Nagy energiájú lézerek kutatási programja a rakétavédelem / tudományos és kísérleti komplexum érdekében. Az ötletet, hogy nagy energiájú lézert használnak a ballisztikus rakéták megsemmisítésére a robbanófejek utolsó szakaszában, 1964-ben fogalmazták meg NG Basov és ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). 1965 őszén N. G. Basov, a VNIIEF Yu. B. Khariton tudományos igazgatója, a GOI tudományos munkáért felelős igazgatóhelyettese E. N. Tsarevsky és a Vympel tervezőiroda főtervezője, G. V. Kisunko levelet küldött az SZKP Központi Bizottságának. a ballisztikus rakéták robbanófejek lézersugárral való ütésének alapvető lehetőségéről, és javasolta egy megfelelő kísérleti program bevetését. A javaslatot az SZKP Központi Bizottsága jóváhagyta, és a rakétavédelmi feladatokhoz lézeres tüzelőegység létrehozásáról szóló munkaprogramot, amelyet az OKB Vympel, a FIAN és a VNIIEF közösen készített, 1966 -ban kormányhatározat fogadta el.
A javaslatok az LPI szerves jodidokon alapuló nagy energiájú fotodiszociációs lézerek (PDL) tanulmányán alapultak, valamint a VNIIEF javaslata a "PDL-ek" szivattyúzásáról egy robbanás által inert gázban létrehozott erős lökéshullám fényében. " Az Állami Optikai Intézet (GOI) is csatlakozott a munkához. A program a "Terra-3" nevet kapta, és az 1 MJ-nál nagyobb energiájú lézerek létrehozását, valamint a Balkhash gyakorlópályán alapuló tudományos és kísérleti lézerkomplexum (NEC) 5N76 létrehozását írta elő., ahol a rakétavédelem lézerrendszerének ötleteit természetes körülmények között kellett tesztelni. N. G. Basovot nevezték ki a Terra-3 program tudományos felügyelőjévé.
1969-ben a Vympel Tervező Irodától elvált az SKB csapata, amely alapján megalakult a Luch Központi Tervező Iroda (későbbi NPO Astrophysics), amelyet a Terra-3 program végrehajtásával bíztak meg.
A 41 / 42B építés maradványai 5H27 "Terra-3" tüzelőkomplexum 5H27 lézerkereső komplexumával, fotó 2008
Tudományos kísérleti komplexum "Terra-3" amerikai elképzelések szerint. Az Egyesült Államokban úgy vélték, hogy a komplexumot műholdellenes célpontoknak szánják, a jövőben pedig a rakétavédelemre való áttéréssel. A rajzot először az amerikai delegáció mutatta be 1978-ban a genfi tárgyalásokon. Kilátás délkeletről.
A LE-1 lézermeghatározó TG-1 távcsöve, Sary-Shagan vizsgálóhely (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A Terra-3 program a következőket tartalmazta:
- Alapvető kutatások a lézerfizika területén;
- Lézertechnika fejlesztése;
- "nagy" kísérleti lézeres "gépek" fejlesztése és tesztelése;
- Az erőteljes lézersugárzás anyagokkal való kölcsönhatásának tanulmányozása és a katonai felszerelések sebezhetőségének meghatározása;
- Az erős lézersugárzás légkörben történő terjedésének tanulmányozása (elmélet és kísérlet);
- Lézeroptika és optikai anyagok kutatása és "teljesítmény" optikai technológiák fejlesztése;
- Működik a lézeres távolságmérés területén;
- Módszerek és technológiák fejlesztése a lézersugár -vezetéshez;
- új tudományos, tervezési, gyártási és tesztelő intézetek és vállalkozások létrehozása és építése;
- Egyetemi és végzős hallgatók képzése a lézerfizika és technológia területén.
A Terra-3 program keretében végzett munka két fő irányban fejlődött: lézeres hatótávolság (beleértve a célválasztás problémáját) és ballisztikus rakéták robbanófejek lézerpusztítása. A programmal kapcsolatos munkát a következő eredmények előzték meg: 1961.felmerült a fotodiszociációs lézerek létrehozásának gondolata (Rautian és Sobelman, FIAN), és 1962 -ben megkezdődtek a lézeres távolságmérés tanulmányai az OKB Vympelben a FIAN -nal együtt, és azt is javasolták, hogy a lökéshullám frontjának sugárzását használják optikai célokra. a lézer pumpálása (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963-ban a Vympel Tervező Iroda megkezdte a LE-1 lézeres lokalizátor projektjének kidolgozását. A Terra-3 programmal kapcsolatos munka megkezdése után a következő szakaszok lettek több év alatt:
- 1965 - nagy energiájú fotodiszociációs lézerekkel (VFDL) kezdődtek kísérletek, 20 J teljesítményt értek el (FIAN és VNIIEF);
- 1966 - 100 J impulzusenergiát kaptunk VFDL -el;
- 1967 - az LE -1 kísérleti lézeres lokalizátor (OKB "Vympel", FIAN, GOI) sematikus diagramját választottuk ki;
- 1967 - 20 KJ impulzusenergiát kaptunk VFDL -el;
- 1968 - VFDL -el 300 KJ impulzusenergiát kaptunk;
- 1968 - megkezdődött a lézersugárzás tárgyakra és anyagi sérülékenységekre gyakorolt hatását vizsgáló program kidolgozása, a program 1976 -ban fejeződött be;
- 1968 - megkezdődött a nagy energiájú HF, CO2, CO lézerek kutatása és létrehozása (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI, stb.), A munka 1976 -ban fejeződött be.
