Boj Proti Laserskim Sistemom ZSSR - Alternativni Pogled

Kazalo:

Boj Proti Laserskim Sistemom ZSSR - Alternativni Pogled
Boj Proti Laserskim Sistemom ZSSR - Alternativni Pogled

Video: Boj Proti Laserskim Sistemom ZSSR - Alternativni Pogled

Video: Boj Proti Laserskim Sistemom ZSSR - Alternativni Pogled
Video: Вычислитель (2014) | Фильм в HD 2024, November
Anonim

Znanstveno-eksperimentalni kompleks "Terra-3" po ameriških idejah. V ZDA so verjeli, da je kompleks zasnovan za protitastelitske cilje s prehodom na protiraketno obrambo v prihodnosti. Risbo je prvič predstavila ameriška delegacija na ženevskih pogovorih leta 1978. Pogled z jugovzhoda.

Zamisel o uporabi visokoenergijskega laserja za uničenje balističnih raket na končni stopnji bojnih glav sta oblikovala leta 1964 NG Basov in ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Jeseni 1965 je N. G. Basov, znanstveni direktor VNIIEF Yu. B. Khariton, namestnik direktorja GOI za znanstveno delo E. N. Tsarevsky in glavni oblikovalec Vympel OKB G. V. Kisunko, poslal Centralni odbor CPSU. ki je govoril o temeljni možnosti zadetka v bojne glave balističnih izstrelkov z laserskim sevanjem in predlagal za uporabo ustreznega eksperimentalnega programa. Predlog je potrdil Centralni komite CPSU, program dela pri ustvarjanju laserske strelske enote za naloge protiraketne obrambe, ki sta ga skupaj pripravila OKB Vympel, FIAN in VNIIEF, pa je bil s sklepom vlade potrjen leta 1966.

Predlogi so temeljili na raziskavi FIAN visokoenergijskih fotodisocijacijskih laserjev (PDL), ki temeljijo na organskih jodidih, in na predlogu VNIIEF o "črpanju" PDL z "svetlobo močnega udarnega vala, ki ga ustvari eksplozija v inertnem plinu." K delu se je pridružil tudi Državni optični inštitut (GOI). Program so poimenovali "Terra-3" in je predvideval ustvarjanje laserjev z energijo večjo od 1 MJ, pa tudi oblikovanje znanstvenega in eksperimentalnega strelskega laserskega kompleksa (NEC) 5N76 na njihovi podlagi na poligonu Balkhash, kjer je bilo treba preizkusiti ideje laserskega sistema za protiraketno obrambo v naravnih pogojih. NG Basov je bil imenovan za znanstvenega nadzornika programa "Terra-3".

Leta 1969 se je od oblikovalskega biroja Vympel ločil tim SKB, na podlagi katerega je bil ustanovljen Centralni biro za oblikovanje Luch (kasneje Astrofizični biro za raziskave in razvoj), ki mu je bila zaupana izvedba programa Terra-3.

Ostanki konstrukcije 41 / 42B z laserskim lociranim kompleksom 5H27 strelskega kompleksa 5H76 "Terra-3", fotografija 2008
Ostanki konstrukcije 41 / 42B z laserskim lociranim kompleksom 5H27 strelskega kompleksa 5H76 "Terra-3", fotografija 2008

Ostanki konstrukcije 41 / 42B z laserskim lociranim kompleksom 5H27 strelskega kompleksa 5H76 "Terra-3", fotografija 2008

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Delo v okviru programa Terra-3 se je razvilo v dveh glavnih smereh: laserski doseg (vključno s problemom izbire ciljev) in lasersko uničenje bojnih glav balističnih raket. Delo na programu so pred naslednjimi dosežki: leta 1961 se je pojavila ideja o ustvarjanju fotodisociacijskih laserjev (Rautian in Sobelman, FIAN) in leta 1962 so se skupaj z FIAN začele raziskave laserskega razdalje v OKB "Vympel", predlagano pa je bilo tudi, da se uporabi sevanje udarne fronte valovi za optično črpanje laserja (Krokhin, FIAN, 1962). Leta 1963 je oblikovalni biro Vympel začel razvijati projekt laserskega lokatorja LE-1.

FIAN je raziskal nov pojav na področju nelinearne laserske optike - odpravo sevanja z valovanjem. To je veliko odkritje

Promocijski video:

v prihodnosti omogočil popolnoma nov in zelo uspešen pristop k reševanju številnih problemov v fiziki in tehnologiji laserjev z visoko močjo, predvsem težave oblikovanja izjemno ozkega snopa in njegovega ultra natančnega cilja v tarčo. Prvič so strokovnjaki iz VNIIEF in FIAN prvič v programu Terra-3 predlagali uporabo vzvratnega valovanja za vodenje in dovajanje energije do cilja.

Leta 1994 je NG Basov v odgovoru na vprašanje o rezultatih laserskega programa Terra-3 dejal: "No, trdno smo ugotovili, da nihče ne more streljati balistične rakete z laserskim žarkom in smo zelo napredovali pri laserjih …" V poznih devetdesetih letih prejšnjega stoletja so bila vsa dela v prostorih kompleksa Terra-3 prekinjena.

