К новым видам оружия массового поражения относят оружие, основанное на принципиально новых физико-химических явлениях, свойствах и технических принципах: геофизическое (метеорологическое, экологическое), генетическое и этническое, инфразвуковое, лучевое (лазерное, гразерное, пучковое), радиочастотное, радиологическое, космическое и др.

Геофизическое оружие представляет собой комплексное воздействие на процессы в литосфере, атмосфере и гидросфере Земли.

Метеорологическое (атмосферное) оружие — это воздействие на макрофизические процессы в атмосфере с целью изменения локального баланса энергии. Распыляя определенные химические вещества в «теплых» (состоящих из капель воды) и «холодных» (состоящих из кристалликов льда) облаках, можно либо рассеять их, либо вызывать искусственный дождь. Количественно осадки можно увеличивать до 200- 300 мм, что представляет большую опасность для низменных и влажных районов. Так, в 1963 г. за три дня метеорологической войны уровень осадков в одном из районов Вьетнама составил 858 мм, что привело к прорыву дамб и затоплению больших территорий сельскохозяйственных земель.

Засеивая грозовое облако йодистым серебром или сбрасывая в облако мельчайшие металлические иголки, можно вызывать молниевые разряды, служащие тактическим оружием для поражения людей.

Экологическое оружие — это комплекс мероприятий, проводимых в широких масштабах, направленных на нарушение естественных условий жизнедеятельности. Распыление в верхних слоях атмосферы веществ, поглощающих солнечную энергию или тепло Земли, может вызвать резкое локальное охлаждение или нерефев поверхности Земли. Направленными ядерными взрывами в геологических образованиях, на континентальном шельфе, путем обрушения ледников можно вызвать искусственные землетрясения, штормовые приливы (литосферное и гидросферное оружие) и т. д.

Особенно опасно использование методов и средств (стратосферные ядерные взрывы, введение в слой озона химических реагентов), уничтожающих озоновый слой планеты (геокосмическое и озонное оружие).

Непоправимые экологические последствия возможны при применении ядерного оружия большой мощности.

Применение ядерных зарядов общей мощностью 5000 Мт (примерно 1 / 10 всех ядерных зарядов) создаст на Земле катастрофическую ситуацию. От прямого воздействия поражающих факторов ядерного оружия погибнет 1,5-2 млрд чел., в атмосферу будет выброшено около 225,5 млн т аэрозоля и пыли, в результате чего поступление солнечной радиации уменьшится на 90 %, что вызовет катастрофические глобальные изменения климата (ядерная зима). Согласно сценарию произойдет снижение температуры у поверхности Земли в среднем на 15-20 °С, а в некоторых районах (Сибирь, восточное побережье США) — на 40 °С. Океан останется сравнительно теплым (снижение температуры на 1-2 °С), однако разность температур суши и океана вызовет ураганы и штормы.

Из-за недостатка солнечной радиации прекратится процесс фотосинтеза, гибель растений приведет к гибели животных, т. е. на суше и в океане нарушится пищевой цикл. Концентрация озона уменьшится на 30-70 %, а поток УФ-излучения возрастет в 100 раз. Для восстановления прежней структуры атмосферы потребуется 100 лет.

Следствием радиоактивного заражения и проникающей радиации будет снижение иммунитета у большинства людей, появление инфекционных осложнений. На Земле сложится катастрофическая эпидемиологическая обстановка — начнут распространяться пандемии различных инфекций (гриппа, чумы, холеры). Резко возрастет число раковых заболеваний, особенно лейкемии (рак крови). Частота проявления разных ее форм у выжившею населения Земли составит 10-11 тыс. чел. на 1 млн населения.

Наконец, следует отметить невозможность оказания пострадавшим реальной медицинской помощи. При глобальном ядерном конфликте для врачебной помощи необходимо 2 млн пунктов медицинской помощи, 30 млн врачей и 100 млн среднею медицинского персонала. По данным ВОЗ, в 1985 г. в мире имелось 3-3,5 млн врачей и 7-7,5 млн лиц среднего медицинского персонала. Следует учесть, что поскольку госпитали концентрируются вокруг больших городов, то 60 % врачей погибнет сразу.

Генетическое оружие — это новые формы бактерий, созданных методами генной инженерии. При внедрении в чужой организм эти бактерии выделяют вещества, меняющие структуру генов, вызывая появление новых болезнетворных бактерий. Большую опасность представляет возможность рекомбинации ДНК (ТК-ДНК), которая позволяет неболезнетворную бактерию сделать болезнетворной, имплантировав в нее генетическую информацию болезнетворности или производства токсинов.

Разновидностью генетического оружия является этническое оружие, представляющее собой биологические и химические рецептуры, избирательно воздействующие на определенные этнические группы населения. Избирательность обусловлена различием в группе крови, пигментации кожи и т. д. Эффективность генетического оружия оценивается в 25-30 %. Например, кровь группы В обнаружена у американских индейцев и 40 % населения Юго-Восточной Азии. Применение рецептур, воздействующих на людей только этой группы крови, приведет к массовой гибели.

Инфразвуковым оружием называются , основанные на использовании направленного излучения мощных инфразвуковых колебаний с частотой ниже 16 Гц. Такие колебания воздействуют на центральную нервную систему и пищеварительные органы человека, вызывают головную боль, болевые ощущения во внутренних органах, нарушают ритм дыхания. Инфразвуковое излучение также оказывает на человека психотропное действие, вызывает потерю контроля над собой, чувство страха и паники. При определенных уровнях мощности излучения появляются такие симптомы, как головокружение, тошнота, потеря сознания.

Поражающее действие радиочастотного оружия основано на использовании электромагнитных излучений сверхвысокой или чрезвычайно низкой частоты. Диапазон сверхвысоких частот находится в пределах от З00 до 30 000 МГц. К чрезвычайно низким относятся частоты менее 10 Гц.

Радиоизлучения сверхвысоких и чрезвычайно низких частот способны вызывать повреждения (нарушения функций) жизненно важных органов и систем человека, таких как мозг, сердце, центральная нервная система и система кровообращения. Радиочастотные излучения также воздействуют на психику человека, нарушают восприятие информации об окружающей действительности, вызывают слуховые галлюцинации, синтезируют дезориентирующие речевые сообщения, вводимые непосредственно в сознание человека.

Боевые комплексы радиочастотного оружия создают в вариантах наземного (наземные мобильные генераторы), воздушною и космического базирования.

Поражающее действие радиологического оружия основано на использовании боевых РВ. Это специально полученные и приготовленные в виде порошков или растворов вещества содержат в своем составе радиоактивные изотопы, обладающие ионизирующим излучением. Такое излучение, воздействуя на ткани организма, приводит к их разрушению, вызывая у человека лучевую болезнь или локальные поражения отдельных частей тела (органов): глаз, кожи и др. Основным источником получения боевых РВ служат отходы, образующиеся при работе ядерных реакторов.

Лучевое оружие основано на достижениях современной физики и условно делится на лазерное, гразерное и пучковое.

Лазерное оружие — это квантовые генераторы, генерирующие когерентное (согласованное) электромагнитное излучение широкого диапазона длин волн, предназначенное для уничтожения живой силы и техники.

Поражающее действие мощного лазера заключается в мгновенном повышении температуры облучаемой поверхности, ее перегреве, воспламенении и т. д.

Наиболее перспективными считаются мощные лазеры с длиной волны 10,6 мкм, поскольку эта длина волны соответствует «окну прозрачности» атмосферы и это излучение поглощается гемоглобином крови, ферментами нервной системы, молекулами воды в тканях, что увеличивает поражающее действие лучей.

Особый интерес специалистов вызывает разработка лазеров в рентгеновской области и области гамма-излучения (гразеры), обладающего большой проникающей способностью в воздухе и материалах.

Разновидностью лучевого оружия является пучковое оружие, создающее поток элементарных частиц высокой скорости и большой плотности. Оно может применяться как на земле, так и в космосе, а источником заряженных частиц (электронов, протонов) служат ускорители элементарных частиц. Для повышения «дальнобойности» предполагается наносить не отдельные, а фупновые удары по 10-20 импульсов в каждом. Начальные импульсы создают «тоннель», по которому последующие импульсы могут достигать цель, расположенную за 10-15 км. Пучковое оружие космического базирования основано на использовании нейтральных частиц, а дальность поражающего действия достигает сотен километров.

