Didelės energijos lazerių tyrimų programa priešraketinės gynybos labui / mokslinis ir eksperimentinis kompleksas. Idėją panaudoti didelės energijos lazerį balistinėms raketoms sunaikinti paskutiniame kovinių galvučių etape 1964 m. Suformulavo NG Basov ir ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). 1965 m. Rudenį N. G. Basovas, VNIIEF Yu. B. Khariton mokslinis direktorius, IV direktoriaus pavaduotojas moksliniam darbui E. N. Tsarevsky ir vyriausiasis „Vympel“dizaino biuro dizaineris G. V. Kisunko nusiuntė raštą TSKP CK. apie pagrindinę galimybę lazerio spinduliuote pataikyti į balistinių raketų kovines galvutes ir pasiūlė įdiegti atitinkamą eksperimentinę programą. Šiam pasiūlymui pritarė TSKP CK, o 1965 m. Vyriausybės sprendimu buvo patvirtinta darbo programa kuriant lazerinį šaudymo bloką priešraketinės gynybos užduotims sukurti, parengta kartu su OKB „Vympel“, FIAN ir VNIIEF.
Pasiūlymai buvo pagrįsti LPI atliktu didelės energijos fotodisociacijos lazerių (PDL) tyrimu, pagrįstu organiniais jodidais, ir VNIIEF pasiūlymu „siurbti„ PDL “, atsižvelgiant į stiprią smūgio bangą, kurią sukėlė sprogimas inertinėse dujose“. Prie darbo prisijungė ir Valstybinis optikos institutas (IV). Programa buvo pavadinta „Terra-3“ir numatė sukurti lazerius, kurių energija didesnė kaip 1 MJ, taip pat sukurti mokslinį ir eksperimentinį šaudymo lazerių kompleksą (NEC) 5N76 jų pagrindu Balkhash poligone., kur natūraliomis sąlygomis turėjo būti išbandytos priešraketinės gynybos lazerinės sistemos idėjos. N. G. Basovas buvo paskirtas programos „Terra-3“moksliniu vadovu.
1969 m. Iš „Vympel“projektavimo biuro SKB komanda išsiskyrė, kurios pagrindu buvo įkurtas Lucho centrinis projektavimo biuras (vėliau NPO Astrophysics), kuriam buvo patikėta įgyvendinti programą „Terra-3“.
Konstrukcijos 41 / 42B liekanos su 5H27 „Terra-3“šaudymo komplekso lazerinio lokatoriaus kompleksu 5H27, nuotrauka 2008
Mokslinis eksperimentinis kompleksas „Terra-3“pagal amerikiečių idėjas. Jungtinėse Valstijose buvo manoma, kad kompleksas skirtas kovos su palydovais tikslams, ateityje pereinant prie priešraketinės gynybos. Piešinį pirmą kartą pristatė Amerikos delegacija 1978 m. Ženevos derybose. Vaizdas iš pietryčių.
LE-1 lazerinio lokatoriaus teleskopas TG-1, Sary-Shagano bandymų vieta (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Į programą „Terra-3“buvo įtraukta:
- Fundamentiniai tyrimai lazerio fizikos srityje;
- Lazerinių technologijų kūrimas;
- „didelių“eksperimentinių lazerinių „mašinų“kūrimas ir bandymas;
- galingos lazerio spinduliuotės sąveikos su medžiagomis ir karinės technikos pažeidžiamumo nustatymo tyrimai;
- Galingos lazerio spinduliuotės sklidimo atmosferoje tyrimas (teorija ir eksperimentas);
- lazerinės optikos ir optinių medžiagų tyrimai ir „galios“optikos technologijų kūrimas;
- dirba lazerio diapazono srityje;
- Lazerio spindulių nukreipimo metodų ir technologijų kūrimas;
- naujų mokslo, projektavimo, gamybos ir bandymų institutų ir įmonių kūrimas ir statymas;
- bakalauro ir magistrantūros studentų mokymas lazerio fizikos ir technologijų srityje.
Darbas pagal programą „Terra-3“buvo sukurtas dviem pagrindinėmis kryptimis: lazerinis nuotolis (įskaitant taikinio parinkimo problemą) ir balistinių raketų kovinių galvučių naikinimas lazeriu. Prieš rengiant programą buvo pasiekti šie pasiekimai: 1961 m.kilo tikroji fotodisociuojančių lazerių kūrimo idėja (Rautian ir Sobelman, FIAN), o 1962 m. „OKB Vympel“kartu su FIAN buvo pradėti lazerio diapazono tyrimai, taip pat buvo pasiūlyta panaudoti smūginių bangų fronto spinduliuotę. lazerio siurbimas (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963 m. „Vympel“dizaino biuras pradėjo kurti LE-1 lazerinio lokatoriaus projektą. Pradėjus dirbti su programa „Terra-3“, per kelerius metus buvo pereiti šie etapai:
- 1965 - pradėti eksperimentai su didelės energijos fotodisociaciniais lazeriais (VFDL), pasiekta 20 J galia (FIAN ir VNIIEF);
- 1966 m. - naudojant VFDL buvo gauta 100 J impulsinė energija;
- 1967 m. - pasirinkta LE -1 eksperimentinio lazerinio lokatoriaus (OKB "Vympel", FIAN, GOI) schema;
- 1967 m. - naudojant VFDL buvo gauta 20 KJ impulsinė energija;
- 1968 m. - naudojant VFDL buvo gauta 300 KJ impulsinė energija;
- 1968 m. - buvo pradėta rengti programa, skirta tirti lazerio spinduliuotės poveikį objektams ir medžiagų pažeidžiamumui, programa buvo baigta 1976 m.