Podprogrami in usmeritve raziskovanja "Terra-3"

Kompleks 5N26 z laserskim lokatorjem LE-1 v okviru programa "Terra-3"

Potencialna možnost laserskih lokatorjev, da zagotovijo posebno visoko natančnost meritev ciljnega položaja, je bila proučena v oblikovalskem biroju Vympel, ki se je začel leta 1962. Kot rezultat oblikovalskega urada Vympel je uporabil napovedi N. G. -Industrijska komisija (MIC, vladni organ vojaško-industrijskega kompleksa ZSSR) je predstavila projekt za izdelavo eksperimentalnega laserskega lokatorja za raketno obrambo, ki je prejel kodno ime LE-1. Odločitev o vzpostavitvi poskusne postavitve na testnem poligonu Sary-Shagan z dosegom do 400 km je bila sprejeta septembra 1963. Leta 1964-1965. razvoj projekta je potekal v oblikovalskem biroju Vympel (laboratorij G. E. Tikhomirova). Zasnovo optičnih sistemov radarja je izvedel Državni optični inštitut (laboratorij P. P. Zakharov). Gradnja objekta se je začela v poznih šestdesetih letih.

Projekt je temeljil na delu FIAN-a na področju raziskav in razvoja rubinskih laserjev. Radar naj bi v kratkem času iskal cilje v "polju napake" radarjev, kar je laserskemu lokatorju dalo ciljno oznako, kar je zahtevalo zelo visoke povprečne moči laserskega izdajnika. Končna izbira strukture lokatorja je določila dejansko stanje dela na rubinskih laserjih, katerih dosegljivi parametri so se v praksi izkazali za bistveno nižje od prvotno predvidenih: povprečna moč enega laserja namesto pričakovanih 1 kW je bila v tistih letih približno 10 W. Poskusi, izvedeni v laboratoriju N. G. Basova na Lebedevem fizikalnem inštitutu, so pokazali, da je povečanje moči z zaporednim ojačanjem laserskega signala v verigi (kaskadi) laserskih ojačevalcev, kot je bilo sprva predvideno, možno le do določene stopnje. Preveč močno sevanje je uničilo same laserske kristale. Pojavile so se tudi težave, povezane s termooptičnimi izkrivljanjem sevanja v kristalih.

V zvezi s tem je bilo treba v radar namestiti ne enega, temveč 196 laserjev, ki izmenično delujejo s frekvenco 10 Hz z energijo na impulz 1 J. Skupna povprečna moč sevanja večkanalnega laserskega oddajnika lokatorja je bila približno 2 kW. To je privedlo do zapleta njegove sheme, ki je bila večkratna tako pri oddajanju kot registraciji signala. Za oblikovanje, preklapljanje in vodenje 196 laserskih žarkov je bilo treba izdelati visoko natančne optične naprave za visoke hitrosti, ki so določile iskalno polje v ciljnem prostoru. V sprejemni napravi lokatorja je bil uporabljen niz 196 posebej zasnovanih PMT-jev. Naloga je bila zapletena zaradi napak, povezanih z veliko premičnimi optično-mehanskimi sistemi teleskopa in optično-mehaničnimi stikali lokatorja, pa tudi z izkrivljanjem, ki ga vnese atmosfera. Skupna dolžina optične poti lokatorja je dosegla 70 m in je vključevala več sto optičnih elementov - leč, ogledal in plošč, vključno s premičnimi, katerih medsebojno poravnavo je bilo treba vzdrževati z najvišjo natančnostjo.

Image
Image
Image
Image
Oddajni laserji lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (posnetki dokumentarnega filma Beam Masters, 2009)
Oddajni laserji lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (posnetki dokumentarnega filma Beam Masters, 2009)

Oddajni laserji lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (posnetki dokumentarnega filma Beam Masters, 2009).

Del optične poti laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (kadri dokumentarnega filma Beam Masters, 2009 in Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009)
Del optične poti laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (kadri dokumentarnega filma Beam Masters, 2009 in Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009)

Del optične poti laserskega lokatorja LE-1, testno mesto Sary-Shagan (kadri dokumentarnega filma Beam Masters, 2009 in Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009).

Leta 1969 je bil projekt LE-1 premeščen v Luchov osrednji biro za oblikovanje Ministrstva za obrambno industrijo ZSSR. ND Ustinov je bil imenovan za glavnega konstruktorja LE-1. V letih 1970-1971. razvoj lokatorja LE-1 je bil dokončan kot celota. Pri ustvarjanju lokatorja je sodelovalo široko sodelovanje podjetij v obrambni industriji: s prizadevanji LOMO in leningraškega obrata "Boljševik" je bil za LE-1 ustvarjen teleskop TG-1, edinstven po kompleksu parametrov, glavni oblikovalec teleskopa pa je bil B. K. Ionesiani (LOMO). Ta teleskop z glavnim premerom zrcala 1,3 m je zagotavljal visoko optično kakovost laserskega žarka pri delu s hitrostmi in pospeški, stokrat večjimi od tistih klasičnih astronomskih teleskopov. Nastalo je veliko novih radarskih vozlišč: visokohitrostni natančni skeniranje in stikalni sistemi za nadzor laserskega žarka, fotodetektorji,enote za elektronsko obdelavo in sinhronizacijo signalov in druge naprave. Upravljanje lokatorja je bilo avtomatsko z uporabo računalniške tehnologije, lokator je bil povezan z radarskimi postajami poligona z uporabo digitalnih podatkovnih linij.