- 1969 - a VFDL körülbelül 1 MJ impulzus energiát kapott;
- 1969 - befejeződött az LE -1 lokátor fejlesztése, és kiadták a dokumentációt;
- 1969 - megkezdődött a fotodiszociációs lézer (PDL) kifejlesztése elektromos kisülés sugárzásával történő szivattyúzással;
- 1972 - lézereken végzett kísérleti munkák elvégzésére (a "Terra -3" programon kívül) úgy döntöttek, hogy létrehoznak egy OKD "Raduga" osztályközi kutatóközpontot lézeres hatótávolsággal (később - CDB "Astrophysics").
- 1973- megkezdődött a VFDL ipari gyártása- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-a Sary-Shagan teszthelyen megkezdődött egy kísérleti lézerkomplex telepítése LE-1 lokátorral, megkezdődött az LE-1 fejlesztése és tesztelése;
- 1974 - Az AZ sorozat SRS kiegészítőit hozták létre (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");
- 1975 - egy erős, elektromosan szivattyúzott PDL -t hoztak létre, teljesítménye - 90 KJ;
- 1976 - 500 kW -os elektro -ionizációs CO2 lézert hoztak létre (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - az LE -1 lokátort sikeresen tesztelték, repülőgépeken, ballisztikus rakéták robbanófejeken és műholdakon végeztek vizsgálatokat;
- 1978 - a Luch Központi Tervező Iroda és az MNIC OKB "Raduga" alapján megalakult az "Asztrofizika" NPO (a "Terra -3" programon kívül), főigazgató - IV Ptitsyn, általános tervező - ND Ustinov (D. F. Ustinov fia).
A Szovjetunió védelmi miniszterének, D. F. Usztinovnak és A. P. Aleksandrov akadémikusnak az OKB "Raduga" -ban tett látogatása a hetvenes évek végén. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A FIAN egy új jelenséget vizsgált a nemlineáris lézeroptika területén - a sugárzás hullámfront megfordítását. Ez egy nagy felfedezés
lehetővé tette a jövőben egy teljesen új és nagyon sikeres megközelítésben a nagy teljesítményű lézerek fizikájának és technológiájának számos problémájának megoldását, elsősorban a rendkívül keskeny sugárzás kialakításával és a célpontra való rendkívül pontos megoldásával kapcsolatos problémákat. Először a Terra-3 programban javasolták a VNIIEF és a FIAN szakemberei a hullámfront-megfordítás alkalmazását a cél megcélzásához és energiaellátásához.
1994-ben NG Basov, válaszolva a Terra-3 lézerprogram eredményeire vonatkozó kérdésre, ezt mondta: „Nos, határozottan megállapítottuk, hogy senki sem lőhet le
ballisztikus rakéta robbanófej lézersugárral, és nagy előrelépést értünk el a lézerek terén … “.
E. Velikhov akadémikus a tudományos és műszaki tanácsban beszél. Az első sorban világosszürke színben AM Prokhorov az "Omega" program tudományos felügyelője. Az 1970 -es évek vége. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A Terra-3 kutatási alprogramjai és irányai:
Komplexum 5N26 LE-1 lézeres lokátorral a Terra-3 program keretében:
A Vympel Design Bureau -ban 1962 óta tanulmányozták a lézeres lokalizátorok potenciális lehetőségét a célpozíció mérésének különösen nagy pontosságának biztosítására. -Az ipari bizottság (MIC, a Szovjetunió katonai -ipari komplexumának kormányzati szerve) bemutatása projekt egy kísérleti lézeres lokalizátor létrehozására rakétavédelemhez, amely LE-1 kódnevet kapott. 1963 szeptemberében jóváhagyták azt a döntést, hogy kísérleti installációt hoznak létre a Sary-Shagan teszthelyen 400 km-es hatótávolsággal.1964-1965 között. a projektet a Vympel Design Bureau -ban (G. E. Tikhomirov laboratóriuma) fejlesztették. A radar optikai rendszereinek tervezését az Állami Optikai Intézet (P. Z. Zakharov laboratóriuma) végezte. A létesítmény építése a hatvanas évek végén kezdődött.
