ПрезиДЕНТ
Котобус

Лазерный лохотрон

Оцените эту тему:

7 сообщений в этой теме

Лазерные фрики в атаке

В очередной раз убеждаюсь, что тема американского лазерного оружия - это постоянное веселье.
В той или иной форме она всплывает в массовых СМИ примерно раз в год уже на протяжении десятков лет.
Я лично слежу за ней уже больше 20 лет с большим удовольствием.
Веселит многое, начиная от изобретательности американских разработчиков в вопросах рекламирования их очередной вундервафли, до неподдельной реакции местных болельщиков, неистово верящих в радостный американский гений.
Ну, да, кое-то и повторяется и такитм образом превратилось в сказочку типа "на колу мочало - начинай сначала", но тем не менее.

 



Вот и сейчас в наших СМИ вдруг всплыл рекламный ролик Боинга об очередном лазерном прорыве.

Суть в том что якобы удалось успешно испытать эффективный лазер ПВО на базе грузовика, причем даже в неблагоприятных погодных условиях.
217653_900.jpg

И на эту тему еще наложилась свара с Украиной, и от украинских товарищей поступают комменты вот такого рода:

216357_900.jpg

Не сильно отстают и российские их собраться по разуму. Вот свежая заметка в журнале "Популярная механика"
----------------------------------------

-
Boeing показал лазер, уничтожающий беспилотники: видео

Новейшая лазерная пушка от американской компании Boeing способна эффективно уничтожать любые беспилотные летательные аппараты и даже ракеты.

---------------------------------------------

Или вот еще например, пролетало в ТОПе ЖЖ:
----------------------
Боевой лазер США (видео)



В то время как на Донбассе славяне херачат друг друга ржавым советским оружием, в Штатах продолжают испытывать лучи смерти.

Боевой лазер HEL MD на 10 кВт, без проблем сбивает самолеты и даже минометные снаряды. Во время испытаний в Нью-Мексико поразил 150 воздушных целей.
---------------------------------------------

А теперь смотрим внимательно видео, читаем внимательно исходный пресс-релиз от Боинга, вспоминаем историю и сопоставляем все это с заявлениями лазерофилов.

1.  Что именно сбивалось на полигоне.

В бреднях редакции "поп-механики и блогеров новейший лазер Боинга якобы может сбивать ракеты, любые самолеты, вообще что угодно.

Но на самом деле, в исходном пресс-релизе написано буквально следующее:

successfully engaged more than 150 aerial targets, including 60mm mortars and unmanned aerial vehicles (UAVs).
перевод: было успешно поражено более чем 150 воздушных целей, включая 60-мм мины и беспилотные летательные аппараты.


Это все! - понимай как хочешь. Можно понять что сбили 150 60-мм мин и самолетиков, а можно что подумать что было что-то еще.
Хитро сформулировано, да? ;)

В "Поп-механике" это  перевели с наглым перевиранием:
Пушка поражает 150 различных мишеней — как дронов, так и 60-миллиметровых минометных снарядов.

Такого точно не написано, что "пушка поражает 150 различных мишеней".
Более того, на рекламном видео нет и близко никакого разнообразия, летящие цели показаны с крайне плохим качеством и без масштаба, и похоже, там есть ровно то, что указано в тексте - лишь какие-то мелкие мины (видимо - только 60-мм калибра) и радиоуправляемые самолетики. Невозможно уверенно оценить их размер и тип.



Знаете почему? Потому что лазер такой мощности (10 Квт) не может  сбить никаких реальных целей современного поля боя - относительно крупных мин современных минометов или боевых беспилотников. Не говоря уж о ракетах и самолетах.
И рекламщики Боинга решили этот момент как бы.. замылить.

Надо еще понимать что такое 60-мм миномет и его мина:

216599_900.jpg
По нынешним временам такой миномет давно является смешным и бессмысленным  анахронизмом ввиду его маломощности (кажется он только у США и остался на вооружении).
Они были распространены в начале прошлого века, еще до ВМВ и сейчас их ниша занята автоматическими и подствольными гранатометами. Даже ополченцы на Донбассе воюют калибрами от 80 мм и выше.

217485_900.jpg

И вот такую мину нагреть слабым лазером гораздо сложнее ввиду ее большей тепловой инерции.
Там же много металла, который быстро "впитывает" тепло. А что уж говорить о калибрах 120 мм и выше.

А вот какие "беспилотники" там на видео сбивались:

217060_900.jpg

Вот это вполне может быть просто пластиковой радиоуправлямой игрушкой размером, может, 1 метр от силы.
Я думаю спецы легко должны опознать.

Чтобы сбивать реальные цели на поле боя нужен лазер мощностью от 100 квт и выше.

Такой уже был создан, назывался M-THEL. Вот он мог сбивать ракеты от Града и относительно крупные мины.
Но он занимал не один грузовик, а шесть больших трейлеров. И отравлял местность облаками ядовитых выхлопов.
Отчего это проект был закрыт за полной абсурдностью.

Можно сравнить два этих ролика. Очень смешно - в ролике про M-THEL более чем подробно сняты сбиваемые цели, даже процесс стрельбы показан - ведь тут хоть есть чем похвалиться. Тут используется 81-мм миномет, это хоть как-то похоже на актуальное оружие.

Обратите внимание как долго, несколько секунд, приходится греть 100-квт лазеру мину 81-мм калибра.

Но как выглядит сама установка - сильно ухудшено и показано невнятно и в искаженных цветах.
Потому что ЭТО лучше не показывать.

