Вопросы создания лучевого оружия в СССР мало освещены не в силу секретности , а по причине неудачи большинства разработок.
Вступление
В Сарышагане на так называемой площадке 3Д есть радиотехнический комплекс для контроля за космическим пространством, способный отслеживать состояние, координаты, траекторию орбитальных комплексов. Он в рабочем состоянии, сохранились здания, антенны, и нужны только некоторые мероприятия для того, чтобы использовать его в работе. (газета Казахстанская правда 22 октября, 2004 г.)
История
В 60-е годы ВПК начал разработку лучевого оружия , поскольку как для защиты, так и для нападения требовалось быстрое, безинерционное, почти мгновенное реагирование. Именно в это время и у нас, и в США начали разрабатывать лазерное оружие.
В 1963 году тогдашний замминистра обороны СССР Андрей Гречко поручил ведущим физикам-лазерщикам из ФИАНа рассчитать возможность военного применения этих оптических устройств. Команда нобелевского лауреата Николая Басова дала заключение о принципиальной возможности уничтожать головную часть баллистической ракеты мощным лазерным излучением. Уже в 1965–1966 годах сотрудники ФИАНа, ВНИИ-ЭФ и ОКБ «Вымпел» провели серию экспериментов и добились значительной импульсной мощности на фотодиссоциационном лазере с накачкой, вызванной ударной волной в газе
Одно из направлений лазерного оружия носило глобальный характер и его возглавлял академик Н.Г. Басов. Основным активным элементом, генерирующим мощное лазерное излучение предполагалось использовать газ SF6J при высоком давлении и в большом объеме. Другое же направление носило менее глобальный характер и скорее было нацелено на создание тактического оружия. Возглавлял его акад. А М. Прохоров. В качестве активного элемента в последней использовалось неодимовое стекло.
Ю.Б. Харитон — научный руководитель ядерного центра в Арзамасе-16 проводил исследования по мощным лазерам у себя на объекте.
В 1964 году к разработке поражающего лазера привлекли особое конструкторское бюро «Вымпел», возглавлявшееся в то время Григорием Кисунько и занимавшееся проблемами противоракетной обороны. Затем к лазерной тематике подключили СКБ «Стрела» во главе с Андреем Расплетиным. Вопросами практического применения лазера занимался также выдающийся конструктор авиационного вооружения Александр Нудельман. В целом же боевая лазерная техника все 30 лет создавалась под руководством главного управления миноборонпрома во главе с профессором Петром Зарубиным.
В конце 60-х годов подразделение ОКБ «Вымпел»,занимающееся лазерным оружием выделилось в самостоятельную организацию ЦКБ «Луч» (ныне НПО «Астрофизика»).
В 1969 году на Балхашском полигоне строилась специальная позиция - научно-экспериментальный комплекс "Терра-3". В 1971 году строительство комплекса было заморожено из-за технических сложностей. Дело в том, что длина волны лазерного излучения порядка микрона и поэтому лазерное излучение практически невозможно сфокусировать на относительно малую площадь, если цель для поражения находится на большом расстоянии, больше 100 км. Естественное же угловое расхождение оптического лазерного излучения в атмосфере в результате рассеяния составляет в ° ~ 10-4 (это было установлено в специально созданном для обеспечения выполнения программы создания лазерного оружия Институте Оптики Атмосферы в СО АН СССР в г. Томске, который возглавлял акад. В.Е. Зуев). Отсюда следовало, что пятно лазерного излучения на расстоянии 100 км будет иметь диаметр не менее 20 метров, а плотность энергии на площади в 1 см2 при полной энергии лазерного источника в 1 МДж (для короткоимпульсного лазера неосуществимая мечта и сегодня) меньше 0,1 Дж/см2. Этого слишком мало; чтобы поразить ракету (создать в ней отверстие в 1 см2, разгерметизировав ее) требуется больше 1 кДж.