S sodelovanjem centralnega biroja za oblikovanje Geofizika (D. M. Khorol) je bil razvit laserski oddajnik, ki je vključeval 196 laserjev, ki so bili takrat zelo napredni, sistem za njihovo hlajenje in napajanje. Za LE-1 je bila organizirana izdelava visokokakovostnih laserskih kristalov rubin, nelinearnih KDP kristalov in mnogih drugih elementov. Razvoj LE-1 so poleg N. D. Ustinova vodili O. A. Ushakov, G. E. Tikhomirov in S. V. Bilibin.

Gradnja objekta se je začela leta 1973. Leta 1974 so bila končana prilagoditvena dela in testiranje objekta s teleskopom TG-1 lokatorja LE-1. Leta 1975 je bil med testiranji dosežen samozavesten položaj tarče tipa zrakoplova na razdalji 100 km in začelo se je delo na lokaciji bojnih glav balističnih izstrelkov in satelitov. 1978-1980 S pomočjo LE-1 so bile izvedene visoko natančne meritve usmeritev in vodenje raket, bojnih glav in vesoljskih predmetov. Leta 1979 je bil laserski lokator LE-1 kot sredstvo za natančne meritve poti sprejet za skupno vzdrževanje vojaške enote 03080 (št. GNIIP št. 10 Ministrstva za obrambo ZSSR, Sary-Shagan). Za izdelavo lokatorja LE-1 leta 1980 so zaposleni v centralnem biroju oblikovanja "Luch" prejeli Leninove in državne nagrade ZSSR. Aktivno delo na lokatorju LE-1, vklj. s posodobitvijo dela elektronskih vezij in druge opreme,nadaljevala do sredine osemdesetih let. Potekalo je delo za pridobivanje nekoordinatnih informacij o predmetih (na primer informacije o obliki predmetov). 10. oktobra 1984 je laserski lokator 5N26 / LE-1 izmeril parametre tarče - vesoljsko plovilo Challenger (ZDA) - za podrobnosti glejte spodaj razdelek Status.

Lokator TTX 5N26 / LE-1:

Število laserjev na poti - 196 kosov.

Optična dolžina poti - 70 m

Povprečna moč enote - 2 kW

Domet lokatorja - 400 km (glede na projekt)

Natančnost določitve koordinate:

- po dosegu - največ 10 m (glede na projekt)

- v višini - več ločnih sekund (glede na projekt)

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Masters, 2009)
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Masters, 2009)

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, vadbeni poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Masters, 2009).

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 - zaščitna kupola se postopoma premika v levo, poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Lords, 2009)
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 - zaščitna kupola se postopoma premika v levo, poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Lords, 2009)

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 - zaščitna kupola se postopoma premika v levo, poligon Sary-Shagan (okvir dokumentarnega filma Beam Lords, 2009).

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 v delovnem položaju, Sary-Shagan vadbeni poligon (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009)
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 v delovnem položaju, Sary-Shagan vadbeni poligon (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009)

Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1 v delovnem položaju, Sary-Shagan vadbeni poligon (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev, 2009).

Študija jodnih laserjev za fotodisocijacijo (PFDL) v okviru programa "Terra-3"

Prvi laboratorijski fotodisociacijski laser (PDL) je leta 1964 ustvaril J. V. Kasper in G. S. Pimentel. Ker analiza je pokazala, da se je izdelovanje super močnega rubin laserja, ki ga je črpala bliskavica, nemogoče, nato pa sta se leta 1965 N. G. Basov in O. N. ideja o uporabi kot vir sevanja optičnega črpanja velike moči in sevalne energije udarne fronte v ksenonu. Domnevalo se je tudi, da bo bojna glava balističnega izstrelka poražena zaradi reaktivnega učinka hitrega izhlapevanja pod vplivom laserja dela bočne glave. Takšni PDL temeljijo na fizični ideji, ki sta jo leta 1961 oblikovala S. G. Rautian in I. I. Sobel'man, ki sta teoretično pokazalada je možno pridobiti vzbujene atome ali molekule s fotodisociacijo bolj zapletenih molekul, kadar so obsevani z močnim (ne-laserskim) svetlobnim tokom. Delo na eksplozivnem FDL (VFDL) kot del programa "Terra-3" je bilo razporejeno v sodelovanju med FIAN (V. S. Zuev, teorija VFDL), VNIIEF (G. A. Kirillov, poskusi z VFDL), Centralno oblikovalsko pisarno "Luch" s sodelovanjem GOI, GIPH in druga podjetja. V kratkem času smo prehodili pot od majhnih in srednje velikih prototipov do številnih edinstvenih visokoenergijskih vzorcev VFDL, ki jih izdelujejo industrijska podjetja. Značilnost tega razreda laserjev je bila njihova razpoložljivost - VFD laser je med delovanjem eksplodiral, popolnoma uničen. Kirillov, poskusi z VFDL), Central Design Bureau "Luch" s sodelovanjem GOI, GIPH in drugih podjetij. V kratkem času smo prehodili pot od majhnih in srednje velikih prototipov do številnih edinstvenih visokoenergijskih vzorcev VFDL, ki jih izdelujejo industrijska podjetja. Značilnost tega razreda laserjev je bila njihova razpoložljivost - VFD laser je med delovanjem eksplodiral, popolnoma uničen. Kirillov, poskusi z VFDL), Central Design Bureau "Luch" s sodelovanjem GOI, GIPH in drugih podjetij. V kratkem času smo prehodili pot od majhnih in srednje velikih prototipov do številnih edinstvenih visokoenergijskih vzorcev VFDL, ki jih izdelujejo industrijska podjetja. Značilnost tega razreda laserjev je bila njihova razpoložljivost - VFD laser je med delovanjem eksplodiral, popolnoma uničen.

