Bekjemp Lasersystemer I Sovjetunionen - Alternativ Visning

Innholdsfortegnelse:

Bekjemp Lasersystemer I Sovjetunionen - Alternativ Visning
Bekjemp Lasersystemer I Sovjetunionen - Alternativ Visning

Video: Bekjemp Lasersystemer I Sovjetunionen - Alternativ Visning

Video: Bekjemp Lasersystemer I Sovjetunionen - Alternativ Visning
Video: När Sverige fanns: Olof Palme besöker Moskva och Sovjet 1976, del 1 2024, November
Anonim

Vitenskapelig-eksperimentelt kompleks "Terra-3" i henhold til amerikanske ideer. I USA ble det antatt at komplekset var designet for anti-satellittmål med overgangen til missilforsvar i fremtiden. Tegningen ble først presentert av den amerikanske delegasjonen under Genève-samtalene i 1978. Utsikt fra sør-øst.

Ideen om å bruke en høyenergilaser for å ødelegge ballistiske missiler i sluttfasen av stridshoder ble formulert i 1964 av NG Basov og ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Høsten 1965 sendte N. G. Basov, vitenskapelig leder for VNIIEF Yu. B. Khariton, visedirektør for GOI for vitenskapelig arbeid, E. N. Tsarevsky, og sjefsdesigner for Vympel OKB, G. V. Kisunko, et notat til CPSUs sentralkomité. som snakket om den grunnleggende muligheten for å slå stridshoder av ballistiske missiler med laserstråling og foreslo å utplassere et passende eksperimentelt program. Forslaget ble godkjent av sentralkomiteen i CPSU, og programmet for arbeid med å opprette en laserfyringsenhet for missilforsvarsoppgaver, utarbeidet i fellesskap av OKB Vympel, FIAN og VNIIEF, ble godkjent ved et regjeringsvedtak i 1966.

Forslagene var basert på FIAN-studien av høyenergi-fotodissosieringslasere (PDL-er) basert på organiske jodider og forslaget fra VNIIEF om å "pumpe" PDL-er ved "lys av en sterk sjokkbølge skapt i en inert gass av en eksplosjon." State Optical Institute (GOI) har også sluttet seg til arbeidet. Programmet fikk navnet "Terra-3" og sørget for opprettelse av lasere med en energi på mer enn 1 MJ, samt opprettelse av et vitenskapelig og eksperimentelt fyringslaserkompleks (NEC) 5N76 på deres basis på Balkhash-treningsplassen, der ideene til et lasersystem for missilforsvar skulle testes under naturlige forhold. NG Basov ble utnevnt til vitenskapelig veileder for "Terra-3" -programmet.

I V6, fra Vympel Design Bureau, separerte SKB-teamet, på grunnlag av hvilket Luch Central Design Bureau (senere NPO Astrophysics) ble dannet, som ble betrodd implementeringen av Terra-3-programmet.

Rester av struktur 41 / 42B med et 5H27-laserlokaliseringskompleks av et 5H76 "Terra-3" -skuddkompleks, foto 2008
Rester av struktur 41 / 42B med et 5H27-laserlokaliseringskompleks av et 5H76 "Terra-3" -skuddkompleks, foto 2008

Rester av struktur 41 / 42B med et 5H27-laserlokaliseringskompleks av et 5H76 "Terra-3" -skuddkompleks, foto 2008

Teleskop TG-1 fra LE-1-laserlokalisatoren, Sary-Shagan-teststedet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Teleskop TG-1 fra LE-1-laserlokalisatoren, Sary-Shagan-teststedet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Teleskop TG-1 fra LE-1-laserlokalisatoren, Sary-Shagan-teststedet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Arbeid under Terra-3-programmet utviklet i to hovedretninger: laservidde (inkludert problemet med målvalg) og laserødeleggelse av stridshoder på ballistiske missiler. Arbeidet med programmet ble forutrettet av følgende bragder: I 1961 oppstod ideen om å lage fotodissosieringslasere (Rautian og Sobelman, FIAN), og i 1962 begynte studier av laser fra OKB "Vympel" sammen med FIAN, og det ble også foreslått å bruke strålingen fra sjokkfronten bølger for optisk pumping av en laser (Krokhin, FIAN, 1962). I 1963 begynte Vympel Design Bureau utviklingen av LE-1-laserlokaliseringsprosjektet.

FIAN undersøkte et nytt fenomen innen ulineær laseroptikk - bølgefront reversering av stråling. Dette er en stor oppdagelse

Salgsfremmende video:

tillatt i fremtiden i en helt ny og meget vellykket tilnærming til å løse en rekke problemer innen fysikk og teknologi for høykraftslasere, først og fremst problemene med å danne en ekstremt smal bjelke og dens ultra-presise sikte mot et mål. For første gang var det i Terra-3-programmet at spesialister fra VNIIEF og FIAN foreslo å bruke bølgefrontsvingning for å lede og levere energi til et mål.

I 1994 sa NG Basov, som svarte på et spørsmål om resultatene av laserprogrammet Terra-3,: "Vel, vi har bestemt at ingen kan skyte ned et ballistisk missilstridshode med en laserstråle, og vi har gjort store fremskritt i lasere …". På slutten av 1990-tallet ble alt arbeid ved anleggene i Terra-3-komplekset avviklet.

