Как работает лазерное наведение боеприпасов, от Paveway до APKWS

Лазерно-управляемое оружие наводится на пятно лазерного света размером не больше обеденной тарелки, и в боевых условиях оно делает это с 1972 года, когда бомбы Paveway разрушили вьетнамский мост Тханьхоа после того, как около 870 вылетов с неуправляемыми боеприпасами не дали результата. Спустя полвека тот же принцип наводит всё: от ракет Hellfire до 70-мм реактивных снарядов, и его сильные и слабые стороны по-прежнему определяют то, как воюют военно-воздушные силы.

1972

Бомбы Paveway разрушают мост Тханьхоа

<1 м

Типичная точность современного оружия с полуактивным лазерным наведением

4

Квадранта детектора в классической лазерной головке самонаведения

~8 км

Типичная дальность лазерного целеуказания в чистом воздухе

Как работает лазерное наведение

Лазерно-управляемому оружию нужны два элемента: целеуказатель и головка самонаведения. Целеуказатель, установленный на прицельном контейнере самолёта, на беспилотнике или у солдата на штативе, излучает по цели быстрые инфракрасные импульсы. Импульсы кодированные, с заранее согласованной схемой частоты повторения, поэтому головка захватывает только отражения от своего целеуказателя и игнорирует все остальные лазеры на насыщенном поле боя.

Отражённая энергия рассеивается от цели в виде конуса, называемого лазерной корзиной. Любая головка внутри этой корзины может наводиться по отражению. Разделение целеуказателя и стреляющего и составляет тихую гениальность системы: один самолёт может подсвечивать цель, пока другой сбрасывает боеприпас, а группа спецназа может отметить цель для бомбы, сброшенной с самолёта, экипаж которого они никогда не увидят.

Полуактивное лазерное самонаведение

Почти всё лазерно-управляемое оружие использует полуактивное лазерное самонаведение (SALH). Головка представляет собой пассивный приёмник, как правило, из четырёх фотодиодных квадрантов за фильтром, настроенным на длину волны целеуказателя 1064 нанометра. Если отражённое пятно смещается от центра, один квадрант принимает больше энергии, чем остальные, и блок наведения командует рулям корректировать курс, пока сигнал не выровняется. Это красиво простой замкнутый контур: на боеприпасе нет излучателя, нет канала передачи данных, нет радиоканала, который можно подавить.

Лазерное наведение одним взглядом

Элемент	Роль	Пример
Целеуказатель	Подсвечивает цель кодированными ИК-импульсами	Прицельные контейнеры, наземные лазерные целеуказатели, оптико-электронные шары БПЛА
Головка самонаведения	Пассивный квадрантный детектор наводится по отражению	Носовой отсек Paveway, лазерная головка Hellfire SAL
Код	Настройка частоты повторения связывает боеприпас с целеуказателем	Устанавливается перед пуском; исключает ложный захват
Лазерная корзина	Конус пригодной для наведения отражённой энергии	Боеприпас должен войти в неё до попадания

Упрощённая схема полуактивного лазерного самонаведения.

Какое оружие использует лазерное наведение

Типичное лазерно-управляемое оружие

Оружие	Класс	Примечания
Paveway II/III/IV	Управляемые бомбы	Исходное семейство; Paveway IV добавляет двухрежимное наведение с GPS
AGM-114 Hellfire / JAGM	Ракеты	Стандарт для вертолётов и беспилотников; JAGM добавляет двухрежимное радиолокационное наведение
APKWS II	Управляемые 70-мм реактивные снаряды	Комплект наведения превращает неуправляемые снаряды в высокоточное оружие
MAM-L / MAM-T	Малогабаритные умные боеприпасы	Боеприпасы Roketsan, которые несут турецкие беспилотники
Краснополь / Copperhead	Артиллерийские снаряды	Снаряды 152 мм и 155 мм с лазерным самонаведением
GBU-54 LJDAM	Двухрежимная бомба	Хвостовой комплект JDAM плюс лазерная головка для подвижных целей

Подборка, а не полный перечень.

Технология уменьшалась в размерах по мере удешевления оптики. MAM-L компании Roketsan дал Bayraktar TB2 его фирменный удар, а управляемые 70-мм реактивные снаряды теперь дают вертолётам и лёгким самолётам высокоточный боекомплект за долю стоимости ракет. Более тяжёлые платформы, такие как Bayraktar Akinci, несут целые семейства боеприпасов с лазерным самонаведением. Не всё высокоточное оружие работает так: FGM-148 Javelin использует тепловизионную головку именно для того, чтобы никому не приходилось продолжать подсветку.

Ограничения лазерно-управляемого оружия

Физика, делающая лазерное наведение точным, одновременно ограничивает его. Облака, туман, сильный дождь, пыль и дым поглощают или рассеивают луч, и экипажи в «Буре в пустыне» поняли, что дым горящей нефти может сорвать наведение Paveway. Целеуказатель должен удерживать пятно до самого попадания, что связывает датчик и может выдать оператора. Приёмники предупреждения о лазерном облучении на современных бронированных машинах обнаруживают подсветку и в течение секунд запускают дымовые завесы. А головка видит лишь то, чего касается лазер: цель, ушедшая из прямой видимости за здание, потеряна.

Лазер плюс GPS, двухрежимное решение

Современный консенсус состоит в том, чтобы не выбирать. Двухрежимное оружие, такое как GBU-54 Laser JDAM и Paveway IV, летит на инерциальной системе с коррекцией по GPS сквозь погоду и помехи, а затем использует лазерную головку для конечной точности или поражения подвижных целей. В Украине, где подавление GPS носит плотный характер, такой многослойный подход доказал свою ценность: по сообщениям операторов, спутниково наводимое оружие теряло точность под воздействием помех, тогда как лазерный и инерциальный режимы продолжали работать. Кодированное и мимолётное лазерное пятно по-прежнему крайне трудно подделать.

Мнение редакции

Лазерное наведение это редкая технология 1960-х годов, которая так и не устарела, а лишь нашла свою нишу. GPS выиграл задачу поражения неподвижных целей по стоимости, но всё, что движется, по-прежнему подсвечивается лазерным пятном. Растущий рынок находится внизу: управляемые реактивные снаряды и микроборприпасы для беспилотников, где головка стоимостью в несколько тысяч долларов превращает обычный боеприпас в высокоточное оружие.

Часто задаваемые вопросы о лазерно-управляемом оружии

Насколько точно лазерно-управляемое оружие?

Как правило, в пределах метра от лазерного пятна при хороших условиях, поэтому оно остаётся стандартом для подвижных целей и поддержки на малой дистанции от своих войск.

Может ли погода остановить лазерно-управляемую бомбу?

Да. Облака, туман, дым и пыль рассеивают луч; это основная причина, по которой двухрежимное оружие с лазером и GPS теперь преобладает в новом производстве.

Какая лазерно-управляемая бомба была впервые применена в бою?

Бомбы серии Paveway во Вьетнаме, наиболее известно в ударах 1972 года, которые наконец разрушили мост Тханьхоа.

В чём разница между лазерным наведением и наведением по GPS?

Лазерное оружие наводится по отражённому свету и может поражать подвижные цели, но требует непрерывной подсветки; оружие с GPS поражает заданные координаты в любую погоду, но только неподвижные цели.

Можно ли подавить лазерно-управляемую ракету?

Кодированную головку очень трудно обмануть, но дымовые завесы, приёмники предупреждения о лазерном облучении и выход из прямой видимости являются эффективными средствами противодействия.

Источники