217138_900.jpg
Слева на видео видно как шпарит ядовитый выхлоп, сопоставимый по токсичности с хим. оружием, отчего персонал там работает в костюмах химзащиты (вдруг ветер переменится). Более подробных съемок самой  установки M-THEL не опубликовано.

Зато в Боинге их грузовичок HEL MD и так и так - во всех ракурсах сняли! Умеют ведь сволочи красиво подать то, что им выгодно.. ;)

Да, кстати - если вдруг кто не знает, мины реально сбиваются обычной скорострельной зенитной пушкой.
Такие установки давно используются и вот как это выглядит.



И что критически важно - такой пушке пофигу размер цели, ее окраска и погодные условия. Сама она компактна и рассчитана на боевые условия.

Здесь всплывает второй вопрос

2. В каких условиях испытывался лазерный грузовик Боинга

Здесь опять журналисты "поп-механики" привычно врут:

Как уверяют создатели, даже версия HEL MD с низкой мощностью питания в 10 кВт способна эффективно работать в штормовых условиях

В то время как никаких "штормовых условий" в тексте нет - там написано "maritime conditions". То есть просто "морские условия".
Имеется ввиду воздух с повышенной влажностью и не более. Еще мутно заявляется, что поражения осуществлялись в "условиях ветренной, дождливой, туманной погоды". Вот что это значит? Шел дождь в момент сбития или нет???

"Дождливая погода"  - понятие растяжимое! На видео почему-то показаны кадры исключительно с ясным небом.
Хотя если был такой технический прорыв, что прямо в тумане чего-то сбили - это в первую очередь нужно показать.
А то при чистом воздухе уже лет 40 как сбивают, это не новость.

На самом деле, конечно если в упор подлететь, метров на 100 - то можно и какой-то игрушечный самолетик сбить в несильном тумане, но где тут прорыв? Никакой технической целесообразности в таком оружии все равно нет. Все такие острые углы и в тексте и в видео ловко замалчиваются.

Никаких подробностей нет - ни о типах целей, ни о расстояниях сбития, ни погодных условиях. Неизвестна скорострельность, время подготовки к бою, количество затрачиваемого топлива на один выстрел, ничего. В ролике одни только эмоциональные разглагольствования и размахивания руками со словами "итс фэнтэстик!"

Хотя надо отдать должное пиарщикам Боинга - они в текстовом релизе проговариваются немножко:

The team plans to install a 50kW or 60kW laser on HEL MD to demonstrate counter RAM and UAV capability at the tactically significant power level.

Команда планирует установить 50 Квт или 60 квт лазер на HEL MD чтобы продемонстрировать возможности сбивать ракеты, самолеты, снаряды и беспилотники на тактически значимом уровне мощности.

То есть они  фактически признают что текущий уровень мощности тактически не значим.
Это надо понимать так, что данный лазер не способен решать реальные тактические задачи на поле боя на текущем достигнутом уровне мощности и является лишь демонстратором возможности захвата и прицеливания на некоторых воздушных целях. Собственно это никогда и не скрывалось (см ссылку ниже), но наши лазерофилы просто не в курсе. А по большому счету все эти потуги - просто извращенное пиление оборонного бюджета США.

Итак, что касается боевого применения HEL MD - то об этом вообще не может быть и речи, это просто демонстратор технологий, о чем прямо в его названии и указано: High Energy Laser Mobile Demonstrator

Ведь тут даже при идеальной погоде большие вопросы.
например
Ок, вы сбиваете мину на лету. Но вы при этом располагаете лазерную установку перпендикулярно траектории ее полета.
То есть мина летит не на вас, не в вашем направлении, как могло бы произойти в  бою, а далеко в стороне.
Но позвольте - в реальном бою вы тогда оказываетесь прямо в зоне поражения даже стрелкового оружия. Так воевать не получится.
Конечно, я все понимаю - это лишь полигонные испытания и вообще стремно сидеть в кабине когда мина летит прямо в тебя, вдруг чудо-лазер откажет или промажет, да мало ли чего. Но можно же дистанционно управлять. И вот как-то они у них не сложилось с такой реалистичной демонстрацией. Почему? То ли не могут попасть в мину под таким ракурсом "в лоб", то ли не могут ее достаточно прогреть для уничтожения?

А что если мина или беспилотник будут покрашены копеечной серебрянкой (алюминиевой краской)?
Они ведь тогда отразят в разы больше излучения, но вы и так их еле-еле сбиваете и как быть?

Нарастите мощность? Угу, очень забавно будет на это посмотреть.
Во-первых, в этот грузовик вы уже точно никак не поместитесь.
Даже сейчас не влезаете - прицельный радар установлен на отдельном хамви-джипчике.
Во-вторых, качество луча (сфокусированность) резко упадет, потому что луч будет формироваться несколькими излучающими модулями. Хуже того - для них потребуется очень нежная и точнейшая оптика для сведения в один пучок.
Все это будет бояться не то что близких взрывов, а даже ям на дороге.
Это уже проходили на проекте мощного лазера авиационного базирования ABL, когда его оптика не выдерживала взлета и посадки "Боинга", после чего многомиллиардный проект был позорно спущен в унитаз.

Короче, нас ждет еще немало веселых новостей.

Одни, американские фуфлогоны будут выпускать крайне мутные пресс-релизы и ролики об очередных эпохальных успехах боевых лазеров, с минимумом ключевых технических данных и кучей двусмысленностей и недоговорок, а другие фуфлогоны, местные - будут все это еще перевирать по-своему и писать потом статьи с воплями "Караул! Россия под лазерным прицелом!"