Underprogrammer og forskningsinstruksjoner "Terra-3"

Kompleks 5N26 med en laserlokalisering LE-1 under programmet "Terra-3"

Lasersøkers potensielle evne til å gi en spesielt høy nøyaktighet av målinger av målposisjonen ble studert ved Vympel Design Bureau, som startet i 1962. Som et resultat av at Vympel Design Bureau brukte prognosene fra N. G. Basov-gruppen, studier i begynnelsen av 1963 i Military -Industriell kommisjon (det militærindustrielle komplekset, regjeringsorganet for det militærindustrielle komplekset i USSR) ble presentert et prosjekt for å lage en eksperimentell laserlokalisering for missilforsvar, som fikk kodenavnet LE-1. Beslutningen om å lage et eksperimentelt oppsett på testområdet Sary-Shagan med en rekkevidde på opptil 400 km ble godkjent i september 1963. I 1964-1965. utviklingen av prosjektet ble utført på Vympel Design Bureau (G. E. Tikhomirovs laboratorium). Utformingen av de optiske systemene til radaren ble utført av State Optical Institute (laboratorium fra P. P. Zakharov). Byggingen av anlegget begynte på slutten av 1960-tallet.

Prosjektet var basert på FIANs arbeid med forskning og utvikling av rubinlasere. Radaren skulle søke etter mål på kort tid i "feilfeltet" til radarer, som ga målbetegnelse til laserlokalisereren, som krevde svært høye gjennomsnittlige krefter av laseremitteren på den tiden. Det endelige valget av lokalisatorens struktur bestemte den virkelige tilstanden til arbeidet med rubinlasere, hvis oppnåelige parametere i praksis viste seg å være mye lavere enn de opprinnelig antok: gjennomsnittlig effekt for en laser i stedet for de forventede 1 kW var omtrent 10 watt i de årene. Eksperimenter utført i laboratoriet til N. G. Basov ved Lebedev Physical Institute viste at å øke effekten ved å successivt forsterke lasersignalet i en kjede (kaskade) med laserforsterkere, slik det først ble antatt, bare er mulig opp til et visst nivå. For kraftig stråling ødela selve laserkrystallene. Vanskeligheter oppsto også forbundet med termooptiske forvrengninger av stråling i krystaller.

I denne forbindelse var det ikke nødvendig å installere en radar i radaren, men 196 lasere som vekselvis opererte med en frekvens på 10 Hz med en energi per puls på 1 J. Den totale gjennomsnittlige strålingseffekten til den flerkanalslaser-senderen til lokalisatoren var omtrent 2 kW. Dette førte til en betydelig komplikasjon av ordningen hans, som var flervei både når han sendte ut og registrerte et signal. Det var nødvendig å lage høye hastighets optiske enheter for dannelse, bytte og føring av 196 laserstråler, som bestemte søkefeltet i målområdet. I mottakerapparatet til lokalisatoren ble det brukt en rekke 196 spesialdesignede PMT-er. Oppgaven ble komplisert av feil assosiert med store, bevegelige optisk-mekaniske systemer i teleskopet og optisk-mekaniske brytere til lokalisatoren, samt med forvrengninger introdusert av atmosfæren. Den totale lengden på den optiske banen til radaren nådde 70 m og inkluderte mange hundrevis av optiske elementer - linser, speil og plater, inkludert bevegelige, hvis innbyrdes innretning måtte opprettholdes med høyeste nøyaktighet.

Image
Image
Image
Image
Sender lasere fra LE-1-lokalisatoren, Sary-Shagan treningsplass (opptak fra dokumentarfilmen Beam Masters, 2009)
Sender lasere fra LE-1-lokalisatoren, Sary-Shagan treningsplass (opptak fra dokumentarfilmen Beam Masters, 2009)

Sender lasere fra LE-1-lokalisatoren, Sary-Shagan treningsplass (opptak fra dokumentarfilmen Beam Masters, 2009).

En del av den optiske banen til LE-1-laserlokalisereren, Sary-Shagan treningsplass (rammer av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009 og Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009)
En del av den optiske banen til LE-1-laserlokalisereren, Sary-Shagan treningsplass (rammer av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009 og Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009)

En del av den optiske banen til LE-1-laserlokalisereren, Sary-Shagan treningsplass (rammer av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009 og Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009).

I 1969 ble LE-1-prosjektet overført til Luch Central Design Bureau i USSR Ministry of Defense Industry. ND Ustinov ble utnevnt til sjefsdesigner av LE-1. I 1970-1971. utviklingen av LE-1 locator ble fullført som en helhet. Et bredt samarbeid av virksomheter innen forsvarsindustri deltok i etableringen av lokaliseringen: av innsatsen fra LOMO og Leningrad-anlegget "Bolsjevik" ble et teleskop TG-1, unikt med tanke på komplekset av parametere, opprettet for LE-1, sjefsdesigneren av teleskopet var B. K. Ionesiani (LOMO). Dette teleskopet med en hovedspeildiameter på 1,3 m ga en høy optisk kvalitet på laserstrålen når den opererte med hastigheter og akselerasjoner hundrevis av ganger høyere enn klassiske astronomiske teleskoper. Mange nye radarknuter ble opprettet: skannings- og koblingssystemer med høy hastighet for styring av laserstrålen, fotodetektorer,elektroniske signalbehandlings- og synkroniseringsenheter og andre enheter. Kontrollen av lokalisatoren var automatisk ved bruk av datateknologi; lokalisatoren ble koblet til radarstasjonene i polygonet ved hjelp av digitale datalinjer.