A projekt a FIAN rubin lézerek kutatásával és fejlesztésével kapcsolatos munkáján alapult. A helymeghatározónak rövid időn belül célpontokat kellett keresnie a radarok "hibamezőjében", ami célmegjelölést biztosított a lézerkereső számára, ami ekkor nagyon nagy átlagos lézerteljesítményt igényelt. A lokátor szerkezetének végső megválasztása határozta meg a rubin lézerek munkakörülményeit, amelyek elérhető paraméterei a gyakorlatban lényegesen alacsonyabbnak bizonyultak az eredetileg feltételezetteknél: egy lézer átlagos teljesítménye a várt 1 helyett A kW azokban az években körülbelül 10 W volt. A Lebedev Fizikai Intézet N. G. Basov laboratóriumában végzett kísérletek azt mutatták, hogy a teljesítmény növelése a lézerjel lézererősítők láncában (kaszkádjában) egymás utáni felerősítésével, ahogy azt eredetileg terveztük, csak bizonyos szintig lehetséges. A túl erős sugárzás elpusztította a lézerkristályokat. Nehézségek merültek fel a kristályok sugárzásának termo-optikai torzulásával kapcsolatban is. Ebben a tekintetben nem egy, hanem 196 lézert kellett felváltani a radarba, amelyek felváltva 10 Hz -es frekvencián működtek, 1 J -os energiánként. A lokátor többcsatornás lézeradójának átlagos átlagos sugárzási teljesítménye 2 kW. Ez jelentős bonyolultsághoz vezetett a rendszerében, amely többirányú volt mind jel kibocsátásakor, mind regisztrálásakor. Szükség volt nagy pontosságú, nagy sebességű optikai eszközök létrehozására 196 lézersugár kialakításához, kapcsolásához és irányításához, amelyek meghatározták a célterület keresési mezőjét. A lokátor vevőkészülékében 196 speciálisan tervezett PMT -t használtak. A feladatot bonyolították a távcső nagy méretű mozgatható optikai-mechanikai rendszereivel és a helymeghatározó optikai-mechanikus kapcsolóival kapcsolatos hibák, valamint a légkör által okozott torzulások. A lokátor optikai útjának teljes hossza elérte a 70 métert, és sok száz optikai elemet tartalmazott - lencséket, tükröket és lemezeket, beleértve a mozgóakat is, amelyek kölcsönös igazítását a legnagyobb pontossággal kellett fenntartani.
A LE-1 lokátor átviteli lézerei, Sary-Shagan teszthely (Zarubin PV, Polskikh SV A nagyenergiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A LE-1 lézermeghatározó optikai útjának része, a Sary-Shagan vizsgálóhely (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
1969-ben a LE-1 projektet átvitték a Szovjetunió Védelmi Ipari Minisztérium Luch Központi Tervező Irodájába. ND Ustinovot nevezték ki az LE-1 fő tervezőjévé. 1970-1971 az LE-1 lokátor fejlesztése összességében befejeződött. A védőipari vállalkozások széles körű együttműködése vett részt a lokátor létrehozásában: a LOMO és a leningrádi "bolsevik" gyár erőfeszítéseivel létrejött a komplex paraméterek tekintetében egyedülálló TG-1 távcső a LE-1 számára, a főtervező a távcső BK Ionesiani (LOMO) volt. Ez az 1,3 m -es fő tükörátmérőjű teleszkóp kiváló optikai minőséget biztosított a lézersugárnak, amikor több százszor nagyobb sebességgel és gyorsulással dolgozik, mint a klasszikus csillagászati távcsövek. Sok új radaregységet hoztak létre: nagy sebességű precíziós szkennelési és kapcsolási rendszereket a lézersugár vezérlésére, fotodetektorokat, elektronikus jelfeldolgozó és szinkronizáló egységeket és más eszközöket. A lokalizátor vezérlése számítógépes technológia segítségével automatikus volt; a lokalizátor digitális adatátviteli vonalak segítségével csatlakozott a poligon radarállomásaihoz.
A Geofizika Központi Tervező Iroda (D. M. Khorol) részvételével kifejlesztettek egy lézertávadót, amely 196 akkoriban nagyon fejlett lézert tartalmazott, hűtésük és áramellátásuk érdekében. Az LE-1 esetében kiváló minőségű lézeres rubin kristályok, nemlineáris KDP kristályok és sok más elem gyártását szervezték meg. ND Ustinov mellett az LE-1 fejlesztését OA Ushakov, G. E. Tikhomirov és S. V. Bilibin vezették.
A Szovjetunió katonai -ipari komplexumának vezetői a Sary -Shagan gyakorlópályán, 1974. - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Előadás. 2009).
A Szovjetunió védelmi -ipari komplexumának vezetői a LE -1 telephelyen, 1974. Az első sor közepén - A. A. Grechko védelmi miniszter, tőle jobbra - N. G. Basov, majd - a Szovjetunió S. A. Zverev védelmi ipari minisztere.. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A létesítmény építése 1973-ban kezdődött. 1974-ben befejezték a beállítási munkákat, és megkezdték a létesítmény tesztelését az LE-1 lokalizátor TG-1 távcsövével. 1975-ben, a tesztek során egy repülőgép típusú célpont magabiztos elhelyezkedését sikerült elérni 100 km távolságban, és megkezdődött a munka a ballisztikus rakéták és műholdak robbanófejek elhelyezésén. 1978-1980 A LE-1 segítségével nagy pontosságú pályaméréseket és rakéták, robbanófejek és űrobjektumok irányítását hajtották végre. 1979-ben a 03080-as katonai egység közös karbantartására elfogadták a LE-1 lézeres lokalizátort, mint a pontos pályamérések eszközét (a Szovjetunió Védelmi Minisztériumának GNIIP 10. száma, Sary-Shagan). A LE-1 lokátor 1980-as létrehozásáért a Luch Központi Tervező Iroda alkalmazottai Lenin- és Szovjetunió-díjjal tüntették ki. Aktív munka az LE-1 lokátoron, beleértve egyes elektronikus áramkörök és egyéb berendezések korszerűsítésével a nyolcvanas évek közepéig folytatódott. Dolgoztunk, hogy nem koordinált információkat szerezzünk az objektumokról (például az objektumok alakjáról). 1984. október 10 -én az 5N26 / LE -1 lézeres lokátor megmérte a célpont - a Challenger újrafelhasználható űrhajó (USA) - paramétereit - további részletekért lásd az alábbi Állapot részt.