Миф 3."Энергетика" лазерного оружия ничтожна о сравнению с огнестрельным. "Для сравнения: мощность 76-мм дивизионной пушки Ф-22 образца 1936 года– порядка 150 мегаватт. В 150 раз больше (чем у ABL)!.. Это еще мы не учитываем энергию ВВ в самом снаряде. Там еще столько же. Вдумайтесь в этот простейший факт: маленькая древняя пушка времен ВОВ по цене металлолома в сотни раз мощнее ультрасовременного "боевого" лазера весом десятки тонн и стоимостью свыше $5 млрд. Один только выстрел из ABL стоит миллионы долларов. И этот выстрел по энергетике сравним с очередью крупнокалиберного пулемета".

Сравнение мощности, развиваемой в течение 0,01 сек, с мощностью постоянного излучения, и с помощью этого сравнения – "доказывание" неполноценности более "долгоиграющего" оружия противоречит даже курсу школьной физики. Попробуем провести сравнение корректным способом – подсчитав энергию, отправляющуюся к цели.

Вот как? А подсчет количества энергии без учета того, за какое время эта энергия передается цели, значит, не противоречит школьному курсу физики? Интересно, где Пожидаев физику учил.
Я вроде уж куда проще разъяснил, почему лучше сравнивать именно через мощность, то есть энергию деленную на время. Придется еще раз.

Через энергию конечно тоже можно посчитать, но если делать это действительно корректным способом, то это будет на порядок сложнее, требует учета разных факторов и оговорок  - ведь тогда нужно считать эффективную энергию луча, ту ее часть которая непосредственно потратится на разрушение цели.

Нельзя тупо брать всю энергию лазера оптом, что отправили в направлении цели, это сугубо некорректно.
Ведь луч лазера принципиально отличается от кинетического оружия тем, что, будучи маломощным средством поражения, может значительно отражаться от нее и ему требуется на порядки больше времени воздействовать на цель, чем снаряду. По сути, лазер десятки секунд греет некое пятно на цели. При этом тепло (энергия) из этого пятна:
безвредно тратится на нагрев окружающего воздуха,
безвредно уходит в окружающую среду в виде инфракрасного излучения,
безвредно распространяется за счет теплопроводности по телу мишени (если стенки металлические и особенно если мишень движется).

И только очень маленькая доля энергии луча, (хорошо если 1-2%) действительно разрушает (размягчает, плавит, испаряет, сжигает) материал цели.  В случае же снаряда обычно бОльшая часть его энергии (с учетом энергии взрывчатки) тратится именно на поражение цели.

Вот что об этом можно прочитать в материалах инженерного симпозиума 2012 года по морским боевым системам, доклад Dr. Phillip Sprangle по боевым морским лазерам):


    Laser Lethality
- Thermally ablating 1/4 pound of target material requires ~ 1.3 MJ of laser energy
- 1 MJ is equivalent to ~ 1/2 pound of explosive
- For an engagement time of 5 sec the required laser power is > 250kW
- 100 kW of absorbed laser power for 2 sec ablates ~ 20 grams ( ~ 8 pennies)

Итак, данный инженер докладывает что 100 квт поглощенной мощности за 2 секунды испарит на цели 20 грамм вещества. Что эквивалентно около 40 граммам взрывчатки. Особо подчеркивается что речь идет не о выходной мощности луча, а той что полностью поглотится материалом. А вот какая излучаемая мощность нужна, чтоб столько энергии поглотилось на цели, он скромно умолчал. Очевидно потому что циферки совсем недостижимые выйдут.

Если же кто-то полагает что снаряд там или пуля тоже растрачивает много энергии впустую на преодоление сопротивления воздуха, то у лазера с этим все гораздо хуже (см. ниже).

Есть еще большая проблема, если считать по энергии, а не мощности: когда мы считаем отправляемую энергию пушкой - какую скорострельность брать? Там ведь разница в несколько порядков бывает.
Но наш разоблачитель не только великий физик, он еще и спец по огнестрельному оружию!
Он-то  знает какую скорострельность взять:

Дульная энергия 12,7 мм крупнокалиберного пулемета НСВ 15-17,5 кдж, при боевой скорострельности 80-100 выстрелов в минуту. Иными словами, даже 100 квт лазер – это "три с половиной" крупнокалиберных пулемета (6000 кдж/мин против 1750)

Вот это просто прекрасно - он взял боевую скорострельность "Утеса". Т.е. скорострельность с учетом перерывов на прицеливание/перезарядку/охлаждение.
А для лазера-то он эти перерывы не учел, взял мгновенную мощность, в импульсе.
Очередное сравнение пальца с жопой.
Если брать 100 кВт (т.е пиковую мощность) для лазера, то для пулемета нужно брать техническую (пиковую) скорострельность в моменте. Которая для "Утеса" составляет 700-800 выстр/мин.
И тогда  получим 13000 кДж/мин у пулемета против 6000 кДж/мин у 100 квт лазера. И это еще скромненько.

Можно ведь взять какой-нить скорострел с вращающимся блоком стволов и темпом 6000 выстр/мин.
И получить отправляемую им энергию более 100 тыс кДж/мин. На два порядка больше чем у лазера!
Так что в данном случае лазер курит в стороне, как ни считай - хоть по мощности, хоть по выходной энергии.
При несопоставимо бОльших размерах. Помним, что представляет из себя твердотельный лазер на 100 кВт?