Shematski diagram delovanja VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Shematski diagram delovanja VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Shematski diagram delovanja VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Prvi poskusi s PDL, izvedeni v letih 1965-1967, so dali zelo spodbudne rezultate, do konca leta 1969 pa so na VNIIEF (Sarov) pod vodstvom S. B. Kormerja s sodelovanjem znanstvenikov FIAN in GOI razvili, zbrali in preizkusili PDL z energijo impulz sevanja več sto tisoč joulov, kar je približno 100-krat večja od moči katerega koli laserja, znanega v teh letih. Seveda ni bilo mogoče takoj priti do ustvarjanja jodnih PDL-jev z izjemno visokimi energijami. Testirane so bile različne različice laserske zasnove. Odločilen korak pri izvajanju izvedljive zasnove, primerne za pridobivanje visokih sevalnih energij, je bil narejen leta 1966, ko se je na podlagi študije eksperimentalnih podatkov pokazalo, da je predlog znanstvenikov FIAN in VNIIEF (1965) o odstranitvi kremenčeve stene, ki ločuje vir sevanja črpalke in aktivno okolje se lahko izvaja. Splošna zasnova laserja je bila znatno poenostavljena in zmanjšana na lupino v obliki cevi, znotraj ali na zunanji steni katere je bil podolgovat eksplozivni naboj, na koncih pa so bila ogledala optičnega resonatorja. Ta pristop je omogočil načrtovanje in preizkušanje laserjev s premerom delovne votline več kot meter in dolžino več deset metrov. Ti laserji so bili sestavljeni iz standardnih odsekov dolžine približno 3 m.

Nekaj pozneje (od leta 1967) se je ekipa za plinsko dinamiko in laserje na čelu z VK Orlov, ki je bila oblikovana pri oblikovalskem biroju Vympel in nato prenesena v centralni biro za oblikovanje Luch, uspešno ukvarjala z raziskavami in oblikovanjem eksplozivno črpanega PDL. V okviru dela je bilo obravnavanih več deset vprašanj: od fizike procesov širjenja udarnih in svetlobnih valov v laserskem mediju do tehnologije in združljivosti materialov ter oblikovanja posebnih orodij in metod za merjenje parametrov laserskega sevanja z visoko močjo. Pojavili so se tudi vprašanja eksplozijske tehnologije: delovanje laserja je zahtevalo pridobitev izredno "gladkega" in naravnega prednjega dela udarnega vala. Ta težava je bila rešena, naboji so bili zasnovani in razvite so bile metode za njihovo detonacijo, kar je omogočilo pridobitev zahtevane gladke udarne fronte. Ustvarjanje teh VFDL je omogočilo začetek eksperimentov za preučevanje vpliva visokointenzivnega laserskega sevanja na materiale in ciljne strukture. Delo merilnega kompleksa je zagotovilo GOI (I. M. Belousova).

Obseg testiranja VFD laserjev VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Obseg testiranja VFD laserjev VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Obseg testiranja VFD laserjev VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Image
Image
Image
Image

Študija vpliva laserskega sevanja na materiale v okviru programa "Terra-3"

Izveden je bil obsežen raziskovalni program za raziskovanje učinkov visokoenergijskega laserskega sevanja na različne predmete. Kot "tarče" so bili uporabljeni vzorci jekla, različni vzorci optike in različni uporabljeni predmeti. Na splošno je B. V. Zamyshlyaev vodil smer študij vpliva na predmete, A. M. Bonch-Bruevich pa vodil smer raziskav na sevalno trdnost optike. Delo na programu je potekalo od leta 1968 do 1976.

Vpliv sevanja VEL na element obloge (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Vpliv sevanja VEL na element obloge (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Vpliv sevanja VEL na element obloge (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Image
Image
Jekleni primerek debeline 15 cm. Izpostavljenost laserju na trdnem stanju. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Jekleni primerek debeline 15 cm. Izpostavljenost laserju na trdnem stanju. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Jekleni primerek debeline 15 cm. Izpostavljenost laserju na trdnem stanju. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Vpliv sevanja VEL na optiko (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Vpliv sevanja VEL na optiko (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Vpliv sevanja VEL na optiko (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Vpliv visokoenergijskega CO2 laserja na modelno letalo, NPO Almaz, 1976 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Vpliv visokoenergijskega CO2 laserja na modelno letalo, NPO Almaz, 1976 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Vpliv visokoenergijskega CO2 laserja na modelno letalo, NPO Almaz, 1976 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Preučevanje visokoenergijskih laserjev z električnim praznjenjem v okviru programa "Terra-3"