TTX lokalizátor 5N26 / LE-1:
A lézerek száma az úton - 196 db.
Optikai út hossza - 70 m
Egység átlagos teljesítménye - 2 kW
A lokátor hatótávolsága - 400 km (a projekt szerint)
Koordináta -meghatározási pontosság:
- hatótávolság szerint - legfeljebb 10 m (a projekt szerint)
- magasságban - több ívmásodperc (a projektnek megfelelően)
A 2004. április 29-én kelt műholdkép bal oldalán az 5N26 komplexum épülete az LE-1 lokátorral, az Argun radar bal alsó sarkában. A Sary-Shagan sokszög 38. helye
A LE-1 lézermeghatározó TG-1 távcsöve, Sary-Shagan vizsgálóhely (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A LE-1 lézeres lokátor TG-1 távcsöve, Sary-Shagan teszthely (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Bemutató. 2009).
Fotodiszociációs jódlézerek (VFDL) vizsgálata a "Terra-3" program keretében.
Az első laboratóriumi fotodiszociációs lézert (PDL) 1964 -ben J. V. Kasper és G. S. Pimentel. Mivel az elemzés azt mutatta, hogy a vaku-lámpával szivattyúzott szuper-erős rubin lézer létrehozása lehetetlennek bizonyult, majd 1965-ben N. G. Basov és O. N. elképzelése volt, hogy a lökésfrontról nagy teljesítményű és nagy energiájú sugárzást kell használni xenonban, mint sugárforrás. Azt is feltételezték, hogy egy ballisztikus rakéta robbanófejét le fogják győzni a robbanófej héjának egy részének lézerének hatása alatt bekövetkező gyors párolgás reaktív hatása miatt. Az ilyen PDL-k egy fizikai elképzelésen alapulnak, amelyet 1961-ben fogalmaztak meg SG Rautian és IISobelman, akik elméletileg megmutatták, hogy gerjesztett atomokat vagy molekulákat lehet előállítani bonyolultabb molekulák fotodiszociációjával, amikor erős (nem lézer) besugárzik őket. fényáram … A robbanásveszélyes FDL (VFDL) kidolgozása a "Terra-3" program részeként a FIAN (VS Zuev, VFDL elmélet), VNIIEF (GA Kirillov, VFDL kísérletek), a Luch Központi Tervező Iroda együttműködésével indult. az indiai kormány, a GIPH és más vállalkozások részvétele. Rövid idő alatt az utat a kis- és közepes méretű prototípusoktól számos egyedi, nagy energiájú VFDL-mintához vezette, amelyeket ipari vállalkozások állítottak elő. Ennek a lézerosztálynak az volt a jellemzője, hogy eldobható - a VFD lézer működés közben felrobbant, teljesen megsemmisült.
A VFDL művelet sematikus diagramja (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Az első kísérletek a PDL-vel, amelyeket 1965-1967-ben végeztek, nagyon biztató eredményeket hoztak, és 1969 végére a VNIIEF-en (Sarov) S. B. vezetésével tesztelték a PDL-ket több százezer joule impulzusenergiával, ami kb. 100 -szor magasabb, mint az ezekben az években ismert lézereké. Természetesen nem lehetett azonnal eljutni a rendkívül nagy energiájú jódos PDL -k létrehozásához. A lézerek tervezésének különböző verzióit tesztelték. A nagy sugárzási energiák megszerzésére alkalmas, működőképes konstrukció megvalósításában döntő lépés történt 1966 -ban, amikor a kísérleti adatok tanulmányozása eredményeként bebizonyosodott, hogy a FIAN és a VNIIEF tudósai (1965) javaslata a a szivattyú sugárforrását és az aktív környezetet elválasztó kvarcfal valósítható meg. A lézer általános kialakítását jelentősen leegyszerűsítették, és cső alakú héjra redukálták, amelynek belsejében vagy külső falán egy hosszúkás robbanótöltet volt elhelyezve, a végén pedig az optikai rezonátor tükrei voltak. Ez a megközelítés lehetővé tette a lézerek tervezését és tesztelését, amelyek munkaüreg -átmérője több mint egy méter, és hossza tíz méter. Ezeket a lézereket szabványos, körülbelül 3 m hosszú szakaszokból állították össze.
Valamivel később (1967 óta) a VK Orlov vezette gázdinamikai és lézeres csapat, amelyet a Vympel Tervező Irodánál alakítottak, majd átadtak a Luch Központi Tervező Irodának, sikeresen részt vett egy robbanásszerűen szivattyúzott PDL kutatásában és tervezésében.. A munka során tucatnyi kérdést vettek figyelembe: a lökés- és fényhullámok lézerközegben történő terjedésének fizikájától az anyagok technológiájáig és kompatibilitásáig, valamint a magas fokú paraméterek mérésére szolgáló speciális eszközök és módszerek létrehozásáig. teljesítmény lézersugárzás. A robbanástechnológiával is voltak problémák: a lézer működéséhez rendkívül "sima" és egyenes frontot kellett elérni. Ezt a problémát megoldották, a töltéseket megtervezték, és kidolgozták azok felrobbantásának módszereit, amelyek lehetővé tették a lökéshullám kívánt sima frontjának megszerzését. Ezeknek a VFDL-eknek a létrehozása lehetővé tette a kísérletek megkezdését a nagy intenzitású lézersugárzásnak a célok anyagára és szerkezetére gyakorolt hatásának tanulmányozására. A mérőkomplexum munkáját az Állami Optikai Intézet (I. M. Belousova) biztosította.
