Ученые Квентин Солтер (Quentin Saulter) и Карлос Эрнандес (Carlos Hernandez) из лаборатории Джефферсона продемонстрировали журналистам рекордную мощность инжектора нового боевого лазера на свободных электронах (FEL) ВМС США. Инжектор, сердце FEL, предназначен для накачки лазерного луча, он проработал на напряжении 500 киловольт 6 часов. По словам Квентина Солтера он был ошеломлен неожиданным успехом. Ученый подчеркивает важность достижения, которое может существенно ускорить создание прототипа корабельной лазерной пушки. К этой цели американские военные шли шесть лет и сегодня они очень близки к успеху.

Вряд ли боевые лазеры на свободных электронах появятся на кораблях раньше 2020 года. В настоящее время опытный образец в лаборатории Джефферсона выдает луч мощностью 14 кВт. Для того чтобы он стал пригоден для боевого применения, нужна мощность минимум 100 кВт. Достижение напряжения в 500 кВ 18 февраля означает, что время разработки сократится, а летальность боевого лазера существенно повысится.

Рис. 1. Карлос Эрнандес объясняет принцип работы лазера на свободных электронах рядом с моделью инжектора.

Возбуждая определенные виды атомов, можно получить фотонное излучение. Если отразить его на возбужденные атомы, появится еще больше фотонов. Но в отличие от лампочки, которая светит во всех направлениях, вторая партия фотонов направлена в одну сторону и имеет определенную длину волны, какую именно – зависит от типа возбужденных атомов (т.н. усиливающей среды). Однако лазеры на свободных электронах имеют уникальную особенность: они не используют усиливающую среду, только поток электронов, которые проходят через ряд сверхпроводящих или обычных магнитов. Этот ускоритель генерирует луч, работающий на нескольких длинах волн. С практической точки зрения это означает, что луч FEL не теряет свою энергию, проходя через насыщенный водяным паром морской воздух или задымленное поле боя. Кроме того, для повышения мощности лазерной пушки достаточно просто увеличить количество электронов, исходящих из инжектора.

Длительное время сотрудники лаборатории Джефферсона работали на 73-м установке с 300-кВ инжектором и подводимой мощностью в 200 кВт. Благодаря успеху Солтера и Эрнандеса, ВМС США, видимо, получат более мощный прототип пушки, чем ожидалось ранее. Это позволит провести большее количество испытаний, включая изучение возможностей лазера в противоракетной обороне и борьбе с морскими судами.

В настоящее время опытный боевой лазер FEL американских военных производит самый мощный луч в мире, который способен резать до 6 м стали в секунду. Если удастся достичь заветной цели проекта (мощности луча в 1 МВт), лазерная пушка сможет резать более 600 м стали в секунду. Для этого просто нужно больше электронов, и последняя удача показывает, что это вполне реально. Проблема габаритов тоже решается. Уже подписан контракт с компанией Boeing на создание прототипа лазерной пушки к 2012 году, а к 2015 планируется построить компактную пушку размером 15×6×3 м. Эти габариты приемлемы даже для небольших кораблей класса фрегат.

Пока остается открытым вопрос о питании лазерного мегаваттного оружия, поскольку существующие энергосистемы большинства кораблей с неядерной силовой установкой неспособны отдавать необходимую мощность. Но пути решения этой проблемы есть, а преимущества лазерной пушки на свободных электронах перевешивают все риски в разработке. Боевой мегаваттный FEL позволит эффективно бороться с гиперзвуковыми противокорабельными ракетами, летательными аппаратами и малыми судами противника, поражать наземные цели. И все это на расстоянии 300 км, недостижимом для современной артиллерии.