Радиологическое оружие

Радиологическое оружие - один из возможных видов оружия массового поражения. Его действие основано на использовании боевых радиоактивных веществ (БРВ), применяемых в виде специально приготовленных порошков или растворов веществ, содержащих в своем составе радиоактивные элементы, вызывающие эффект ионизации. Ионизирующее излучение разрушает ткани организма, вызывая локальные поражения или лучевую болезнь. Действие БРВ сравнимо с действием радиоактивных веществ, которые образуются при ядерном взрыве и заражают окружающую местность. Основным источником БРВ служат отходы, образующиеся при работе ядерных реакторов или специально полученные в ядерных реакторах вещества с различным периодом полураспада. Применение БРВ может осуществляться с помощью авиабомб, беспилотных самолётов, крылатых ракет и др.

Лучевое оружие

Лучевое оружие - это совокупность устройств (генераторов), поражающее действие которых основано на использовании остронаправленных лучей электромагнитной энергии. Боевые лазеры - это мощные излучатели электромагнитной энергии оптического диапазона. Поражающее действие лазерного луча достигается в результате нагревания до высоких температур материальных объектов, расплавлении или повреждении чувствительных элементов оборудования и др. Воздействие на человека проявляется в виде повреждения зрения и нанесения термических ожогов кожи. Действие лазерного луча отличается скрытностью, высокой точностью, прямолинейностью распространения и мгновенным действием. Существенно снижают поражающее действие лазерного луча такие факторы природной среды, как туман, дождь, снег и пыль. Поэтому с наибольшей эффективностью применение лазерного луча может быть достигнуто в космическом пространстве для уничтожения баллистических ракет и искусственных спутников Земли.

Лазерное оружие – вид оружия направленной энергии, основанный на использовании электромагнитного излучения высокоэнергетических лазеров. Поражающий эффект лучевого оружия определяется в основном термомеханическим и ударно-импульсным воздействием лазерного луча на цель.

В зависимости от плотности потока лазерного излучения эти воздействия могут привести к временному ослеплению человека или к разрушению корпуса ракеты, самолета и др. В последнем случае в результате теплового воздействия лазерного луча происходит расплавление или испарение оболочки поражаемого объекта. При достаточно большой плотности энергии в импульсном режиме наряду с тепловым осуществляется ударное воздействие, обусловленное возникновением плазмы.

Из всего многообразия лазеров наиболее приемлемыми для лазерного оружия считаются твердотельные, химические, со свободными электронами, рентгеновские лазеры с ядерной накачкой и др. Твердотельный лазер рассматривается специалистами в качестве одного из перспективных типов генераторов для систем лазерного оружия самолетного базирования, предназначенных для решения задач поражения межконтинентальных баллистических ракет, оперативно-тактических, крылатых ракет и самолетов, подавления средств ПВО, а также для защиты самолетов – носителей ЯО от управляемых ракет с любыми системами наведения.

Не прекращаются работы по исследованию возможности создания и рентгеновских лазеров. Такие лазеры отличаются большой энергией рентгеновского излучения (в 100–10000 тыс. раз больше, чем у лазеров оптического диапазона) и способностью проникать сквозь значительные толщи различных материалов (в отличие от обычных лазеров, лучи которых отражаются от преград). Известно, что лазерное устройство с накачкой рентгеновским излучением от маломощного ядерного взрыва отрабатывалось при проведении подземных испытаний ядерного оружия. Такой лазер действует в диапазоне рентгеновского излучения с длиной волны 0,0014 мкм и генерирует импульс излучения длительностью в несколько наносекунд. В отличие от обычных, в частности от химических лазеров, когда цели поражаются когерентными лучами за счет теплового воздействия, рентгеновский лазер обеспечивает поражение цели за счет ударного импульсного воздействия, приводящего к испарению материала поверхности цели и последующему ее отколу.

Лазерное оружие отличается скрытностью действия (отсутствием пламени, дыма, звука), высокой точностью, практически мгновенным действием (скорость доставки равна скорости света). Его применение возможно в пределах прямой видимости. Поражающее действие снижается в туман, дождь, снегопад, при задымленности и запыленности атмосферы.

Появление в будущем принципиально новых видов оружия, несомненно, окажет глубокое влияние на способы и методы ведения войны, на определение ее конечных целей, на само содержание понятия "победа". Применение новых видов оружия массового поражения (ОМП) и даже угроза его использования будут направлены, прежде всего, на достижение важнейших политических и экономических целей, возможно, без непосредственного соприкосновения войск противостоящих сторон и без ведения боевых действий в их традиционном понимании.

Это может привести к отказу от вооруженных столкновений больших армий, физического уничтожения людей непосредственно на поле боя. На смену им придут медленно действующие средства, которые будут оказывать повреждающее действие на организм человека и разрушать его жизнестойкость, подрывать систему жизнеобеспечения, защиту от метеорологических и инфекционных факторов, приводя, таким образом, к постепенной гибели людей или долговременному выводу их из строя.

Геофизическое оружие

Ученые давно уже обращают внимание на опасность, связанную с возможностью создания "геофизического оружия", в основе действия которого предполагается использование средств, вызывающих стихийные бедствия (землетрясения, ливни, цунами и т.п.), а также разрушение озонного слоя атмосферы, предохраняющего животный и растительный мир от солнечного излучения. Известны первые попытки искусственного стимулирования ливневых дождей для разрушения ирригационных сооружений с целью создания наводнений на значительных площадях. Такие попытки предпринимались Соединенными Штатами во время войны во Вьетнаме.

Геофизическое оружие основано на использовании средств воздействия в военных целях на процессы, происходящие в твердой, жидкой и газообразной оболочках Земли. При этом особый интерес представляют состояния неустойчивого равновесия, когда относительно небольшой толчок может вызвать катастрофические последствия и воздействие на противника мощных разрушительных сил природы ("триггерный эффект"). Особое значение для использования таких средств имеет атмосферный слой высотой от 10 до 60 километров. По характеру воздействия геофизическое оружие подразделяют обычно на метеорологическое, озонное и климатическое.

Метеорологическое оружие

На севере Аляски в 320 километрах от Анкориджа, у подножия гор, высится лес 24-метровых антенн, невольно привлекающих внимание метеорологов и экологов. Официальное название проекта - "High Freguency Active Auroral Research Program" (HAARP). Как утверждают американские представители, проект HAARP предназначен для изучения способов улучшения радиосвязи. По мнению ряда видных ученых, в действительности на Аляске ведутся руководимые Пентагоном работы в военных целях. В частности, ученые полагают, что с помощью направленных антенн "выстреливаются" в ионосферу пучки высокочастотных радиоволн, которые на больших высотах разогревают ионосферу до образования плазмы. Это создает энергетическую неустойчивость ионосферы, изменяющую розу ветров, вызывающую цунами, грозы, наводнения, снегопады.

Наиболее изученным действием такого оружия является провоцирование ливней в определенных районах. Для этого, в частности, использовалось рассеивание в дождевых облаках йодистого серебра или йодистого свинца. Целью подобных действий может стать затруднение передвижения войск и особенно тяжелой техники и вооружений, образование наводнений и затопление значительных территорий. Метеорологические средства могут также применяться для рассеивания облаков в районе предполагаемого бомбометания для обеспечения прицеливания особенно по точечным целям. Облако, размером в несколько тысяч кубических километров, несущее в себе запасы энергии порядка миллиона киловат-часов, может находиться в столь неустойчивом состоянии, что достаточно около 1 килограмма йодистого серебра, чтобы резко изменить его состояние. Несколько самолетов с помощью сотни килограммов этого вещества способны рассеять облачность над площадью в несколько тысяч квадратных километров, вызвав обильные осадки.

Работы по созданию метеорологического оружия имеют давнюю историю. Вскоре после окончания второй мировой войны в США стали интенсивно проводиться исследования по изучению процессов, происходящих в атмосфере под влиянием внешних воздействий: "Skyfire" (возможность образования молний), " Prime Argus" (способы вызова землетрясений), "Stormfury" (управление ураганами). О полученных результатах этой работы широко не сообщалось. Известно, однако, что в 1961 году американскими учеными был проведен эксперимент по забрасыванию в атмосферу более трехсот пятидесяти тысяч медных двухсантиметровых игл, которые изменили тепловой баланс ионосферы. Полагают, что именно вследствие этого на Аляске произошло землетрясение 8,5 балла, а часть побережья Чили сползла в океан. Резкое изменение тепловых процессов, происходящих в атмосфере, может вызвать также образование мощных цунами. Об опасности, которую представляют цунами, обрушившиеся на прибрежные районы, свидетельствует трагедия в штатах Новый Орлеан и Луизиана, подвергшихся воздействию цунами "Катрин" в сентябре 2005 года. Это был природный катаклизм, но ученые не исключают возможности создания столь же разрушительного цунами вблизи территории противника путем взрыва мощного термоядерного заряда в океане на глубине нескольких сот метров.