VFD lézerek teszthelye VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV A nagyenergiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Modellek fejlesztése a VFDL "Luch" Központi Tervező Iroda számára V. K. Orlov vezetésével (a VNIIEF részvételével):
- FO-32- 1967-ben 20 KJ impulzus energiát kaptak egy robbanóanyaggal szivattyúzott VFDL-vel, a VFDL FO-32 kereskedelmi gyártása 1973-ban kezdődött;
VFD lézer FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
- FO-21- 1968-ban, először a VFDL robbanásveszélyes szivattyúzással 300 KJ impulzus energiát kapott, és 1973-ban megkezdődött a VFDL FO-21 ipari gyártása is;
- F -1200 - 1969 -ben először egy robbanásszerűen szivattyúzott VFDL -vel 1 megajoule impulzusenergiát kaptunk. 1971-re befejeződött a tervezés, és 1973-ban megkezdődött a VFDL F-1200 ipari gyártása;
Valószínűleg az F-1200 VFD lézer prototípusa az első megajoule lézer, amelyet 1969. évi VNIIEF-en szereltünk össze (Zarubin P. V., Polskikh S. V. A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetunió-i előállításának történetéből. Bemutató. 2011) …
Ugyanaz a WFDL, ugyanaz a hely és az idő. A mérések azt mutatják, hogy ez egy másik keret.
TTX VFDL:
Lézerek vizsgálata Raman szórással (SRS) a Terra-3 program keretében:
Az első VFDL -ek sugárzásának szóródása nem volt kielégítő - két nagyságrenddel magasabb, mint a diffrakciós határ, ami megakadályozta az energia jelentős távolságokra történő szállítását.1966-ban NG Basov és II Sobel'man és munkatársai javasolták a probléma megoldását egy kétlépcsős séma-egy kétlépcsős Raman-szórásos kombináló lézer (Raman lézer) használatával, amelyet több VFDL lézer szivattyúz, „szegény” szóródás. A Raman lézer nagy hatékonysága és aktív közegének (cseppfolyósított gázok) nagy homogenitása lehetővé tette egy rendkívül hatékony kétlépcsős lézerrendszer létrehozását. A Raman lézerek kutatását az EM Zemskov (Luch Central Design Bureau) felügyelte. Miután tanulmányozta a FIAN és a VNIIEF Raman lézerek fizikáját, a Luch Központi Tervező Iroda "csapata" 1974-1975 között. sikeresen végrehajtotta a kazahsztáni Sary-Shagan teszthelyen egy kísérletsorozatot az "AZ" sorozat 2 kaszkád rendszerével (FIAN, "Luch"-később "Astrophysics"). Nagyméretű, speciálisan tervezett olvasztott szilícium -dioxidból készült optikát kellett használniuk, hogy biztosítsák a Raman lézer kimeneti tükrének sugárzási ellenállását. Többtükörös raszteres rendszert használtak a VFDL lézerek sugárzásának a Raman lézerhez való csatlakoztatására.
Az AZh-4T Raman lézer teljesítménye elérte a 10 kJ / impulzus értéket, 1975-ben pedig egy folyékony oxigén Raman lézert, az AZh-5T 90 kJ impulzusteljesítményű, 400 mm-es nyílással és 70% -os hatékonysággal tesztelték. 1975-ig az AZh-7T lézert a Terra-3 komplexumban kellett volna használni.
SRS-lézer folyékony oxigénen AZh-5T, 1975. A lézer kilépőnyílás elöl látható. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Többtükörös raszteres rendszer, amelyet VDFL sugárzás Raman lézerbe történő bevitelére használnak (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetunió-i keletkezésének történetéből. Előadás. 2011).
Raman lézersugárzás által tönkretett üvegoptika. Nagy tisztaságú kvarc optikával helyettesítették (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A lézersugárzás anyagokra gyakorolt hatásának tanulmányozása a "Terra-3" program keretében:
Kiterjedt kutatási programot végeztek a nagy energiájú lézersugárzás különféle tárgyakra gyakorolt hatásának vizsgálatára. Acélmintákat, különféle optikai mintákat és különféle alkalmazott tárgyakat használtak "célpontként". Általában B. V. Zamyshlyaev vezette a tárgyakra gyakorolt hatások tanulmányozásának irányát, A. M. Bonch-Bruevich pedig az optika sugárzási erősségének kutatásának irányát. A programon 1968 és 1976 között dolgoztak.