Med deltakelse fra Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol) ble det utviklet en lasersender som inkluderte 196 lasere som var veldig avanserte på det tidspunktet, et system for deres kjøling og strømforsyning. For LE-1 ble produksjonen av laser rubinkrystaller av høy kvalitet, ikke-lineære KDP-krystaller og mange andre elementer organisert. I tillegg til N. Ustinov ble utviklingen av LE-1 ledet av O. A. Ushakov, G. E. Tikhomirov og S. V. Bilibin.

Byggingen av anlegget begynte i 1973. I 1974 ble justeringsarbeidet fullført og testing av anlegget med TG-1-teleskopet til LE-1-lokalisatoren startet. I løpet av testene oppnådde man i 1975 en sikker plassering av et mål av flytypen i en avstand på 100 km, og arbeidet begynte med plasseringen av stridshoder av ballistiske missiler og satellitter. 1978-1980 Ved hjelp av LE-1 ble det utført banemålinger med høy presisjon og føring av missiler, stridshoder og romgjenstander. I 1979 ble LE-1-laserlokalisatoren akseptert for nøyaktig banemåling for felles vedlikehold av militær enhet 03080 (GNIIP nr. 10 i USSR Defense Defense, Sary-Shagan). For opprettelsen av LE-1-lokalisatoren i 1980 ble de ansatte i det sentrale designbyrået "Luch" tildelt Lenin og statsprisene i USSR. Aktivt arbeid på LE-1 locator, inkl. Mva. med modernisering av deler av elektroniske kretsløp og annet utstyr,fortsatte til midten av 1980-tallet. Det ble arbeidet for å skaffe ikke-koordinert informasjon om objekter (informasjon om formen til objekter, for eksempel). 10. oktober 1984 målte 5N26 / LE-1 laserlokalisatoren parametrene til målet - Challenger-gjenbrukbare romfartøyet (USA) - se Status-delen nedenfor for detaljer.

TTX-lokalisering 5N26 / LE-1:

Antall lasere i banen - 196 stk.

Optisk banelengde - 70 moh

Enhetseffekt gjennomsnitt - 2 kW

Lokalisering av område - 400 km (i henhold til prosjektet)

Koordinering av bestemmelsesnøyaktighet:

- etter rekkevidde - ikke mer enn 10 m (i henhold til prosjektet)

- i høyden - flere buesekunder (i henhold til prosjektet)

Teleskop TG-1 fra LE-1 laserlokalisering, Sary-Shagan treningsplass (ramme av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009)
Teleskop TG-1 fra LE-1 laserlokalisering, Sary-Shagan treningsplass (ramme av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009)

Teleskop TG-1 fra LE-1 laserlokalisering, Sary-Shagan treningsplass (ramme av dokumentarfilmen Beam Masters, 2009).

Teleskop TG-1 fra LE-1 laser locator - den beskyttende kuppelen skiftes gradvis mot venstre, Sary-Shagan polygon (ramme av dokumentarfilmen Beam Lords, 2009)
Teleskop TG-1 fra LE-1 laser locator - den beskyttende kuppelen skiftes gradvis mot venstre, Sary-Shagan polygon (ramme av dokumentarfilmen Beam Lords, 2009)

Teleskop TG-1 fra LE-1 laser locator - den beskyttende kuppelen skiftes gradvis mot venstre, Sary-Shagan polygon (ramme av dokumentarfilmen Beam Lords, 2009).

Teleskop TG-1 av laserlokalisator LE-1 i arbeidsstilling, Sary-Shagan treningsplass (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009)
Teleskop TG-1 av laserlokalisator LE-1 i arbeidsstilling, Sary-Shagan treningsplass (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009)

Teleskop TG-1 av laserlokalisator LE-1 i arbeidsstilling, Sary-Shagan treningsplass (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentasjon. 2009).

Studie av fotodissosieringsjodlasere (PFDL) under programmet "Terra-3"