Вернемся, однако, к пушке. Дульная энергия Ф-22 – 1,35 МДж, в то время как мощность ABL – 1,1 МВт, т.е. 1,1 МДж ЕЖЕСЕКУНДНО. Таким образом, в минуту лазер выбрасывает 48 "снарядов". Переведя мегаватт в тротил, мы получим 240 г взрывчатки в секунду и 14,4 кг в минуту, что эквивалентно содержимому 18 осколочно-фугасных снарядов от все той же пушки.


Однако еще лучше вернуться к пониманию того, что вот эти все расчеты с энергетикой были изначально затеяны, чтобы сравнить поражающую способность лазера данной мощности со ствольной артиллерией (или стрелковкой).
Я об этом несколько раз написал, но у Пожидаева не отложилось. Вместо этого он подменил мои прикидки своими, совершенно не понимая их физического смысла.  Взял формулы какие ему взбрелись, подставил тупо циферки и получил сущий бред - будто бы минутный "выстрел" лазера ABL эквивалентен по эффекту обстрелу цели 50-тью снарядами 76-мм пушкой.
В то время как он не мог не видеть ролик, который я привел, где наглядно показано воздействие этого мегаваттного ABL на ракету:
 

Тут лазер светит секунд 20? То есть по "энергетическим" расчетам Пожидаева выходит, что лазер "выбросил 16 снарядов Ф-22", и ракета-мишень выдержала аж 15 попаданий из 76-мм ПУШКИ и на 16-ом чего-то там от нее отлетело.
Это чудо имеет два объяснения:
то ли ракета-мишень была бронирована как немецкий танк "Тигр",
то ли энергетические расчеты нашего "физика" являются бреднями, вызванными глобальным непониманием того, что эти расчеты служат для оценки эффекта воздействия на цель, а не тупого жонглирования цифрами из желания поспорить, а также непониманием того, что нельзя выходную энергию лазера путать с поглощаемой энергией на цели.

Вывод очевиден, кмк..

Замечу, что я еще скромненько так посчитал мощность пушки, взяв за основу мощность самого выстрела, в то время как время воздействия снаряда на цель зачастую бывает намного меньше, чем время разгона в стволе, а значит мощность поражения цели будет еще больше. Никакой лазер даже близко не сравнится.

Может быть еще такое возражение что пушка на той дистанции, что поражает лазер - либо не попадет, либо не долетит.
Да какие проблемы? Возьмите авиационную управляемую ракету, или зенитную. Они тоже входят в понятие обычного оружия и тоже превосходят лазеры по всем статьям.

Однако фактическая "ценность" лазера выше. Дело в том, что даже при прицельной стрельбе из огнестрельного оружия основная часть "энергии" достается не врагу, а окрестному ландшафту. Виной тому – добрый десяток факторов (ветер, колебания влажности, давления и температуры воздуха, сила Кориолиса и т.д.), обеспечивающих пуле/снаряду неизбежное рассеивание. А поток фотонов летит ровно туда, куда его направили – исключая массу непроизводительных потерь


Во-первых, здесь как видно Пожидаев забыл об управляемом оружии, которому  вовсе не приходится поражать окрестный ландшафт.

Во-вторых,  совсем плохая новость для него - и ветер, и влажность, и пыль и даже просто воздух влияют на энергию лазерного луча гораздо фатальнее, чем на пули/снаряды.

Что характерно, эту тяжелейшую проблему лазерного оружия он полностью проигнорировал в своем мифоборчестве. Такой вот дотошный опровергатель: тут читаем, тут не читаем, а тут мы рыбу заворачивали.
Я правда тоже ранее лишь обозначил ее, в общих словах.

Теперь видимо пора раскрыть этот вопрос подробнее и с цифрами, учитывая что он лишь один, сам по себе, делает невозможным создать эффективное лазерное оружие в условиях атмосферы и реального боя.

Для этого я воспользуюсь соответствующим научным исследованием от Naval Research Laboratory, о распространении высокоэнергетических лазерных лучей в различных условиях (Propagation of High Energy Laser
Beams in Various Environments). (спасибо за наводку френду userinfo.gif?v=17080?v=119.3sergeyvz)
Рассмотрим несколько интересных графиков оттуда:
55554_600.jpg
55817_600.jpg
56196_600.jpg
56461_600.jpg
На этих графиках показано как зависит мощность луча, дошедшая до цели на расстоянии 5 километров, от излучаемой мощности, для разных длин волн и разных условий в атмосфере (город, море, пустыня и "село").
Нас интересует тут длина волны 1.045 мкм (темно-синяя кривая), это очень близко к излучению перспективных  твердотельных лазеров (1.06 у JHPSSL).
Во-первых, оказывается что в городском воздухе (при видимости 10 км) есть порог в 30 квт, то есть больше мощности до цели просто не дойдет, какую бы мощность мы не излучали, хоть несколько мегаватт.
Все остальное поглотит/рассеет городская пыль.
То есть в городе, в его "чистом" воздухе боевые лазеры практически неприменимы.
За городом, в сельской местности - порог около 400 квт, тоже немного.
При этом излучаемая мощность должна быть около 1.3  Мвт - остальное рассеется по пути.

Откуда берется этот порог? Дело в том что содержащийся в воздухе аэрозоль из твердых частиц приводит к крайне неприятному для лазерщиков явлению - тепловому размытию луча (thermal blooming).
Механизм такой - начиная с определенной мощности лазер так нагревает твердые частицы, что они разлагаются/испаряются и интенсивнее греют воздух, воздух расширяется и начинает работать для луча как расфокусирующая, рассеивающая линза.
Дальнейшее повышение мощности луча лишь приводит к увеличению доли "размытой энергии".