A VEL-sugárzás hatása a burkolóelemre (Zarubin P. V., Polskikh S. V. A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Acélminta 15 cm vastag, szilárdtest lézerrel való érintkezés. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A VEL-sugárzás hatása az optikára (Zarubin PV, Polskikh SV A nagyenergiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Egy nagy energiájú CO2 lézer hatása egy repülőgép-modellre, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV A nagyenergiájú lézerek és lézerrendszerek szovjetuniós megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Nagy energiájú elektromos kisülésű lézerek tanulmányozása a "Terra-3" program keretében:
Az újrafelhasználható elektromos kisülési PDL -khez nagyon erős és kompakt impulzusos elektromos áramforrás kellett. Ilyen forrásként úgy döntöttek, hogy robbanásveszélyes mágneses generátorokat használnak, amelyek fejlesztését az A. I. Pavlovszkij vezette VNIIEF csapat végezte más célokra. Meg kell jegyezni, hogy A. D. Szaharov is e művek eredete volt. A robbanásveszélyes mágneses generátorok (más néven mágneses kumulatív generátoroknak nevezik őket), akárcsak a hagyományos PD lézerek, működés közben megsemmisülnek, amikor a töltésük felrobban, de költségük sokszor alacsonyabb, mint a lézer költsége. Robbanó-mágneses generátorok, amelyeket A. I. Pavlovsky és munkatársai kifejezetten elektromos kisülésű kémiai fotodiszociációs lézerekhez terveztek, 1974-ben létrehoztak egy kísérleti lézert, amelynek impulzusonkénti sugárzási energiája körülbelül 90 kJ. Ennek a lézernek a tesztjeit 1975 -ben fejezték be.
1975-ben a Luch Központi Tervezési Iroda tervezői csoportja, VK Orlov vezetésével azt javasolta, hogy hagyjanak fel a robbanásveszélyes WFD lézerek kétlépcsős rendszerével (SRS), és cseréljék ki őket elektromos kisülésű PD lézerekre. Ez megkövetelte a komplexum projektjének következő felülvizsgálatát és kiigazítását. FO-13 lézert kellett volna használni, 1 mJ impulzus energiával.
A VNIIEF által összeállított nagy elektromos kisülési lézerek.
Nagy energiájú elektronnyaláb-vezérlésű lézerek vizsgálata a "Terra-3" program keretében:
A megawattos frekvenciaimpulzusú 3D01 lézerrel végzett munka elektronsugaras ionizációval kezdődött a Luch Központi Tervező Irodában az NG Basov kezdeményezésére és részvételével, majd később külön irányba indult az OKB "Raduga" -án "(később - GNIILTs" Raduga ") G. G. Dolgova -Savelyeva vezetésével. Egy 1976-ban végzett kísérleti munkában elektronnyaláb-vezérlésű CO2 lézerrel körülbelül 500 kW átlagos teljesítményt értek el 200 Hz-ig terjedő ismétlési frekvenciával. "Zárt" gázdinamikai hurokkal rendelkező sémát használtunk. Később egy továbbfejlesztett frekvenciaimpulzusos KS-10 lézert hoztak létre (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frekvenciaimpulzusos elektroionizációs lézer 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Tudományos és kísérleti lövöldöző komplexum 5N76 "Terra-3":
1966-ban a Vympel Design Bureau OA Ushakov vezetésével megkezdte a Terra-3 kísérleti sokszög komplexum tervezettervezetének kidolgozását. A tervezettervezéssel kapcsolatos munka 1969 -ig folytatódott. A katonai mérnök NN Shakhonsky volt a közvetlen felügyelője a szerkezetek fejlesztésének. A komplexum telepítését a Sary-Shagan rakétavédelmi helyszínen tervezték. A komplexumot arra tervezték, hogy kísérleteket hajtsanak végre a nagy energiájú lézerekkel rendelkező ballisztikus rakéták robbanófejek megsemmisítésére. A komplexum projektjét 1966 és 1975 között többször javították. 1969 óta a Terra-3 komplexum tervezését a Luch Központi Tervező Iroda végzi MG Vasin vezetésével. A komplexumot kétlépcsős Raman lézerrel kellett létrehozni, a fő lézerrel pedig jelentős távolságban (kb. 1 km) az irányító rendszertől. Ennek oka az volt, hogy a VFD lézerekben kibocsátáskor akár 30 tonna robbanóanyagot is fel kellett használni, ami hatással lehet a vezetőrendszer pontosságára. Biztosítani kellett továbbá a VFD lézerek töredékeinek mechanikai hatásának hiányát. A sugárzást a Raman lézertől az irányítórendszerig földalatti optikai csatornán keresztül kellett továbbítani. Az AZh-7T lézert kellett volna használni.
1969-ben a Szovjetunió Védelmi Minisztériumának 10. számú GNIIP-jén (03080-as katonai egység, Sary-Shagan rakétavédelmi kiképzőpálya) a 38-as számú helyen (06544-es katonai egység) megkezdődtek a lézeres témákkal kapcsolatos kísérleti munka létesítményeinek építése. 1971 -ben a komplexum építését technikai okok miatt ideiglenesen felfüggesztették, de 1973 -ban, valószínűleg a projekt kiigazítása után, újraindították.