но в 1973 строительство вновь было продолжено. В этих работах, помимо ОКБ "Вымпел", принимали участие Физический институт АН СССР и ВНИИЭФ (Арзамас-16). Научно-техническое руководство работами по лазерному оружию и в целом по "Терре-3" в частности осуществлялось крупными и талантливыми учеными: А.М. Прохоровым, Н.Г. Басовым, Ю.Б. Харитоном, Е.П. Велиховым и др. Работы по ЛЭК "Терра-3" возглавлял Н.Д. Устинов.
http://niivvs.narod.ru/photoalbum52.html
Опытная полигонная лазерная установка состояла из собственно лазеров (рубиновый и газовый (СО2)), системы наведения и удержания луча, информационного комплекса, предназначенного для обеспечения функционирования системы наведения, а также высокоточного лазерного локатора ЛЭ-1 (Л-1), предназначенного для точного определения координат цели. Возможности ЛЭ-1 позволяли не только определить дальность до цели, но и получить точные характеристики по ее траектории, форме объекта, его размерах (некоординатную информацию). С помощью ЛЭ-1 проводились наблюдения за космическими объектами.
На комплексе были проведены испытания по воздействию излучения на мишень, наведения лазерного луча на цель. С помощью комплекса выполнялись исследования по наведению луча маломощного лазера на аэродинамические мишени и по изучению процессов распространения лазерного луча в атмосфере.
http://www.raspletin.ru/production/laser/default.php
В середине 1980-х годов проводились испытания лазерного оружия, которые также предусматривали стрельбу по мишеням - аэродинамическим целям и в т.ч. и по БР, установленным на специальных стендах, имитирующих различные стадии полета БР. Тем самым выяснялось, какую энергию должен иметь луч, чтобы поразить цель. Эти эксперименты показали: параметры лазерного луча, способного разрушить ГЧ БР, не могут быть реализованы на комплексе "Терра-3".
К 1985 году стало ясно что и американцы не могут создать действительно компактного боевого луча. Ибо лазерные установки выходят огромными, сверхдорогими и уязвимыми. При этом энергия самого мощного луча тогда не превышала энергии взрыва малокалиберного пушечного снаряда. Гораздо целесообразнее было делать ракеты и скорострельные пушки со сверхточной наводкой. Подтверждением этому пришло из США , в Ливерморской лаборатории удалось создать настоящий монстр - лазер, который включают всего раз в месяц, 'сажая' энергосистему целого штата. Его мощность - лишь сто килоджоулей. В десять раз меньше, чем нужно для того, чтобы сбить одну единственную советскую боеголовку!
Установка на "Терре" не была введена в строй и в полном объеме не работала, боевых задач не решала. В настоящее время комплекс заброшен, ржавеет, портится уникальная оптика, электроника устарела морально и физически - Казахстану объект не по силам.
Однако работы над боевым лазером позволили создать мощный квантовый локатор, способный за сотни километров определить не только дальность до цели, но и ее размеры, форму, траекторию движения. Локатор был построен на отдельном радиотехническом узле (ОРТУ) распознавания космических объектов, дислоцированном близ станицы Зеленчукской (Карачаево-Черкесия). Локатор 30Ж6 был разработан в ЦКБ "Астрофизика" (Москва). Однако из-за финансовых трудностей его ввод в строй на ОРТУ (в/ч 20096) растянулся на 13 лет.
Понимая проблемы с фокусировкой лазерного луча ученые решили переместиться в сантиметровую область диапазона . Ведь СВЧ излучение можно сфокусировать с помощью фазированной антенной системы на площадь А2 (где А3 см — длина волны СВЧ излучения). Если расстояния до цели h — 100 км, то для такой фокусировки радиус антенны должен быть порядка Rh 60 м.
