Слухи об испытании лазерной винтовки периодически появляются на страницах в Интернете.
Можно, например, вспомнить об официальном сообщении о демонстрации лазерного ружья – “Personnel Halting and Stimulation Response” или “PHASR rifle”, которое предназначено для воздействия на глаза предполагаемого противника.
Слухи слухами, но давайте посмотрим на то, что реально используется в промышленности. Это – лазерная резка металлических листов различной толщины.
Во-первых. Характеристики таких установок несекретны и публикуются повсеместно. Обратим внимание на один из этих параметров: луч лазера мощностью в 4 киловатта способен разрезать лист в 25 миллиметров. Причем, без особых усилий.
Во-вторых. Однажды я задал вопрос людям, которые занимаются лазерами всю свою сознательную жизнь. Вопрос был очень простой: «Возможно, ли технически превратить сечение лазерного луча из пятна в кольцо. Или, проще говоря, в подобие бублика?» Ответ – да, но техническое воплощение будет очень дорого стоить.
Вопрос второй: «Если сечение будет в виде кольца, то и вся мощность луча распределиться именно на эту очень тонкую полоску». Ответ – да, всё, на что способен лазерный луч, равномерно распределиться по оставшейся площади, как бы она не была мала.
Этот процесс, по сути, противоположен тому занятию, которым мы обычно баловались в детстве, взяв увеличительную лупу: прожигали в бумажке дырку, сконцентрировав солнечные лучи. В нашем случае, мы концентрируем свет лазера не к центру сечения, а к его границе.
И причем тут лазерное ружье?
Проиллюстрируем наши соображения.
Для начала давайте просто посчитаем, во сколько раз увеличится интенсивность луча (мощность, соотнесенная к площади) с бубличным сечением.
Не будем мучить себя цифрами и будем использовать только два параметра. Например, возьмем лазерный луч сечением в 1 сантиметр, т.е. 10 миллиметров. И всю мощность будет концентрировать в зазоре/кольце, размер которого обозначим как дельта.
Арифметика дает следующие результаты. Если зазор составит 0,5 миллиметра, то интенсивность должна увеличиться в 5 раз, …
… если зазор составляет 0,05 миллиметра – 50 микрон, – то увеличение выражается цифрой 50 раз, …
… если сечение – бублик будет отличаться от изначального диаметра на 1 микрон (зазор на половинке сечения 0,0005 миллиметра), наш выигрыш по интенсивности составляет 5000 раз!
Таким образом, чисто за счет перераспределения мощности лазерного луча к его границе, мы получили колоссальный выигрыш в интенсивности.
Что это дает?
Рассматривая анонсированное вооруженными силами США лазерное ружье, понимаешь, что это прототип. И он работает по обычному принципу использования лазерного луча.
Если принять во внимание наши соображения о преобразовании сечения лазерного луча в бублик, то первый выигрыш – в уменьшении размеров самого лазерного ружья. Причем, об уменьшении довольно значительном. Это заставляет вспомнить об обычном вооружении. Например, известной автоматической винтовке М16.
Она может по своим эргономическим параметрам быть хорошей основой для лазерного ружья с учетом значительного уменьшения габаритов.
Тогда можно предположить, как она будет отличаться от того, что мы видим сегодня.
И приобретет вместо одного ствола и подствольного гранатомета – два лазерных ствола.
Верхний будет предназначаться для неопасного лазера (зеленого), с помощью которого будет выполняться прицеливание, …
… а твердотельный (красный) лазер будет предназначен для поражения противника.
Если нет ошибки в расчетах и ответах специалистов, то можно сказать, что лазерное ружье – в привычной упаковке – представляется не такой уж отдаленной перспективой.
При подготовке иллюстраций использовались Photo Courtesy of U.S. Army