В пустыне и море дело обстоит получше, порога там нет для лазера с длиной волны 1.06, но потери все равно очень велики - на 5 километрах теряется от 70 до 50% энергии луча, соответсвенно. Отсюда понятно, почему американцы так любят демонстрировать свои лазеры на  полигоне в пустыне (White Sands) и на море.

Для сравнения, снаряд пушки хоть и потеряет на дистанции в 5 км 70% своей кинетической энергии из-за торможения, но энергия взрывчатки в нем по пути никак не уменьшится. С лазером же такое невозможно.

Надо также понимать, что здесь не рассмотрены осадки, туман или какие-то загрязнения воздуха. В этих ситуациях луч уже ослабляется в несколько раз, и вплоть до полного непрохождения, что сводит применение лазерного оружия лишь к случаям хорошей погоды и в отсутствии дымовой завесы или пыли и дыма от взрывов.

Так что это как раз снаряд летит куда его направили, и честно доносит свой тротил до цели, а "фотоны лазерного луча" по пути греют воздух, воду, пыль, летят большей частью куда угодно, но не к цели.

Миф 4. КПД лазеров — единицы процентов.

Фактически он у боевых лазеров до 20,6%, и это не предел. В рамках программы RELI КПД намечено поднять до 25%. Волоконные лазеры, которые приспособила к военному делу Raytheon, уже сейчас имеют КПД около 30%. У огнестрельного оружия — 20-40%.


Конкретно наша древняя 76-мм пушка имеет КПД около 35%.
Современные танковые гладкостволки - более 40%.
Волоконные лазеры действительно могут иметь КПД до 30%, но они крайне маломощные, даже 100 квтный лазер приходится набирать из многих модулей. Но самая главная проблема не просто в малом КПД, а в том, что сама форма образования побочной энергии в лазерном оружии в виде тепла крайне неблагоприятна для его применения.
Я уже приводил выше пример с пистолетом.

Миф 5. Лазерный луч имеет огромную дифракционную расходимость.

"Здесь вступает в силу непреодолимый физически закон дифракции, который гласит – излучение лазера всегда расходится с углом = длина волны/диаметр пучка. Если мы возьмем конкретно боевой инфракрасный лазер с длиной волны 2 мкм (на такой длине работают боевые лазеры THEL и т.п.) и диаметр пучка 1 см, то мы получим угол расхождения 0.2 миллирадиана (это очень маленькое расхождение – например, обычные лазерные указки/дальномеры расходятся на 5 миллирадиан и больше). Расхождение 0.2 мрад. на дистанции 100 метров увеличит диаметр пятна с 1 см до примерно 3 см (если кто еще помнит школьную геометрию). То есть плотность воздействия упадет пропорционально площади в 7 раз всего лишь на 100 метрах. А на километре плотность луча упадет уже в 300 раз".
На самом деле боевой лазер, излучающий пучок исходным диаметром 1 см – это примерно то же, что и маленькие зелёные человечки… т.е. плод нездоровой фантазии, не отягощённой хотя бы минимальными знаниями.


Вот это мне больше всего нравится.
Дело в том, что если какие лазеры и использовались реально в качестве средства поражения на поле боя, то вот именно с таким (или даже меньшим) пучком. Просто товарищ Пожидаев сам не отягощен даже минимальными знаниями об этом. Речь о так называемых даззлерах (ослепляющих лазерах). Естественно, их быстро расходящийся пучок не был препятствием, поскольку для ослепления хватало и этого.

В действительности, при использовании фокусирующей оптики дифракционная расходимость равна примерно λ/D, где лямбда – длина волны, а D – диаметр зеркала (он же – исходный диаметр пучка, постепенно сужающегося к цели из-за фокусировки; большая стартовая "толщина" обеспечивает низкую дифракционную расходимость).

В случае с ABL длина волны равна 1,315 мкм, а диаметр зеркала — 1,5 м, поделив одно на другое, получаем расходимость около 10 в минус 6-й степени радиан. Иными словами, луч лазерного "Боинга" "расплывется" на километровом расстоянии всего на… 1 миллиметр. На расстоянии 200 км, дифракционная расходимость составит 20 см. Фактическая расходимость луча ABL превышает дифракционный предел всего в 1,2 раза.

В случае с реальным применением оружия на поле боя никаких зеркал диаметром ни 1.5 метра, ни 50 см и сложнейших систем фокусирующей оптики использовать нельзя. Иначе получаются не боевые лазеры, а полигонные дурилки, исключительно для демонстрации их в идеальных условиях. Если мы хотим иметь что-то вроде лазерного пулемета - то оно по размерам должно быть примерно как пулемет и не бояться ударов, вибрации, грязи и и т.п. Поэтому все идеи с попыткой обойти дифракционную расходимость за счет оптических ухищрений сразу прогорают - пучок должен быть изначально тонким.

Впрочем, в тех узких нишах применения, когда все же можно использовать прецизионное большое зеркало, как в случае с противоракетным лазерным Боингом (ABL), уход от проблемы с дифракцией привел к другому комическому эффекту - этот лазер получился с фиксированным фокусным расстоянием, потому что фокусирующее зеркало его не может менять кривизну в принципе.
Это керамический монолит толщиной 30 см, его целый год шлифуют/полируют!
Соответственно, ABL мог поражать цели только в определенном узком диапазоне, в котором сфокусирован луч до размера баскетбольного мяча. Взлети ракета в нескольких километрах от самолета - на этой дистанции он бы имел слишком  толстый, 1.5 метровый в диаметре луч, и был бы скорей всего бессилен. Во всяком случае, испытаний на близких дистанциях не демонстрировали почему-то. А было б забавно.