Za večkratno uporabo PDL-jev z električnim praznjenjem je bil potreben zelo močan in kompakten vir impulznega električnega toka. Kot tak vir je bilo odločeno, da se uporabijo eksplozivni magnetni generatorji, katerih razvoj je v druge namene izvedla skupina VNIIEF pod vodstvom A. I. Pavlovskega. Treba je opozoriti, da je bil ob nastanku teh del tudi A. D. Saharov. Eksplozivni magnetni generatorji (sicer jih imenujemo magneto-kumulativni generatorji), tako kot običajni PD laserji, se med delovanjem uničijo, ko polnjenje eksplodira, vendar so njihovi stroški mnogokrat nižji od stroškov laserja. Eksplozivno-magnetni generatorji, ki so jih A. I Pavlovski in sodelavci zasnovali za električno razelektritev s kemičnimi fotodisocijacijskimi laserji, so leta 1974 ustvarili eksperimentalni laser z energijo sevanja na impulz približno 90 kJ. Testi tega laserja so bili končani leta 1975.

Leta 1975 je skupina oblikovalcev v centralnem biroju za oblikovanje Luch na čelu z VK Orlov predlagala opustitev eksplozivnih laserjev WFD z dvostopenjsko shemo (SRS) in jih nadomestila z PD-laserji z električnim praznjenjem. To je zahtevalo še eno revizijo in prilagoditev zapletene zasnove. Uporabljal naj bi laser FO-13 z energijo impulza 1 mJ.

Veliki laserji za električno praznjenje, ki jih je sestavil VNIIEF
Veliki laserji za električno praznjenje, ki jih je sestavil VNIIEF

Veliki laserji za električno praznjenje, ki jih je sestavil VNIIEF.

Preučevanje visokoenergetskih laserjev z nadzorom elektronskih žarkov v okviru programa "Terra-3"

Delo na frekvenčno-impulznem laserju 3D01 megavatnega razreda z ionizacijo z elektronskim žarkom se je začelo v Centralnem oblikovalskem biroju "Luch" na pobudo in s sodelovanjem N. G. Basov in se pozneje zavrglo v ločeno smer v OKB "Raduga" (kasneje - GNIILTs "Raduga") pod vodstvom g. G. G. Dolgova-Saveljeva. Eksperimentalno delo leta 1976 z CO2-laserjem z nadzorom elektronskih žarkov je doseglo povprečno moč okoli 500 kW pri hitrosti ponovitve do 200 Hz. Uporabljena je bila shema z "zaprto" plinsko-dinamično zanko. Kasneje je bil ustvarjen izboljšan frekvenčno-impulzni laser KS-10 (Central Design Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).

Frekvenčno-impulzni elektroionizacijski laser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Frekvenčno-impulzni elektroionizacijski laser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Frekvenčno-impulzni elektroionizacijski laser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Znanstveni in poskusni strelni kompleks 5N76 "Terra-3"

Leta 1966 je Vympel Design Bureau pod vodstvom OA Ushakov začel razvijati osnutek zasnove za eksperimentalni poligon kompleks Terra-3. Dela na osnutku zasnove so se nadaljevala do leta 1969. Neposredni nadzornik razvoja struktur je bil vojaški inženir NN Shakhonsky. Razmestitev kompleksa je bila načrtovana na mestu protiraketne obrambe v Sary-Shaganu. Kompleks je bil namenjen izvajanju poskusov uničenja bojnih glav balističnih raket z visokoenergetskimi laserji. Zasnova kompleksa je bila v obdobju od 1966 do 1975 večkrat prilagojena. Od leta 1969 zasnovo kompleksa Terra-3 izvaja centralni biro za oblikovanje Luch pod vodstvom MG Vasin. Kompleks naj bi bil ustvarjen s pomočjo dvostopenjskega Ramanovega laserja z glavnim laserjem, ki se nahaja na precejšnji razdalji (približno 1 km) od sistema vodenja. To je določilo dejstvoda naj bi v laserjih VFD pri oddajanju uporabili do 30 ton eksploziva, kar bi lahko vplivalo na natančnost sistema vodenja. Zagotoviti je bilo treba tudi odsotnost mehanskega delovanja fragmentov VFD laserjev. Sevanje iz Ramanovega laserja v vodilni sistem naj bi se prenašalo po podzemnem optičnem kanalu. Uporabljal naj bi laser AZh-7T.

Leta 1969 se je na območju GNIIP št. 10 Ministrstva za obrambo ZSSR (vojaška enota 03080, učno raketno obrambno središče Sary-Shagan) na mestu št. 38 (vojaška enota 06544) začela gradnja naprav za eksperimentalno delo na laserskih temah. Leta 1971 je bila gradnja kompleksa zaradi tehničnih razlogov začasno ustavljena, vendar je bila leta 1973, po prilagoditvi projekta, nadaljevana.