Климатическое оружие

Климатическое оружие рассматривается как разновидность геофизического оружия, поскольку в данном случае изменение климата происходит в результате вмешательства в глобальные процессы погодообразования в атмосфере Земли.

Целью использования такого оружия может стать снижение сельскохозяйственного производства на территории вероятного противника, ухудшение снабжения продовольствием его населения, срыв реализации социально-экономических программ. В стране, подвергнутой воздействию климатического оружия, желаемые политические и экономические изменения могут быть достигнуты без развязывания войны в традиционном понимании.

Некоторые специалисты считают, что катастрофические последствия может иметь снижение всего на 1 градус среднегодовой температуры в области средних широт, где производится основная масса зерна. При осуществлении широко-масштабных истребительных войн за плодородные территории с помощью климатического оружия могут быть вызваны массовые потери населения больших регионов. Однако, учитывая глубокую взаимосвязь климатических процессов, происходящих в различных районах мира, применение климатического оружия будет иметь слабоуправляемый характер, то есть наносить значительный ущерб соседним странам, в том числе и стране, которая применит такое оружие.

Озонное оружие

Озонный слой атмосферы находится в динамическом равновесии с окружающей средой, при котором идет образование озона из молекулярного кислорода под действием солнечной радиации и его разложение под влиянием таких факторов, как выброс в атмосферу промышленных газов, выхлопы транспортных средств, ядерные испытания в атмосфере, выделение окислов азота из минеральных удобрений и хлорфторуглеродов (фреонов) из различных систем охлаждения и кондиционирования воздуха. Озонный слой является весьма чувствительным к внешним воздействиям.

Соответственно, озонное оружие может представлять собой набор средств (например, ракеты, оснащенные химическими веществами типа фреонов) для искусственного разрушения слоя озона над выбранными районами территории противника. Образование таких "окон" создаст условия для проникновения к поверхности Земли жесткого ультрафиолетового излучения Солнца с длиной волны около 0,3 мкм. Оно губительно действует на клетки живых организмов, клеточные структуры и наследственный аппарат, вызывает ожоги кожи, способствует резкому росту числа раковых заболеваний у людей и животных. Считается, что наиболее ощутимым результатом воздействия будет повышение смертности населения, снижение продуктивности животных и сельскохозяйственных растений в районах, над которыми был разрушен озонный слой. Нарушение процессов, протекающих в озоносфере, может также отразиться на тепловом балансе этих районов и на погоде. Уменьшение содержания озона должно привести к пониже- нию средней температуры и повышению влажности, что особенно опасно для районов неустойчивого, критического земледелия. В этой области озонное оружие смыкается с климатическим.

Радиочастотное ЭМИ-оружие

Среди неядерных средств поражения нередко упоминается радиочастотное оружие, воздействующее на человека и различные объекты с помощью мощного электромагнитного импульса (ЭМИ).

Впервые об электромагнитном импульсе, способном наносить поражение различным техническим устройствам, стало широко известно в ходе первых испытаний ядерного оружия в США и СССР. Однако, как вскоре оказалось, ЭМИ возникал не только в процессе ядерного взрыва. Уже в 1950-х годах академик Андрей Сахаров впервые предложил принцип устройства неядерной "электромагнитной бомбы". В этой конструкции магнитное поле соленоида сжимается взрывом химического взрывчатого вещества, в результате чего возникает мощный импульс электромагнитного излучения.

В России важную роль в работах по исследованию ЭМИ-оружия и способов защиты от него играет Институт теплофизики экстремальных состояний во главе с академиком Владимиром Фортовым. В. Фортов подчеркивал, что хотя ЭМИ-оружие характеризуют как "несмертельное," специалисты относят его к категории стратегического оружия, которое может быть использовано для выведения из строя ключевых объектов системы государственного и военного управления.

В последние годы в России были достигнуты серьезные успехи в разработке стационарных исследовательских генераторов, создающих высокие значения напряженности магнитного поля и максимального тока. Подобные генераторы способны послужить прообразом "электромагнитной пушки", дальность действия которой может достигать сотен метров и более, в зависимости от того, на какую аппаратуру необходимо воздействовать.

Существующие технологии позволяют ряду стран поставлять своим вооруженным силам различные модификации боеприпасов с мощным ЭМИ-излучением, которые могут быть использованы при проведении боевых операций. Во время войны 1991 года в Персидском заливе для подавления радиоэлектронных средств противника США использовали крылатые ракеты "Томагавк", создававшие при срабатывании их боеголовок ЭМИ-излучение мощностью до 5 МВт. В самом начале войны с Ираком в 2003 году на телецентр в Багдаде была сброшена такая ЭМИ-бомба, которая мгновенно вывела из строя всю электронную аппаратуру телецентра. Ранее, в 1999 году, американцы испытали такую же бомбу в Югославии (разрушение телецентра в Белграде).

Исследования воздействия электромагнитных излучений на человеческий организм показали, что даже при облучении ЭМИ достаточно низкой интенсивности в нем происходят различные нарушения и изменения, в частности, - нарушение ритма работы сердца, вплоть до его остановки. При этом отмечались два вида воздействия - тепловое и нетепловое. Тепловое воздействие вызывает перегрев тканей и органов и при достаточно длительном излучении вызывает в них необратимые патологические изменения. Нетепловое воздействие, в основном, приводит к функциональным нарушениям в различных органах человеческого организма, особенно в сердечно-сосудистой и нервной системах.

Лазерное оружие

Лазеры представляют собой мощные излучатели электромагнитной энергии оптического диапазона - квантовые генераторы. Поражающее действие лазерного луча достигается за счет нагревания до высоких температур материалов объекта. Это вызывает расплавление или даже испарение материалов, повреждение чувствительных элементов вооружения, ослепление органов зрения человека, вплоть до необратимых последствий, и нанесение ему тяжелых поражений в виде термических ожогов кожи. Для противника действие лазерного излучения отличается внезапностью, скрытностью, отсутствием внешних признаков в виде огня, дыма, звука, высокой точностью, прямолинейностью распространения, практически мгновенным действием. Возможно создание лазерных боевых комплексов различного назначения наземного, морского, воздушного и космического базирования с различной мощностью, дальностью действия, скорострельностью, боезапасом.

Объектами поражения таких комплексов могут стать живая сила противника, его оптические системы, летательные аппараты и ракеты различных типов. Нет сомнений в том, что лазерное оружие будет получать все более широкое применение, предназначенное для поражения как живой силы, так и боевых средств противника.

Известно, что в США в течение многих лет отрабатывались лазерные винтовки, испускающие тонкий низкоэнергетичный луч. Такая винтовка обеспечивала поражение цели на расстоянии до 1,5 км. Выстрел из такого ружья практически не виден и не слышен. Попадание луча в глаза наносит поражение органам зрения разной степени тяжести, вплоть до полного ослепления. Применяемые в этих случаях защитные очки обеспечивают защиту только от некоторых длин волн. Для всестороннего изучения поражающего действия лазерного излучения и способов защиты от него в США еще в середине 1950-х годов было проведено более тысячи испытаний.

Работам по созданию боевых образцов лазерного оружия уделяется большое внимание и в России. В Московском радиотехническом институте РАН успешно выполнялись проекты "Ранец-Э" и "Роса-Э". С помощью Проекта мобильной микроволновой системы зашиты (ММСЗ) предполагается обеспечить создание обороны наиболее важных объектов от высокоточного оружия. В состав ММСЗ должна войти антенная система, высокомощный генератор, управляющая и измерительная аппаратура. Вся система должна быть смонтирована на подвижной базе и обеспечивать оперативную переброску системы "Ранец-Э" в нужный район. Это оружие должно иметь выходную мощность свыше 500 МгВт, работать в сантиметровом диапазоне, излучать импульсы длительностью 10-20 наносекунд. Микроволновая пушка "Ранца-Э" рассчитана на поражение целей на дальности до 10 км, обеспечивая круговой сектор обстрела. Масса такой системы превысит 5 тонн. Первые сведения о новом оружии получили посетители российского павильона выставок в Сингапуре и Лиме в 2001 году. Это был своеобразный прорыв, когда на первое место вышли оригинальные конструкторские разработки, видоизменяемые в зависимости от запросов заказчика.