A technikai okok (a forrás szerint - Zarubin PV "Basov akadémikus …") abban álltak, hogy mikron hullámhosszú lézersugárzás mellett gyakorlatilag lehetetlen volt a fénysugarat viszonylag kis területre fókuszálni. Azok. ha a célpont 100 km -nél nagyobb távolságban van, akkor az optikai lézersugárzás természetes szögbeli eltérése a légkörben a szórás következtében 0 0001 fok. Ezt a Szovjetunió Tudományos Akadémia tomszki légköri optikai intézetében hozták létre, amelyet kifejezetten azért hoztak létre, hogy biztosítsák a lézerfegyverek létrehozására irányuló program végrehajtását, amelynek élén Acad. V. E. Zuev. Ebből az következett, hogy a 100 km -es távolságban lévő lézersugárzási pont átmérője legalább 20 méter, és az 1 MJ teljes lézerforrás -energia mellett 1 négyzet cm -es területen az energia sűrűsége kisebb lesz. mint 0,1 J / cm 2. Ez túl kevés - ahhoz, hogy elüssenek egy rakétát (1 cm2 -es lyukat hozzanak létre, nyomásmentesítsék), több mint 1 kJ / cm2 szükséges. És ha kezdetben VFD lézereket kellett volna használni a komplexumon, akkor a fénysugár fókuszálásával kapcsolatos probléma azonosítása után a fejlesztők a Raman szóráson alapuló kétlépcsős kombinált lézerek használata felé kezdtek hajolni.
Az irányítási rendszer tervezését a GOI (P. P. Zakharov) és a LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov) végezte. A nagy pontosságú forgótámaszt a bolsevik üzemben hozták létre. Nagy pontosságú hajtóműveket és holtjáték nélküli hajtóműveket a forgócsapágyakhoz a Központi Automatizálási és Hidraulikai Kutatóintézet fejlesztett ki a Bauman Moszkvai Állami Műszaki Egyetem részvételével. A fő optikai út teljesen tükrökön készült, és nem tartalmazott átlátszó optikai elemeket, amelyeket sugárzás elpusztíthat.
1975-ben a Luch Központi Tervezési Iroda tervezői csoportja, VK Orlov vezetésével azt javasolta, hogy hagyjanak fel a robbanásveszélyes WFD lézerek kétlépcsős rendszerével (SRS), és cseréljék ki őket elektromos kisülésű PD lézerekre. Ez megkövetelte a komplexum projektjének következő felülvizsgálatát és kiigazítását. FO-13 lézert kellett volna használni, 1 mJ impulzus energiával. Végül a harci lézerrel ellátott létesítményeket soha nem fejezték be és nem helyezték üzembe. Csak a komplexum irányítórendszerét építették és használták.
A Szovjetunió Tudományos Akadémia BV Bunkin (NPO Almaz) akadémikusát nevezték ki a "2506 objektum" (a légvédelmi védelmi fegyverek "Omega" komplexuma - CWS PSO), a "2505 objektum" (CWS ABM) kísérleti munkájának általános tervezőjévé. és PKO "Terra -3") - a Szovjetunió Tudományos Akadémia levelező tagja, ND Ustinov ("Luch" Központi Tervező Iroda). Tudományos témavezető - a Szovjetunió Tudományos Akadémia alelnöke, akadémikus, EP Velikhov. A 03080 -as katonai egységtől a PSO és a rakétavédelem lézeres eszközeinek első prototípusainak működését elemezte az I. osztály 4. osztályának vezetője, GISemenikhin alezredes mérnök. 1976 óta a 4. GUMO-tól a fejlesztés és tesztelés ellenőrzése fegyvereket és katonai felszerelést új fizikai elvek alapján, lézerek felhasználásával, a tanszék vezetője végzett, aki 1980-ban Lengyel-díjat kapott ezért a munkaciklusért, YV Rubanenko ezredes. A "2505 objektum" építése folyamatban volt. 3 "), mindenekelőtt az 5Ж16К irányító és lőállásban (KOP), valamint a" G "és a" D "zónában. Már 1973 novemberében végrehajtották az első kísérleti harci műveletet a KOP -ban. a hulladéklerakó körülményei között dolgozni. 1974 -ben a fegyverek létrehozásában végzett új fizikai elvek alapján végzett munka összefoglalása céljából kiállítást rendeztek a "G zóna" tesztpályáján, amely bemutatta a Szovjetunió teljes iparának ezen a területen kifejlesztett legújabb eszközeit. A kiállítást megtekintette a Szovjetunió Szovjetunió marsalljának védelmi minisztere A. A. Grechko. A harci munkát speciális generátorral végezték. A harci személyzetet I. V. Nikulin alezredes vezette. A teszthelyen először egy ötkopikás érme nagyságú célpontot ért el egy lézer rövid távolságon belül.
A Terra-3 komplexum kezdeti tervezése 1969-ben, a végleges tervezés 1974-ben és a komplexum megvalósított komponenseinek mennyisége. (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
A sikerek felgyorsították a kísérleti 5N76 "Terra-3" harci lézerkomplexum létrehozását. A komplexum a 41 / 42V épületből állt (déli épület, amelyet néha "41. helyszínnek" is neveznek), ahol három M-600 számítógépen alapuló parancsnoki és számítási központ, valamint egy pontos 5N27 lézermeghatározó kapott helyet-az LE-1 / 5N26 analógja lézeres lokátor (lásd fent), adatátviteli rendszer, univerzális időrendszer, speciális műszaki berendezések rendszere, kommunikáció, jelzés. Ennek a létesítménynek a tesztelését a 3. tesztkomplexum 5. osztálya végezte (osztályvezető, I. V. Nikulin ezredes). Az 5N76 komplexumon azonban a szűk keresztmetszetet jelentette a komplexum műszaki jellemzőinek megvalósításához szükséges, nagy teljesítményű speciális generátor kifejlesztésének elmaradása. Úgy döntöttek, hogy egy kísérleti generátor modult (egy szimulátort CO2 lézerrel?) Telepítenek az elért tulajdonságokkal a harci algoritmus tesztelésére. Ehhez a modulhoz fel kellett építeni a 6A épületet (dél-északi épület, más néven "Terra-2"), nem messze a 41 / 42B épülettől. A speciális generátor problémáját soha nem oldották meg. A harci lézer szerkezetét a "Site 41" -től északra emelték, egy alagút kommunikációval és adatátviteli rendszerrel vezetett hozzá, de a harci lézert nem telepítették.
