000 кельвинов, то в случае изготовления положительного электрода наполовину из фтористого церия (еще в 1914 году началось военное применение редкоземельных металлов, нехваткой которых для планшетов нас ныне стращают китайцы!) температуру удавалось поднять до 4600-5100 кельвинов, лишь немногим не дотягивая до солнечной.

Ток у ламп интенсивного горения Герца достигал 300 ампер, максимальная сила света в тогдашних единицах – без малого пара миллиардов свечей. К началу Второй мировой размеры зеркал прожекторов дальнего действия достигли полутора метров. Важность прожекторов в военном деле вытекала из слов академика Вавилова – «Живое существо не имеет более верного и сильного защитника, чем глаз… Видеть – значит различать врага и друга и окружающее во всех подробностях…». Так что 1927 году в нашей стране были созданы прожекторные войска.

У прожекторов есть одно очень забавное свойство. Они способны не только позволять видеть самому, но и могут лишать зрения противника. Есть у английского автора шпионских историй Алистера Маклина действительно хорошая книга H.M.S. Ulysses, «Корабль Его Величества Улисс», история полярного конвоя, идущего в Россию (Маклин сам служил юнгой Королевского Флота). Так там описано, что происходит с пикирующим бомбардировщиком, пилот которого «поймал зайчик» от зенитного прожектора Сперри. (Фонари отечественных машин Дальней Авиации снабжались шторками не только для тренировок в «слепых полетах»).

Цитированный выше академик Вавилов (не тот, которого вертухаи Корифея Наук умучили в 1943-м в саратовской тюрьме, а его брат, Президент АН СССР с 1945-го года – шекспировский сюжетик «в натуре») был основоположником отечественной физической оптики. А дисциплина эта породила такую штуковину как лазер. Воспринятый в широких народных массах как овеществленный «гиперболоид», квантовый источник когерентного света действительно нашел широчайшее военное применение.

Но – вовсе не в качестве «лучей смерти». Нет. Со времен аббата Мерсенна, создавшего такую душеполезную науку, как баллистика, и удостоенного благодарным человечеством персонального кратера на границе Моря Влажности, известно, что для точной стрельбы надо знать дальность до мишени. (На «Петре Великом» дальность замерялась угломером системы Врангеля, пересчитываясь по известной длине корабля противника.) А лазер прекрасно подходит для оптического дальномера. Чуть позже появились системы управляемого оружия, где лазерный луч использовался для подсветки целей – Copperhead, Hellfire, «Краснополь», «Китолов».

С распространением лазерных дальномеров выяснилась их интересная особенность. Луч лазера выводит из строя и приемники светового излучения, – выжигая фотокатоды и матрицы, – и человеческие глаза. В последнем случае существует три вида воздействия. Термическое, при котором за счет теплового воздействия разрушаются белковые ткани, что приводит к поражению сетчатки. Термоакустическое, когда вызванные нагревом перепады давления в различных отделах глаза приводят к вибрациям, необратимо разрушающим сетчатку. И фотохимическое, при котором изменение природы тканей происходит в результате нарушения химических связей и возбуждения поглощающих свет молекул.

Красный рубиновый лазер с длиной волны 0,69 мкм выжигает сетчатку. Коротковолновый инфракрасный лазер на неодимовом стекле (опять, как и в лампах Сперри и Герца, редкие земли, длина волны 1,06 мкм) вызывает нарушение функций глазных сред. Ну а длинноволновый ИК-лазер на углекислом газе (длина волны 10,6 мкм) поразит роговицу и передние отделы глаза. Американский лазерный целеуказатель AN/PAQ-3 на неодиме выжигал невооруженный глаз на дистанции в 6,5 километра, а дальномер старого танка янки M60A3 (тоже длина волны 1,06 мкм) на дальности в десять километров.

Первое, чему учили при работе с лазерной техникой, были меры техники безопасности – не померить дальность до своего вертолета или группки ротозейничающих на самоходку пехотинцев. Но то, что является побочным и негативным эффектом (вроде отравления применяемыми текстильщиками-красильщиками хлором и фосгеном) неизбежно находит свое применение в качестве оружия. Так что ослепляющие системы «несмертельного оружия» систематически появляются на различных выставках.