Den første laboratoriefotodissosiasjonslaser (PDL) ble opprettet i 1964 av J. V. Kasper og G. S. Pimentel. Fordi analyse viste at opprettelsen av en superkraftig rubinelaser pumpet av en blitslampe viste seg å være umulig, da i 1965 N. G. Basov og O. N. ideen om å bruke som en strålingskilde for optisk pumping av høy effekt og strålingsenergi fra sjokkfronten i xenon. Det ble også antatt at et ballistisk missils stridshode ville bli beseiret på grunn av den reaktive effekten av hurtig fordampning under påvirkning av laser fra en del av stridshodens skall. Slike PDL-er er basert på den fysiske ideen som ble formulert tilbake i 1961 av S. G. Rautian og I. I. Sobel'man, som teoretisk visteat det er mulig å oppnå eksiterte atomer eller molekyler ved fotodissosiering av mer komplekse molekyler når de bestråles med en kraftig (ikke-laser) lysstrøm. Arbeidet med eksplosiv FDL (VFDL) som en del av Terra-3-programmet ble lansert i samarbeid med FIAN (V. S. Zuev, theory of VFDL), VNIIEF (G. A. Kirillov, eksperimenter med VFDL), Central Design Bureau "Luch" med deltakelse fra GOI, GIPH og andre virksomheter. På kort tid ble banen ført fra små og mellomstore prototyper til en rekke unike VFDL-prøver med høy energi produsert av industrivirksomheter. Et kjennetegn ved denne laserklassen var deres disponeringsevne - VFD-laseren eksploderte under drift, fullstendig ødelagt. Kirillov, eksperimenter med VFDL), Central Design Bureau "Luch" med deltagelse av GOI, GIPH og andre virksomheter. På kort tid ble banen ført fra små og mellomstore prototyper til en rekke unike VFDL-prøver med høy energi produsert av industrivirksomheter. Et kjennetegn ved denne laserklassen var deres disponeringsevne - VFD-laseren eksploderte under drift, fullstendig ødelagt. Kirillov, eksperimenter med VFDL), Central Design Bureau "Luch" med deltagelse av GOI, GIPH og andre virksomheter. På kort tid ble banen ført fra små og mellomstore prototyper til en rekke unike VFDL-prøver med høy energi produsert av industrivirksomheter. Et kjennetegn ved denne laserklassen var deres disponeringsevne - VFD-laseren eksploderte under drift, fullstendig ødelagt.

Skjematisk diagram over VFDL-drift (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Skjematisk diagram over VFDL-drift (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Skjematisk diagram over VFDL-drift (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

De første eksperimentene med PDL, utført i 1965-1967, ga meget oppmuntrende resultater, og ved utgangen av 1969 på VNIIEF (Sarov) under ledelse av S. B. Kormer med deltakelse av forskere fra FIAN og GOI ble utviklet, samlet og testet PDL-er med strålingspulsenergier på hundretusenvis av joule, som var omtrent 100 ganger høyere enn for noen laser kjent i disse årene. Selvfølgelig var det ikke mulig å komme til opprettelse av jod-PDL-er med ekstremt høye energier på en gang. Ulike versjoner av laserdesignet er testet. Et avgjørende trinn i implementeringen av en gjennomførbar design egnet for å oppnå høye strålingsenergier ble gjort i 1966, da det som et resultat av en studie av eksperimentelle data ble vist at forslaget fra forskere fra FIAN og VNIIEF (1965) om å fjerne kvartsveggen som skiller pumpens strålingskilde og aktivt miljø kan implementeres. Den generelle utformingen av laseren ble betydelig forenklet og redusert til et skall i form av et rør, inne i eller på ytterveggen som en langstrakt eksplosiv ladning befant seg i, og i endene var det speil på den optiske resonatoren. Denne tilnærmingen gjorde det mulig å designe og teste lasere med en arbeidshulldiameter på mer enn en meter og en lengde på titalls meter. Disse laserne ble satt sammen fra standard seksjoner som var omtrent 3 m lange.

Noe senere (siden 1967) ble et team av gassdynamikk og laserteknikere ledet av VK Orlov, som ble dannet ved Vympel Design Bureau og deretter overført til Luch Central Design Bureau, med hell engasjert i forskning og design av en eksplosivt pumpet PDL. I løpet av arbeidet ble dusinvis av spørsmål vurdert: fra fysikken i prosessene med forplantning av sjokk og lysbølger i et lasermedium til teknologien og kompatibiliteten til materialer og opprettelsen av spesialverktøy og metoder for måling av parametrene til laserstråling med høy effekt. Det var også spørsmål om eksplosjonsteknologi: driften av laseren krevde å få en ekstremt "glatt" og rett front av sjokkbølgen. Dette problemet ble løst, ladningene ble designet og metoder for deres detonering ble utviklet, noe som gjorde det mulig å oppnå den nødvendige glatte sjokkfronten. Opprettelsen av disse VFDL-ene gjorde det mulig å begynne eksperimenter for å studere effekten av høyintensiv laserstråling på materialer og målstrukturer. Arbeidet med målekomplekset ble levert av GOI (I. M. Belousova).

Testområde for VFD-lasere VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Testområde for VFD-lasere VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Testområde for VFD-lasere VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Image
Image
Image
Image

Studie av effekten av laserstråling på materialer under "Terra-3" -programmet

Et omfattende forskningsprogram ble utført for å undersøke effekten av høyenergi laserstråling på forskjellige objekter. Stålprøver, forskjellige prøver av optikk og forskjellige påførte gjenstander ble brukt som "mål". Generelt ledet B. V. Zamyshlyaev retningen for studier av innvirkningen på objekter, og A. Bonch-Bruevich ledet forskningsretningen om strålingsstyrken til optikk. Arbeidet med programmet ble utført fra 1968 til 1976.