Специалисты не без оснований полагают, что наибольшее применение лазерное оружие получит в связи с созданием широкомасштабной противоракетной обороны территории США. В 1996 году США приступили к созданию лазерного оружия воздушного базирования ABL (Airborne Laser), предназначенного для уничтожения ракет на траектории полета, особенно на участке разгона, там, где они наиболее уязвимы. Мощная лазерная установка с запасом топлива в десятки тонн, будет размещаться на борту "Боинга-747". При поступлении кризисной ситуации "Боинг" поднимается в воздух и барражирует на высоте 10-12 км, обладая способностью в течение двух-трех секунд обнаружить ракету противника и нанести ей поражение на дальности до 300 км. Полную программу испытаний планируется завершить в ближайшее время, - с таким расчетом, чтобы к 2008 году создать эскадрилью в составе семи таких самолетов. В феврале 2000 года один из ведущих военно-промышленных консорциумов Martin-Boeing-TRW подписал контракт с Пентагоном, предусматривающий отработку основных элементов космической лазерной станции с расчетом проведения натурных испытаний в 2012 году. Завершение полного цикла работ по созданию боевого лазера космического базирования планируется к 2020 году.

Диапазон вероятного применения лазерного оружия весьма широк, многообразен, и специалистам, видимо, еще не раз доведется встретиться с новыми способами его использования и объектами поражения.

Акустическое оружие

При рассмотрении проблем создания и поражающего действия акустического оружия следует учитывать, что в общем случае оно охватывает три характерных диапазона частоты – инфразвуковой диапазон с областью частот ниже 20 герц, слышимый диапазон (от 20 герц до 20 килогерц) и ультразвуковой диапазон (свыше 20 килогерц). Такая градация определяется особенностями воздействия звука на организм человека и, прежде всего, на его слуховой аппарат. При этом установлено, что пороги слышимости, уровни боли и другого негативного воздействия на организм человека уменьшаются с увеличением частоты звука от нескольких герц до 250 герц.

В последние годы в США проводится широкий комплекс работ в области несмертельного оружия (НСО) в Центре исследований, разработки и обслуживания вооружений Армии (ARDEC) в арсенале Пакатинни (штат Нью-Джерси). Ряд проектов по созданию устройств формирующих акустические "пули", излучаемые антеннами большого диаметра, были выполнены Ассоциацией научного исследования и применения (SARA) в Хантинтон-Бич (штат Калифорния).

По замыслу создателей нового оружия, оно должно расширить возможный диапазон использования военной силы не только на поле боя, но и в ряде ситуациях проведения полицейских или миротворческих операций. Ведутся исследования по созданию инфразвуковых систем на основе использования больших громкоговорителей и мощных усилителей, требующих для обеспечения их надежной работоспособности разработки эффективных мер охлаждения конструкции и новых материалов. Cовместные работы SARA и ARDEC, направленные на создание акустического оружия большой мощности и малой частоты, предназначены для защиты американских учреждений за границей.

В Великобритании разработаны излучатели инфразвука, оказывающие воздействие не только на слуховой аппарат человека, но и вызывающие резонанс внутренних органов с нарушением работы сердца, вплоть до смертельного исхода. Это оружие применялось в ходе борьбы с беспорядками в Северной Ирландии. Для поражения личного состава войск, находящегося в бункерах и в боевых машинах, также испытывались акустические "пули" очень низких частот, образующиеся при наложении ультразвуковых колебаний, излучаемых большими антеннами. По утверждению американских специалистов в области "несмертельного оружия" Дж. и С. Моррис, в России также проводится комплекс работ в области акустического оружия и получены впечатляющие результаты. Американцы, в частности, заявляли, что им в России демонстрировали действующее устройство формирующее инфразвуковой импульс частотой 10 герц "размером с бейсбольный мяч", мощность, которого якобы достаточна для нанесения человеку тяжелого поражения на расстоянии в сотни метров, вплоть до летального исхода.

Инфразвуковые колебания, находящиеся ниже уровня восприятия человеческого уха, способны вызвать состояние тревоги, отчаяния, ужаса. По оценкам некоторых специалистов, воздействие инфразвуковых излучений на людей приводит к эпилепсии, а при значительной мощности излучения – к смерти. Смерть может наступить в результате резкого нарушения функций отдельных органов человека, поражения его сердечно-сосудистой системы, деструкции кровеносных сосудов и внутренних органов. Специалисты считают, что подбором излучения определенной частоты можно спровоцировать массовые проявления инфаркта миокарда у личного состава войск и населения противника. Следует учитывать способность инфразвуковых колебаний проникать через бетонные и металлические преграды, что, несомненно, повышает интерес к этому оружию.

Воздействие акустического оружия на организм человека весьма многообразно и охватывает широкий диапазон возможных последствий. В отчете о работах SARA, обобщавшем результаты исследований за предшествующий период времени, указывалось, в частности, что инфразвук на уровне 110-130 дБ оказывает негативное воздействие на органы желудочно-кишечного тракта, вызывает боль и тошноту. При этом высокие уровни беспокойства и расстройства достигаются при минутных экспозициях уже на уровнях от 90 до 120 дБ при низких частотах (от 5 до 200 герц), а сильные физические травмы и повреждения имеют место при уровнях 140-150 дБ.

На низких частотах возбуждаемые резонансы внутренних органов могут вызвать кровотечение и спазмы, а в диапазоне средних частот (0,5-2,5 килогерц) резонансы в воздушных полостях тела вызовут нервное возбуждение, травмы тканей и перегрев внутренних органов.

Вейнтрауб взялся за штурвалы и прильнул к окуляру видоискателя.

— Начинаю слева, — сказал он.

Мюленберг видел в бинокль маленькое стадо, медленно двигавшееся к западу. Внезапно две овцы, передние, судорожно закинув голову кверху, метнулись назад, расталкивая остальных, и вытянулись неподвижно на земле. Оставшиеся панически бросились в стороны, затем устремились вперед. Невидимый луч настиг их одну за другой.

Ю. Долгушин, «Генератор чудес»

Римляне осаждали Сиракузы два года, но немногочисленный гарнизон города сражался храбро, а нападающие то и дело сталкивались с неприятными сюрпризами. Едва ли не главной надеждой греков был их выдающийся соотечественник — Архимед. Ему приписывают создание множества механизмов, повергавших в трепет нападающих, но наиболее известна история о том, как он при помощи зеркал сжег римские корабли. Правда это или нет — нам с вами еще предстоит разобраться, но можно уверенно утверждать, что идея поражения врага не снарядом, а «чистой» энергией с тех пор стала популярной. Посмотрим, как она эволюционировала за две с лишним тысячи лет.

Архимед — правда или вымысел?

Вот таким зеркальцем Архимед сжег флот римлян? Господин художник, идите учить оптику.

Существует широко известная легенда о первом практическом применении лучевого оружия, которое состоялось в 212 году до н.э. во время осады Сиракуз римлянами. Согласно ей, Архимед смог создать зеркальный гелиоконцентратор, при помощи которого на расстоянии полета стрелы был сожжен римский флот.

Здесь стоит отметить, что с момента первых упоминаний, не изобилующих деталями и носящих сугубо «декоративный» характер, легенда обросла весьма подозрительными подробностями. Согласно одним, Архимед использовал параболическое зеркало. Другие же сводились к тому, что было задействовано множество плоских зеркал, наведенных так, чтобы их отраженные пучки света совпали на поджигаемой поверхности. Кто-то утверждал, что зеркала наводили греческие солдаты на стенах Сиракуз, а кто-то склонялся к идее жестко закрепленных на подвижной раме зеркал, наводимых одним человеком.

Клавдий Гален, античный медик

Лукиан из Самосаты. Судя по хитрому виду, он сам придумал байку про Архимеда.

В принципе, с точки зрения геометрической оптики второй вариант — частный случай первого, поскольку параболоид вращения можно представить как предельный переход такой системы зеркал при диаметре отдельных зеркал, стремящемся к нулю, и их количестве, стремящемся к бесконечности. Но вариант с параболическим зеркалом вообще не выдерживает критики, поскольку, во-первых, параболоид вращения с фокусным расстоянием в сотню метров даже современными средствами создать затруднительно, а во-вторых, оптические свойства параболы были открыты и описаны в III веке нашей эры греческим математиком Паппом Александрийским. Это, кстати, весьма важный аргумент против гипотезы «параболического концентратора».