Миф 6. От лазерного оружия можно легко защититься – например, алюминиевым зеркалом.

Действительно, металлы могут иметь феерические коэффициенты отражения. Однако, во-первых, эти коэффициенты – в значительной мере "бумажные". Реальная ракета после старта будет иметь повреждения и загрязнения.

О как? Оказывается реальные боевые ракеты в мире пожидаевских фантазий от кончика до хвоста сплошь покрыты грязью и царапинами. Ведь лазер не будет выискивать чистые места, попадет куда придется. И надо чтоб там непременно были грязь и повреждения, а то лазерщики опростоволосятся.

Во-вторых, коэффициенты отражения металлов в ближнем инфракрасном диапазоне, как правило, весьма средние – а именно там и работают современные боевые лазеры. Скажем, алюминий, у которого одни из лучших показателей, имеет громадный коэффициент отражения в ИК-диапазоне. Однако на волне в 1 мкм, коэффициент отражения падает до 75%. Между тем, современные "гиперболоиды" излучают именно в "окрестностях" 1 мкм (ABL – 1,315 мкм). При этом 25% от сотен киловатт с лихвой хватит, чтобы разогреть и подплавить тонкий верхний слой обшивки, на чем отражение и закончится — поглощение лазерного излучения быстро растет вместе с ростом температуры, и резко подскакивает после начала плавления.

Ок, смотрим какие на самом деле коэффициенты отражения у металлов в ближнем ИК-диапазоне.

parameter1.jpg
Здесь первая прерывистая линия (Nd:YAG) в районе 1 мкм как раз соответсвует излучению наших боевых твердотельных лазеров.

Оказывается, алюминий поглощает лишь около 7% этого излучения, то есть отражает 93% а не 75%.
А если сделать медное, серебряное или золотое напыление - то отразится до 97-99%.
Кстати, титан отражает тоже около 95%.  "Весьма средние коэффициенты", ага.
И что самое обидное,
Нагрев металла увеличивает коэффициент поглощения. Однако это не распространяется на не содержащие железо металлы с высокой отражательной способностью, такие как медь и алюминий, потому что эти металлы объединяют в себе высокую отражательную способность и высокую теплопроводность, которые снижают эффективность лазерной резки. Так что у ракеты не получится "подплавить и закончить отражение", как придумал Пожидаев.


А как же "детский" вопрос – "если лазерный луч можно фокусировать и наводить зеркалом, то почему зеркалом нельзя защититься"? В самих лазерах используются, как правило, многослойные диэлектрические зеркала, способные отражать очень много – но в крайне узком диапазоне и только под строго определенными углами. Кроме того, они охлаждаемые – а со всей поверхностью цели это проделать, как правило, невозможно.


Как видно по коэффициентам, достаточно тонкого напыления чтоб организовать более чем эффективное ИК-зеркало, которое вовсе не нужно как-то специально охлаждать - можно просто закрутить ракету.

Иными словами, простой, эффективной и дешевой защиты от мощных лазеров не существует.

Заявил наш смелый разоблачитель, в очередной раз проигнорировав предложенную мной простейшую и эффективнейшую на 100%  защиту - абляционную смолу. Которой защищают спускаемые космические аппараты и боеголовки МБР.
И которая при испарении может отвести гигантские потоки внешнего тепла.

Миф 7. Проблема перегрева для лазеров нерешаема. "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".

В реальности "утилизация" количеств тепла в единицы мегаватт сама по себе достаточно тривиальна. Кто-нибудь видел "раскалившийся докрасна" тепловоз? Между тем, приличный дизель мощностью в пару мегаватт сбрасывает маслу и системе охлаждения более мегаватта тепла. Куда менее проста задача вывода тепла из ограниченного объема собственно "орудия". В случае с химическим лазером ABL разогретые продукты реакции просто выдуваются из резонатора (пресловутым соплом Лаваля), а далее для охлаждения используется жидкий аммиак. Достаточно громоздкая система с проблемными криогенными компонентами — однако она действительно способна "утилизировать" очень внушительные количества тепла.

Эта проблема на самом деле решена более менее лишь для химических, газовых лазеров с открытым контуром - они тупо сбрасывают раскаленные токсичные газы в окружающую среду. Но у нас прогресс кажется пришел к твердотельным лазерам? Вот там все гораздо хуже.

Тактические твердотельные лазеры, которым предстоит избавляться от 400 квт тепла, вполне обходятся без криогенных "холодильников". Так, HELLADS — это продукт "скрещивания" нормального твердотельника и лазера с жидким рабочим телом; циркуляция последнего и выводит избыточное тепло за пределы "пушки". Примечателен и свежий продукт General Atomic — аккумулятор тепловой энергии, специально созданный для охлаждения лазеров. Модуль весом 35 кг способен поглотить 230 кВт — тепло расплавляет энергоемкий материал, похожий на воск. В итоге режим HELLADS – до двух минут непрерывного излучения с последующим тридцатисекундным перерывом.

Нет на сегодня такого HELLADS. Не создан еще такой тактический лазер даже в виде экспериментального образца.
Сегодняшнее состояние этого проекта таково: создан и испытан некий первичный модуль на 34 кВт (еще в 2011ом году), и теперь нужно нарастить мощность до 150 кВт. Причем это планировали сделать к концу 2012 года, но до сих пор молчок. Никаких новостей. На сайте General Atomics тоже тишина, сплошные обещания, из которых следует что лазер на 150 кВт не создан до сих пор. Похоже не выходит каменный цветок.
Что касается теплового аккумулятора, то последняя новость о нем была от 2010 года, и там приведена его емкость - 3 Мдж. Это означает что он сможет обеспечить лишь 5 секунд охлаждения 150 кВт лазера. Так что тут вместо фактов какой-то опять незамутненный поток пожидаевских фантазий.