Virkningen av VEL-stråling på kledningselementet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Virkningen av VEL-stråling på kledningselementet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Virkningen av VEL-stråling på kledningselementet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyenergilasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Image
Image
Stålprøve på 15 cm. Eksponering for solid-state laser. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Stålprøve på 15 cm. Eksponering for solid-state laser. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Stålprøve på 15 cm. Eksponering for solid-state laser. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Virkningen av VEL-stråling på optikk (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Virkningen av VEL-stråling på optikk (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Virkningen av VEL-stråling på optikk (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Fra historien om etableringen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Virkningen av en høyenergi-CO2-laser på et modellfly, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Virkningen av en høyenergi-CO2-laser på et modellfly, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Virkningen av en høyenergi-CO2-laser på et modellfly, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyenergilaser og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Undersøkelse av høytekniske elektriske utladningslasere under "Terra-3" -programmet

Gjenbrukbare PDL-er med elektrisk utladning krevde en veldig kraftig og kompakt pulserende elektrisk strømkilde. Som en slik kilde ble det besluttet å bruke eksplosive magnetiske generatorer, hvis utvikling ble utført av VNIIEF-teamet ledet av A. I. Pavlovsky til andre formål. Det skal bemerkes at A. D. Sakharov også var opprinnelsen til disse verkene. Eksplosive magnetiske generatorer (ellers kalles de magneto-kumulative generatorer), som konvensjonelle PD-lasere, blir ødelagt under drift når ladningen deres eksploderer, men kostnadene deres er mange ganger lavere enn kostnadene for en laser. Eksplosjonsmagnetiske generatorer, spesielt designet for elektrisk utladning av kjemiske fotodissosieringslasere av A. I. Pavlovsky og kolleger, bidro til opprettelsen i 1974 av en eksperimentell laser med en strålingsenergi per puls på omtrent 90 kJ. Testene av denne laseren ble fullført i 1975.

I 1975 foreslo en gruppe designere ved Luch Central Design Bureau, ledet av VK Orlov, å forlate eksplosive WFD-lasere med et totrinnsskjema (SRS) og erstatte dem med PD-lasere med elektrisk utladning. Dette krevde nok en revisjon og justering av det komplekse designet. Den skulle bruke en FO-13-laser med en pulsenergi på 1 mJ.

Store elektriske utladningslasere satt sammen av VNIIEF
Store elektriske utladningslasere satt sammen av VNIIEF

Store elektriske utladningslasere satt sammen av VNIIEF.

Studie av høyenergi-elektronstrålestyrte lasere under "Terra-3" -programmet

Arbeidet med en frekvenspuls-laser 3D01 av en megawatt-klasse med ionisering av en elektronstråle begynte på Central Design Bureau "Luch" på initiativ og med deltakelse av N. G. Basov og senere spunnet av i en egen retning i OKB "Raduga" (senere - GNIILTs "Raduga") under ledelse av G. G. Dolgova-Savelyeva. Eksperimentelt arbeid i 1976 med en elektronstrålestyrt CO2-laser oppnådde en gjennomsnittlig effekt på rundt 500 kW med en repetisjonshastighet på opptil 200 Hz. Et skjema med en "lukket" gassdynamisk sløyfe ble brukt. Senere ble det opprettet en forbedret frekvens-pulslaser KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).

Frekvens-puls elektroioniseringslaser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Frekvens-puls elektroioniseringslaser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Frekvens-puls elektroioniseringslaser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Vitenskapelig og eksperimentell skytekompleks 5N76 "Terra-3"

I 1966 begynte Vympel Design Bureau under ledelse av OA Ushakov utviklingen av et utkast til design for Terra-3 eksperimentelt polygonkompleks. Arbeidet med utkastet til design fortsatte til 1969. Militæringeniøren NN Shakhonsky var den umiddelbare veilederen for utviklingen av strukturene. Utplasseringen av komplekset ble planlagt på missilforsvarsstedet i Sary-Shagan. Komplekset var beregnet på å utføre eksperimenter på ødeleggelse av stridshoder av ballistiske missiler med høyt energi-lasere. Utformingen av komplekset ble gjentatte ganger justert i perioden 1966 til 1975. Siden 1969 har designen av Terra-3-komplekset blitt utført av Luch Central Design Bureau under ledelse av MG Vasin. Komplekset skulle opprettes ved hjelp av en totrinns Raman-laser med hovedlaser lokalisert i betydelig avstand (ca. 1 km) fra ledesystemet. Dette ble bestemt av faktumat det i VFD-lasere var ment å bruke opptil 30 tonn eksplosiv når det sendes ut, noe som kan påvirke nøyaktigheten til føringssystemet. Det var også nødvendig å sikre fraværet av mekanisk virkning av fragmenter av VFD-lasere. Stråling fra Raman-laser til føringssystemet skulle overføres gjennom en underjordisk optisk kanal. Den skulle bruke AZh-7T laser.

I 1969, på GNIIP nr. 10 i USSR Defense Defense (militær enhet 03080, Sary-Shagan missilforsvarets opplæringsplass) på stedet nr. 38 (militær enhet 06544), begynte byggingen av fasiliteter for eksperimentelt arbeid med laseremner. I 1971 ble byggingen av komplekset midlertidig stoppet av tekniske grunner, men i 1973, sannsynligvis etter justering av prosjektet, ble det gjenopptatt.