Византийский математик и архитектор VI века Анфимий в сочинении «О чудесных механизмах» рассмотрел вариант с большим количеством плоских зеркал, отражающих свет в одну точку. Число зеркал, необходимых для воспламенения дерева, он определил равным 24. Однако простейший подсчет, основанный на знании максимальной удельной мощности солнечного излучения на уровне моря (0,1 Вт/см²), показывает, что при двадцати четырех зеркалах будет достигнута максимальная удельная мощность 2,4 Вт/см². Даже если зеркала будут идеальными, источник энергии — точечным, поверхность цели — абсолютно черной, а сама цель — неподвижной, ее нагрева в условиях естественного охлаждения не будет достаточно для воспламенения дерева (300°С). Заметьте, что речь при этом идет о наиболее благоприятных условиях, не учитывающих множества факторов, значительно снижающих эффективность устройства.

На заметку: хорошим примером тепловой модели проекта Анфимия может служить обычный электрический паяльник с мощностью нагревателя 25 Вт. Площадь его нагреваемой поверхности составляет порядка 10 см² (примерно та же удельная мощность). И при этом максимальная температура его поверхности (жало) достигает всего лишь 200-220°С.

Жорж-Луи Леклер де Бюффон

Первым естествоиспытателем, пытавшимся реализовать предложение Анфимия, стал немецкий математик Атанасиус Кирхер. В изданной в 1674 г. книге «Великое искусство света и тени» он рассказывает, что совмещал отражения солнца от пяти плоских зеркал и получил значительный нагрев, хотя и недостаточный для зажигания дерева.

В 1747 г. Бюффон опубликовал труд, названный прямолинейно и бесхитростно: «Изобретение зеркал для воспламенения предметов на больших расстояниях». Использовав весьма оригинальную методику, он определил «отношение действие света, отраженного плоским зеркалом, к действию неотраженного света» как 5 к 13. Составной гелиоконцентратор, построенный механиком Пассманом по указаниям Бюффона, состоял из 168 плоских стеклянных зеркал. С его помощью Бюффону удалось воспламенить просмоленную сосновую доску на расстоянии 150 футов (46 метров) в яркий солнечный день.

Разумеется, считать подобный эксперимент реконструкцией, подтверждающей легенду, нельзя ни в коем случае, поскольку стеклянные зеркала соответствующего качества были недоступны Архимеду так же, как Бюффону был недоступен, к примеру, мобильный телефон. Но даже при всех ухищрениях Бюффону не удалось достигнуть дальности, которая бы сделала «лучевое оружие» Архимеда тактически выгодным. На дистанции в полсотни метров гораздо проще и эффективнее расстрелять флот из баллист, не оставив штурмующим ни единого шанса.

Легенда о сожженном римском флоте привлекла внимание таких выдающихся ученых, как Иоганн Кеплер и Рене Декарт. Именно они стали первыми «разрушителями» этой легенды, попытавшимися доказать ее несостоятельность математически. С их доказательством, разумеется, можно поспорить, поскольку оно было схоластическим и не рассматривало понятия достаточной для воспламенения удельной мощности .

Легенда эта и по сей день будоражит умы экспериментаторов. Неоднократно проводились эксперименты с сохранением исторического правдоподобия, в ходе которых объекты то загорались, то дымили, то просто нагревались. Результаты этих реконструкций, как правило, не подтверждались документально, а существовали лишь в периодических изданиях далеко не научного формата.

Проблема таких экспериментальных проверок состоит в том, что достоверно воспроизвести обстоятельства, имевшие место более чем две тысячи лет назад, невозможно. Равно как и невозможно оценить, насколько зеркала реконструкций соответствуют зеркалам тех времен.

Единственная документально подтвержденная реконструкция была проведена известной программой «Разрушители легенд». В выпуске 16 (сезон 2) было показано, что на небольшом расстоянии и при использовании современной технологии изготовления больших сборных гелиоконцентраторов воспламенить дерево возможно. Однако с учетом технологии времен Архимеда легенда получила статус опровергнутой.

После выхода в эфир выпуска 16 в редакцию программы посыпались письма возмущенных зрителей, утверждавших, что проверка была некорректной. Это послужило причиной выпуска 46 (сезон 3), при подготовке к которому было организовано соревнование между телезрителями, готовыми предоставить свой вариант конструкции зеркала. Однако окончательный вердикт остался неизменным с поправкой «крайне непрактично и неэффективно по сравнению с существующими на то время видами вооружений».

От легенд — к проектам

Что интересно, упомянутый выше Бюффон, невзирая на полученные результаты, не строил иллюзий относительно боевого применения гелиоконцентратора. Он видел в этом устройстве только источник тепла, необходимый для «чистых» химических опытов. Будучи естествоиспытателем, то есть закоренелым практиком, Бюффон понимал, что подобное устройство по всем параметрам проиграет не только артиллерии, но и пехотному стрелковому оружию.

Начало ХХ века дало старт множеству безумных проектов, касающихся популярной тогда идеи «лучей смерти». Под ними подразумевалось все что угодно — от таинственных радиочастот, передающих человеческому организму приказ умереть, до не менее таинственной «передачи электроэнергии без проводов», выкашивающей наступающие порядки вражеской пехоты почище марсианского «теплового луча». Фантазия изобретателей, опьяненных недавним открытием радиоволн, не знала ни меры, ни границ.

Петербургский профессор Михаил Филиппов утверждал, что нашел способ передавать на большие расстояния энергию ударной волны химического взрыва при помощи электромагнитной волны. Сейчас любому школьнику понятна абсурдность таких заявлений, но Филиппова, похоже, приняли настолько всерьез, что отправили на тот свет, не дожидаясь практических результатов.

Итальянец Джулио Уливи, талантливо выдающий себя за химика и изобретателя, предложил британскому адмиралтейству собственную разработку дистанционного подрыва мин какими-то неведомыми F-лучами, заломив за «кота в мешке» цену в пять миллионов фунтов. Адмиралтейство не сочло возможным приобретение такого сомнительного «ноу-хау», но предоставило итальянцу возможность продемонстрировать его на деле. В итоге подлог был вскрыт, Уливи был с позором изгнан в Италию, где и продолжил свой «F-лучевой лохотрон», напирая на то, что свои лучи он назвал в честь итальянского адмирала Форнани, весьма популярного на тот момент. Однако итальянская полиция оказалась нечувствительной к дешевому патриотизму, вскрыла лабораторию Уливи, провела обыск и обнаружила веские улики, свидетельствующие о том, что владелец лаборатории — обычный проходимец.

Развитию идеи «лучевого оружия» немало поспособствовал выдающийся ученый и не менее выдающийся мистификатор Никола Тесла, подкинувший современным конспирологам немало пищи для ума. Незадолго до смерти Тесла объявил, что располагает технологией лучевого оружия колоссальной разрушительной силы. Однако никаких сведений, могущих пролить свет на его возможное устройство, Тесла не сообщил.

Гульельмо Маркони

Никола Тесла

Гарри Гринделл Мэтьюз, британский электротехник, выбил у государства неплохой куш на разработку собственных «лучей» — 25 тысяч фунтов. Однако никаких существенных результатов за десять лет работы он так и не предоставил. Это повлекло за собой грандиозный скандал, в ходе которого Мэтьюз безуспешно пытался шантажировать Великобританию, предлагая свои услуги Франции. Разумеется, в суете скандала все документы, якобы содержащие описание работ Мэтьюза, неведомым образом пропали.

Поиски радиочастот, несущих смерть, долго и безуспешно приписывали Гульельмо Маркони. Эти идиотские слухи настолько злили изобретателя радиосвязи, что он неоднократно выступал с опровержением. Однако сторонникам «злого гения» Маркони настолько импонировала идея поиска им «лучей смерти», что они совершенно не воспринимали всерьез опровержений и протестов их кумира. В конце 1935 года Маркони в своем очередном интервью, касаясь пресловутых лучей, указывал исключительные возможности, которые таят в себе применение дециметровых волн в военном деле. Но он имел в виду не «лучи смерти», а наведение на цель управляемых снарядов при помощи остронаправленного луча.

