Американцы придумали портативный боевой лазер

Прототип компактного боевого лазера Excalibur. Масштабная линейка — 1 дюйм (2,54 см) (фото DARPA).

Исследователи в США разработали оригинальную схему, благодаря которой можно будет получать лазерный луч, достаточный для сжигания цели, от сравнительно небольшого и лёгкого устройства.

Лазерное оружие Excalibur — это проект агентства по перспективным оборонным исследованиям Пентагона (DARPA). Инженеры намерены получить установку с мощностью луча порядка 100 кВт, питаемую от бортовой электросети носителя (самолёта, беспилотника, бронетранспортёра или автомобиля).

Нужно пояснить, что пока самые мощные боевые лазеры относятся к химическому типу. Для «залпа» им нужны реактивы. Таковы мегаваттный Airborne Laser, сбивший в полёте баллистическую ракету, или комплекс ПВО Skyguard, тоже показавший свои возможности в тестах.

Но военные не очень-то стремятся иметь дело с оружием, требующим подвоза небезопасных реагентов. Генералы запрашивают боевые лазеры, питаемые «от розетки». К сожалению, пока 100-киловаттная (по выходному лучу) твердотельная система занимает столько места, что может быть поставлена разве что на грузовик. Для истребителя, штурмовика или вертолёта она слишком велика.

«Лазерная пушка» Excalibur пытается обойти это ограничение. В её основе лежат массивы одномодовых лазерных диодов, работающих самостоятельно или скомбинированных с волоконными лазерными усилителями (рассматриваются разные варианты). Такие излучатели должны объединять свои пучки в общий луч без потери его качества.

Этот принцип обеспечивает больший КПД установки, а значит, она потребляет меньше энергии, нежели единичный крупный твердотельный лазер с диодной накачкой, поясняет Laser Focus World.

Расплата за эффективность — проблемы со сведением множества лучиков в один, не теряющий низкую расходимость и высокую яркость. Тут мешают дифракция, интерференция и всяческие нелинейные эффекты.

Для решения этой проблемы учёные создали световой аналог фазированной антенной решётки (ФАР). В современных радарах ФАР позволяет не только фокусировать луч, но и управлять углом его отклонения без поворота самой антенны.

Аналог фазированной антенной решётки в мире оптики, как рассчитывают авторы проекта, позволит без особых потерь комбинировать в одном луче свет от большого числа небольших лазерных диодов. Масштабная линейка — 1 дюйм (фото DARPA).

На основе «лазерных ФАР» можно собирать устройства различной мощности, пригодные как для систем целеуказания, связи и локации, так и для лазерного оружия 100-киловаттного класса, полагают разработчики системы.

Подобную аппаратуру можно будет аккуратно вписать в обводы самолёта. DARPA пишет, что по размеру и весу оружие, построенное по программе Excalibur, окажется в десять раз меньше, чем химический лазер аналогичной мощности.

Пока американцы работают над опытными образцами (один из которых показан на снимках). А к концу года агентство DARPA намерено показать трёхкиловаттный прототип Excalibur на основе волоконных усилителей и 100-ваттную когерентную решётку лазерных диодов.

В 2012 же году будет сделан ещё один шаг к цели: мощности одной диодной решётки и одного набора лазерных усилителей, объединённых по принципу ФАР, должны вырасти до 500 ватт и 7 кВт в луче соответственно.