Отсюда следует, что если источник СВЧ излучения обладает энергией 104 Дж, то можно разгерметизировать спутник, либо ракету на расстоянии более 100 км. В 1969 году вышло постановление Правительства, согласно которому большая кооперация, возглавляемая заместителем министра В.И. Марковым и акад. А.М..Прохоровым должна была создать источник СВЧ излучения длительностью несколько миллисекунд и мощностью до 20 МВт путем когерентного сложения с точностью до 10-10 с. излучения от 196 источников. Проблема сложения 200 элементов за время 10-10 с была решена только в 1978 году. К тому же для решения всей проблемы СВЧ оружия миллисекундный источник СВЧ непригоден. Чтобы пробить броню и создать в ней сантиметровое отверстие, энергоподвод к цели должен происходить за время, меньшее времени отдачи тепла вследствие теплопроводности. Это же время порядка микросекунд. Следовательно, нам нужен был источник СВЧ микросекундной длительности; для получения необходимой энергии 10 кДж его мощность должна быть не менее 10 гВт. Так появилась идея новой короткоимпульсной СВЧ установки, нового правительственного постановления, которое вышло в 1976 году.
В середине 70-х годов появилась информация о развертывании в США работ по использованию ускорителей для противоракетной обороны. В РТИ АН традиционно проводились некоторые экспериментальные работы по ускорительной тематике, но существенно развернуть их в рамках РТИ практически не предсталялось возможным.
По предложению Минрадиопрома, согласованному с Военно-промышленной комиссией, в 1975 г. вышло постановление Правительства о создании специализированного института по ускорительной тематике ( МРТИ ) и о строительстве для него комплекса зданий и стендов. Директором МРТИ стал А.А. Кузьмин . Институт сосредоточился на разработке научно-теоретических и технических основ создания высокоэнергетических ускорителей различного назначения, а также по разработке на их основе радиотехнических комплексов специального назначения.
Подходящая для исследования критерия поражения установка в МРТИ была создана в 1982 году и обошлась она стране свыше 90 млн. долларов.
http://niivvs.narod.ru/photoalbum51.html
Установка «Зет» – СВЧ-генератор, используемый пучок с энергией 2,7 МэВ и током до 100 кА. Электронный пучок возбуждает релятивистский генератор-корсинотрон, генерирующий СВЧ-поток (пучок), который формируется системой зеркальных линз и сфокусированный передается в экспериментальный объем. Мощность СВЧ-пучка в зоне эксперимента может достигать 15 ГВт в импульсе длительностью от 30 нс до I мкс. Он может фокусироваться в пятно диаметром 4 см. Руководитель работ В.Д.Селезнев.
Более 8 лет пытались достигнуть запланированные параметры СВЧ излучения. Генератор работал и даже давал нужную мощность 5•109 Вт, но генерация через несколько десятков наносекунд срывалась, несмотря на то, что пучок без существенных искажений продолжал пронизывать электродинамическую систему генератора СВЧ. Очень скоро разобрались в причинах неудачи — взрыв поверхности электродинамической системы ЛОВ, что приводило к отказу ее функционирования. Таким образом, к 1990 году и на СВЧ силовом оружии был поставлен крест.
В 1987 г. в МРТИ был переведен научный коллектив, возглавляемый О.А.Ушаковым, с разработанной уникальной по своим параметрам СВЧ-установкой « ТОР».
Эта установка состоит из 200 передатчиков, мощностью 100 кВт каждый, работающих на антенную решетку из 200 рупоров, и позволяет фокусировать поток СВЧ-энергии в пятно диаметром 5 см. Средняя СВЧ-мощность до 20 МВт и широкие возможности управления параметров этой установки создают великолепные возможности экспериментаторам вести исследования по СВЧ-разрядам, взаимодействие СВЧ-колебаний с плазмой и материалами, воздействию на аппаратуру.
В МРТИ была также тема, по созданию пучкового (корпускулярного — из электронов, протонов и мезонов) оружия силового действия. Блеф в стократ превосходящий блеф лазерного оружия.
Однако уже к началу 90-х успешно развивается новое направление лучевого оружия — СВЧ оружие для функционального поражения. Действие СВЧ излучения проявляется в виде полевого пробоя в элементах телекоммуникационных систем.
Правда и здесь остается пока еще не до конца решенная проблема — проблема передачи короткого наносекундного импульса СВЧ на большие расстояния, порядка сотен километров. Она не решена до сих пор.
Академик Басов, мощные лазеры и проблема противоракетной обороны Квант. электроника, 2002, 32 (12), 1048-1064.
Физический институт АН им. Лебедева
МРТИ