Всеобщее поветрие на почве разнообразных «лучей смерти» продолжалось почти сорок лет. Множество аферистов и шарлатанов неплохо нагрели руки на предвоенной истерии, когда многие государства больше всего на свете боялись упустить шанс заполучить в свои руки очередное «супероружие», позволяющее диктовать свою волю миру. Никакие соображения здравомыслящих ученых не брались в расчет, поскольку запрашиваемые изобретателями суммы были ничтожными по государственным меркам, а выгода могла стать неизмеримо большей.

Хорошо потрудились и представители военных разведок крупных государств, создавая «на коленке» очередной безумный проект и аккуратно «впаривая» его представителям вражеских разведок. Такие действия вели к неизбежному распылению научного потенциала вероятного противника, поскольку на выявление «пустышки» иной раз уходили десятки и даже сотни тысяч человеко-часов высококвалифицированного персонала.

От проектов — к фантастике

Вот откуда Лукас узнал, что ужасные лучи, сеющие смерть, можно разглядеть сбоку.

В качестве грозной разрушительной силы «тепловой луч» выходит на литературную сцену только в 1897 году. Герберт Уэллс был прекрасным литератором, но его естественнонаучные познания не простирались дальше биологии. Поэтому описание принципа действия марсианского теплового оружия не выдерживали никакой критики даже на момент написания «Войны миров». Впрочем, даже в областях, весьма близких к биологии, автор «Человека-невидимки» допустил колоссальный ляп, поскольку в конце XIX века вполне можно было сделать единственно правильный вывод, что невидимый человек окажется абсолютно слеп. Но не будем излишне придирчивыми к великолепным произведениям, которыми зачитывалось много поколений мальчишек и девчонок.

В 1925 году американский химик и писатель Никцин Уилстоун Диалис (Nictzin Wilstone Dyalhis) в рассказе When the Green Star Waned впервые упомянул бластер — индивидуальное энергетическое оружие. Точнее, он назывался Blastor (именно так, с уважительной большой буквы). Каких-либо упоминаний о принципе действия этого «бластора» в рассказе нет, но, судя по описанию действия, это лучевое оружие. А в привычном нам написании бластер впервые промелькнул через пятнадцать лет в рассказе Coventry Роберта Хайнлайна.

Рассуждать об устройстве и принципе действия бластера совершенно немыслимо, поскольку под этим словом подразумевается обширный класс индивидуального стрелкового оружия, не использующего кинетическую энергию снаряда. Сюда входят и квантовые генераторы, и плазменные ускорители, и электростатические разрядники направленного действия, и неведомые дезинтеграторы, разрушающие излучением межмолекулярные и даже внутримолекулярные связи цели. Существуют и описания бластеров, о принципе действия которых остается только догадываться.

Это интересно: в «Дюне» Фрэнка Герберта лазерные ружья существуют, но никто их обычно не применяет. Дело в том, что практически все используют щиты — и индивидуальные, и закрывающие целые здания, а попадание луча в поле щита приводит к ядерному взрыву с вполне понятными последствиями.

Современные иллюстраторы подошли бы к вопросу совсем по-другому.

В 1927 году Алексей Толстой пишет эпохальный «Гиперболоид инженера Гарина». Пожалуй, впервые лучевое оружие обзавелось хоть каким-то внятным описанием. Согласно ему, тепловой луч формировался двумя конфокальными параболическими отражателями (вариация схемы Кассегрена ), концентрирующими тепловое излучение сгорающих угольных пирамидок. Если не считать некорректного названия параболических отражателей гиперболоидами, сама по себе оптическая схема была вполне работоспособной. Невозможность создания такого устройства в реальности состояла в том, что источник тепла не давал и не мог дать параллельного потока ИК-излучения.

В том же 1927 году Александр Беляев написал «Борьбу в эфире» — гротескное произведение, описывающее военное применение разрушительных радиоволн. Роман этот стал прекрасным сплавом иронии, антиутопии и боевика — будущее, где утопическая коммунистическая Европа противостоит комично-карикатурному, «буржуинскому» капитализму Америки, война высокоточных машин, управляемых на расстоянии, волновые барьеры на границах государств.

В фантастике, как и следовало ожидать, «лучи смерти» оказались гораздо более живучими, чем в псевдонаучных проектах периода «радиолучевого бума». В 1939 году Юрий Долгушин написал свой «Генератор чудес», значительную долю которого составляет история немецкого изобретателя, создавшего установку для передачи электроэнергии без проводов на расстоянии. Однако военное руководство фашистской Германии, разумеется, не преминуло превратить это изобретение в оружие, убивающее людей на расстоянии. Успех романа был настолько велик, что Долгушин в 1959 году выпустил второй его вариант, переработанный с учетом веяния времени.

От фантастики — к играм

Перечислить все виды лучевого оружия в играх совершенно невозможно, поскольку какой-либо внятной классификации разработчики не придерживаются. Поэтому пройдемся по самым примечательным образцам, которыми были вооружены солдаты виртуального фронта.

Command & Conquer 3. Вместе, говорят, и батьку бить легче.

Death Track. Неспортивное поведение иногда предусмотрено правилами.

Первое лазерное оружие, с которым мне довелось столкнуться в игре, фигурировало в незабвенной UFO: Enemy Unknown , созданной всемирно известной Microprose. Кроме весьма полезного свойства обходиться без боеприпасов лазерное оружие обладало очень высокой рентабельностью в производстве. Именно производство лазерных винтовок (впрочем, как и бронежилетов) давало мне возможность выйти на самоокупаемость и не зависеть от внешнего финансирования.

В Command & Conquer появились новые виды лучевого оружия. Во-первых, ионная пушка на спутнике. Ее поражающая способность была средней силы, но точечные удары в правильное время могли изменить ход боя. Другое оружие, куда более важное для прохождения, — Обелиск света , который чуть позже, во Второй войне, обзавелся младшим собратом — лазерной турелью , не требующей энергоснабжения. Ну а в Третьей войне лазерные технологии достигли своего пика. Появились лучевые пушки, лазерные танки, истребители и даже багги.

В Total Annihilation можно было строить дешевые и достаточно эффективные лазерные башни — каждая вполне могла перед кончиной записать на свой счет пяток куда более дорогих единиц. Радиус действия не такой большой, но его можно было увеличить, если поставить установку на горке, — в этой стратегии впервые появился полноценный трехмерный ландшафт.

В Empire at War — игре по мотивам саги Джорджа Лукаса — при использовании лазерного оружия учитываются эффекты погоды. В ясную погоду лазеры куда полезнее, чем в дождь: капельки рассеивают энергию, и лучше положиться на ракеты.

Нельзя не вспомнить и Fallout , где рано или поздно Избранный находил alien blaster , не требующий боеприпасов и делавший дальнейшую жизнь нашего героя куда более удобной.

Не остались без лучевого оружия и любители стрельбы от первого лица. Оно встречается во множестве sci-fi боевиков. Даже в F.E.A.R. , который, казалось бы, описывает ближайшее будущее, существует вполне эффективное лазерное оружие. Что уж говорить о таких столпах жанра, как Quake или Unreal . А вот в отечественной игре Venom лазер присутствует, но выполняет вспомогательную функцию — из него очень удобно расстреливать коконы, не тратя на них боеприпасы. Зато в одной из последних научно-фантастических игр — Mass Effect — лучевое оружие не в почете. Причем по совершенно непонятной причине.

Следует заметить, что при виде от первого лица иногда трудно понять, чем лучевое оружие отличается от нелучевого. Так, например, в Red Faction II есть рейлган Magnetic Rail Driver , который крайне мало похож на реально существующий рельсотрон, зато очень неплохо лупит синим лучом через любые преграды. Принцип его действия остается для меня загадкой.

От игр — к реальности

Реальность оказалась гораздо более неповоротлива и жестка, чем вымысел фантастов и фантазия игроделов. Устройства, которые писатели, сценаристы и дизайнеры с такой легкостью вводили в книги, фильмы и игры, оказались нереализуемыми на практике и поныне. Тщетные поиски «лучей смерти» продолжались много лет. Были перепробованы все диапазоны радиоволн — от мириаметровых до микроволн, их мыслимые и немыслимые комбинации, самые экзотические виды модуляции и поляризации — все оказалось безрезультатно. Судя по всему, мать-природа совершенно равнодушно отнеслась к мысли о том, что где-то в глубинах мозга должен быть своеобразный «дистанционный пульт управления», ведающий основными жизненными функциями.