Tehnični razlogi (glede na vir - Zarubin PV "Akademik Basov …") so sestavljali dejstvo, da pri mikronski valovni dolžini laserskega sevanja praktično ni bilo mogoče usmeriti snopa na razmeroma majhno območje. Tiste. če je cilj na razdalji več kot 100 km, potem je naravno kotno razhajanje optičnega laserskega sevanja v atmosferi kot posledica raztresenosti 0,0001 stopinj. To so ustanovili v Inštitutu za atmosfersko optiko na sibirskem oddelku Akademije znanosti ZSSR v Tomsku, posebej ustvarjenem za zagotavljanje izvajanja programa za ustvarjanje laserskega orožja, ki ga je vodil Acad. V. E. Zuev. Iz tega je sledilo, da bo točka laserskega sevanja na razdalji 100 km premera najmanj 20 metrov, gostota energije na površini 1 kvadratnega cm pri skupni energiji laserskega vira 1 MJ pa bi bila manjša od 0,1 J / cm 2. To je premalo zada bi zadeli raketo (da bi v njej ustvarili luknjo 1 cm2 in jo pod pritiskom) potrebovali več kot 1 kJ / cm2. In če naj bi sprva uporabljali WFD laserje na kompleksu, so se potem, ko so ugotovili težavo s fokusiranjem žarka, razvijalci začeli nagibati k uporabi dvostopenjskih kombinatorskih laserjev, ki temeljijo na Ramanovem raztresenju.

Zasnova vodilnega sistema je izvedla GOI (P. P. Zakharov) skupaj z LOMO (R. M. Kasherininov, B. Y. Gutnikov). Visoko natančen končni prstan je nastal v tovarni boljševikov. Visoko natančne pogone in menjalnike brez vretena za vrteče se ležaje je razvil Centralni raziskovalni inštitut za avtomatizacijo in hidravliko s sodelovanjem Moskovske državne tehnične univerze Bauman. Glavna optična pot je bila v celoti narejena na ogledalih in ni vsebovala prozornih optičnih elementov, ki bi jih lahko uničili sevanje.

Leta 1975 je skupina oblikovalcev v centralnem biroju za oblikovanje Luch na čelu z VK Orlov predlagala opustitev eksplozivnih laserjev WFD z dvostopenjsko shemo (SRS) in jih nadomestila z PD-laserji z električnim praznjenjem. To je zahtevalo še eno revizijo in prilagoditev zapletene zasnove. Uporabljal naj bi laser FO-13 z energijo impulza 1 mJ. Navsezadnje zmogljivosti z bojnimi laserji niso bili nikoli dokončani in začeti obratovati. Zgrajen in uporabljen je bil le sistem vodenja kompleksa.

Akademik Akademije znanosti SSSR B. V. Bunkin (NPO Almaz) je bil imenovan za generalnega oblikovalca eksperimentalnih del na "objektu 2506" (kompleksu protiletalskih obrambnih orožij "Omega", "objektu 2505" (CWS PRO in PKO "Terra -3 ″) - dopisni član Akademije znanosti ZSSR ND Ustinov (Centralni oblikovalni urad „Luch“). Znanstveni vodja dela je akademik E. P. Velikhov, podpredsednik Akademije znanosti ZSSR. Iz vojaške enote 03080 je analizo delovanja prvih prototipov laserskih sredstev PSO in protiraketne obrambe nadzoroval vodja 4. oddelka 1. oddelka, inženir-podpolkovnik G. I. Semenikhin. Od 4. GUMO od leta 1976 je nadzor nad razvojem in preizkušanjem orožja in vojaške opreme, ki temelji na novih fizikalnih načelih z uporabo laserjev, vodil vodja oddelka, ki je leta 1980 postal dobitnik Leninove nagrade za ta cikel dela, polkovnik Yu. V. Rubanenko. Na "objektu 2505" ("Terra-3") je gradnja potekala najprejna kontrolnem in strelnem položaju (KOP) 5Zh16K ter na območjih "G" in "D". Že novembra 1973 so bila na KOP izvedena prva poskusna bojna dela v razmerah na poligonu. Leta 1974 je bila za povzetek opravljenega dela pri ustvarjanju orožja po novih fizikalnih načelih organizirana razstava na poligonu v "coni G", ki prikazuje najnovejša orodja, ki jih je na tem področju razvila celotna industrija ZSSR. Razstavo je obiskal obrambni minister maršala Sovjetske zveze A. A. Grečko. Borbeno delo je potekalo s pomočjo posebnega generatorja. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič na testnem mestu je laser v kratkem dosegu zadel motiv velikosti pet kopencev. Leta 1974 je bila za povzetek opravljenega dela pri ustvarjanju orožja po novih fizikalnih načelih organizirana razstava na poligonu v "coni G", ki prikazuje najnovejša orodja, ki jih je na tem področju razvila celotna industrija ZSSR. Razstavo je obiskal minister za obrambo ZSSR Maršal Sovjetske zveze A. A. Grečko. Borbeno delo je potekalo s pomočjo posebnega generatorja. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič na testnem mestu je laser v kratkem dosegu zadel motiv velikosti pet kopencev. Leta 1974 so, da bi povzeli delo na področju ustvarjanja orožja po novih fizikalnih načelih, na testnem poligonu v "coni G" organizirali razstavo, ki prikazuje najnovejša orodja, ki jih je na tem področju razvila celotna industrija ZSSR. Razstavo je obiskal minister za obrambo ZSSR Maršal Sovjetske zveze A. A. Grečko. Borbeno delo je potekalo s pomočjo posebnega generatorja. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič na testnem mestu je laser na kratkem dosegu zadel laser velikosti kovanca za pet kopecev. Borbeno delo je potekalo s pomočjo posebnega generatorja. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič na testnem mestu je laser v kratkem dosegu zadel motiv velikosti pet kopencev. Borbeno delo je potekalo s pomočjo posebnega generatorja. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič na testnem mestu je laser v kratkem dosegu zadel motiv velikosti pet kopencev.