Tekniske grunner (ifølge kilden - Zarubin PV "Akademik Basov …") besto i det faktum at det ved en mikronbølgelengde av laserstråling praktisk talt var umulig å fokusere strålen på et relativt lite område. De. hvis målet er i en avstand på mer enn 100 km, er den naturlige vinkeldivergensen av optisk laserstråling i atmosfæren som et resultat av spredning 0,0001 grader. Dette ble etablert i Institute of Atmospheric Optics ved Siberian Branch ved USSR Academy of Sciences i Tomsk, som ble ledet av Acad. V. E. Zuev. Fra dette fulgte det at laserstrålepunktet i en avstand på 100 km ville ha en diameter på minst 20 meter, og energitettheten over et område på 1 kvadrat cm ved en total laserkildeenergi på 1 MJ ville være mindre enn 0,1 J / cm2. Dette er for lite forfor å treffe en rakett (for å lage et hull på 1 cm2 i den, etter å ha fått den under trykk), kreves det mer enn 1 kJ / cm2. Og hvis det i utgangspunktet skulle bruke VFD-lasere på komplekset, så begynte utviklerne å identifisere problemet med å fokusere bjelken, og lente seg mot bruken av totrinns kombineringslasere basert på Ramanspredning.

Utformingen av veiledningssystemet ble utført av GOI (P. P. Zakharov) sammen med LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya Gutnikov). Den høye presisjon svingringen ble opprettet på bolsjevikanlegget. Drivkretser med høy presisjon og tilbakeslagsfrie girkasser for svinglagre ble utviklet av Central Research Institute of Automation and Hydraulics med deltagelse av Bauman Moscow State Technical University. Den viktigste optiske banen ble fullstendig laget på speil og inneholdt ikke gjennomsiktige optiske elementer som kunne ødelegges av stråling.

I 1975 foreslo en gruppe designere ved Luch Central Design Bureau, ledet av VK Orlov, å forlate eksplosive WFD-lasere med et totrinnsskjema (SRS) og erstatte dem med PD-lasere med elektrisk utladning. Dette krevde nok en revisjon og justering av det komplekse designet. Den skulle bruke en FO-13-laser med en pulsenergi på 1 mJ. Til syvende og sist ble anleggene med kamplasere aldri ferdigstilt og satt i drift. Ble bygget og brukt bare ledelsessystemet til komplekset.

Akademiker fra USSR Academy of Sciences B. V. Bunkin (NPO Almaz) ble utnevnt til generaldesigner av eksperimentelt arbeid på "objekt 2506" ("Omega" -komplekset med forsvarsvåpen mot luftfartøy - CWS PSO), på "objekt 2505" (CWS PRO og PKO "Terra -3 ″) - Tilsvarende medlem av USSR Academy of Sciences ND Ustinov (Central Design Bureau “Luch”). Vitenskapelig veileder for arbeidet er Akademiker E. P. Velikhov, visepresident for USSR Academy of Sciences. Fra militær enhet 03080 ble analysen av funksjonen til de første prototypene av lasermidler for PSO og missilforsvar overvåket av sjefen for den 4. avdelingen for den første avdelingen, ingeniør-løytnant oberst G. I. Semenikhin. Fra fjerde GUMO siden 1976 ble kontrollen over utviklingen og testing av våpen og militært utstyr basert på nye fysiske prinsipper ved bruk av lasere utført av sjefen for avdelingen, som i 1980 ble Lenin-prisvinnere for denne syklusen av arbeid, oberst Yu. V. Rubanenko. Ved "objektet 2505" ("Terra-3") foregikk det først og fremst konstruksjon,ved kontroll- og skyteposisjonen (KOP) 5Zh16K og i sonene "G" og "D". Allerede i november 1973 ble det første eksperimentelle kamparbeidet utført på KOP under forholdene på treningsfeltet. I 1974, for å oppsummere arbeidet med å lage våpen basert på nye fysiske prinsipper, ble det arrangert en utstilling på teststedet i "Zone G" som viser de nyeste verktøyene utviklet av hele USSR-industrien på dette området. Utstillingen ble besøkt av forsvarsministeren for USSR Marshal fra Sovjetunionen A. A. Grechko. Kamparbeid ble utført ved hjelp av en spesiell generator. Kampmannskapet ble ledet av oberstløytnant I. V. Nikulin. For første gang på teststedet ble et mål på størrelse med en fem-kopeck-mynt truffet av en laser på kort avstand. I 1974, for å oppsummere arbeidet med å lage våpen basert på nye fysiske prinsipper, ble det arrangert en utstilling på teststedet i "Zone G" som viser de siste verktøyene utviklet av hele USSR-industrien på dette området. Utstillingen ble besøkt av forsvarsministeren for USSR Marshal fra Sovjetunionen A. A. Grechko. Kamparbeid ble utført ved hjelp av en spesiell generator. Kampmannskapet ble ledet av oberstløytnant I. V. Nikulin. For første gang på teststedet ble et mål på størrelse med en fem-kopeck-mynt truffet av en laser på kort avstand. I 1974, for å oppsummere arbeidet med å lage våpen etter nye fysiske prinsipper, ble det arrangert en utstilling på prøveplassen i "Zone G" som viser de nyeste verktøyene utviklet av hele USSR-industrien på dette området. Utstillingen ble besøkt av forsvarsministeren for USSR Marshal fra Sovjetunionen A. A. Grechko. Kamparbeid ble utført ved hjelp av en spesiell generator. Kampmannskapet ble ledet av oberstløytnant I. V. Nikulin. For første gang på teststedet ble et mål på størrelse med en fem-kopeck-mynt truffet av en laser på kort avstand. Kamparbeid ble utført ved hjelp av en spesiell generator. Kampmannskapet ble ledet av oberstløytnant I. V. Nikulin. For første gang på teststedet ble et mål på størrelse med en fem-kopeck-mynt truffet av en laser på kort avstand. Kamparbeid ble utført ved hjelp av en spesiell generator. Kampmannskapet ble ledet av oberstløytnant I. V. Nikulin. For første gang på teststedet ble et mål på størrelse med en fem-kopeck-mynt truffet av en laser på kort avstand.