Такая же неудача постигла оружие на основе электростатических разрядников и потоков заряженных или нейтральных микрочастиц (так называемого пучкового оружия). В первом случае причиной стала неуправляемость разряда и непредсказуемость пути его прохождения, а во втором — непроницаемый щит атмосферы, тормозящий частицы до вполне мирных скоростей.

Однако теплового действия электромагнитного излучения, описанного Гербертом Уэллсом и Алексеем Толстым, никто не отменял. Проблема была лишь в том, чтобы сфокусировать поток квантов в параллельный концентрированный пучок. Средствами геометрической оптики этого не удавалось сделать по той простой причине, что не существовало идеального точечного источника.

И вот в самом начале 60-х годов ХХ века был создан источник когерентного излучения оптического диапазона — лазер . Именно он, благодаря особенностям принципа работы и устройства, смог дать практически параллельный поток фотонов с совершенно недосягаемой до этого плотностью потока мощности.

Прохоров, Басов, Таунс. Эти люди создали лазер.

Первый лазер был создан в 1960 году американцем Т. Майманом. Но источник когерентного микроволнового излучения — мазер — появился значительно раньше, в 1954 году. Его создали советские ученые Николай Басов и Александр Прохоров, а параллельно с ними — американский физик Чарльз Таунс. Все они спустя десять лет стали лауреатами Нобелевской премии по физике.

Собственно говоря, и в лазере, и в мазере используется один и тот же принцип. А в чем он состоит, давайте рассмотрим подробнее.

Во мраке лабораторий творятся лазерные таинства.

И лазер, и мазер — аббревиатуры, в которых отражен принцип их действия, усиление при помощи вынужденного излучения . Только в случае лазера первая буква означает «свет», а у мазера — «микроволны».

Как вам наверняка известно, орбитальные электроны атомов могут поглощать и испускать электромагнитные кванты. Электрон, поглотивший квант, переходит в так называемое возбужденное состояние. Находится он в нем крайне короткое время, после чего испускает фотон той же длины волны и возвращается к стационарному состоянию. Если бы можно было заставить возбужденные электроны одновременно испустить фотоны в одном и том же направлении, то получился бы импульс огромной разрушительной силы. Но такая согласованность практически недостижима, если речь идет об обычных энергетических переходах.

Однако существуют вещества, в которых электронные оболочки атомов взаимодействуют между собой таким образом, что появляются так называемые метастабильные уровни. Суть их состоит в том, что далеко не все энергетические переходы разрешены законами квантовой механики. Таким образом, возбужденный электрон может не вернуться на стационарную орбиту, а, потеряв немного энергии на безызлучательный переход, попасть в своеобразную «ловушку» — метастабильный уровень. Переход на стационарную орбиту с него запрещен, поэтому теоретически электрон может находиться в возбужденном состоянии сколь угодно долго. На практике же время жизни электрона в метастабильном состоянии исчисляется миллисекундами, что в миллионы раз больше времени обычного излучательного перехода.

Лабораторный
гелий-неоновый лазер. В нем нет ничего опасного.

Используя метастабильные уровни, мы можем добиться так называемой инверсной заселенности, то есть момента, когда большая часть электронов окажется «живущими» на метастабильных уровнях. Если в этот момент в системе окажется хотя бы один фотон определенной длины волны, то он вызовет лавинообразный «обвал» электронов и высвобождение ими фотонов. Особенность этого процесса состоит в том, что фотон, выбитый другим фотоном, будет иметь в точности ту же частоту, вектор направленности и фазу. То есть эти фотоны будут когерентными .

Но это еще не все. Вынужденное излучение все равно не будет направленным, поскольку невозможно обеспечить наличие одного изначального фотона, движущегося в нужном направлении. Для формирования параллельного пучка излучения используется система двух параллельных зеркал — резонатор . Многократно отражаясь от зеркал, поток когерентных фотонов станет выбивать из метастабильных электронов все новые и новые фотоны, также когерентные им. А фотоны, имеющие другую направленность, быстро покинут рабочее тело лазера и не повлияют на дальнейший процесс.

Для отвода энергии от лазера одно из зеркал делается полупрозрачным. Именно через него и проходит тот самый широко известный луч лазера .

Так в общих чертах устроен простейший рубиновый лазер. Светим зеленым светом, получаем красный.

Технически устройство твердотельного лазера весьма просто. Цилиндрический кристалл рабочего тела помещен между двумя зеркалами резонатора и находится в одном из фокусов эллиптического трубчатого отражателя . В другом его фокусе расположена импульсная лампа накачки . Вот, собственно, и вся конструкция. Однако ее кажущаяся простота обманчива. Для устойчивой генерации кристалл должен быть оптически безупречным, зеркала — строго параллельны, все оптические поверхности — идеально отшлифованы. Для лазеров был даже введен особый класс чистоты поверхности. Именно поэтому лазер — это очень точное и хрупкое устройство, абсолютно не переносящее вибрации, влажности и пыли. И именно по этой причине лазеры долго оставались лабораторными и промышленными приборами, непригодными для каких-то военных целей.

Мазер использует тот же принцип накачки и инверсии населенности уровней, но устроен он иначе. В нем нет зеркал и лампы накачки, а их функцию выполняют объемные резонаторы и генераторы микроволнового диапазона. Мазеры так и не получили широкого практического применения. Их используют в физических экспериментах, космической связи и метрологии.

Лазеры на практике

Лазерная резка листового металла. Без защитных очков сюда лучше не смотреть.

Свойства лазерного излучения позволили лазеру проникнуть во многие области человеческой деятельности. Промышленность, медицина, косметология, разнообразные сканеры и проекторы, связь, информационные технологии — этот список далеко не полон, а полный займет слишком много места.

Гранатомет «Карл Густав» с лазерным прицелом. Промах исключен.

Режущие свойства луча используются в металлообработке, электронике и хирургии. Непревзойденная когерентность и монохроматичность, позволяющая фокусировать луч до размеров порядка длины волны, — в информатике, параллельность пучка — в связи, охранных системах и бесконтактном считывании информации штрих-кода.

По мере совершенствования технологии, создания разнообразных конструкций, видов рабочего тела и методов накачки лазеры приобрели достаточную надежность, устраивающую и военных. Однако о непосредственном боевом применении энергетических свойств луча на сегодняшний день не может быть и речи. В современных армиях широко используются лазерные дальномеры, локаторы, целеуказатели, линии связи — то есть вспомогательные средства, позволяющие повысить точность существующего оружия.

Есть, конечно, возможность использования лазеров как нелетального средства, ослепляющего живую силу противника. Однако международными соглашениями это оружие, разрабатываемое и используемое в явном виде, запрещено. Впрочем, запрет этот достаточно размыт, так что существует множество лазеек для его использования. Впрочем, системы, не вызывающие постоянной слепоты, под этот протокол не попадают. Так, например, лазерным импульсом можно временно ослепить снайпера и помешать ему сделать прицельный выстрел.

Используются системы лазерного подавления и против высокоточного оружия, наводимого лазерной подсветкой цели. При регистрации подсветки в ее направлении генерируется мощный короткий импульс, выводящий из строя блок наведения управляемой ракеты. Однако против ракет с системой наведения «поляризационный крест», которые направляются без непосредственной подсветки цели, такая система окажется бессильной.

Это интересно: лазерный дальномер современного танка вполне может быть использован как импровизированное оружие непосредственного поражения. Для выведения из строя оператора портативной ПТУР иногда достаточно замерить по нему дальность и выжечь лазерным импульсом сетчатку глаз.

При разгоне демонстраций гражданских лиц и подавлении массовых беспорядков пригодились и микроволновые когерентные источники. Интенсивно поглощаясь кожей человека, микроволновое излучение создает эффект непереносимого жжения, не оказывая при этом существенного вреда здоровью. Такова, например, Active Denial System (ADS), использующая радиоизлучение частоты порядка 100 ГГц и разработанная для охраны посольств. Разработчики не отрицают, что эту же систему можно без особых переделок применять для подавления массовых беспорядков. Однако такие устройства слишком громоздки и неэффективны, чтобы использовать их на поле боя.

Плюсы и минусы лучевого оружия

Свет, как и любое другое электромагнитное излучение, распространяется с максимально возможной скоростью. Это в совокупности с прямолинейностью распространения делает лазер непревзойденным по простоте наведения, точности и скорости атаки оружием. Но современные технологии позволяют создавать высокоточное оружие класса «выстрелил и забыл», которое самостоятельно наводится на цель, отслеживает ее перемещение и даже осуществляет маневрирование, препятствующее сбитию.