Image
Image

Prvotna zasnova kompleksa Terra-3 leta 1969, končna zasnova leta 1974 in obseg izvedenih komponent kompleksa. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

Doseženi uspehi so pospešili delo pri ustvarjanju eksperimentalnega bojnega laserskega kompleksa 5N76 "Terra-3". Kompleks je bil sestavljen iz zgradbe 41 / 42V (južna zgradba, včasih imenovana "41. mesto"), v kateri je bilo komandno-računalniško središče, ki temelji na treh računalnikih M-600, natančen laserski lokator 5N27 - analogni laserski lokator LE-1 / 5N26 (glej zgoraj), sistem prenosa podatkov, univerzalni časovni sistem, sistem posebne tehnične opreme, komunikacije, signalizacija. Preskusno delo na tej strukturi je izvedel 5. oddelek 3. testnega kompleksa (vodja oddelka, polkovnik I. V. Nikulin). Toda na kompleksu 5N76 je bilo ozko grlo zaostanek pri razvoju zmogljivega posebnega generatorja za izvajanje tehničnih značilnosti kompleksa. Odločeno je bilo namestiti eksperimentalni generatorski modul (simulator z CO2 laserjem) z doseženimi lastnostmi za testiranje algoritma boja. Za ta modul je bilo treba zgraditi strukturo 6A (stavba jug – sever, včasih imenovana „Terra-2“) nedaleč od stavbe 41 / 42B. Problem posebnega generatorja ni bil nikoli rešen. Konstrukcija za bojni laser je bila postavljena severno od "mesta 41", do nje je vodil predor s komunikacijami in sistemom za prenos podatkov, vendar namestitev bojnega laserja ni bila izvedena.do njega je vodil predor s komunikacijami in sistemom za prenos podatkov, vendar namestitev bojnega laserja ni bila izvedena.do njega je vodil predor s komunikacijami in sistemom za prenos podatkov, vendar namestitev bojnega laserja ni bila izvedena.

Preskusi sistema vodenja so se začeli v letih 1976-1977, vendar delo na glavnih strelnih laserjih ni zapustilo faze načrtovanja in po vrsti srečanj z ministrom za obrambno industrijo ZSSR S. A. Zverevim je bilo odločeno, da se Terra- 3 ″. Leta 1978 je bil s soglasjem ministrstva za obrambo ZSSR program za oblikovanje kompleksa 5N76 "Terra-3" uradno zaprt. Naprava ni bila dana v pogon in ni delovala v celoti, ni reševala bojnih nalog. Gradnja kompleksa ni bila dokončana - sistem vodenja je bil nameščen v celoti, vgrajeni so bili pomožni laserji lokatorja usmerjevalnega sistema in simulator silovitega snopa.

Leta 1979 je bil v namestitev vključen rubinski laser - simulator bojnega laserja - niz 19 rubinskih laserjev. In leta 1982 jo je dopolnil CO2 laser. Poleg tega je kompleks vključeval informacijski kompleks, zasnovan za zagotavljanje delovanja vodilnega sistema, sistema vodenja in držanja snopa z visoko preciznim laserskim lokatorjem 5N27, ki je zasnovan za natančno določanje koordinat cilja. Zmogljivosti 5N27 so omogočile ne le določitev dosega do cilja, temveč tudi pridobitev natančnih značilnosti vzdolž njegove poti, oblike predmeta, njegove velikosti (ne koordinatne informacije). S pomočjo 5N27 so bila izvedena opazovanja vesoljskih predmetov. Kompleks je izvajal teste na vpliv sevanja na tarčo z namenom laserskega žarka na tarčo. Kompleks je bil uporabljen za izvajanje raziskav ciljanja laserskega žarka majhne moči na aerodinamične cilje in proučevanja širjenja laserskega žarka v atmosferi.

Leta 1988 so bili opravljeni testi usmerjevalnega sistema za umetne zemeljske satelite, do leta 1989 pa se je delo na laserskih temah začelo skrčiti. Leta 1989 je bila na Velikhovo pobudo skupina ameriških znanstvenikov in kongresnikov prikazana namestitev "Terra-3". Konec devetdesetih let so bila vsa dela na kompleksu ustavljena. Od leta 2004 je bila glavna zgradba kompleksa še nedotaknjena, do leta 2007 pa je bila večina zgradbe razstavljena. Manjkajo tudi vsi kovinski deli kompleksa.

Shema konstrukcije 41 / 42V kompleksa 5N76 Terra-3
Shema konstrukcije 41 / 42V kompleksa 5N76 Terra-3

Shema konstrukcije 41 / 42V kompleksa 5N76 Terra-3.

Glavni del stavbe 41 / 42B kompleksa 5H76 Terra-3 - ciljajo na teleskop in zaščitno kupolo, ujeti med obiskom ameriške delegacije, 1989
Glavni del stavbe 41 / 42B kompleksa 5H76 Terra-3 - ciljajo na teleskop in zaščitno kupolo, ujeti med obiskom ameriške delegacije, 1989

Glavni del stavbe 41 / 42B kompleksa 5H76 Terra-3 - ciljajo na teleskop in zaščitno kupolo, ujeti med obiskom ameriške delegacije, 1989

Image
Image
Sistem vodenja kompleksa Terra-3 z laserskim lokatorjem (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)
Sistem vodenja kompleksa Terra-3 z laserskim lokatorjem (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011)

Sistem vodenja kompleksa Terra-3 z laserskim lokatorjem (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine nastanka visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev, 2011).

- 1984 10. oktobra - laserski lokator 5N26 / LE-1 je izmeril parametre cilja - vesoljskega plovila Challenger za večkratno uporabo (ZDA). Jeseni 1983 je maršal Sovjetske zveze DF Ustinov predlagal, naj poveljnik čet ABM in PKO Ju. Votintsev uporabi laserski kompleks za spremljanje "shuttlea". Takrat je v kompleksu izvajala izboljšave skupina 300 specialistov. To je poročil Yu Votintsev na ministrstvu za obrambo. 10. oktobra 1984 je med 13. poletom shuttlea Challenger (ZDA), ko so njegove orbite potekale na območju testnega mesta Sary-Shagan, izveden poskus z lasersko instalacijo, ki deluje v načinu zaznavanja z najmanjšo sevalno močjo. Orbita vesoljskega plovila v tistem času je znašala 365 km, domet nagnjenega zaznavanja in sledenja je bil 400-800 km. Natančno ciljno oznako laserske instalacije je izdal radarski kompleks 5N25 "Argun".

Kot je pozneje poročala posadka Challengerja, je ladja med letom nad območjem Balkhash nenadoma prekinila komunikacijo, prišlo je do motenj v opremi in sami astronavti so se počutili slabo. Američani so ga začeli razvrščati. Kmalu so ugotovili, da je bila posadka podvržena nekemu umetnemu vplivu iz ZSSR, in so razglasili uradni protest. Na podlagi humanih razlogov laserske naprave in del radioinženirskih kompleksov testnega mesta, ki imajo velik energetski potencial, niso bili uporabljeni za spremstvo šatlov. Ameriški delegaciji so avgusta 1989 pokazali del laserskega sistema, namenjenega usmerjanju laserja na objekt.

Če obstaja možnost, da se z laserjem izstreli strateška izstrelkovna bojna glava, ko je že vstopila v ozračje, bo verjetno mogoče tudi napasti aerodinamične cilje: letala, helikopterje in križarke? Za to težavo so poskrbeli tudi v našem vojaškem oddelku in kmalu po začetku Terra-3 je bila izdana odredba o začetku projekta Omega, laserskega sistema za zračno obrambo. To se je zgodilo konec februarja 1967. Izdelava protivavionskega laserja je bila zaupana oblikovalskemu uradu Strela (nekoliko kasneje se bo preimenoval v centralni biro za oblikovanje Almaz). Relalo hitro je Strela izvedla vse potrebne izračune in oblikovala približen videz protiletalskega laserskega kompleksa (za udobje bomo uvedli izraz ZLK). Zlasti je bilo treba energijo žarka dvigniti na vsaj 8-10 megajoulov. Prvič, ZLK je bil ustvarjen s pozornostjo na praktično uporabo, in drugič, treba je hitro streljati aerodinamični cilj,dokler ne doseže cilja, ki ga potrebuje (za letala je to izstrelitev rakete, izstrelitev bombe ali cilj v primeru križarskih raket). Zato so se odločili, da bodo energijo "salve" naredili približno enako eksplozijski energiji bojne glave protiletalske rakete.

Image
Image

Leta 1972 je na testno mesto Sary-Shagan prispela prva oprema iz Omege. Sestavljanje kompleksa je potekalo na t.i. objekt 2506 ("Terra-3" je delal na objektu 2505). Eksperimentalni ZLK ni vključeval bojnega laserja - še ni bil pripravljen - namesto njega je bil nameščen simulator sevanja. Preprosto povedano, laser je manj močan. Naprava je imela tudi laserski lokator-daljinomer za odkrivanje, identifikacijo in predhodno ciljanje. S simulatorjem sevanja so izdelali sistem vodenja in preučili interakcijo laserskega žarka z zrakom. Laserski simulator je bil izdelan po t.i. Tehnologija stekla z neodimom, radarski daljinomer je temeljil na rubinskih oddajnikih. Poleg značilnosti delovanja laserskega sistema zračne obrambe, ki je bila nedvomno uporabna, so bile ugotovljene tudi številne pomanjkljivosti. Glavni je napačna izbira laserskega sistema za boj. Razkrilo je,da neodim steklo ne more zagotoviti potrebne moči. Preostale težave smo rešili brez večjih težav z manj krvi.

Vse izkušnje, pridobljene med testiranji "Omega", so bile uporabljene pri ustvarjanju kompleksa "Omega-2". Njegov glavni del - bojni laser - je bil zdaj zgrajen na hitro tekočem plinskem sistemu z električnim črpanjem. Kot aktivni medij je bil izbran ogljikov dioksid. Sistem ciljanja je bil narejen na podlagi televizijskega sistema Karat-2. Rezultat vseh izboljšav je bil naplavin tarče RUM-2B kajenje na tleh, prvič se je to zgodilo 22. septembra 1982. Med testiranji "Omega-2" je bilo ustreljenih še več tarč, kompleks je bil celo priporočen za uporabo v četah, vendar ne le da je presegel, celo dohiteval značilnosti obstoječih sistemov zračne obrambe, laser ni mogel.