Image
Image

Den første utformingen av Terra-3-komplekset i 1969, den endelige designen i 1974 og volumet av de implementerte komponentene i komplekset. (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

Suksessene oppnådde akselerert arbeid med å lage et eksperimentelt kamplaserkompleks 5N76 "Terra-3". Komplekset besto av bygning 41 / 42B (sørlig bygning, noen ganger kalt "41. sted"), som huset et kommando- og datasenter basert på tre M-600 datamaskiner, en nøyaktig laserlokator 5N27 - en analog av LE-1 / 5N26 laserlokator (se over), dataoverføringssystem, universelt tidssystem, system for spesialteknisk utstyr, kommunikasjon, signalering. Testarbeidet med denne strukturen ble utført av den 5. avdelingen i det tredje testkomplekset (instituttleder, oberst I. V. Nikulin). På 5N76-komplekset var flaskehalsen imidlertid etterslepet i utviklingen av en kraftig spesialgenerator for implementering av kompleksets tekniske egenskaper. Det ble besluttet å installere en eksperimentell generatormodul (en simulator med en CO2-laser) med oppnådde egenskaper for å teste kampalgoritmen. Det var nødvendig å bygge struktur 6A for denne modulen (sør-nord bygning, noen ganger kalt "Terra-2") ikke langt fra bygning 41 / 42B. Problemet med spesialgeneratoren ble aldri løst. Strukturen for kamplaser ble reist nord for "Nettsted 41", en tunnel med kommunikasjon og et dataoverføringssystem førte til det, men installasjonen av kamplaser ble ikke utført.en tunnel med kommunikasjon og et dataoverføringssystem førte til den, men installasjonen av en kamplaser ble ikke utført.en tunnel med kommunikasjon og et dataoverføringssystem førte til den, men installasjonen av en kamplaser ble ikke utført.

Tester av veiledningssystemet begynte i 1976-1977, men arbeidet med de viktigste fyringslaserne forlot ikke designstadiet, og etter en serie møter med forsvarsminister i USSR S. A. Zverev ble det besluttet å stenge Terra- 3 ″. I 1978, med samtykke fra USSR Defense Defense, ble programmet for å lage 5N76 "Terra-3" -komplekset offisielt avsluttet. Installasjonen ble ikke satt i drift og fungerte ikke i sin helhet, den løste ikke kampoppdrag. Konstruksjonen av komplekset var ikke helt fullført - føringssystemet ble installert i sin helhet, hjelpelaserne til føringssystemets lokalisator og kraftstrålesimulatoren ble installert.

I 1979 ble en rubinlaser inkludert i installasjonen - en simulator av en kamplaser - en rekke 19 rubinelasere. Og i 1982 ble den supplert med en CO2-laser. I tillegg inkluderte komplekset et informasjonskompleks designet for å sikre at styringssystemet fungerer, et styrings- og stråleholdingssystem med en 5N27 laserpresentator med høy presisjon, designet for å nøyaktig bestemme koordinatene til målet. Mulighetene til 5N27 gjorde det mulig ikke bare å bestemme rekkevidden til målet, men også å oppnå nøyaktige egenskaper langs banen, formen til objektet, dens størrelse (informasjon som ikke er koordinert). Ved hjelp av 5N27 ble det gjennomført observasjoner av romgjenstander. Komplekset gjennomførte tester på effekten av stråling på målet, rettet laserstrålen mot målet. Komplekset ble brukt til å utføre forskning på å sikte en laserstråle med lav effekt mot aerodynamiske mål og for å studere forplantningen av en laserstråle i atmosfæren.

I 1988 ble tester utført av ledesystemet for satellitter med kunstig jord, men i 1989 begynte arbeidet med laseremner å redusere. I Velikhovs initiativ ble installasjonen "Terra-3" vist i 1989 for en gruppe amerikanske forskere og kongressmedlemmer. På slutten av 1990-tallet ble alt arbeidet med komplekset stoppet. Fra og med 2004 var hovedstrukturen til komplekset fortsatt intakt, men i 2007 var det meste av strukturen demontert. Alle metalldeler av komplekset mangler også.

Oppleggsplan 41 / 42V av 5N76 Terra-3-komplekset
Oppleggsplan 41 / 42V av 5N76 Terra-3-komplekset

Oppleggsplan 41 / 42V av 5N76 Terra-3-komplekset.

Hoveddelen av bygningen 41 / 42B av 5H76 Terra-3-komplekset - rettet mot teleskop og beskyttende kuppel, fanget under et besøk av den amerikanske delegasjonen, 1989
Hoveddelen av bygningen 41 / 42B av 5H76 Terra-3-komplekset - rettet mot teleskop og beskyttende kuppel, fanget under et besøk av den amerikanske delegasjonen, 1989

Hoveddelen av bygningen 41 / 42B av 5H76 Terra-3-komplekset - rettet mot teleskop og beskyttende kuppel, fanget under et besøk av den amerikanske delegasjonen, 1989

Image
Image
Veiledningssystemet til Terra-3-komplekset med en laserlokalisering (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)
Veiledningssystemet til Terra-3-komplekset med en laserlokalisering (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011)

Veiledningssystemet til Terra-3-komplekset med en laserlokalisering (Zarubin PV, Polskikh SV Fra historien om opprettelsen av høyt energi-lasere og lasersystemer i USSR. Presentasjon. 2011).