- 1968 m. - pradėti didelės energijos HF, CO2, CO lazerių tyrimai ir kūrimas (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI ir kt.), Darbas buvo baigtas 1976 m.
- 1969 m. - su VFDL gavo energiją maždaug 1 MJ impulsu;
- 1969 m. - buvo baigtas LE -1 lokatoriaus kūrimas ir paskelbti dokumentai;
- 1969 m. - pradėtas kurti fotodisociacinis lazeris (PDL), pumpuojamas elektros iškrovos spinduliuote;
- 1972 m. - eksperimentiniams lazerių darbams atlikti (už programos „Terra -3“ribų) buvo nuspręsta sukurti tarpžinybinį OKB „Raduga“tyrimų centrą su lazerio diapazonu (vėliau - CDB „Astrophysics“).
- 1973 m.- pradėta pramoninė VFDL gamyba- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973 m.-Sary-Shagano bandymų vietoje buvo pradėtas įrengti eksperimentinis lazerinis kompleksas su LE-1 lokatoriumi, pradėtas kurti ir išbandyti LE-1;
- 1974 m. - sukurti AZ serijos SRS priedai (FIAN, „Luch“- „Astrophysics“);
- 1975 m. - buvo sukurtas galingas elektra siurbiamas PDL, galia - 90 KJ;
- 1976 m. - sukurtas 500 kW galios elektrojonizacijos CO2 lazeris (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 m. - LE -1 lokatorius buvo sėkmingai išbandytas, buvo atlikti bandymai su orlaiviais, balistinių raketų kovinėmis galvutėmis ir palydovais;
- 1978 m. - Centrinio projektavimo biuro „Luch“ir MNIC OKB „Raduga“pagrindu buvo suformuota NPO „Astrofizika“(už programos „Terra -3“ribų), generalinis direktorius - IV Ptitsynas, generalinis dizaineris - ND Ustinovas (D. F. Ustinovo sūnus).
SSRS gynybos ministro D. F. Ustinovo ir akademiko A. P. Aleksandrovo vizitas OKB „Raduga“, aštuntojo dešimtmečio pabaigoje. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
FIAN ištyrė naują reiškinį netiesinės lazerinės optikos srityje - radiacijos bangos fronto pasikeitimą. Tai didelis atradimas
ateityje leido visiškai naują ir labai sėkmingą būdą išspręsti daugelį didelės galios lazerių fizikos ir technologijų problemų, visų pirma itin siauro pluošto formavimo ir itin tikslaus taikinio taikymo problemas. Pirmą kartą „Terra-3“programoje VNIIEF ir FIAN specialistai pasiūlė naudoti bangų fronto pakeitimą, kad būtų galima nukreipti ir tiekti energiją į tikslą.
1994 m. NG Basovas, atsakydamas į klausimą apie lazerinės programos „Terra-3“rezultatus, sakė: „Na, mes tvirtai įsitikinome, kad niekas negali numušti
balistinių raketų kovinė galvutė su lazerio spinduliu, ir mes padarėme didelę pažangą lazerių srityje … “.
Mokslo ir technikos taryboje kalba akademikas E. Velikhovas. Pirmoje šviesiai pilkos spalvos eilėje AM Prochorovas yra mokslinis programos „Omega“vadovas. 1970 -ųjų pabaigoje. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Tyrimo „Terra-3“paprogramės ir kryptys:
Kompleksas 5N26 su lazeriniu ieškikliu LE-1 pagal programą „Terra-3“:
Potenciali lazerinių lokatorių galimybė užtikrinti ypač aukštą tikslinės padėties matavimo tikslumą buvo tiriama „Vympel“dizaino biure nuo 1962 m. projektas sukurti eksperimentinį priešraketinės gynybos lazerinį lokatorių, kuriam suteiktas kodas LE-1. Sprendimas sukurti eksperimentinę instaliaciją Sary-Shagan bandymų aikštelėje, kurios nuotolis yra iki 400 km, buvo patvirtinta 1963 m.1964–1965 m. projektas buvo kuriamas „Vympel“dizaino biure (G. E. Tikhomirovo laboratorijoje). Radaro optinių sistemų projektavimą atliko Valstybinis optikos institutas (P. Z. Zacharovo laboratorija). Pastatas pradėtas statyti septintojo dešimtmečio pabaigoje.