Миф 8. Мощных и компактных источников энергии для боевых лазеров не существует.

Отчасти это действительно так – 100 квт твердотельный лазер пока не представляется возможным взгромоздить на что-либо меньшее, чем грузовик из-за необходимости иметь под рукой генератор на 500 квт и конденсаторы соответствующей мощности. Таковы реальные масштабы проблемы – не имеющие ничего общего с фантазиями по поводу "атомных реакторов". На практике гибридный вариант грузовика HEMTT — HEMTT А3 даже в базовой комплектации имеет электрогенератор на 350 киловатт, способный обеспечить до 200 квт "экспортируемой" энергии. При повышении мощности двигателя до 505 л.с. A3 может обеспечить "внешнему" потребителю 400 кВт. Приятным дополнением является батарея конденсаторов на 1,5 мегаджоуля. Иными словами, там, где обитателям блогосферы мерещатся электростанции – на самом деле маячит один грузовик, хотя и довольно высокотехнологичный

Каковы реальные масштабы проблемы и как заблуждается Пожидаев насчет помещения 100 кВт лазера на высокотехнологичный грузовик - я уже показал выше.



Миф 9. Каждый выстрел лазера стоит миллионы.

В действительности один выстрел ABL стоит $10 тыс.; отечественные "16 миллионов" — пропагандистское… преувеличение. Это примерная стоимость незатейливой носимой ПТУР вроде "Фагота". Более серьезные противотанковые ракеты стоят десятки тысяч долларов, Maverick (ракета воздух-поверхность с дальностью в 28 км) – $154 тыс., одна ракета к "Patriot" — $3,8 млн. Стоимость выстрела тактических лазеров еще меньше, чем у ABL — даже у фторводородного THEL она составляла $2-3 тыс., при том, что фактически этот лазер использовал не водород, а достаточно дорогой дейтерий.

Стоимость одного часа использования лазерного Боинга предполагалась выше 92 000 долларов.
Всего он мог делать 4-6 выстрелов и патрулировать должен быть десятки часов.
Отсюда, по самой минимальной оценке стоимость его выстрела получается порядка сотен тысяч долларов.

Миф 10. Все задачи, которые могут быть решены лазерным оружием, легче и дешевле решаются традиционными средствами.

Эта теория уже доказала свою несостоятельность. Пример — попытки Израиля защититься от ракетных атак ХАМАС с помощью противоракет (система Iron Dome). Один пуск противоракеты обходится в $30- 40 тыс. Стоимость ракеты для "Града" составляет порядка $1 тыс., стоимость "Кассамов" не превышает $200. Таким образом, перехват будет обходиться в 40-200 раз дороже, чем само средство нападения. Как заметил по этому поводу представитель ХАМАС Тарик Абу Назар, "если каждый удар наших ракетчиков будет стоить израильтянам десятки тысяч долларов, мы будем считать, что цель достигнута". В итоге отдельные злобные газетчики обвиняют в "распиле" не разработчиков лазеров, а тех, кто закрыл соответствующую израильско-американскую программу. Ограниченно применимой – из-за малого радиуса действия и огромного расхода боеприпасов — оказалась и система Centurion.

История израильской борьбы с ракетными атаками доказала ровно обратное.
Как общеизвестно, изначально для этого разрабатывали лазерную установку THEL.
Израиль потратил большие деньги, но все кончилось ничем - система была очевидно небоеспособна и проект закрыли.
Ее неустранимые недостатки были очевидны с самого начала участникам проекта, начиная с того что люди буквально сидели на цистернах с крайне токсичными компонентами, что привело бы к катастрофе при попадании в установку копеечной ракеты, заканчивая ее неспособностью поражать цели при плохой погоде.

В итоге израильтяне пришли к старым добрым зенитным ракетам, системе Iron Dome и теперь массово их используют.
Видимо считают что ущерб от попадания палестинских ракет в населенные пункты, от гибели гражданских все же выше стоимости противоракет.

Разумеется, это далеко не полный список легенд о лазерах. Большинство из них построено по тому же принципу — либо сознательная ложь, либо старательное превращение мухи в слона. На самом деле лазеры на поле боя – реальны, а армия, которая сможет обзавестись ими, получит внушительное преимущество.

Сказал фанат лазеров, построив буквально каждое свое мифоразоблачение на сознательной лжи, нелепых выдумках и передергиваниях.

Так что реальна лишь потрясающая техническая безграмотность бескорыстных поборников лазерного оружия и безграничные аппетиты и фуфлогонство его разработчиков.

Поэтому как и в случае с ХААРП, эту тему с лазерным оружием прекрасно можно использовать в качестве лакмуса для выявления безграмотных военных экспердов и прочих журнализдов.

2 пользователям понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Гдето неделю назад какраз эту тему была передача по ТВ.

Там еще рассказывали про историю советской космической лазерной пушки, которая упала не долетев до орбиты ))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тайны русского оружия (боевые лазеры) (Часть 1)

 

 

Тайны русского оружия (боевые лазеры) (Часть 2)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

3_1292950995.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Много букв, а вообще мысль топикстартера мне понятна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вашингтон на пути к «23-миллионному лазерному провалу»: «огнеупорный» гиперзвук Москвы и Пекина не за горами

 

1462745098_7.jpg


Никого не удивил испуг американцев относительно успешно проведенных Россией и Китаем испытаний перспективных гиперзвуковых глайдеров, способных всего за 1 минуту покрывать громадные дистанции — от 100 до 120 км. И не удивительно, ведь уже в начале 20-х годов отнюдь не опытные изделия будут бороздить просторы стратосферы над ключевыми геостратегическими регионами мира, а вполне серийные машины, несущие перспективное боевое и радиоэлектронное снаряжение на крейсерских скоростях 4,5М и максимальных 6—6,5М.