A kísérleti hatótávolságú lézeres telepítés a tényleges lézerekből (rubin - 19 rubin lézerből és egy CO2 lézerből álló tömb), egy sugárirányító és elzáró rendszerből, egy információs komplexből állt, amely a vezetőrendszer működését biztosítja. egy nagy pontosságú 5H27 lézeres lokátor, amelyet a koordináták céljainak pontos meghatározására terveztek. Az 5N27 képességei lehetővé tették nemcsak a célig terjedő tartomány meghatározását, hanem pontos jellemzők megszerzését is a pályája mentén, az objektum alakját, méretét (nem koordináta információ). Az 5N27 segítségével űrobjektumok megfigyeléseit végeztük. A komplexum a sugárzás célpontra gyakorolt hatását vizsgálta, a lézersugarat a célpontra irányítva. A komplex segítségével tanulmányokat végeztek, hogy az alacsony teljesítményű lézer sugárzását aerodinamikai célpontok felé irányítsák, és tanulmányozzák a lézersugár légkörben történő terjedési folyamatait.
Az irányítási rendszer tesztelése 1976-1977-ben kezdődött, de a fő tüzelő lézereken végzett munka nem hagyta el a tervezési szakaszt, és a Szovjetunió SA Zverev védelmi ipari miniszterével folytatott megbeszélések után úgy döntöttek, hogy bezárják a Terrát - 3 ". 1978-ban a Szovjetunió Védelmi Minisztériumának beleegyezésével hivatalosan lezárták az 5N76 "Terra-3" komplexum létrehozására irányuló programot.
A telepítést nem helyezték üzembe, és nem működött teljes egészében, nem oldotta meg a harci feladatokat. A komplexum építése nem fejeződött be teljesen - a vezetőrendszert teljes egészében telepítették, a vezetőrendszer lokalizátorának segédlézereit és az erőnyaláb -szimulátort telepítették. 1989 -re a lézertémákkal kapcsolatos munka elkezdett korlátozódni. 1989-ben Velikhov kezdeményezésére a Terra-3 installációt bemutatták amerikai tudósok egy csoportjának.
Az 5N76 "Terra-3" komplexum 41 / 42V építési sémája.
Az 5H76 "Terra-3" komplexum 41 / 42B épületének fő része az irányítórendszer és a védőkupola távcsöve, a kép az amerikai delegáció által a létesítményben tett látogatás során készült, 1989.
A "Terra-3" komplex irányítórendszere lézeres lokátorral (Zarubin PV, Polskikh SV A nagy energiájú lézerek és lézerrendszerek Szovjetunió megalkotásának történetéből. Előadás. 2011).
Állapot: a Szovjetunió
1964 - N. G. Basov és O. N. Krokhin megfogalmazták azt az elképzelést, hogy lézerrel ütik el a GS BR -t.
- 1965 ősz - levél az SZKP Központi Bizottságához a lézeres rakétavédelem kísérleti tanulmányának szükségességéről.
- 1966 - a Terra -3 program keretében végzett munka kezdete.
- 1984. október 10. - az 5N26 / LE -1 lézermeghatározó mérte a célpont - a Challenger újrafelhasználható űrhajó (USA) - paramétereit. 1983 őszén DF Ustinov, a Szovjetunió marsallja azt javasolta, hogy Yu. Votintsev, az ABM és a PKO csapatok parancsnoka lézerkomplexumot használjon a "sikló" kísérésére. Ekkor egy 300 fős szakembercsoport fejlesztéseket hajtott végre a komplexumban. Ezt Yu. Votintsev jelentette a honvédelmi miniszternek. 1984. október 10-én, a Challenger-komp (USA) 13. repülése során, amikor keringési pályája a Sary-Shagan teszthely területén történt, a kísérlet akkor történt, amikor a lézeres telepítés az észlelésben működött üzemmód minimális sugárzási teljesítménnyel. Az űreszköz keringési magassága ekkor 365 km, a ferde észlelési és követési tartomány 400-800 km volt. A lézeres berendezés pontos célmegjelölését az Argun radarmérő komplexum adta ki.
Amint arról a Challenger legénysége később beszámolt, a Balkhash környéki repülés során a hajó hirtelen megszakította a kommunikációt, berendezési hibák léptek fel, és maguk az űrhajósok is rosszul érezték magukat. Az amerikaiak elkezdték rendezni. Hamarosan rájöttek, hogy a legénységet a Szovjetunió valamiféle mesterséges befolyásának vetették alá, és hivatalos tiltakozást hirdettek. Humán megfontolások alapján a jövőben a lézerberendezést, sőt a teszthely rádiótechnikai komplexumainak egy részét, amelyek nagy energiapotenciállal rendelkeznek, nem használták a siklók kísérésére. 1989 augusztusában egy lézerrendszer egy részét mutatták be az amerikai delegációnak, amelynek célja egy lézer objektum irányítása.