Projektas buvo paremtas FIAN darbu rubino lazerių tyrimų ir plėtros srityje. Lokatorius turėjo per trumpą laiką ieškoti taikinių radarų „klaidų lauke“, o tai suteikė lazerio lokatoriui taikinį, kuriam tuo metu reikėjo labai didelės vidutinės lazerio spinduliuotės galios. Galutinis lokatoriaus struktūros pasirinkimas nulėmė tikrąją rubino lazerių darbo būklę, kurios pasiekiami parametrai praktiškai pasirodė esą žymiai mažesni nei iš pradžių buvo manoma: vidutinė vieno lazerio galia, o ne tikėtasi 1 kW tais metais buvo apie 10 W. Eksperimentai, atlikti N. G. Basovo laboratorijoje Lebedevo fiziniame institute, parodė, kad padidinti galią nuosekliai stiprinant lazerio signalą lazerinių stiprintuvų grandinėje (kaskadoje), kaip buvo numatyta iš pradžių, galima tik iki tam tikro lygio. Pernelyg galinga spinduliuotė sunaikino pačius lazerio kristalus. Taip pat kilo sunkumų, susijusių su termo-optiniais radiacijos iškraipymais kristaluose. Atsižvelgiant į tai, radarui reikėjo įdiegti ne vieną, o 196 lazerius, pakaitomis veikiančius 10 Hz dažniu, kurių energija vienam impulsui buvo 1 J. 2 kW. Tai labai apsunkino jo schemą, kuri buvo daugialypė tiek skleidžiant, tiek registruojant signalą. Reikėjo sukurti didelio tikslumo didelės spartos optinius prietaisus 196 lazerio spindulių formavimui, perjungimui ir nukreipimui, o tai nulėmė paieškos lauką tikslinėje erdvėje. Lokatoriaus priėmimo įrenginyje buvo naudojamas 196 specialiai sukurtų PMT masyvas. Užduotį apsunkino klaidos, susijusios su didelio dydžio kilnojamosiomis teleskopo optinėmis-mechaninėmis sistemomis ir lokatoriaus optiniais-mechaniniais jungikliais, taip pat dėl atmosferos iškraipymų. Bendras lokatoriaus optinio kelio ilgis siekė 70 m ir apėmė daugybę šimtų optinių elementų - lęšius, veidrodžius ir plokštes, įskaitant judančius, kurių tarpusavio derinimas turėjo būti išlaikytas kuo tiksliau.
LE-1 lokatoriaus, Sary-Shagano bandymų poligono lazeriai (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
LE-1 lazerinio lokatoriaus optinio kelio dalis, Sary-Shagano bandymų vieta (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
1969 m. LE-1 projektas buvo perduotas SSRS gynybos pramonės ministerijos Lucho centriniam projektavimo biurui. ND Ustinovas buvo paskirtas LE-1 vyriausiuoju projektuotoju. 1970-1971 m buvo baigtas LE-1 lokatoriaus kūrimas. Kuriant lokatorių dalyvavo platus gynybos pramonės įmonių bendradarbiavimas: LOMO ir Leningrado gamyklos „Bolševikas“pastangomis buvo sukurtas unikalus sudėtingų parametrų požiūriu teleskopas TG-1, skirtas LE-1. iš teleskopo buvo BK Ionesiani (LOMO). Šis teleskopas, kurio pagrindinis veidrodžio skersmuo yra 1,3 m, užtikrino aukštą optinę lazerio spindulio kokybę, kai jis veikia šimtus kartų didesniu greičiu ir pagreičiu nei klasikiniai astronominiai teleskopai. Buvo sukurta daug naujų radarų: didelio greičio tikslaus nuskaitymo ir perjungimo sistemos lazerio spinduliui valdyti, fotodetektoriai, elektroniniai signalų apdorojimo ir sinchronizavimo įrenginiai bei kiti įrenginiai. Lokatoriaus valdymas buvo automatinis naudojant kompiuterines technologijas; lokatorius buvo prijungtas prie daugiakampio radaro stočių naudojant skaitmenines duomenų perdavimo linijas.
Dalyvaujant „Geofizika“centriniam projektavimo biurui (D. M. Khorol), buvo sukurtas lazerinis siųstuvas, kuriame buvo 196 tuo metu labai pažangių lazerių, jų aušinimo ir maitinimo sistema. LE-1 buvo organizuota aukštos kokybės lazerinių rubino kristalų, netiesinių KDP kristalų ir daugelio kitų elementų gamyba. Be ND Ustinovo, LE-1 kūrimui vadovavo OA Ušakovas, G. E. Tikhomirovas ir S. V. Bilibinas.
SSRS karinio pramonės komplekso vadovai Sary -Shagano poligone, 1974. Centre su akiniais - SSRS gynybos pramonės ministras SA Zverevas, kairėje - gynybos ministras AA Grechko ir jo pavaduotojas Jepiševas, antras iš kairės - NG. Bosas. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Pristatymas. 2009).
SSRS gynybos ir pramonės komplekso vadovai LE -1 aikštelėje, 1974 m. Pirmosios eilės centre - gynybos ministras A. A. Grečko, iš dešinės - N. G. Basovas, paskui - SSRS gynybos pramonės ministras S. A. Zverevas.. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Įrenginys pradėtas statyti 1973 m. 1974 m. Buvo baigti derinimo darbai ir pradėti objekto bandymai naudojant LE-1 lokatoriaus teleskopą TG-1. 1975 m., Atliekant bandymus, buvo pasiekta patikima orlaivio tipo taikinio vieta 100 km atstumu, ir prasidėjo darbas dėl balistinių raketų ir palydovų kovinių galvučių vietos. 1978-1980 m LE-1 pagalba buvo atlikti didelio tikslumo trajektorijos matavimai ir nukreiptos raketos, kovinės galvutės ir kosminiai objektai. 1979 m. LE-1 lazerinis lokatorius, kaip priemonė tiksliems trajektorijos matavimams, buvo priimtas bendrai karinio dalinio 03080 priežiūrai (SSRS gynybos ministerijos BNPI Nr. 10, Sary-Shagan). Už LE-1 lokatoriaus sukūrimą 1980 m. Lucho centrinio projektavimo biuro darbuotojai buvo apdovanoti Lenino ir valstybinėmis SSRS premijomis. Aktyvus darbas su LE-1 lokatoriumi, įsk. modernizavus kai kurias elektronines grandines ir kitą įrangą, tęsėsi iki devintojo dešimtmečio vidurio. Buvo dirbama siekiant gauti nekoordinuotą informaciją apie objektus (pavyzdžiui, informaciją apie objektų formą). 1984 m. Spalio 10 d. Lazerinis lokatorius 5N26 / LE -1 išmatavo taikinio - daugkartinio naudojimo „Challenger“erdvėlaivio (JAV) - parametrus. Daugiau informacijos rasite žemiau esančioje Statuso skiltyje.