Автомобили BMW получат лазерные фары

8 сентября 2011

Европейцы попробовали вызвать дождь лазером

1 сентября 2011

Американцы скрестят боевой лазер с пушкой

27 июля 2011

Учёные создали первый живой лазер

14 июня 2011

ЕС построит в Праге мощнейший лазер на планете

29 апреля 2011
  • Алексей Вырлан  16 сентября, 17:14
    Ну вот, скоро и звездные войны начнутся :-)
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  16 сентября, 17:20
    Да, Татуин уже нашли. :)
    ОтветитьНравится
  • Артём Климов  16 сентября, 18:08
    не не не не!) судя по картинке это лазер гатлинга из fallout 2!! +)))
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  16 сентября, 21:02
    Дык, была же уже новость, где подобную систему собирались прикрутить к марсоходу, стартующему толи в 2013, толи в 2014 году.... Видимо, для выдавливания аборигенов и занятия плацдарма на Марсе, что правильно: нужно быстро устроить всем экстерминатус и замутить терраформинг...
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  16 сентября, 21:14
    «...выдавливания аборигенов...» :) Илья, да уже поставили такой на MSL. www.membrana.ru/particle/16477 Но там мощность конечно не столь большая. Тому лазеру нужно всего-то несколько микрограммов камня испарить, чтобы сенсоры дистанционно состав полученного облачка измерили.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  19 сентября, 15:56
    Леонид.
    «там мощность конечно не столь большая» — я бы не спешил с выводами... Ибо:
    1) «The power density needed for LIBS is > 10 MW/mm^2, which is produced on a spot in the range of 0.3 to 0.6 mm diameter using focused, ~14 mJ laser pulses of 5 nanoseconds duration.» (c) tinyurl.com/65u9cvu
    2) судя по фигуркам человеков на фото, размеры коробки ChemCam составляют примерно 40*40*20 см (при этом красный колпачек на «объективе» ~20*20 см), что сопоставимо с «представленным» лазером (~15*15 см).

    «Тому лазеру нужно всего-то несколько микрограммов камня испарить» — кхм... Давайте посчитаем: если испарят 1 мкг вещества с расстояния 2 м и высоты 2 м, при этом плазменные продукты распределятся (для простоты) в параллелепипеде 4*4*2 м, то концентрация составит (на 100% выход) 1 мкг/32000 л= 3,125*10(-8) мг/л = 3,125*10(-11) ppm. Максимальная чувствительность составляет 100 ppm по отношению к щелочным и щелочноземельным металлам: tinyurl.com/6e62wvw
    Итак, чтобы достичь этого значения нужно: а) уменьшить объём, в котором осуществляется детекция (например, до 1*1*1 см), что даст пипиэмы, но не сотни-тысячи пипиэм; б) увеличить массу испаряемого вещества на порядок, а лучше — до десятков и сотен мг (так чувствительность выше). К тому же после того, как анализ уже осуществлен, трудно судить сколько именно образца испарилось — 10 или 100 мг...

    Да, единственный пока что недостаток — небольшой радиус поражения на 100% (до 7 м)... :((

    ОтветитьНравится
  • виталий савченко  13 ноября, 10:54
    http://www.youtube.com/watch?v=jGSkx3-HdHU&feature=related
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Гненный  16 сентября, 18:11
    Excalibur — по Лукьяненку — тахионный излучатель, стреляющий за секунду до нажатия на курок. Веерный лазер — Шанс.
    ОтветитьНравится
  • Ваня Крейцер  17 сентября, 01:01
    Во! Это уже дело. Выглядит внушительно. Даже покруче многоствольного ручного пулемёта. Ждём Шварцнеггера с такой пушкой на плече. Причём запитывающего эту штуку от энергосистемы Терминатора.
    ОтветитьНравится
  • Александр Шаиров  19 сентября, 09:31
    на ё-мобиль поставить такую нужно, новое вооружение для армии РФ, осталось скомуниздить разработку. Ё-CЛУ(самоходная лазерная установка)
    ОтветитьНравится
  • Виталий Кулаков  17 сентября, 15:41
    Нужен портативный микроядерный реактор как у Железного Человека:)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  17 сентября, 15:45
    -- Да, намутили они много.. но теорию не обманешь.. нужен материал соответствующего уровня.. Не здря они проект на десятилетия растянули, собаки лаят, деньги текут ..
    ОтветитьНравится
  • 123 15  17 сентября, 21:56
    А разве лучи от всех диодов не должны быть когерентными? Как они этого добиваются от кучи диодов?
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  18 сентября, 01:08
    Я так думаю, что для того чтобы что-нибудь спалить им когерентность не понадобится, только низкая расходимость пучка.
    ОтветитьНравится
  • Александр Давронов  18 сентября, 02:07
    Диоды видимо нужны только для усиления пучка. Лазерный луч сам по себе когерентен.
    ОтветитьНравится
  • Максим Резенов  18 сентября, 12:45
    Когерентность фотонов зависит от длинны волны и фазы. Длинна волны излучения у лазерных диодов зависит от внутренней структуры P-N перехода. А для согласования по фазе, как раз была создана оптическая фазированная решетка.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  19 сентября, 07:26
    -- Диоды для усиления не используются.. А для собственно генерации.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  19 сентября, 07:27
    И тут у меня есть задумка старая... Но...
    ОтветитьНравится
  • Игорь Черток  19 сентября, 14:11
    И тут у меня есть задумка старая... Но...

    Деньги разворовали. Угадал?

    ОтветитьНравится
  • Михаил Зиньков  19 сентября, 11:21
    Я вообще не понимаю зачем что-то поджигать лазером? Достаточно иметь не очень мощный но быстрый и автоматически управляемый лазерок чтоб стрелять им по глазам противника. Быстро и точно. Нигде не спрячешься ни в танке ни в окопе. Как выглянул так и ослеп. Такие системы уже производятся, но про них мало говорят, что свидетельствует об их эфективности.
    ОтветитьНравится
  • Максим Резенов  19 сентября, 11:59
    в глаз еще попасть надо. например лазера, которые используются на лазерном шоу вполне хватает чтобы лишить человека зрения. но этого не происходит, поскольку человек зажмуриться успевает. и кстати оптические фильтры еще никто не отменял. выдать солдатам защитные очки и зрение в безопасности. А мощные лазеры могут использоваться не только в военной области. Про термоядерный реактор типа NIF слышали?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  19 сентября, 12:32
    Например лазером можно сбивать разведывательный или ударный беспилотник. Сжигать наземную РЛС...
    ОтветитьНравится
  • Михаил Зиньков  19 сентября, 18:22
    Максим Резенов
    Если бы попасть в глаз было бы трудно то такие системы не производились бы и не продавались в больших количествах, а это не так. Солдат в темных очках — не солдат он ничерта не увидит. Опять же ночью и в темных очках? Ваши фильтры ничего не спасут ибо и солдат ничего не увидит. Про термоядерный реактор видел, слышал, и учавствовал в изготовлении некоторых приборов для него. Но затея провалилась, к сожалению, у них ничего не получается, трудно синхронизировать. А даже если и получится, то это будет не более как эксперимент без практического применения. Это уже практически доказано.

    Леонид Попов
    Сбивать беспилотники это еще вопрос... Их можно покрыть очень отражающим материалом и все старания с лазером впустую и даже наоборот, сам лазер от обратного луча может выходить из строя.

    ОтветитьНравится
  • Максим Резенов  22 сентября, 10:32
    Кто сказал что в темных очках? Вы видели когда нибудь защитные очки для лазерных лабораторий? Они совсем не темные! Сейчас не проблема создать материал пропускающий весь спектр но задерживающий излучение с заданной длинной волны. Кроме того можно создать и динамические очки, которые становятся непрозрачными как только на них попадает луч лазера. Защитные очки подобного типа есть у сварщиков. Там затемнение стекла зависит от интенсивности наружного света.
    ОтветитьНравится
  • Максим Резенов  22 сентября, 10:35
    http://www.lasersafety.com/
    ОтветитьНравится
  • Максим Резенов  22 сентября, 10:37
    http://www.lasersafety.com/product.cfm?market=5&catid=1&subcat=2
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  19 сентября, 11:48
    -- это для противоракетной техники.. ПРО..
    ОтветитьНравится