Ученые выяснили, какое лазерное оружие эффективно против гиперзвукового: результаты удивляют

Группа инженеров и ученых из Китайской академии аэрокосмической аэродинамики обнаружили, что при использовании лазерного оружия для защиты от гиперзвуковых ракет увеличение мощности лазеров не гарантирует уничтожения цели, пишет SCMP.

Исследователи провели ряд испытаний в аэродинамической трубе, чтобы изучить сценарий, при котором ракета, летящая со скоростью 6 Махов (7350 км/ч), попадает под воздействие лазерного луча. Когда мощность луча достигла 1 кВт/см2, это вызвало значительное отслаивание специального покрытия на поверхности ракеты, защищающего ее от перегрева, дестабилизации и развала в полете. Но вот что интересно: когда ученые удвоили мощность лазера, площадь отслаивания фактически уменьшилась. Ученые сделали вывод, что покрытие получает больше повреждений при воздействии лазера меньшей мощности.

Ранее считалось, что покрытие гиперзвукового оружия выдерживает температуру в тысячи градусов Цельсия, что делает его очень устойчивым к лазерным атакам и это действительно так в статических условиях, поскольку лазеры с более низкой мощности не могут повредить покрытие. Однако во время высокоскоростного полета горячий воздух способствует горению, вызывая быстрое отделение верхнего слоя покрытия.

В итоге, споры об эффективности лазеров против гиперзвукового оружия усилились. Сторонники утверждают, что лазеры имеют низкую стоимость эксплуатации и могут перемещаться в атмосфере со скоростью, близкой к скорости света, что делает их одним из лучших средств противодействия гиперзвуковым угрозам. Но оппоненты утверждают, что современны лазерные технологии не обладают достаточными мощностями и имеют ограниченную дальность действия, что затрудняет нанесение эффективного ущерба приближающимся ракетам в течение ограниченного периода времени.

Команда исследователей заявила, что предыдущие тесты не точно воспроизвели условия полета гиперзвукового оружия в атмосфере, поскольку в аэродинамической трубе поток воздуха охлаждал корпус ракеты, тогда как в реальных условиях корпус обычно нагревается. В ходе новых экспериментов в аэродинамической трубе они обнаружили, что отслоенный материал превращается в каплевидную ударную волну. Под лучом высокой мощности 2 кВт/см2 покрытие прогорает за одну секунду, а затем повреждение от горения распространяется на металлический слой корпуса. При показателях 1 кВт/см2 данной мощности недостаточно, чтобы повредить металлический корпус, но диффузия энергии приводит к еще большему отслаиванию материала покрытия.

Раньше основной целью разработки лазерного оружия было прожигание корпуса цели. Но новое открытие разрушения покрытий обещает расширить горизонты применения средств лазерного противодействия. Этот эксперимент также подчеркивает проблемы использования лазеров для уничтожения гиперзвукового оружия Китая.

В ходе испытаний, проведенных военными США в 2020 году, лазерному оружию мощностью 150 кВт потребовалось 15 секунд, чтобы сбить низкоскоростной небольшой беспилотник. За это время гиперзвуковая ракета сможет преодолеть расстояние не менее 30 км.

По расчетам некоторых ученых, нынешние лазеры мегаваттного класса, разрабатываемые в США, способны генерировать на цели лишь световые пятна – и то с плотностью мощности в сотни ватт на квадратный сантиметр. Для нанесения ущерба целям на больших расстояниях, возможно, потребуется увеличить мощность лазера до уровня гигаватт.

Даже если будущее лазерное оружие достигнет такого уровня мощности, ученые и инженеры, разрабатывающие гиперзвуковое оружие, все равно смогут смягчить или даже избежать ожогов, улучшая материалы покрытия или позволяя корпусу ракеты вращаться в полете.

Ранее мы сообщали, о том как работает лазерное оружие и что мешает его применять в бою. Военные уже испытывают настоящее лазерное оружие, однако у него до сих пор есть много недостатков и ограничений, с которыми приходится мириться.