TTX lokatorius 5N26 / LE-1:
Lazerių skaičius kelyje - 196 vnt.
Optinio kelio ilgis - 70 m
Vidutinė įrenginio galia - 2 kW
Lokatoriaus nuotolis - 400 km (pagal projektą)
Koordinačių nustatymo tikslumas:
- pagal diapazoną - ne daugiau kaip 10 m (pagal projektą)
- aukštyje - kelios lanko sekundės (pagal projektą)
2004 m. Balandžio 29 d. Palydovo vaizdo kairėje dalyje 5N26 komplekso pastatas su LE-1 lokatoriumi, Argun radaro apačioje, kairėje. 38-oji Sary-Shagan daugiakampio vieta
LE-1 lazerinio lokatoriaus teleskopas TG-1, Sary-Shagano bandymų vieta (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
LE-1 lazerinio lokatoriaus teleskopas TG-1, Sary-Shagano bandymų vieta (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Pristatymas. 2009).
Fotodisociacijos jodo lazerių (VFDL) tyrimas pagal programą „Terra-3“.
Pirmąjį laboratorinį fotodisocicijos lazerį (PDL) 1964 m. Sukūrė J. V. Kasperis ir G. S. Pimentelis. Kadangi analizė parodė, kad sukurti itin galingą rubino lazerį, pumpuojamą blykstės lempos, buvo neįmanoma, tada 1965 m. N. G. Basovas ir O. N. sumanė naudoti didelės galios ir didelės energijos spinduliuotę ksenone kaip radiacijos šaltinis. Taip pat buvo daroma prielaida, kad balistinės raketos kovinė galvutė bus nugalėta dėl greito išgaravimo reaktyvaus poveikio, kurį sukelia dalies kovinės galvutės apvalkalo lazeris. Tokie PDL yra pagrįsti fizine idėja, kurią 1961 m. Suformulavo SG Rautianas ir IISobelmanas, teoriškai parodę, kad sužadintus atomus ar molekules galima gauti fotodisociuojant sudėtingesnes molekules, kai jos apšvitinamos galingu (ne lazeriu) šviesos srautas … Darbas prie sprogstamųjų FDL (VFDL), kaip programos „Terra-3“dalis, buvo pradėtas bendradarbiaujant FIAN (VS Zuev, VFDL teorija), VNIIEF (GA Kirillovas, eksperimentai su VFDL), Centriniu projektavimo biuru „Luch“su IV, GIPH ir kitų įmonių dalyvavimas. Per trumpą laiką kelias nuo mažų ir vidutinių prototipų buvo perkeltas į daugybę unikalių didelės energijos VFDL mėginių, kuriuos pagamino pramonės įmonės. Šios klasės lazerių bruožas buvo jų vienkartiškumas - VFD lazeris eksploatavimo metu sprogo, visiškai sunaikintas.
VFDL operacijos schema (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Pirmieji eksperimentai su PDL, atlikti 1965–1967 m., Davė labai džiuginančių rezultatų, o iki 1969 m. Pabaigos VNIIEF (Sarovas), vadovaujant S. B., išbandė PDL, kurių impulsų energija siekė šimtus tūkstančių džaulių. 100 kartų didesnis nei bet kurio tais metais žinomo lazerio. Žinoma, iš karto nebuvo įmanoma sukurti jodo PDL, turinčių itin didelę energiją. Buvo išbandytos įvairios lazerių dizaino versijos. Lemiamas žingsnis įgyvendinant praktišką projektą, tinkantį didelės spinduliuotės energijai gauti, buvo padarytas 1966 m., Kai, tiriant eksperimentinius duomenis, buvo įrodyta, kad FIAN ir VNIIEF mokslininkų pasiūlymas (1965) pašalinti gali būti įdiegta kvarcinė siena, atskirianti siurblio spinduliuotės šaltinį ir aktyvią aplinką. Bendra lazerio konstrukcija buvo žymiai supaprastinta ir sumažinta iki apvalkalo vamzdžio pavidalu, kurio viduje arba išorinėje sienoje buvo pailgas sprogstamasis užtaisas, o galuose buvo optinio rezonatoriaus veidrodžiai. Šis metodas leido sukurti ir išbandyti lazerius, kurių darbinės ertmės skersmuo yra didesnis nei metras, o ilgis - dešimtys metrų. Šie lazeriai buvo surinkti iš standartinių maždaug 3 m ilgio sekcijų.
Kiek vėliau (nuo 1967 m.) Dujų dinamikos ir lazerių komanda, vadovaujama VK Orlovo, sukurta Vympel projektavimo biure, o vėliau perduota Lucho centriniam projektavimo biurui, sėkmingai užsiėmė sprogdinamojo siurblio PDL tyrimais ir projektavimu.. Darbo metu buvo apsvarstyta dešimtys klausimų: nuo smūgių ir šviesos bangų sklidimo lazerinėje terpėje fizikos iki technologijos ir medžiagų suderinamumo bei specialių įrankių ir metodų, skirtų aukšto slėgio parametrams matuoti, sukūrimo. galios lazerio spinduliuotė. Taip pat kilo problemų dėl sprogimo technologijos: lazerio veikimui reikėjo gauti itin „lygų“ir tiesų smūgio bangos priekį. Ši problema buvo išspręsta, suprojektuoti užtaisai ir sukurti jų detonacijos metodai, kurie leido gauti reikiamą lygų smūgio bangos priekį. Šių VFDL sukūrimas leido pradėti eksperimentus, siekiant ištirti didelio intensyvumo lazerio spinduliuotės poveikį taikinių medžiagoms ir struktūroms. Matavimo komplekso darbą pateikė Valstybinis optikos institutas (I. M. Belousova).
VFD lazerių bandymų vieta VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų sukūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
VFDL centrinio projektavimo biuro „Luch“modelių kūrimas vadovaujant V. K. Orlovui (dalyvaujant VNIIEF):
- FO-32- 1967 m. Buvo gauta 20 KJ impulsinė energija su sprogstamu pumpuojamu VFDL, komercinė VFDL FO-32 gamyba buvo pradėta 1973 m.
VFD lazeris FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
- FO-21- 1968 m., Pirmą kartą naudojant VFDL su sprogstamuoju siurbimu, buvo gauta 300 KJ impulso energija, taip pat 1973 m. Buvo pradėta pramoninė VFDL FO-21 gamyba;
- F -1200 - 1969 m., Pirmą kartą sprogstamai pumpuojant VFDL, buvo gauta 1 megadžaulio impulso energija. Iki 1971 m. Dizainas buvo baigtas, o 1973 m. Buvo pradėta pramoninė VFDL F-1200 gamyba;
Tikriausiai F-1200 VFD lazerio prototipas yra pirmasis megajoule lazeris, surinktas VNIIEF, 1969 m. …
Ta pati WFDL, ta pati vieta ir laikas. Matavimai rodo, kad tai yra kitoks rėmas.
TTX VFDL:
Lazerių tyrimas naudojant Ramano sklaidą (SRS) pagal programą „Terra-3“:
Spinduliuotės sklaida iš pirmųjų VFDL buvo nepatenkinama - dviem laipsniais didesnė už difrakcijos ribą, o tai neleido tiekti energijos dideliais atstumais.1966 m. NG Basovas ir II Sobel'manas su bendradarbiais pasiūlė išspręsti problemą naudojant dviejų pakopų schemą-dviejų pakopų Ramano sklaidos kombinuotąjį lazerį (Ramano lazerį), kurį pumpuoja keli VFDL lazeriai su „prastu“. sklaida. Didelis Ramano lazerio efektyvumas ir didelis aktyviosios terpės (suskystintų dujų) homogeniškumas leido sukurti labai efektyvią dviejų pakopų lazerinę sistemą. Ramano lazerių tyrimus prižiūrėjo EM Zemskovas (Lucho centrinis projektavimo biuras). FIAN ir VNIIEF ištyręs Ramano lazerių fiziką, Lucho centrinio projektavimo biuro „komanda“1974–1975 m. sėkmingai atliko Sary-Shagano bandymų poligone Kazachstane eksperimentų seriją su 2 pakopų „AZ“serijos sistema (FIAN, „Luch“-vėliau „Astrophysics“). Jie turėjo naudoti didelę optiką, pagamintą iš specialiai suplanuoto lydyto silicio dioksido, kad užtikrintų Ramano lazerio išėjimo veidrodžio atsparumą spinduliuotei. VFDL lazerių spinduliuotės sujungimui su Ramano lazeriu buvo naudojama kelių veidrodžių rastrų sistema.
„AZh-4T Raman“lazerio galia siekė 10 kJ vienam impulsui, o 1975 m. Buvo išbandytas skysto deguonies „Raman“lazeris AZh-5T, kurio impulsinė galia 90 kJ, diafragma 400 mm, o efektyvumas-70%. Iki 1975 metų „Terra-3“komplekse turėjo būti naudojamas AZh-7T lazeris.
SRS lazeris skystam deguoniui AZh-5T, 1975. Lazerio išėjimo anga matoma priekyje. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Kelių veidrodžių rastrų sistema, naudojama įvesti VDFL spinduliuotę į Ramano lazerį (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Stiklo optika sunaikinta Ramano lazerio spinduliuotės. Pakeista aukšto grynumo kvarco optika (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
Lazerio spinduliuotės poveikio medžiagoms pagal programą „Terra-3“tyrimas:
Buvo atlikta plati tyrimų programa, skirta ištirti didelės energijos lazerio spinduliuotės poveikį įvairiems objektams. Plieno pavyzdžiai, įvairūs optikos pavyzdžiai ir įvairūs taikomi objektai buvo naudojami kaip „taikiniai“. Apskritai B. V. Zamyshlyaev vadovavo poveikio objektams tyrimų krypčiai, o A. M. Bonch-Bruevich-optikos spinduliuotės stiprumo tyrimų krypčiai. Su programa buvo dirbama nuo 1968 iki 1976 m.
VEL spinduliuotės poveikis apvalkalo elementui (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
Plieninis 15 cm storio mėginys. Kietojo kūno lazerio poveikis. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
VEL spinduliuotės įtaka optikai (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Didelės energijos CO2 lazerio poveikis orlaivio modeliui, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Didelės energijos elektros iškrovos lazerių tyrimas pagal programą „Terra-3“:
Daugkartinio naudojimo elektros iškrovos PDL reikėjo labai galingo ir kompaktiško impulsinio elektros srovės šaltinio. Kaip tokį šaltinį buvo nuspręsta naudoti sprogstamuosius magnetinius generatorius, kurių kūrimą vykdė A. I. Pavlovskio vadovaujama VNIIEF komanda kitiems tikslams. Reikėtų pažymėti, kad A. D. Sacharovas taip pat buvo šių kūrinių šaltinis. Sprogstamieji magnetiniai generatoriai (kitaip jie vadinami magnetinio kaupimo generatoriais), kaip ir įprasti PD lazeriai, eksploatacijos metu sunaikinami, kai jų krūvis sprogsta, tačiau jų kaina yra daug kartų mažesnė už lazerio kainą. Sprogstamieji magnetiniai generatoriai, specialiai sukurti A. I. Pavlovskio ir jo kolegų elektros iškrovos cheminiams fotodisociacijos lazeriams, 1974 m. Padėjo sukurti eksperimentinį lazerį, kurio spinduliuotės energija vienam impulsui buvo apie 90 kJ. Šio lazerio bandymai buvo baigti 1975 m.
1975 m. Lucho centrinio projektavimo biuro dizainerių grupė, vadovaujama V. K. Orlovo, pasiūlė atsisakyti sprogstamųjų WFD lazerių su dviejų pakopų schema (SRS) ir pakeisti juos elektros iškrovos PD lazeriais. Tam reikėjo sekančio komplekso projekto peržiūros ir koregavimo. Jis turėjo naudoti lazerį FO-13, kurio impulsinė energija yra 1 mJ.
Dideli elektros iškrovos lazeriai, surinkti VNIIEF.
Didelės energijos elektronų pluošto valdomų lazerių tyrimas pagal programą „Terra-3“:
Darbas prie megavatų klasės dažnio impulso lazerio 3D01 su jonizavimu elektronų pluoštu buvo pradėtas Centriniame projektavimo biure „Luch“iniciatyva ir dalyvaujant NG Basovui, o vėliau buvo nukreiptas į atskirą kryptį OKB „Raduga“. “(vėliau - GNIILTs„ Raduga “), vadovaujamas G. G. Dolgovos -Savelyevos. 1976 m. Atlikus eksperimentinį darbą su elektronų spinduliu valdomu CO2 lazeriu, vidutinė galia buvo apie 500 kW, kai pasikartojimo dažnis buvo iki 200 Hz. Buvo naudojama schema su „uždara“dujų dinamine kilpa. Vėliau buvo sukurtas patobulintas dažnio impulsų lazeris KS-10 (Centrinis projektavimo biuras „Astrophysics“, NV Cheburkin).
Dažnio impulsų elektroionizacijos lazeris 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Mokslinis ir eksperimentinis šaudymo kompleksas 5N76 „Terra-3“:
1966 m. „Vympel“dizaino biuras, vadovaujamas OA Ušakovo, pradėjo rengti „Terra-3“eksperimentinio daugiakampio komplekso projekto projektą. Projekto projektas tęsėsi iki 1969 m. Karo inžinierius NN Shakhonsky buvo tiesioginis struktūrų kūrimo vadovas. Komplekso dislokavimas buvo suplanuotas priešraketinės gynybos aikštelėje Sary-Shagan. Kompleksas buvo skirtas bandymams sunaikinti balistinių raketų kovines galvutes su didelės energijos lazeriais. Komplekso projektas buvo ne kartą pataisytas 1966–1975 m. Nuo 1969 m. „Terra-3“komplekso dizainą atliko Lucho centrinis projektavimo biuras, vadovaujamas „MG Vasin“. Kompleksas turėjo būti sukurtas naudojant dviejų pakopų Ramano lazerį, o pagrindinis lazeris yra dideliu atstumu (apie 1 km) nuo valdymo sistemos. Taip buvo dėl to, kad VFD lazeriuose, skleidžiant, turėjo būti panaudota iki 30 tonų sprogmenų, o tai gali turėti įtakos kreipiamosios sistemos tikslumui. Taip pat reikėjo užtikrinti, kad nebūtų VFD lazerių fragmentų mechaninio veikimo. Spinduliuotė iš Ramano lazerio į valdymo sistemą turėjo būti perduodama požeminiu optiniu kanalu. Jis turėjo naudoti AZh-7T lazerį.
1969 m. SSRS gynybos ministerijos GNIIP Nr. 10 (karinis vienetas 03080, priešraketinės gynybos poligonas „Sary-Shagan“) 38 vietoje (karinis dalinys 06544) buvo pradėtos statyti patalpos eksperimentiniam darbui lazerio temomis. 1971 metais dėl techninių priežasčių komplekso statyba buvo laikinai sustabdyta, tačiau 1973 m., Greičiausiai pakoregavus projektą, buvo atnaujintas.
Techninės priežastys (pasak šaltinio - Zarubino PV „Akademikas Basovas …“) buvo tai, kad esant lazerio spinduliuotės mikronų bangos ilgiui praktiškai neįmanoma sufokusuoti spindulio į palyginti mažą plotą. Tie. jei taikinys yra daugiau nei 100 km atstumu, tada natūralus optinio lazerio spinduliavimo kampinis nukrypimas atmosferoje dėl sklaidos yra 0 0001 laipsnis. Tai buvo įsteigta TSRS mokslų akademijos Sibiro filialo Atmosferos optikos institute Tomske, specialiai sukurta siekiant užtikrinti lazerinių ginklų kūrimo programos, kuriai vadovavo akad. V. E. Zuevas. Iš to išplaukė, kad lazerio spinduliuotės taškas 100 km atstumu turėtų būti ne mažesnis kaip 20 metrų skersmens, o energijos tankis 1 kvadratinio cm plote esant bendrai 1 MJ lazerio šaltinio energijai būtų mažesnis nei 0,1 J / cm 2. To yra per mažai - norint pataikyti į raketą (joje sukurti 1 cm2 skylę, sumažinti jos slėgį) reikia daugiau nei 1 kJ / cm2. Ir jei iš pradžių komplekse turėjo būti naudojami VFD lazeriai, tada, nustatę spindulio fokusavimo problemą, kūrėjai pradėjo linkti naudoti dviejų pakopų kombinuotuosius lazerius, pagrįstus Ramano sklaida.
Orientacinės sistemos dizainą atliko IV (P. P. Zacharovas) kartu su LOMO (R. M. Kašerininovas, B. Ya. Gutnikovas). Didelio tikslumo sukamoji atrama buvo sukurta bolševikų gamykloje. Centrinis automatikos ir hidraulikos tyrimų institutas, dalyvaudamas Maskvos valstybiniame Baumano technikos universitete, sukūrė didelio tikslumo pavaras ir atbulines eigos pavarų dėžes. Pagrindinis optinis kelias buvo visiškai pagamintas ant veidrodžių ir jame nebuvo skaidrių optinių elementų, kuriuos gali sunaikinti radiacija.
1975 m. Lucho centrinio projektavimo biuro dizainerių grupė, vadovaujama V. K. Orlovo, pasiūlė atsisakyti sprogstamųjų WFD lazerių su dviejų pakopų schema (SRS) ir pakeisti juos elektros iškrovos PD lazeriais. Tam reikėjo sekančio komplekso projekto peržiūros ir koregavimo. Jis turėjo naudoti lazerį FO-13, kurio impulsinė energija yra 1 mJ. Galiausiai įrenginiai su koviniais lazeriais niekada nebuvo baigti ir pradėti eksploatuoti. Buvo pastatyta ir naudojama tik komplekso orientavimo sistema.
SSRS mokslų akademijos akademikas BV Bunkinas (NPO „Almaz“) buvo paskirtas eksperimentinio darbo „objektas 2506“(priešlėktuvinės gynybos ginklų kompleksas „Omega“- CWS PSO), „objektas 2505“(CWS ABM) generaliniu projektuotoju. ir PKO „Terra -3“) - SSRS mokslų akademijos narys korespondentas ND Ustinovas („Centrinis projektavimo biuras„ Luch “). Mokslinis vadovas - SSRS mokslų akademijos viceprezidentas akademikas EP Velikhovas. Iš karinio dalinio 03080 Analizuojant pirmųjų PSO ir priešraketinės gynybos lazerinių priemonių prototipų veikimą, vadovavo 1-ojo skyriaus 4-ojo skyriaus vedėjas inžinierius pulkininkas leitenantas GISemenikhin. Nuo 4-ojo GUMO nuo 1976 m. ginklus ir karinę įrangą pagal naujus fizinius principus, naudojant lazerius, atliko skyriaus vedėjas, pulkininkas YV Rubanenko, tapęs 1980 m. Lenino premijos už šį darbo ciklą laureatu. „Objekte 2505“(„Terra- 3 "), visų pirma, valdymo ir šaudymo pozicijoje (KOP) 5Ж16К bei zonose" G "ir" D ". Jau 1973 m. Lapkričio mėn. KOP buvo atlikta pirmoji eksperimentinė kovinė operacija. dirbti sąvartyno sąlygomis. 1974 m., Apibendrinant ginklų kūrimo darbus, remiantis naujais fiziniais principais, „Z zonoje“esančiame bandymų poligone buvo surengta paroda, kurioje pristatomi naujausi įrankiai, kuriuos šioje srityje sukūrė visa SSRS pramonė. Parodą aplankė SSRS gynybos ministras Sovietų Sąjungos maršalas A. A. Grečko. Kovos darbai buvo atlikti naudojant specialų generatorių. Kovos įgulai vadovavo pulkininkas leitenantas I. V. Nikulinas. Pirmą kartą bandymų aikštelėje penkių kapeikų monetos dydžio taikinį nedideliu atstumu pataikė lazeris.
Pradinis „Terra-3“komplekso dizainas 1969 m., Galutinis-1974 m. Ir įgyvendintų komplekso komponentų apimtis. (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos SSRS. Pristatymas. 2011).
Sėkmė paspartino darbą kuriant eksperimentinį kovinį lazerinį kompleksą 5N76 „Terra-3“. Kompleksą sudarė 41 / 42V pastatas (pietinis pastatas, kartais vadinamas „41-ąja vieta“), kuriame buvo valdymo ir skaičiavimo centras, pagrįstas trimis M-600 kompiuteriais, tikslus lazerinis lokatorius 5N27-LE-1 / 5N26 analogas. lazerinis lokatorius (žr. aukščiau), duomenų perdavimo sistema, universali laiko sistema, specialios techninės įrangos sistema, ryšiai, signalizacija. Šio įrenginio bandomuosius darbus atliko 3 -iojo bandymų komplekso 5 -asis skyrius (skyriaus viršininkas pulkininkas I. V. Nikulinas). Tačiau 5N76 komplekse kliūtis buvo vėlavimas kuriant galingą specialų generatorių, skirtą komplekso techninėms charakteristikoms įgyvendinti. Buvo nuspręsta įdiegti eksperimentinį generatoriaus modulį (simuliatorių su CO2 lazeriu?) Su pasiektomis charakteristikomis išbandyti kovos algoritmą. Šiam moduliui reikėjo pastatyti 6A pastatą (pietų-šiaurės pastatas, kartais vadinamas „Terra-2“) netoli nuo pastato 41 / 42B. Specialiojo generatoriaus problema niekada nebuvo išspręsta. Kovos lazerio konstrukcija buvo pastatyta į šiaurę nuo „41 aikštelės“, į ją vedė tunelis su ryšiais ir duomenų perdavimo sistema, tačiau kovinio lazerio įrengimas nebuvo atliktas.
Eksperimentinio diapazono lazerio instaliaciją sudarė tikri lazeriai (rubinas - 19 rubino lazerių ir CO2 lazerio masyvas), spindulių nukreipimo ir uždarymo sistema, informacinis kompleksas, skirtas užtikrinti valdymo sistemos veikimą, taip pat didelio tikslumo lazerinis lokatorius 5H27, skirtas tiksliai nustatyti koordinačių tikslus. „5N27“galimybės leido ne tik nustatyti diapazoną iki taikinio, bet ir gauti tikslią charakteristiką pagal jo trajektoriją, objekto formą, dydį (ne koordinačių informacija). Padedant 5N27, buvo atlikti kosminių objektų stebėjimai. Kompleksas atliko radiacijos poveikio taikiniui bandymus, nukreipdamas lazerio spindulį į taikinį. Komplekso pagalba buvo atlikti tyrimai, skirti nukreipti mažos galios lazerio spindulį į aerodinaminius taikinius ir ištirti lazerio spindulio plitimo atmosferoje procesus.
Orientacinės sistemos bandymai prasidėjo 1976–1977 m., Tačiau darbas su pagrindiniais šaudymo lazeriais nepaliko projektavimo etapo, o po daugybės susitikimų su SSRS gynybos pramonės ministru SA „Zverev“buvo nuspręsta uždaryti „Terra“- 3 . 1978 m., Gavus SSRS gynybos ministerijos sutikimą, 5N76 „Terra-3“komplekso kūrimo programa buvo oficialiai uždaryta.
Įrenginys nebuvo pradėtas eksploatuoti ir neveikė visiškai, jis neišsprendė kovinių misijų. Komplekso statyba nebuvo iki galo baigta - visa sistema buvo sumontuota, buvo sumontuoti pagalbiniai valdymo sistemos lokatoriaus lazeriai ir jėgos spindulių simuliatorius. Iki 1989 m. Darbas lazerio temomis pradėjo mažėti. 1989 m., Velikhovo iniciatyva, „Terra-3“instaliacija buvo parodyta grupei amerikiečių mokslininkų.
5N76 „Terra-3“komplekso 41 / 42V konstrukcijos schema.
Pagrindinė 5H76 „Terra-3“komplekso 41 / 42B pastato dalis yra nukreipimo sistemos ir apsauginio kupolo teleskopas, nuotrauka daryta Amerikos delegacijos vizito metu, 1989 m.
„Terra-3“komplekso su lazerio lokatoriumi orientavimo sistema (Zarubin PV, Polskikh SV Iš didelės energijos lazerių ir lazerinių sistemų kūrimo istorijos TSRS. Pristatymas. 2011).
Būsena: SSRS
- 1964 m. - N. G. Basovas ir O. N. Krokhinas suformulavo idėją pataikyti GS BR lazeriu.
- 1965 m. Ruduo - laiškas TSKP CK apie eksperimentinio lazerinės priešraketinės gynybos tyrimo būtinybę.
- 1966 m. - darbo pagal programą „Terra -3“pradžia.
- 1984 m. Spalio 10 d. - 5N26 / LE -1 lazerinis lokatorius išmatavo taikinio - daugkartinio naudojimo erdvėlaivio „Challenger“(JAV) parametrus. 1983 m. Rudenį Sovietų Sąjungos maršalas DF Ustinovas pasiūlė ABM ir PKO kariuomenės vadui Yu. Votintsevui kartu su „šaudykla“naudoti lazerinį kompleksą. Tuo metu komplekso tobulinimo darbus atliko 300 specialistų komanda. Apie tai Yu. Votintsevas pranešė gynybos ministrui. 1984 m. Spalio 10 d., 13-ojo „Challenger“šaudyklės (JAV) skrydžio metu, kai jo orbitos orbitos įvyko Sary-Shagano bandymų aikštelės zonoje, eksperimentas įvyko lazerio įrenginio veikimo metu režimas su minimalia spinduliuotės galia. Erdvėlaivio orbitinis aukštis tuo metu buvo 365 km, nuolydžio aptikimo ir sekimo diapazonas-400–800 km. Tikslią lazerio įrenginio paskirties vietą nurodė radaro matavimo kompleksas „Argun“.
Kaip vėliau pranešė „Challenger“įgula, skrydžio metu virš Balchašo apylinkių laivas staiga nutraukė ryšį, atsirado įrangos gedimų, o patys astronautai jautėsi prastai. Amerikiečiai pradėjo tai spręsti. Netrukus jie suprato, kad įgula buvo patyrusi tam tikrą dirbtinę SSRS įtaką, ir paskelbė oficialų protestą. Remiantis humaniškais sumetimais, ateityje lazerinis įrenginys ir net dalis bandymų aikštelės radijo inžinerijos kompleksų, turinčių didelį energijos potencialą, nebuvo naudojami palydėti keleivius. 1989 m. Rugpjūčio mėn. Amerikos delegacijai buvo parodyta lazerinės sistemos dalis, skirta nukreipti lazerį į objektą.