Боевые лазеры vs непогода

[fonzeppelin]

Крайне примечательный материал от коллеги Михаила Лапикова на портале WARCATS. Посвящен такому давно (и упорно) обсуждаемому вопросу, как способность боевых лазеров действовать в непогоду — в дождь, туман, снег, в общем, при не-идеальной прозрачности воздуха.

А лазер облако пробьёт? А так, чтобы цель за ним поразить? А если  это будет туча песка или снега? Вопросы-вопросы! Но что произойдёт  на самом деле при встрече современного боевого лазера и непогоды?  Давайте разберёмся!

Облака — броня или помеха?

Сбивать обнаглевшие в последние годы дроны лазером по цене  электричества — невероятно заманчивая идея. В эпоху, когда критические  аэрокосмические технологии расползаются по странам, которые до этого  и ко второму-то миру толком не причисляли, не то что к Большой десятке  высокотехнологичных оружейников, делает боевые лазеры и того  востребованней.

Самая распространённая претензия к лазерному оружию — низкая эффективность в тумане и облачности. А так ли это на самом деле?

Краткое описание проблемы

Считается, что луч боевого лазера намертво увязнет в облаке  и не сможет поразить дрон за ним. Потеря лучом энергии окажется  критической даже просто в сильный туман. Пылевая буря тоже поставит  на дорогой бессмысленной игрушке крест, гроб и кладбище.

Но почему же тогда инженеры продолжают работать над лучами смерти,  делать боевые лазеры всё компактнее и чертить проекты, как бы получше  засунуть твердотельный боевой лазер высокой мощности на шасси колёсного  грузовика, в подвесной самолётный контейнер или установку  вспомогательного калибра ПРО на морском корабле? Возможно, проблему  рассеивания лазера в атмосфере как-то удалось решить?

История вопроса

Первые боевые лазеры уехали на полигоны почти сорок лет назад.  Стационарная наземная, бортовая самолётная и бортовая корабельная  установки только в СССР вполне показали себя. Конечно, эффективность  ранней химической схемы оказалась низкой, да и заряды по тонне пороха  с присадками на выстрел как-то не радовали. В американский самолёт  близкородственных проектов YAL-1 химического боекомплекта умещалось  всего на двадцать выстрелов — хотя отдали под лазер «Боинг» целиком.

Лазерный «Боинг» YAL–1

Лазерный «Боинг» YAL–1 

Но результаты-то были!

  

Си-лучи у врат Тангейзера

Реальный боевой лазер воздушного базирования мог проковырять  в прочной цели достаточно большую дырку, чтобы её разрушить. Если  метровая линза соберёт поданный мегаватт на цели с поправкой  на дальность и рассеяние луча в пятно размером с кулак, — в этой точке  фактическая яркость луча на квадратный метр окажется во многие десятки  раз больше.

Корпус из  алюминия — материала настолько устойчивого к теплу, что из него делают  кухонную посуду, — растечётся под лучом как пластилин в струе огня  паяльной лампы!

Тонкий алюминий пробивает на дальности в километры даже простой  коммерческий боевой лазер китайского производства на единичные десятки  киловатт. Последние несколько лет его предлагают на оружейных выставках  любым покупателям, кому это интересно.

Китайская 30-киловаттная установка

Китайская 30-киловаттная установка 

И тут на пути луча вдруг появляется несокрушимый туман!.. Или не появляется?

Ответ метеоролога

Главный описательный критерий облака у метеорологов — его водность.  То есть фактическое количество воды на кубический метр в отдельных  каплях. Изменяется оно в границах от полуграмма до единичных граммов.  Что это значит?

Что луч  хотя бы «противодроновой» мощности должен не то что разогнать это  препятствие, а при достаточно высокой мощности, хотя бы в сотни  киловатт, — и вовсе испарить всё, мешающее ему пройти через облако,  за единичные доли секунды!

Ну и что нам эти несколько лишних килограммов воды, когда наш луч  штатно должен растворять в бесформенную лужицу саму кастрюлю? Что  прикрытая облаками цель, что не прикрытая, — а отжарена будет в лучшем  виде! Пока, конечно, в теории. Но и практика уже «близ при дверех»  и того гляди постучится.

Работа лазера над 2-мм сталью

Работа лазера над 2-мм сталью 

Ответ пилота

Конечно, грозовые облака и пылевые бури здорово мешают. Особенно  летать. Поэтому сложные метеоусловия и зовутся «нелётная погода».  Никакой лазерный обстрел просто не понадобится — дроны и малая авиация  при слишком плохой погоде летать не смогут.

А что-то достаточно большое, чтобы хоть как-то летать в таких  условиях, можно сбивать и дорогой зенитной ракетой. Цель уже явно того  стоит.

Ну а если захочется отвлечься от теории и посмотреть на реальные  испытания, то буквально этой осенью, по сообщениям Aviation Week, где-то  в Северном море немцы из MBDA как раз тестировали работу боевого лазера  в плохую погоду. Над проблемой «луча и облака» там работают уже давно,  и вот в Rheinmetall Defence Electronics придумали решение — специальное  защитное напыление на линзы. Система наведения лазерной же турели  прекрасно справилась с удержанием имитированной цели не только в дождь  и туман, но даже в шторм. Всех злых дронов успешно поразили, хотя пока  не на три километра, а на 500 метров.

Так что будущее с боевым пиу-пиу уже наступает по-настоящему, и никакая непогода ему не помеха. 

За облаком прятаться от достаточно мощного лазера бесполезно.  Наведутся по радару и сожгут. А секундой раньше, секундой позже, —  да без разницы!

Comments

[dimmoff.livejournal.com]

Когда появится бластер? Хочу!)

[sdvsamara.livejournal.com]

наслаждайтесь. :-)))))

[dimmoff.livejournal.com]

Чет как-то не очень, описанием не поделитесь, ссылку бы!

[fonzeppelin.livejournal.com]

Советская химическая лазерная слепилка, разработанная для экипажей космических кораблей - выводить из строя оптику возможных "инспекторов", пролетающих вблизи (такие опасения существовали).

[sdvsamara.livejournal.com]

https://topwar.ru/38339-sdelano-v-sssr-lazernyy-pistolet-kosmonavta.html

[johnleehooker.livejournal.com]

Информации в этом замечательном посте на 3 предложения.

[rottenshworz.livejournal.com]

Человек, с которым осмысленно говорить про тонкости программного обсчёта дофокусировки луча средой по откликам первых импульсов в реальном времени, такую статью, конечно, и сам напишет.
Только не пишет.

А человек, который задаётся основным вопросом заголовка дословно у меня спросил, будет ли работать лазер в туман, дождь или ночью.
=8-Ъ

[johnleehooker.livejournal.com]

Я тут придираюсь не технической стороне, я тут профан, хотя и интересуюсь. Вопрос в стиле, не люблю, когда 3-4 предложения по сути, остальное вау пиу пиу. Зачем? Просто чтобы знаков побольше было? Тогда лучше кдпв побольше тематических.

[penetrat0r.livejournal.com]

Эпоха блистающих доспехов возвращается! :)

[rottenshworz.livejournal.com]

Зеркала от лазера не спасают. Но спасибо за тему, напишу следующую короткую лазерную пояснялку именно про это.

[http://users.livejournal.com/vasilisk_/]

Высокая концентрация водяного пара тоже рассеивает и поглощает излучение. И от того, что микрокапли тумана испарятся, эта влага никуда не денется с пути лазерного луча.

Над полем боя, к сожалению, обычно ещё и дым присутствует.

Вопрос ведь не в том, может ли лазер уничтожить помехи на своём пути. Без сомнения, может. Вопрос — какой процент мощности луча будет потрачен впустую. И ещё одна серьёзная проблема — у вас всюду фигурирует непрерывное излучение. Но наиболее эффективны импульсы, они-то заведомо попадут в одну точку, в то время как постоянным лучом нужно не только сопровождать цель, но и удерживать под ударом строго конкретную часть обшивки. Для хлипких дронов хватит и доли секунды, а вот снаряд сбить непрерывным лучом уже сложнее.

Так вот, импульсный лазер этого недостатка лишён. Но пробиваться через насыщенный паром или частицами дыма воздух намного проще непрерывным лучом, поскольку он действительно испаряет помехи на своём пути. А вот короткий импульс рассеется, не дойдя до цели. Есть очевидный выход — стрелять быстрой последовательностью импульсов, своего рода очередью. Но технически это намного сложнее, чем одним импульсом с последующей перезарядкой конденсатора.

[stanislav-v-l.livejournal.com]

+

[john-jack.livejournal.com]

Испарившийся пар 1. прозрачный, 2. расширяется. А стреляют и так очередями из импульсов.

[stokesequation.livejournal.com]

Автор заметки безграмотный дилетант.

Проблема тумана, пыли и проч - вовсе не в том, что водичка охлаждает луч, а то, что она его расфокусирует. И чем мощнее луч, тем сильнее будут оптические неоднородности в среде, вызванные нагревом.

Ну и остается научной загадкой, как специальное напыление на линзы помогает бороться с целью в облаках.

Может быть, автор упустил, что речь идет о напылении против конденсата на самой линзе.

"Всех злых дронов успешно поразили, хотя пока не на три километра, а на 500 метров"
ну вот предел дальности поражения, собственно.

[black-browning.livejournal.com]

"..пока не на три километра"(с)- с учетом искривления поверхности планеты, на какой высоте должны лететь дроны штобэ их сбивали с расстояния в 3 км? )) Видимо всем участникам нужно будет предварительно договариваться.

[barsik-seacat.livejournal.com]

На расстоянии 3 км кривизну поверхности планеты учитывать? Это вы с какой планеты пишете?

[realshad.livejournal.com]

с маленькой, но наверное плотненькой

[barsik-seacat.livejournal.com]

Немируянин какойта!

[black-browning.livejournal.com]

Очевидно что не с вашей.
С учетом того что линия горизонта отстоит от наблюдателя
(находящегося на поверхности 0,00) на расстояние прибл 5,5км,
а объекты (видимо секретные ) не в пустыне Невада (чаще всего) а за рельефом и лесом ка минимум...
Т.о. ваш коммент...., ну сами понимаете.

[barsik-seacat.livejournal.com]

Насчёт линии горизонта. Указанное расстояние - это с высоты роста наблюдателя как раз на моей планете. У нас, землян, не принято лес и рельеф называть искривлениями поверхности планеты, но то такое. Но если вы находитесь внутри разновидности такого искривления под названием лес, то с дальностью видимости горизонта совсем швах.

[black-browning.livejournal.com]

Слив засчитан.

[barsik-seacat.livejournal.com]

Школьнег, иди в пень ))

[black-browning.livejournal.com]

[rottenshworz.livejournal.com]

А теперь с мест звучит неудобный вопрос о мощности лазера в том испытании, а также цифрах конечной мощности боевых лазеров в хотелках профильных министерств - до уровня летавшего ранее химика включительно.
Хватит ли вам знаний связать его с остальным текстом статьи?
=8-Ъ

[darius varnas (from livejournal.com)]

насчет безграмотности автора статьи - соглашусь. Просто высасывание из пальца предположений.Тем болеч то он неразличает туман и дым/пыль. Если об испарении воды еще можно спорить - какое там воздействие будет, то с твердым аерозолем ситуация куда сложнее. Он будет либо испарятса либо активно рассеивать луч. А испаряясь SiO2 воздух нагреет достаточно для перевода части воздуха в плазму. Что сразу дает сильно поглощение.
Да и вобще напрашиваетса защита - выпускание например металопылевого или графитного аерозоля. Или обстрел такими боеприпасами позиции лазерного оружия.
все ето конешно недлает лазерное оружие бесполезным. Но по всепогодности он никогда невтанет рядом с баллитсическими или реактивными системами.

[lx-photos.livejournal.com]

Классно, спасибо.

[alex-tripcar.livejournal.com]

А как лазерный луч будет реагировать на дым? В химических и сапёрных войсках, это любимое дело "закоптить небо"..

[rottenshworz.livejournal.com]

А что, какому-то летадлу хватит грузоподъёмности на серьёзную дымопостановку горячим металликом?

[kabaev-sergey.livejournal.com]

А почему летадло? Артиллеристы по заявке накидают дымовых снарядов в нужный сектор.

[nusut.livejournal.com]

> Корпус из алюминия — материала настолько устойчивого к теплу, что из него делают кухонную посуду, — растечётся под лучом как пластилин в струе огня паяльной лампы!

Алюминий плавится в огне обычной спички, не то что паяльной лампы. А кастрюли из него делают потому, что они не должны нагреваться выше 100°, догадайтесь, почему. Устойчивый к теплу материал, ага.

Температура плавления алюминия: 660°С. Для сравнения, у железа: 1539°С.
Оловянных солдатиков бы ещё начали плавить своим чудо-оружием, юмористы.

[eugene-gu.livejournal.com]

>А кастрюли ... не должны нагреваться выше 100°, догадайтесь, почему.
---
Многих икспердов я видел в рунете: по нефти, ядерному оружию, по биржам.
Но вот чтоб по кастрюлям - вы первый такой! :))

[rottenshworz.livejournal.com]

Как плавится то железо под тем же лучом - в тексте две смешных картинки есть.
=8-Ъ

[antontsau.livejournal.com]

Во-первых мощность лазера и испарение воды на длине Хы по сечению Ы это две перпендикулярные разницы. Мощность может быть хоть тераватты, вопрос не в мощности а в энергии импульса, которая только и сравнивается с энергией испарения Зю грамм воды. И во-вторых вся эта водяная гадость не столько поглощает излучение сколько его рассеивает. Мощность как вошла так и вышла, только вошла сантиметрами сечения а вышла метрами, и ничего уже повредить не может.

[zopolotocom.livejournal.com]

алюминия — материала настолько устойчивого к теплу, что из него делают кухонную посуду
После этих слов, дальше можно не читать)))

[allhandsondeck9.livejournal.com]

Ну, как это без разницы. Если жгут за 3км, то пока они 3км лететь будут их все и сожгут. А вот если за 500м, то пару-тройку сожгут, а остальные таки принесут на корабль праздник, шум и веселье

[kabaev-sergey.livejournal.com]

1 пробивать туман придется не по линии луча, а скорее по плоскости. Цель моментально, за доли секунды, не сжечь. Цель подвижна, скорость 30-100 м/с. Значит ее нужно лучом сопровождать в течение периода облучения. Значит луч будет не одномоментно протыкать туман, а скорее рисовать плоскость, непрерывно теряя энергию на испарение и рассеяние.
2 дальность 500 м - это полная фигня. Чтобы обороняющаяся сторона могла обеспечить нужную плотность ПВО при такой дальности действия каждой установки - потребуется совершенно немыслимое кол-во ресурсов. На несколько порядков больше чем атакующей стороне.
3 излучающая установка ПВО сама будет целью и атаковать ее будут дешёвыми ракетами стартующими с бпла из-за пределов этой копеечной дальности. Перехватить же ракету установке будет весьма затруднительно - т.к ракета а) это уже толстостенный металлический предмет, б) под неудобным ракурсом для установки ПВО, и в) непрерывно охлаждаемый набегающим потоком воздуха.

[stavrides.livejournal.com]

>в Rheinmetall Defence Electronics придумали решение — специальное защитное напыление на линзы

Ну, справедливости ради, напыление решает совершенно другую задачу - оно защищает от температурных перепадов саму линзу. Лазер то и без него облака пробивает на ура, но при включении испарение воды с самой линзы наносит ей определённый урон (банально из за зонированного перегрева). Так что - водоотталкивающее покрытие.

[y-a-noname.livejournal.com]

Тема "мы спрячемся за облаком пыли/дыма" не раскрыта. Или лазеры будут применяться только проти летал в чистой атмосфере?

[jr0.livejournal.com]

Раскрыта немного: испытание в условиях непогоды проведено. К тому же, лазерное оружие ПВО представляется как дешевое, то есть против малых БЛА, которые невозможно пока применять в непогоду.

[y-a-noname.livejournal.com]

Но их будут применять над полем боя, где пыль и дым нетрудно организовать (а при желании можно вообразить стаю БПЛА, которую ведет БПЛА с генератором дыма). И, в отличие от тумана, здесь не работает отмазка "оно испарится".

[jr0.livejournal.com]

Нет, БЛА не применяют там где пыль и дым. Упущение армян недавно, что они не применяли дымы широко.

Где у меня отмазка? Я вам сообщаю, что на земле рядом с лазерной установкой есть системы мощнее, чем на БЛА.

[y-a-noname.livejournal.com]

> Нет, БЛА не применяют там где пыль и дым.

А, окей. И не будут никогда? Значит, волноваться не о чем.

> Где у меня отмазка?

Не принимайте всё так лично.

[jr0.livejournal.com]

Романтика. БЛА очень успешно применяются там, где дыма нет. И пыли. Это множество мест на войне.

[sam678-bj.livejournal.com]

прошло каких то 5 лет и стало понятно , что эти самые бпла разъебенят все эти лазерные вундервафли при малейшем приближении на дальность применения. а то что применять их можно на ограниченной десятком — другим километров дальности это очевидно любому троечнику знакомому с формированием дн лазерного излучения

[jr0.livejournal.com]

Троечнику главное — верить.

[vashu11.livejournal.com]

// Изменяется оно в границах от полуграмма до единичных граммов. Что это значит?
// Ну и что нам эти несколько лишних килограммов воды,

Действительно, что такое несколько килограммов воды для лазера. Мегаваттный лазер испарит кило всего-то ... за две секунды. Конечно за это время ветер не нанесет новой. Про стокиловаттный вспоминать не будем.

В наступающую эпоху GPT-3 ботов писать статьи без Peer Review и фактчекинга - обрекать себя на скорое вымирание.

[sam678-bj.livejournal.com]

Как и 50 лет назад тема лазерного оружия остается прекрасным поводом разворовывать военные бюджеты.

Даже если случится эффективно работать в окне прозрачности водяных паров — все эти лазерные вундервафли остаются прекрасными целями — с огромными габаритами блоков питания и охлаждения , излучающие во всех спектрах ЭМИ да еще шумные. Содержание в посточнной боевой готовности, трудоемкость обслуживания, перемещение на боевую позицию, защита, обеспечение электричеством — сделают каждый выстрел совсем не копеечным.