Перейдем теперь к ПРО. Ее новейшую историю уместно начать с первой Войны в Заливе. Тогда американским ракетам Patriot удалось сбить некоторое количество иракских Scud-ов. Всему миру это преподносилось, как триумф передовых западных технологий. Но триумф был довольно фиктивный. Дело в том, что каждая американская зенитная ракета была несопоставимо дороже, нежели Scud – стальная труба с керосином и азотной кислотой. На заднем конце – жидкостный ракeтный двигатель. Впереди – неотделяемая боевая часть и отсек управления с гироприборами по технологии сороковых годов. Стрелять по ней зенитчикам – одно удовольствие, эквивалентная поверхность рассеяния чудовищная.

Правда, похоже, обломки пэтриотов начудили куда больше, чем могла бы набедокурить тонна тола в неядерном снаряжении иракской ракеты, но про это израильтяне, которым положено пожизненно быть благодарными янки, деликатно умолчали.

И в нынешнем обличии американской ПРО, – базирующейся на корабельных системах AEGIS с ракетами SM-3, – та же проблема. Перехватывающие ракеты, – от 3,3 до 15 мегабаксов за штуку, – в несколько раз дороже перехватываемых. А для надежного перехвата их надо истратить несколько. Дороговато получается, даже для державы на вершине планетарной пищевой пирамиды.

Но технологии развиваются. Наверняка вы видите на стенах домов, где в бывших квартирах обосновались рестораны и кафе, взбирающиеся по стенам воздухопроводы. Если кондиционеры и вентиляторы привозят из Юго-Восточной Азии, то это изготавливают на месте. И лист под управления достаточно часто кроит именно твердотельный лазер (альтернатива – плазма или вырубной механический инструмент). И, – естественно, – возникает идея применить его для военно-противоракетных нужд. Или, – как минимум, – выбить под это дело финансирование.

Вот об этом финансировании и идет сейчас речь. Специалисты из весьма влиятельного американского Center for Strategic and Budgetary Assessments (CSBA) рассматривают возможность размещения на кораблях класса AEGIS твердотельных лазеров с мощностью импульса, достаточной для разрушения боеголовки.

Говорится, что это возможно к 2018 году. Стоимость одного «боевого» импульса оценивается от 10 до 20 долларов. (Но это пока так, на бумаге, или, точнее, на дисплее – такие цифры имеют тенденцию расти по мере исполнения НИОКР, тем более что двуручная пила известна не только у нас.) Весьма рентабельно для уничтожения ракеты ценой в мегабакс. Даже при наличии ложных целей.

Причем речь идет именно о твердотельных лазерах, а не о тех, смахивающих на ракетный двигатель устройствах на фтористом водороде или фтористом дейтерии, которыми Рейган стращал Горбачева в восьмидесятые. Прогресс квантовой техники налицо – в экспериментах по лазерному термоядерному синтезу американского комплекса National Ignition Facility в июле 2012 года используется система с максимальной мощностью импульса в 1,89 МДж. (Теплота взрыва тротила, к которому привычно приводить мощность взрыва, 4190 КДж/кг – так что эквивалент посчитать можете сами.)

С источниками энергии для лазеров проблемы, скорее всего, будут решены – «Компьюлента», к примеру, рассказывает о новом поколении бюджетных суперконденсаторов (в мелкоскопических габаритах такие устройства ныне живут в экочасах, кварцевых, заряжающихся или от движений руки или от фотоэлементов). Так что латинский глагол projicio, бросать (скажем, копье, hasta), давший название прожектору, опять возвращает военное значение. Правда, в виде одного из элементов сугубо компьютерной системы AEGIS, о которой мы подробно рассказывали в бумажной «Компьютерре». Продлевая срок службы кораблей с ней.

Впрочем, «Петр Великий», утративший к ХХ веку свое боевое значение, был рачительно переоборудован в артиллерийский учебный корабль, и в том, что комендоры российского флота в Первой мировой стреляли, – в отличие от Японской, – хорошо, была заслуга старого броненосца. (О технологии старинных прожекторов любители истории техники могут прочитать в Технической энциклопедии, т.17, М., 1932 год , сс.852-878)

Автор: Михаил Ваннах, Компьютерра