- 1984 10. oktober - 5N26 / LE-1-laserlokalisatoren målte parameterne til målet - Challenger-gjenbrukbare romfartøyet (USA). Høsten 1983 antydet marskalk fra Sovjetunionen DF Ustinov at sjefen for ABM- og PKO-troppene Yu. Votintsev bruker et laserkompleks for å ledsage "skyttelen". På det tidspunktet utførte et team på 300 spesialister forbedringer på komplekset. Dette ble rapportert av Yu Votintsev til forsvarsministeren. 10. oktober 1984, under den 13. flyplassen av Challenger-skyttelen (USA), da dens bane fant sted i området til Sary-Shagan-teststedet, skjedde forsøket med laserinstallasjonen som opererte i deteksjonsmodus med den minimale strålingseffekten. Område for romfartøyet den gang var 365 km, det skrå gjenkjennings- og sporingsområdet var 400-800 km. Nøyaktig målbetegnelse på laserinstallasjonen ble utstedt av 5N25 "Argun" radarmålekompleks.

Som mannskapet på "Challenger" senere rapporterte, under flukten over Balkhash-området, koblet plutselig forbindelsen på skipet ut, utstyret fungerte som det skulle, og astronautene selv følte seg uvel. Amerikanerne begynte å ordne opp. Snart innså de at mannskapet hadde blitt utsatt for en slags kunstig innflytelse fra Sovjetunionen, og de erklærte en offisiell protest. Basert på humane betraktninger, ble fremtiden laserinstallasjonen og en del av radiotekniske komplekser på testområdet, som har et høyt energipotensial, ikke brukt til å eskortere skyttelbussen. I august 1989 ble en del av et lasersystem designet for å sikte en laser mot et objekt vist for den amerikanske delegasjonen.

Hvis det er en mulighet for å skyte ned et strategisk missilstridshode med en laser når det allerede har kommet inn i atmosfæren, er det sannsynligvis mulig å angripe aerodynamiske mål også: fly, helikoptre og cruisemissiler? Dette problemet ble også ivaretatt i vår militære avdeling, og like etter starten av Terra-3 ble det utstedt et dekret om å starte Omega-prosjektet, et laser luftforsvarssystem. Dette fant sted i slutten av februar 1967. Opprettelsen av luftfartøyelaseren ble overlatt til Strela Design Bureau (litt senere ble den omdøpt til Almaz Central Design Bureau). Relela raskt gjennomførte Strela alle nødvendige beregninger og dannet et omtrentlig utseende av anti-fly-laser-komplekset (for enkelhets skyld vil vi introdusere begrepet ZLK). Spesielt var det påkrevd å heve strålenergien til minst 8-10 megajoule. For det første ble ZLK opprettet med et øye på praktisk anvendelse, og for det andre er det nødvendig å skyte ned et aerodynamisk mål,til den når målet den trenger (for fly er dette en rakettoppskytning, bombefrigjøring eller et mål i tilfelle cruisemissiler). Derfor bestemte de seg for å gjøre energien fra "salven" tilnærmet lik eksplosjonsenergien fra krigshodet til luftfartøyets missil.

Image
Image

I 1972 ankom det første utstyret fra Omega til teststedet Sary-Shagan. Montering av komplekset ble utført på den såkalte. objekt 2506 ("Terra-3" fungerte på objekt 2505). Den eksperimentelle ZLK inkluderte ikke en kamplaser - den var ennå ikke klar - i stedet ble en strålesimulator installert. Enkelt sagt er laseren mindre kraftig. Installasjonen hadde også en laserlokator-avstandsmåler for deteksjon, identifisering og foreløpig målretting. Med en strålingssimulator arbeidet de ledesystemet og studerte interaksjonen mellom laserstrålen og luften. Lasersimulatoren ble laget i henhold til den såkalte. teknologi på glass med neodym, radar-avstandsmåleren var basert på en rubinemitter. I tillegg til funksjonene i driften av laser luftforsvarssystem, som utvilsomt var nyttige, ble det også identifisert en rekke mangler. Det viktigste er feil valg av kamplasersystemet. Det avslørte,at neodymglass ikke kan gi den nødvendige kraften. Resten av problemene ble løst uten mye problemer med mindre blod.

All erfaringene som ble oppnådd under testene av "Omega" ble brukt i etableringen av "Omega-2" -komplekset. Hoveddelen - en kamplaser - ble nå bygget på et raskt flytende gassystem med elektrisk pumping. Karbondioksid ble valgt som det aktive mediet. Målsystemet ble laget på grunnlag av TV-systemet Karat-2. Resultatet av alle forbedringene var ruskene fra RUM-2B-målet som røk ut på bakken, for første gang skjedde det 22. september 1982. Under testene av "Omega-2" ble flere flere mål skutt ned, komplekset ble til og med anbefalt for bruk i troppene, men ikke bare å overgå, til og med å fange opp de eksisterende luftvernsystemene med tanke på egenskaper, laseren kunne ikke.

Anbefalt: