Лазерные системы наведения

Лазерная система наведения — это совокупность устройств и методов, обеспечивающих наведение управляемого боеприпаса (ракеты, бомбы, снаряда) на цель с использованием лазерного излучения. Относится к классу систем самонаведения и теленаведения, применяется в высокоточном оружии. Основной принцип заключается в подсвете цели лазерным лучом с носителя (самолёта, вертолёта, наземного комплекса) или с самого боеприпаса, после чего головка самонаведения (ГСН) боеприпаса наводится на отражённое от цели излучение.

История развития

Первые эксперименты по использованию лазеров для наведения оружия начались в 1960-х годах, вскоре после изобретения лазера. В США в 1964 году стартовала программа Paveway, результатом которой стало создание первой серийной лазерной системы наведения для авиабомб. Первая боевая лазерная бомба GBU-10 Paveway II была принята на вооружение в 1968 году и активно применялась во Вьетнамской войне.

В СССР работы по лазерным системам наведения велись с середины 1960-х годов. В 1971 году на вооружение поступила первая советская корректируемая авиабомба с лазерной ГСН — КАБ-500Л. К концу 1970-х годов лазерные системы наведения стали устанавливаться на противотанковые ракетные комплексы (ПТРК) второго поколения, такие как «Фагот» и «Конкурс».

В 1980-1990-е годы развитие получили полуактивные лазерные головки самонаведения, способные работать по отражённому сигналу на больших дальностях. В 2000-е годы началось внедрение лазерных систем наведения в артиллерийские снаряды (например, российский «Краснополь») и зенитные ракеты.

Принцип действия

Лазерные системы наведения работают в оптическом диапазоне длин волн, обычно в ближнем инфракрасном (1,06 мкм) или среднем инфракрасном (10,6 мкм). Основные этапы наведения:

1. Подсвет цели: лазерный целеуказатель-дальномер (на носителе, на земле или на беспилотнике) излучает узкий когерентный луч на цель.
2. Отражение: лазерный луч рассеивается поверхностью цели, создавая отражённый сигнал.
3. Приём сигнала: головка самонаведения боеприпаса содержит фотоприёмное устройство, которое улавливает отражённое лазерное излучение.
4. Обработка: электроника ГСН определяет угловое отклонение боеприпаса от линии визирования цели и формирует команды для рулей или аэродинамических поверхностей.
5. Коррекция траектории: боеприпас изменяет курс, чтобы удерживать отражённый сигнал в центре поля зрения ГСН.

Различают два основных режима:

• Полуактивное наведение (SAL — Semi-Active Laser): цель подсвечивается внешним источником (например, с самолёта), боеприпас летит на отражённый сигнал. Наиболее распространённый тип.
• Активное лазерное наведение: лазер и приёмник находятся на самом боеприпасе. Боеприпас сам подсвечивает цель и ловит отражение. Используется реже из-за сложности и уязвимости к помехам.

Классификация

Лазерные системы наведения классифицируются по нескольким признакам.

По типу носителя

• Авиационные: устанавливаются на самолётах и вертолётах (контейнеры с лазерными целеуказателями, бомбы с лазерными ГСН).
• Наземные: входят в состав ПТРК, самоходных артиллерийских установок, переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК).
• Морские: применяются в корабельных зенитных и противокорабельных ракетных комплексах.

По типу боеприпаса

• Корректируемые авиабомбы (КАБ): сбрасываются с самолёта, наводятся на подсвеченную цель. Примеры: GBU-10, GBU-12 (США), КАБ-500Л, КАБ-1500Л (Россия).
• Управляемые ракеты: противотанковые (ПТРК «Джавелин» — тепловизионное, но с лазерным подсветом; «Корнет» — лазерное наведение по лучу), зенитные (например, «Стингер» — инфракрасное, но с лазерными датчиками), авиационные (AGM-114 Hellfire).
• Артиллерийские снаряды: корректируемые снаряды с лазерной ГСН, такие как «Краснополь» (Россия) и M712 Copperhead (США).

По способу наведения

• По отражённому лучу (полуактивное) — наиболее распространённый метод.
• По лучу (beam riding): боеприпас удерживается в центре лазерного луча, который направлен на цель. Применяется в некоторых ПТРК (например, российский «Корнет»).
• По отметке (лазерная отметка): боеприпас наводится на точку, подсвеченную лазером на цели.

Устройство и компоненты

Типовая лазерная система наведения включает:

• Лазерный целеуказатель-дальномер (ЛЦД): источник лазерного излучения. Обычно используется твёрдотельный лазер на алюмо-иттриевом гранате с неодимом (Nd:YAG) с длиной волны 1,064 мкм. Мощность импульса — от нескольких миллиджоулей до десятков джоулей. ЛЦД может быть установлен на носителе (в подвесном контейнере, на турели) или быть переносным.
• Головка самонаведения (ГСН): содержит фотоприёмник (обычно кремниевый фотодиод или лавинный фотодиод), оптическую систему (линзы, зеркала, фильтры) и блок обработки сигнала. ГСН может быть с коническим сканированием или с матричным приёмником.
• Система управления: бортовой компьютер, который обрабатывает сигнал от ГСН и выдаёт команды на рулевые приводы.
• Рулевые приводы: электромеханические или гидравлические механизмы, отклоняющие аэродинамические поверхности (рули, элероны) или изменяющие вектор тяги (для ракет).

Применение

Лазерные системы наведения широко применяются в вооружённых силах многих стран для поражения точечных целей с высокой точностью.

Авиационные бомбы

Лазерные корректируемые авиабомбы (КАБ) — один из самых массовых типов высокоточного оружия. Они позволяют поражать цели с круговым вероятным отклонением (КВО) до 1-3 метров. В России на вооружении стоят КАБ-500Л (калибр 500 кг) и КАБ-1500Л (1500 кг). В США — серия Paveway (GBU-10, GBU-12, GBU-16).

Противотанковые ракетные комплексы

ПТРК с лазерным наведением (например, российский «Корнет», американский AGM-114 Hellfire) обеспечивают высокую точность поражения бронетехники и укреплённых точек. Дальность стрельбы — до 5-10 км.

Артиллерийские снаряды

Корректируемый артиллерийский снаряд «Краснополь» (калибр 152/155 мм) наводится на цель, подсвеченную лазером с наземного или воздушного носителя. КВО — менее 1 метра. Применяется в ствольной артиллерии.

Зенитные ракетные комплексы

Некоторые зенитные ракеты (например, российский «Тор-М2» использует радиокомандное наведение, но есть и лазерные системы) используют лазерное наведение для поражения воздушных целей на малых дальностях.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая точность (КВО до 1 метра и менее).
• Возможность поражения как неподвижных, так и движущихся целей.
• Относительная простота и дешевизна по сравнению с телевизионными или тепловизионными системами.
• Устойчивость к радиоэлектронным помехам (лазерное излучение не подвержено радиопомехам).

Недостатки

• Зависимость от погодных условий: туман, дождь, снег, пыль сильно ослабляют лазерный луч, снижая дальность и точность.
• Уязвимость к лазерным помехам (лазерные станции постановки помех, например, российский комплекс «Штора»).
• Необходимость непрерывного подсвета цели до момента поражения, что демаскирует носитель (самолёт, вертолёт, наземный расчёт).
• Ограниченная дальность (обычно до 10-15 км для наземных систем, до 20-30 км для авиационных).

Интересные факты

• Первое боевое применение лазерных бомб состоялось в 1968 году во Вьетнаме, когда американские самолёты F-4 Phantom II сбросили GBU-10 на мост в Ханое. Мост был разрушен с первого захода.
• В 1991 году во время операции «Буря в пустыне» лазерные бомбы составляли около 30% всех сброшенных боеприпасов, но обеспечили поражение более 70% приоритетных целей.
• Российский ПТРК «Корнет» использует лазерное наведение по лучу, что делает его нечувствительным к тепловым ловушкам и другим средствам инфракрасного противодействия.
• Снаряд «Краснополь» впервые был применён в боевых условиях во время войны в Афганистане (1980-е годы) и показал высокую эффективность при поражении укреплённых позиций.

Источники

• «Высокоточное оружие» / под ред. В. В. Павлова. — М.: Воениздат, 2004.
• «Лазерные системы наведения: теория и практика» / А. И. Степанов. — СПб.: БГТУ «Военмех», 2010.
• Jane’s Air-Launched Weapons. — Jane’s Information Group, 2020.
• «Корректируемые авиабомбы: история и современность» / В. Н. Зверев // Военная мысль. — 2015. — № 4.
• «Применение лазерных систем наведения в артиллерии» / С. В. Козлов // Артиллерийский журнал. — 2018. — № 2.