Вроде бы, по слухам, это несуразное чудовище — лазерное ружье. Если и не зажарит, то уморит смехом.

Вот так, по мнению дизайнеров, выглядит лазерное оружие пехотинца будущего. Что ж, вполне правдоподобно по размерам.

Классический лазер не требует боеприпасов, для него достаточно электропитания. Правда, если учесть массу аккумуляторов, необходимых для его работы, или массу соответствующего по характеристикам электрогенератора, то окажется, что эффективная нагрузка такой системы намного хуже, чем для ствольной или реактивной артиллерии.

У лазера нет отдачи, сбивающей прицел последующих выстрелов. Но опять же системы высокоточного оружия тоже нечувствительны к отдаче, поскольку точное прицеливание ракеты производится уже после ее пуска.

Лазерный импульс не подвержен сносу ветром, кориолисовой силе и прочим неприятностям, отравляющим жизнь снайперам и артиллеристам. Но, с другой стороны, лазер малоэффективен в условиях тумана, интенсивных тепловых восходящих потоков, запыленности, густой растительности.

Боевому применению мощных лазеров препятствуют и другие причины. Сам по себе луч, несмотря на его исключительные энергетические показатели, не способен пробивать любую преграду, как это показывают в фантастических фильмах. Испаренный материал преграды создает непрозрачное облако высокотемпературной плазмы, которое и принимает на себя энергию луча. То есть для пробития толстой брони требуется длительное импульсное воздействие, чтобы плазма испаренного участка успевала остывать и рассеиваться. Разумеется, удерживать луч на атакуемом участке брони в условиях боя совершенно нереально. Можно, впрочем, успешно поражать живую силу противника, но эффективность такого метода, учитывая диаметр луча, сектор обстрела, стоимость лазера и сложность его обслуживания, будет намного ниже, чем у привычного огнестрельного оружия.

Киловаттный лазер на армейском внедорожнике. Выглядит внушительно, но не вызывает доверия.

На картинках всегда удается сбить лазером что угодно, от баллистической ракеты до артиллерийского снаряда.

Это миф: от сколь угодно мощного лазерного луча можно защититься зеркалом. На практике эта красивая идея не подтверждается. Дело в том, что любое зеркало неидеально — микроскопические дефекты начинают поглощать энергию и стремительно распространяются по всей поверхности. Этому также будут содействовать пыль и грязь, неизбежные в боевых условиях.

На пути создания мощных боевых лазеров, пригодных для действия в атмосфере, стоит еще одно препятствие — так называемая самофокусировка (самоканализация) луча . Воздух в канале луча ведет себя крайне нелинейно и может образовать своеобразные «линзы», сужающие луч до ситуации «лазерного пробоя», то есть плазменной искры, дальше которой луч уже не распространяется (высокотемпературная плазма непрозрачна для электромагнитных волн). Внешне это выглядит как трескучая цепочка очень ярких искр, бегущая вдоль луча по направлению к лазеру. Можно, конечно, использовать параболический концентратор, фокусирующий лазерное излучение на цели, но его размеры, хрупкость и открытость сделают систему превосходной мишенью для атаки.

На сегодняшний день существует некоторое количество исследовательских программ, касающихся тактического использования лазерного оружия. Все они находятся на разных стадиях готовности, но ни одна из них пока не предоставила эффективного прототипа лазерного оружия, пригодного для боевого использования. И все они работают над тяжелыми боевыми платформами наземного, морского и воздушного базирования, предназначенными для защиты от атак высокоточного оружия и боевых блоков МБР.

Так Starfire выглядит сверху. Осторожно, на нас направлен углекислотный лазер!

Индивидуальное лучевое оружие, способное уничтожить вражеского солдата, пока что остается уделом фантастики. Причина этого — крайне низкий КПД лазера и слишком большая масса системы его энергопитания. На каждый джоуль излученной энергии потребуется затратить сотни и даже тысячи джоулей энергии аккумуляторов. К примеру, свинцовый автомобильный аккумулятор емкостью 60 Ач способен отдать порядка двух мегаджоулей энергии за несколько часов. С точки зрения лазерного оружия это неприемлемо, поскольку боевой импульс должен нести энергию хотя бы в несколько сотен джоулей. А при скорострельности хотя бы один выстрел в секунду это выльется в мощность сотен ватт. С учетом ничтожного КПД мощного лазера получится, что потребуется мощность питания в десятки киловатт.

Возможно, прорыв в этой области осуществится при появлении дешевых, компактных, легких и энергоемких источников питания, но пока никаких тенденций к этому не прослеживается. Но и появление таких источников не решит проблемы охлаждения лазера — вся энергия, не ушедшая с лазерным импульсом, будет выделена в виде тепла.

Лазеры — к бою!

Боинг-747 с лазерным оружием на борту

Как мы уже с вами выяснили, ручным бластерам, лазерным винтовкам и прочему лучевому оружию индивидуального использования есть место только в фантастических романах. Разрабатываемые в данное время боевые лазеры громоздки и требуют огромных затрат энергии. Чаще всего используются эксимерные лазеры, при которых энергия для выстрела выделяется в ходе химической реакции. Таким образом, проблема своеобразных боеприпасов существует и здесь. Основные направления работ связываются с корабельными, авиационными и крупными наземными системами.

Демонстрационный вариант системы THEL.

Лазерная система THEL (Tactical High Energy Laser), созданная Northrop Grumman и известная также как Nautilus laser system, не обладает мощностью ATL, но может быть размещена на наземных мобильных платформах (MTHEL). В основе этой системы — тоже газовый лазер, но дфтор-дейтериевый. Ее задача — уничтожение высокоточного реактивного оружия и артиллерийских снарядов путем их нагрева до температуры детонации заряда или топлива. Пока что эта система существует в виде ACTD (Advanced Concept Technology Demonstrator), то есть тоже находится в демонстрационном состоянии. Перспективы ее достаточно хороши, поскольку уже на данном этапе стоимость одного «выстрела» оценивается всего лишь в 3000 долларов. Такая сумма делает THEL вполне конкурентоспособной системой. Однако, несмотря на это, в 2006 году программа была свернута по причине избыточной громоздкости прототипа и отсутствия путей снижения ее габаритов.

Советская летающая лаборатория 1А

Система HELLADS проводит калибровочный импульс. Еще не опасно, но уже страшновато.

В СССР также проводились испытания лазерного оружия. В середине 1970-х гг. Таганрогскому машиностроительному заводу им. Георгия Димитрова было поручено создание специального авиационного комплекса А-60 (1А) — летающей лаборатории для испытания лазерного оружия на базе транспортного самолета ИЛ-76МД. Базовая модель самолета подверглась серьезной модификации. В носовой части вместо штатного метеорадара был установлен бульбообразный обтекатель с аппаратурой целеуказания. По бокам фюзеляжа под обтекателями располагались турбогенераторы дополнительной энергосистемы, обеспечивающей работу специального комплекса. В связи с большим энергопотреблением также пришлось заменить штатную ВСУ. Створки грузового люка были сняты, а сам люк зашит. Чтобы не ухудшать аэродинамику самолета еще одним обтекателем, излучатель лазера сделали убирающимся. Верх фюзеляжа между крылом и килем был вырезан и заменен створчатым люком, состоящим из нескольких сегментов. Они убирались внутрь фюзеляжа, после чего выдвигалась турель излучателя.

Первый полет изделия 1А состоялся 19 августа 1981 года, но вскоре самолет сгорел дотла на военном аэродроме ГК НИИ ВВС СССР. Как выяснило дальнейшее расследование, причиной пожара стала преступная халатность техников, пытавшихся слить спирт и вызвавших возгорание.

Через десять лет, 29 августа 1991 года, поднялась в воздух вторая летающая лаборатория, получившая наименование 1А2. На ее борту размещался новый вариант специального комплекса, модифицированный по результатам испытаний проведенных на 1А. Эта лаборатория существует до сих пор, но каких-либо достоверных результатов ее деятельности или ТТХ спецоборудования обнаружить не удалось.

В разное время существовало несколько программ по разработке лазеров морского базирования. Но все они были признаны неэффективными по причине крайне неблагоприятных условий для использования лазерного оружия.

Подводя итог нашего знакомства с лучевым оружием, хочу отметить тот факт, что, в отличие от фантастической литературы и компьютерных игр, военное применение лазеров в реальности носит на сегодняшний день исключительно оборонительный характер. И это не может не радовать.