В их отсеках вооружения может размещаться от единиц до сотен современных компактных средств воздушного нападения, высокоскоростные разведывательные «стелс»-БПЛА, беспилотные постановщики радиоэлектронных помех на базе устрашающих американцев «Хибин» и т.д. «Подарком» Москвы в этой области без преувеличений можно считать опытный образец гиперзвукового БПЛА Ю-71, запущенного с МБР УР-100Н «Стилет» (РС-18А). Это событие привело к такому переполоху умов Пентагона, что всего через год все американские оборонные ведомства были поставлены на уши и «запряжены» на поиск асимметричного ответа, который не заставил себя долго ждать, но и ничего умного не предложил.
 
Как стало известно 6 мая 2016 года от издания «Washington Free Beacon», Агентство по противоракетной обороне США планирует вложить 23 миллиона долларов в разработку передовой концепции лазерного оружия будущего, которое, по их мнению, должно окончательно обезопасить Запад от современных российских и китайских гиперзвуковых ракет. Об этом заявил глава агентства Джеймс Сайринг. Его инициативу поддержал конгрессмен Трент Фэнкс, обвинив Москву и Пекин в намеренном изменении концепции современной войны. Сайринг, не вдаваясь в технические тонкости вопроса, даже сроки начала испытаний американской «лазерной указки» (2021 год) установить успел. А Фрэнкс вообще о превосходстве заговорил. Но что есть у них, а что уже придумано у нас?

Американцы успели довести до ума проект 1-мегаваттного воздушного боевого лазера YAL-1A, разработанного на базе Боинга 747-400F. Весь лазерный комплекс YAL-1A, представленный 3 лазерными установками (TILL — сопровождение, подсветка и коррекция оптико-электронной прицельной системы; BILL — коррекция искажений атмосферы на больших дальностях; HEL — шестилучевой боевой лазер) смог успешно поразить 2 баллистические ракеты на начальном (разгонном) участке траектории полёта. У нас работы по аналогичному А-60 продолжаются и сегодня. Также за последние два года американцы успели разработать и испытать ещё 2 экспериментальных боевых лазера мощностью 33 и 50 кВт соответственно.

Первое изделие, конструктивно схожее с небольшим телескопом, установленное на десантный корабль-док USS «Ponce», называется LaWS. В конце 2014 года данная лазерная установка смогла «поразить» маленький дрон и несколько быстроходных катеров условного противника. Но мощность 33 кВт дала о себе знать. В видео испытаний отлично видно, что обшивка катеров ни на капельку не пострадала: на самих катерах были установлены специальные стенды, на которых были размещены закреплённые мишени с очень чувствительным к разогреву взрывчатым веществом, которое и детонировало при наведении луча LaWS. Маленький беспилотник также был уничтожен очень подозрительным образом: просто «клюнул» носом в низ по тангажу, как будто в программе полёта всё изначально так и было задумано. А вы попробуйте отработать по 4-метровому «Гарпуну» или «Томагавку»? Потом хвастайтесь.

В 2015-м году появился более мощный лазер на колёсном шасси HEL-MD. Судя по видео из «You Tube», за продолжительный промежуток времени установка всё же смогла вывести из строя оптико-электронный разведывательный комплекс БПЛА, а затем и его систему управления, но по реальным образцам ВТО HEL-MD также не применялся.

Мощи YAL-1A, конечно, нельзя недооценивать, и никто не сомневается, что «Боинг» сможет разработать массу более мощных аналогов наземного, морского и воздушного базирования, но дело «звёздных войн» не так просто, как может на первый взгляд показаться.

Наши специалисты уже сегодня могут предложить массу методик по защите дозвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов от применяемых противником лазерных средств поражения. Основаны они на последних исследованиях в области термодинамики и наноструктур, спроецированных на физико-химические свойства различных видов твёрдого и жидкого ракетного и авиационного топлива. И вот несколько самых эффективных из них.

Во-первых, это покрытие внешней стороны летательных аппаратов специальными абляционными материалами на основе углеводородов, которые при продолжительном облучении лазерным лучом будут испаряться, не давая нагреваться корпусу летательного аппарата.

Вторая методика может быть представлена внедрением во внутреннюю сторону корпуса специальных решётчато-ячеистых структур, охлаждаемых капиллярами с антифризом. Этот способ может быть смело совмещён с первым.

Третий способ представлен ускоренной передачей и распределением теплового пятна лазера от корпуса ЛА к углеводородному топливу жидкого или газообразного типа. В качестве проводников здесь выступают специальные 4-лопастные винты с принимающими и отдающими тепловую энергию иглами.

Также существует более простой способ, который может быть совмещён со всеми вышеперечисленными. Заключается он в создании вращения летательного аппарата вокруг своей оси (крена) благодаря косонаправленным соплам газодинамической системы вращения или газодинамических рулей. Но этот способ применим исключительно к цилиндрическим объектам типа МБР и т.д.

Существует ещё масса методов защиты от боевых лазеров, речь о которых пойдёт в наших следующих обзорах. Но очевидным остаётся одно: очередные 23 «лимона» из американской казны полетят на ветер.
 
Автор Евгений Даманцев
1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас