ЗХУ-ын байлдааны лазерын системүүд

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Америкийн санаа бодлын дагуу "Терра-3" шинжлэх ухаан, туршилтын цогцолбор. АНУ-д уг цогцолбор нь ирээдүйд пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системд шилжих хиймэл дагуулын эсрэг зорилтот зориулалттай гэж үздэг байв. Зургийг анх 1978 онд Женевийн хэлэлцээний үеэр Америкийн төлөөлөгчид танилцуулж байжээ. Зүүн өмнөд талаас харах.

Эцсийн шатанд баллистик пуужингийн цэнэгт хошууг устгах өндөр энерги бүхий лазерыг ашиглах санааг 1964 онд Н. Г. Басов, О. Н. Крохин нар (ФИАН М. И. П. Н. Лебедева) гаргасан. 1965 оны намар Н. Г. Басов, VNIIEF-ийн шинжлэх ухааны захирал Ю. Б. Харитон, GOI-ийн шинжлэх ухааны ажил эрхэлсэн орлогч захирал Е. Н. Царевский, Вымпел дизайны товчооны ерөнхий дизайнер Г. В. Кисунко нар ЗХУ-ын Төв Хороонд захидал илгээв. баллистик пуужингийн цэнэгт хошууг лазерын цацрагаар цохих үндсэн боломжийг судалж, зохих туршилтын хөтөлбөр хэрэгжүүлэхийг санал болгов. Энэхүү саналыг ЗХУ-ын Төв Хорооноос баталж, ОКБ Вымпел, FIAN, VNIIEF нарын хамтран бэлтгэсэн пуужингийн довтолгооноос хамгаалах зориулалттай лазер буудлагын нэгжийг бий болгох ажлын хөтөлбөрийг 1966 онд засгийн газрын шийдвэрээр баталсан.

Энэхүү саналууд нь LPI-ийн органик иодид дээр суурилсан өндөр энергитэй фото диссоциацийн лазер (PDLs)-ийн судалгаа, VNIIEF-ийн саналд үндэслэн "дэлбэрэлтээр идэвхгүй хийнд үүссэн хүчтэй цочролын долгионы гэрлээр" PDL-ийг "шахах" тухай саналууд юм. Улсын Оптикийн Хүрээлэн (ГОУ) ч энэ ажилд нэгдсэн. Хөтөлбөрийг "Терра-3" гэж нэрлэсэн бөгөөд 1 МЖ-ээс их энерги бүхий лазерыг бий болгох, мөн Балхашийн бэлтгэлийн талбайд тэдгээрийн үндсэн дээр шинжлэх ухаан, туршилтын 5N76 галын лазерын цогцолбор (NEC) бий болгох зорилготой байв. Пуужингийн довтолгооноос хамгаалах лазерын системийн санааг байгалийн нөхцөлд турших ёстой байв. Н. Г. Басовыг "Терра-3" хөтөлбөрийн шинжлэх ухааны удирдагчаар томилов.

1969 онд Вымпелийн дизайны товчоо нь SKB багийг тусгаарлаж, үүний үндсэн дээр Терра-3 хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэх үүрэг хүлээсэн Луч төв дизайны товчоо (дараа нь Астрофизикийн NPO) байгуулагдсан.

"Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд ажил нь хоёр үндсэн чиглэлээр явагдсан: лазерын зай (байлга сонгох асуудлыг оруулаад), баллистик пуужингийн хошууг лазераар устгах. Хөтөлбөрийн ажил эхлэхээс өмнө дараахь ололт амжилтууд гарсан: 1961 онд фотодиссоциацийн лазерыг бий болгох санаа гарч ирсэн (Раутиан, Собелман, ФИАН) ба 1962 онд FIAN-тай хамтран Vympel OKB-д лазерын хүрээний судалгааг эхлүүлсэн бөгөөд энэ нь бас хийгдсэн. лазерыг оптик шахахад зориулж урд талын цохилтын долгионы цацрагийг ашиглахыг санал болгов (Крохин, FIAN, 1962). 1963 онд Вымпелийн дизайны товчоо LE-1 лазер локаторын төслийг боловсруулж эхэлсэн.

FIAN нь шугаман бус лазер оптикийн салбарт шинэ үзэгдлийг судалсан - цацрагийн долгионы урвуу. Энэ бол томоохон нээлт юм

Ирээдүйд өндөр хүчин чадалтай лазерын физик, технологийн хэд хэдэн асуудлыг шийдвэрлэх цоо шинэ бөгөөд маш амжилттай арга барил, ялангуяа хэт нарийн цацраг үүсгэх, зорилтот түвшинд хэт нарийвчлалтай чиглүүлэх асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгосон. VNIIEF болон FIAN-ийн мэргэжилтнүүд "Терра-3" хөтөлбөрт анх удаа зорилтот түвшинд эрчим хүчийг хүргэхийн тулд долгионы урвуу эргэлтийг ашиглахыг санал болгов.

1994 онд Н. Г. Басов "Терра-3" лазерын хөтөлбөрийн үр дүнгийн талаарх асуултад хариулахдаа: "За, бид баллистик пуужингийн хошууг лазерын туяагаар хэн ч харваж чадахгүй гэдгийг баттай тогтоосон бөгөөд бид маш их ахиц дэвшил гаргасан. лазер …" гэж 1990-ээд оны сүүлээр Терра-3 цогцолборын байгууламж дахь бүх ажил зогссон.

"Терра-3" судалгааны дэд хөтөлбөр, чиглэлүүд:

Терра-3 хөтөлбөрийн хүрээнд LE-1 лазер байршуулагчтай 5N26 цогцолбор:

Зорилтот байрлалын хэмжилтийн өндөр нарийвчлалыг хангах лазер локаторын чадавхийг 1962 оноос эхлэн Вимпел дизайны товчоонд судалж эхэлсэн. OKB Vympel-ийн хийсэн судалгааны үр дүнд 1963 оны эхээр Н. Г. Басовын бүлгийн таамаглалыг ашиглан Цэргийн аж үйлдвэрийн комисст (цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолбор, төрийн захиргааны байгууллага) төслийг танилцуулав. ЗХУ-ын цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолбор) LE-1 код нэрийг хүлээн авсан ABM-ийн туршилтын лазер байршуулагчийг бий болгох. 1963 оны 9-р сард 400 км хүртэлх зайтай Сары-Шаганы туршилтын талбайд туршилтын байгууламж байгуулах шийдвэрийг баталсан. төслийг Вымпелийн дизайны товчоонд (Г. Е. Тихомировын лаборатори) боловсруулж байв. Радарын оптик системийн дизайныг Улсын оптикийн хүрээлэн (П. П. Захаровын лаборатори) гүйцэтгэсэн. Уг байгууламжийн барилгын ажил 1960-аад оны сүүлээр эхэлсэн.

Энэхүү төсөл нь бадмаараг лазерын судалгаа, хөгжүүлэлтийн талаархи FIAN-ийн ажилд үндэслэсэн болно. Байршуулагч нь радарын "алдаа талбар"-д богино хугацаанд байг хайж олох ёстой байсан бөгөөд энэ нь лазер байршуулагчийн зорилтот тэмдэглэгээг өгдөг байсан бөгөөд энэ нь тухайн үед лазер ялгаруулагчийн маш өндөр дундаж хүчийг шаарддаг байв. Байршуулагчийн бүтцийн эцсийн сонголт нь бадмаараг лазерын ажлын бодит байдлыг тодорхойлсон бөгөөд практикт түүний хүрч болох параметрүүд нь анх таамаглаж байснаас хамаагүй бага байсан: хүлээгдэж буй 1-ийн оронд нэг лазерын дундаж хүч. кВт нь тухайн жилүүдэд 10 Вт орчим байсан. Лебедевийн нэрэмжит физикийн хүрээлэнгийн Н. Г. Басовын лабораторид хийсэн туршилтууд нь лазер өсгөгчийн гинжин хэлхээнд (каскад) лазер дохиог дараалан өсгөх замаар хүчийг нэмэгдүүлэх нь зөвхөн тодорхой түвшинд л боломжтой болохыг харуулж байна. Хэт хүчтэй цацраг нь лазерын талстыг устгасан. Талст дахь цацрагийн термооптик гажуудалтай холбоотой хүндрэлүүд бас гарч ирэв.

Үүнтэй холбогдуулан радарт нэг биш, харин 196 лазерыг ээлжлэн 10 Гц давтамжтайгаар нэг импульс тутамд 1 Дж энергитэй суурилуулах шаардлагатай байв. Байршуулагчийн олон сувгийн лазер дамжуулагчийн нийт дундаж цацрагийн хүч ойролцоогоор 2 кВт. Энэ нь түүний схемийг ихээхэн хүндрүүлэхэд хүргэсэн бөгөөд энэ нь дохио өгөх, бүртгэх үед олон замтай байв. Зорилтот орон зайд хайлтын талбарыг тодорхойлсон 196 лазер туяа үүсгэх, шилжүүлэх, чиглүүлэх өндөр нарийвчлалтай өндөр хурдны оптик төхөөрөмжийг бий болгох шаардлагатай байв. Байршуулагчийн хүлээн авах төхөөрөмжид тусгайлан зохион бүтээсэн 196 PMT-ийн массивыг ашигласан. Даалгавар нь дурангийн том оврын хөдлөх оптик-механик систем, локаторын оптик-механик унтраалгатай холбоотой алдаа, түүнчлэн агаар мандалд оруулсан гажуудал зэргээс болж төвөгтэй байв. Байршуулагчийн оптик замын нийт урт нь 70 м хүрч, олон зуун оптик элементүүд - линз, толь, хавтан, түүний дотор хөдөлж буй хэсгүүдийг багтаасан бөгөөд тэдгээрийн харилцан уялдааг хамгийн өндөр нарийвчлалтайгаар хадгалах шаардлагатай байв.

LE-1 локаторын дамжуулагч лазер, Сары-Шаганы сургалтын талбай ("Царцгийн мастерууд" баримтат киноны бичлэг, 2009).

1969 онд LE-1 төслийг ЗХУ-ын Батлан хамгаалах аж үйлдвэрийн яамны Луч төв дизайн товчоонд шилжүүлэв. LE-1-ийн ерөнхий дизайнераар Н. Д. Устинов томилогдов. 1970-1971 он LE-1 локаторын бүтээн байгуулалт бүхэлдээ дууссан. Байршуулагчийг бий болгоход батлан хамгаалах үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн өргөн хамтын ажиллагаа оролцсон: LOMO болон Ленинградын "Большевик" үйлдвэрийн хүчин чармайлтаар олон параметрийн хувьд өвөрмөц LE-1-д зориулсан TG-1 телескоп бүтээгдсэн., телескопын ерөнхий зохион бүтээгч нь BK Ionesiani (LOMO) байв. 1.3 м голчтой гол толин тусгалтай энэхүү дуран нь сонгодог одон орны дурангаас хэдэн зуу дахин өндөр хурд, хурдатгалтай ажиллах үед лазер туяаны өндөр оптик чанарыг хангасан. Олон тооны шинэ радарын зангилаа бий болсон: лазер туяаг хянах өндөр хурдны нарийвчлалтай сканнердах, шилжих систем, фотодетектор, электрон дохио боловсруулах, синхрончлох төхөөрөмж болон бусад төхөөрөмжүүд. Байршуулагчийн удирдлага нь компьютерийн технологийг ашиглан автоматаар хийгдсэн бөгөөд локатор нь тоон мэдээлэл дамжуулах шугамыг ашиглан олон өнцөгтийн радарын станцуудтай холбогдсон.

Геофизикагийн төв зохион бүтээх товчооны (Д. М. Хорол) оролцоотойгоор лазер дамжуулагчийг бүтээсэн бөгөөд тэр үед маш дэвшилтэт байсан 196 лазер, тэдгээрийг хөргөх, эрчим хүчээр хангах системийг багтаасан. LE-1-ийн хувьд өндөр чанартай лазер бадмаараг талстууд, шугаман бус KDP талстууд болон бусад олон элементүүдийг үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулсан. Н. Д. Устиновоос гадна LE-1-ийн хөгжлийг О. А. Ушаков, Г. Е. Тихомиров, С. В. Билибин нар удирдан явуулсан.

Уг байгууламжийг 1973 онд барьж эхэлсэн бөгөөд 1974 онд тохируулгын ажил дуусч, LE-1 локаторын TG-1 дурангаар уг байгууламжийг турших ажлыг эхлүүлсэн. 1975 онд туршилтын үеэр 100 км-ийн зайд нисэх онгоцны төрлийн зорилтот байрлалыг найдвартай тогтоож, баллистик пуужин, хиймэл дагуулын байлдааны хошууг байрлуулах ажлыг эхлүүлсэн. 1978-1980 он LE-1-ийн тусламжтайгаар пуужин, байлдааны хошуу, сансрын биетүүдийн чиглэлийн өндөр нарийвчлалтай хэмжилт, удирдамжийг хийсэн. 1979 онд LE-1 лазер локаторыг траекторийн нарийвчлалыг хэмжих хэрэгсэл болгон 03080-р цэргийн ангийн хамтарсан засвар үйлчилгээнд (ЗХУ-ын Батлан хамгаалах яамны №10, Сары-Шаган) хүлээн авсан. 1980 онд LE-1 локаторыг бүтээсэнийхээ төлөө Луч төв дизайн товчооны ажилтнууд ЗХУ-ын Ленин, Төрийн шагналаар шагнагджээ. LE-1 локатор дээр идэвхтэй ажил, орно. зарим электрон хэлхээ болон бусад тоног төхөөрөмжийг шинэчлэх замаар 1980-аад оны дунд үе хүртэл үргэлжилсэн. Объектуудын талаархи координат бус мэдээллийг (жишээлбэл, объектын хэлбэрийн талаарх мэдээлэл) олж авах ажил хийгдэж байв. 1984 оны 10-р сарын 10-нд 5N26 / LE-1 лазер байршуулагч нь бай болох Challenger дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлөг (АНУ) -ын параметрүүдийг хэмжсэн бөгөөд дэлгэрэнгүй мэдээллийг доорх "Статус" хэсгээс үзнэ үү.

TTX байршуулагч5N26 / LE-1:

Зам дахь лазерын тоо - 196 ширхэг.

Оптик замын урт - 70 м

Суурилуулалтын дундаж хүч - 2 кВт

Байршуулагчийн хүрээ - 400 км (төслийн дагуу)

Координатыг тодорхойлох нарийвчлал:

- хүрээгээр - 10 м-ээс ихгүй (төслийн дагуу)

- өндөрт - хэдэн нуман секунд (төслийн дагуу)

LE-1 лазер локаторын TG-1 дуран, Сары-Шаганы сургалтын талбай ("Царцгийн мастерууд" баримтат киноны кадр, 2009).

LE-1 лазер локаторын TG-1 телескоп - хамгаалалтын бөмбөгөр аажмаар зүүн тийш шилжиж байна, Сары-Шаганы бэлтгэлийн талбай ("Царцгийн ноёд" баримтат киноны кадр, 2009).

Лазер локаторын TG-1 дуран LE-1 ажлын байрлалд, Сары-Шаганы бэлтгэлийн талбай (Полских С. Д., Гончарова Г. В. ССК RF FSUE NPO Astrophysics. Presentation. 2009).

"Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд иодын фотодиссоциацийн лазер (PFDL)-ийн судалгаа

Анхны лабораторийн фотодиссоциацийн лазерыг (PDL) 1964 онд Ж. В. Каспер ба Г. С. Пиментел нар. Учир нь Шинжилгээ нь флэш чийдэнгээс шахагдсан маш хүчирхэг бадмаараг лазерыг бүтээх боломжгүй болсныг харуулсан бөгөөд дараа нь 1965 онд Н. Г. Басов, О. Н. нар цочролын фронтын өндөр чадал, өндөр энергийн цацрагийг ашиглах санааг дэвшүүлжээ. цацрагийн эх үүсвэр болгон ксенон дахь. Мөн баллистик пуужингийн хошууны хошууны бүрхүүлийн хэсэг лазерын нөлөөн дор хурдан уурших реактив нөлөөгөөр ялагдана гэж таамаглаж байсан. Ийм PDL нь 1961 онд С. Г. Раутиан, И. И. Собельман нарын боловсруулсан физик санаан дээр суурилдаг бөгөөд тэдгээр нь илүү нарийн төвөгтэй молекулуудын фотодиссоциацийн замаар өдөөгдсөн атом эсвэл молекулуудыг хүчтэй (байгаа бус) цацрагаар цацрагаар авах боломжтой гэдгийг онолын хувьд харуулсан. лазер) гэрлийн урсгал … "Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд тэсрэх бодис бүхий FDL (VFDL) дээрх ажлыг FIAN (VS Zuev, VFDL-ийн онол), VNIIEF (Г. А. Кириллов, VFDL-тэй хийсэн туршилтууд), "Луч" төв дизайн товчоотой хамтран гүйцэтгэсэн. GOI, GIPH болон бусад аж ахуйн нэгжүүдийн оролцоо. Богино хугацаанд жижиг, дунд оврын прототипүүдээс үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн үйлдвэрлэсэн хэд хэдэн өвөрмөц өндөр энерги бүхий VFDL дээж рүү шилжих замыг туулсан. Энэ ангийн лазерын нэг онцлог шинж чанар нь нэг удаагийн хэрэглээ байсан - VFD лазер нь ашиглалтын явцад дэлбэрч, бүрэн устгагдсан.

VFDL-ийн ажлын бүдүүвч диаграмм (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер, лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

1965-1967 онд хийгдсэн PDL-ийн анхны туршилтууд нь маш их урам зоригтой үр дүнг өгч, 1969 оны эцэс гэхэд FIAN болон GOI-ийн эрдэмтдийн оролцоотойгоор VNIIEF (Саров) дээр С. Б. импульсийн энерги нь хэдэн зуун мянган жоуль байсан бөгөөд энэ нь тухайн жилүүдэд мэдэгдэж байсан лазераас 100 дахин их байв. Мэдээжийн хэрэг, маш өндөр энерги бүхий иодын PDL-ийг бий болгоход тэр даруйд хүрэх боломжгүй байсан. Лазерын дизайны янз бүрийн хувилбаруудыг туршиж үзсэн. 1966 онд өндөр цацрагийн энергийг олж авахад тохиромжтой загварыг хэрэгжүүлэхэд шийдвэрлэх алхам хийсэн бөгөөд туршилтын өгөгдлийг судалсны үр дүнд FIAN ба VNIIEF (1965)-ийн эрдэмтдийн санал болгож, цацраг идэвхт бодисыг устгахад хүргэсэн. насосны цацрагийн эх үүсвэр болон идэвхтэй орчинг тусгаарлах кварцын ханыг хэрэгжүүлж болно. Лазерын ерөнхий загварыг ихээхэн хялбарчилж, дотор нь эсвэл гадна талын ханан дээр уртассан тэсрэх цэнэг байрладаг хоолой хэлбэртэй бүрхүүл болгон багасгаж, төгсгөлд нь оптик резонаторын толь байрлуулсан байв. Энэхүү арга нь ажлын хөндийн диаметр нь нэг метрээс дээш, урт нь хэдэн арван метрийн урттай лазерыг зохион бүтээх, турших боломжийг олгосон. Эдгээр лазеруудыг 3 м орчим урттай стандарт хэсгүүдээс угсарсан.

Хэсэг хугацааны дараа (1967 оноос хойш) Вымпел дизайны товчоонд байгуулагдаж, дараа нь Луч төв дизайн товчоонд шилжүүлсэн В. К. Орлов тэргүүтэй хийн динамик ба лазерын баг тэсрэх шахуургын судалгаа, дизайны ажилд амжилттай оролцож байв. PDL. Ажлын явцад лазер орчин дахь цочрол ба гэрлийн долгионы тархалтын физикээс эхлээд материалын технологи, нийцтэй байдал, өндөр хүчдэлийн параметрүүдийг хэмжих тусгай хэрэгсэл, аргыг бий болгох хүртэл олон арван асуудлыг авч үзсэн. хүчирхэг лазер цацраг. Тэсрэх технологийн асуудал бас байсан: лазерын ажиллагаа нь цочролын долгионы туйлын "гөлгөр", шулуун урд хэсгийг авах шаардлагатай байв. Энэ асуудлыг шийдэж, цэнэгийг боловсруулж, тэсрэх аргыг боловсруулсан нь шаардлагатай гөлгөр цохилтын фронтыг авах боломжтой болсон. Эдгээр VFDL-ийг бий болгосноор өндөр эрчимтэй лазерын цацрагийн материал, зорилтот бүтцэд үзүүлэх нөлөөг судлах туршилтуудыг эхлүүлэх боломжтой болсон. Хэмжих цогцолборын ажлыг GOI (I. M. Белоусова) хангасан.

VFD лазерын туршилтын талбай VNIIEF (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергийн лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

"Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд лазерын цацрагийн материалд үзүүлэх нөлөөллийн судалгаа:

Янз бүрийн объектуудад өндөр энергитэй лазерын цацрагийн нөлөөг судлах өргөн хүрээтэй судалгааны хөтөлбөрийг хэрэгжүүлсэн. Ган дээж, оптикийн төрөл бүрийн дээж, төрөл бүрийн хэрэглээний объектуудыг "онилтот" болгон ашигласан. Ерөнхийдөө Б. В. Замышляев объектод үзүүлэх нөлөөллийн судалгааны чиглэлийг, А. М. Бонч-Бруевич оптикийн цацрагийн хүчийг судлах чиглэлийг удирдаж байв. Хөтөлбөрийн ажил 1968-1976 он хүртэл явагдсан.

VEL цацрагийн бүрхүүлийн элементэд үзүүлэх нөлөө (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергийн лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

15 см зузаантай ган дээж. Хатуу төлөвт лазерт өртөх. (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

VEL цацрагийн оптикт үзүүлэх нөлөө (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

Өндөр энергитэй CO2 лазерын загвар нисэх онгоцонд үзүүлэх нөлөө, NPO Almaz, 1976 (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

"Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд өндөр энергитэй цахилгаан цэнэггүй лазерын судалгаа:

Дахин ашиглах боломжтой цахилгаан цэнэгийн PDL нь маш хүчирхэг, авсаархан импульсийн цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэр шаарддаг. Ийм эх сурвалжийн хувьд тэсрэх соронзон үүсгүүрийг ашиглахаар шийдсэн бөгөөд түүний хөгжлийг А. И. Павловский тэргүүтэй VNIIEF баг өөр зорилгоор гүйцэтгэсэн. Эдгээр бүтээлийн гарал үүслийг А. Д. Сахаров бас байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэсрэх соронзон генераторууд (өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг соронзон хуримтлал үүсгэгч гэж нэрлэдэг) ердийн PD лазеруудын нэгэн адил цэнэг нь тэсрэх үед ажиллах явцад устдаг боловч өртөг нь лазерын өртгөөс хэд дахин бага байдаг. А. И. Павловский болон түүний хамтран ажиллагсдын цахилгаан цэнэгийн химийн фотодиссоциацийн лазерд тусгайлан зориулж бүтээсэн тэсрэх соронзон генераторууд нь 1974 онд импульс тутамд 90 кЖ цацрагийн энергитэй туршилтын лазерыг бүтээхэд хувь нэмэр оруулсан. Энэхүү лазерын туршилтыг 1975 онд хийж дуусгасан.

1975 онд В. К. Орлов тэргүүтэй Луч төв дизайны товчооны хэсэг дизайнерууд хоёр үе шаттай схем (SRS) бүхий тэсрэх аюултай WFD лазерыг орхиж, цахилгаан цэнэггүй PD лазераар солихыг санал болгов. Энэ нь цогцолборын төслийг дараагийн хянан засварлах, тохируулах шаардлагатай болсон. Энэ нь 1 мЖ импульсийн энергитэй FO-13 лазерыг ашиглах ёстой байв.

VNIIEF-ээр угсарсан том цахилгаан цэнэгтэй лазерууд

"Терра-3" хөтөлбөрийн хүрээнд өндөр энерги бүхий электрон цацрагийн удирдлагатай лазерын судалгаа:

Электрон цацрагаар иончлогдсон мегаваттын ангиллын 3D01 давтамжийн импульсийн лазерын ажил Н. Г. Басовын санаачилга, оролцоотойгоор "Луч" төв дизайн товчоонд эхэлж, дараа нь "Радуга" ОКБ-д тусдаа чиглэлд эргэлджээ. " (дараа нь - GNIILTs "Радуга") Г. Г. Долгова-Савельевагийн удирдлаган дор. 1976 онд электрон цацрагаар удирддаг CO2 лазерын туршилтын ажилд 200 Гц хүртэлх давтамжийн давтамжтайгаар дунджаар 500 кВт чадалтай болсон. "Хаалттай" хийн динамик гогцоотой схемийг ашигласан. Хожим нь сайжруулсан давтамж-импульсийн лазер KS-10 бий болсон (Төв дизайн товчоо "Астрофизик", Н. В. Чебуркин).

Давтамж-импульсийн цахилгаан ионжуулах лазер 3D01. (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

Шинжлэх ухаан, туршилтын буудлагын цогцолбор 5N76 "Терра-3":

1966 онд О. А. Ушаковын удирдлаган дор Вымпелийн дизайны товчоо Терра-3 туршилтын олон өнцөгт цогцолборын дизайны төслийг боловсруулж эхэлсэн. Урьдчилсан зураг төсөл боловсруулах ажил 1969 он хүртэл үргэлжилсэн бөгөөд барилга байгууламжийн хөгжлийн шууд удирдагч нь цэргийн инженер Н. Н. Шахонский байв. Цогцолборыг Сары-Шаган дахь пуужингийн довтолгооноос хамгаалах байгууламжид байрлуулахаар төлөвлөжээ. Энэхүү цогцолбор нь баллистик пуужингийн хошууг өндөр энергитэй лазераар устгах туршилт явуулах зорилготой байв. Цогцолборын төслийг 1966-1975 он хүртэл удаа дараа засч залруулсан. 1969 оноос хойш Терра-3 цогцолборын дизайныг М. Г. Васины удирдлаган дор Луч төв дизайн товчоо хийж байна. Энэхүү цогцолборыг үндсэн лазер нь чиглүүлэх системээс нэлээд зайд (1 км орчим) байрладаг хоёр үе шаттай Раман лазерыг ашиглан бүтээх ёстой байв. Энэ нь VFD лазеруудад 30 тонн хүртэл тэсрэх бодис ашиглах ёстой байсантай холбоотой бөгөөд энэ нь чиглүүлэх системийн нарийвчлалд нөлөөлж болзошгүй юм. Түүнчлэн VFD лазерын хэсгүүдэд механик нөлөө үзүүлэхгүй байхыг баталгаажуулах шаардлагатай байв. Раман лазераас чиглүүлэгч системд цацраг туяа нь газар доорхи оптик сувгаар дамжих ёстой байв. Энэ нь AZh-7T лазерыг ашиглах ёстой байв.

1969 онд ЗХУ-ын БХЯ-ны 10-р ГНИИП (03080-р цэргийн анги, Сары-Шаганы пуужингийн довтолгооноос хамгаалах бэлтгэлийн талбай) 38-р талбайд (06544-р цэргийн анги) лазерын сэдвээр туршилтын ажил хийх байгууламжийг барьж эхэлсэн. 1971 онд уг цогцолборын барилгын ажлыг техникийн шалтгаанаар түр зогсоосон боловч 1973 онд магадгүй төслийг тохируулсны дараа дахин сэргээжээ.

Техникийн шалтгаанууд (эх сурвалжийн дагуу Зарубин П. В. "Академич Басов …") нь лазерын цацрагийн микрон долгионы уртад цацрагийг харьцангуй жижиг талбайд төвлөрүүлэх нь бараг боломжгүй байсантай холбоотой юм. Тэдгээр.хэрэв зорилго нь 100 км-ээс дээш зайд байвал тархалтын үр дүнд агаар мандалд оптик лазерын цацрагийн байгалийн өнцгийн ялгаа нь 0, 0001 градус байна. Энэ нь ЗХУ-ын ШУА-ийн Томск дахь Сибирийн салбарын Агаар мандлын оптикийн хүрээлэнд байгуулагдсан бөгөөд Акад. В. Е. Зуев. Үүнээс үзэхэд 100 км-ийн зайд байрлах лазерын цацрагийн цэг нь дор хаяж 20 метр диаметртэй байх ба лазерын нийт эх үүсвэрийн энерги нь 1 MJ байх үед 1 квадрат см талбайд энергийн нягтралтай байх болно. 0.1 Ж / см 2-аас бага. Энэ нь хэтэрхий бага байна - пуужинд цохилт өгөхийн тулд (түүн дотор 1 см2 нүх гаргаж, даралтыг бууруулж) 1 кДж / см2-ээс илүү шаардлагатай. Хэрэв анхандаа VFD лазерыг цогцолбор дээр ашиглах ёстой байсан бол туяаг төвлөрүүлэхтэй холбоотой асуудлыг олж мэдсэний дараа хөгжүүлэгчид Раман тархалт дээр суурилсан хоёр үе шаттай нэгтгэгч лазерыг ашиглах хандлагатай болжээ.

Удирдах системийн дизайныг GOI (П. П. Захаров) LOMO (Р. М. Кашерининов, Б. Я. Гутников) -тай хамтран гүйцэтгэсэн. Өндөр нарийвчлалтай эргүүлэх цагиргийг Большевикийн үйлдвэрт бүтээсэн. Бауманы нэрэмжит Москвагийн Улсын Техникийн Их Сургуулийн оролцоотойгоор Автоматжуулалт, Гидравликийн Төв Судалгааны Хүрээлэнгээс өндөр нарийвчлалтай хөтчүүд болон эргүүлэх холхивчийн хурдны хайрцгийг боловсруулсан. Үндсэн оптик замыг толин тусгал дээр бүрэн хийсэн бөгөөд цацраг туяагаар устгаж болох ил тод оптик элементүүдийг агуулаагүй болно.

1975 онд В. К. Орлов тэргүүтэй Луч төв дизайны товчооны хэсэг дизайнерууд хоёр үе шаттай схем (SRS) бүхий тэсрэх аюултай WFD лазерыг орхиж, цахилгаан цэнэггүй PD лазераар солихыг санал болгов. Энэ нь цогцолборын төслийг дараагийн хянан засварлах, тохируулах шаардлагатай болсон. Энэ нь 1 мЖ импульсийн энергитэй FO-13 лазерыг ашиглах ёстой байв. Эцсийн эцэст байлдааны лазер бүхий байгууламжууд хэзээ ч дуусч, ашиглалтад ороогүй. Зөвхөн цогцолборын удирдамжийн системийг барьж, ашигласан.

ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академийн академич Б. В. Бункин (НПО Алмаз) "Объект 2506" ("Омега" агаарын довтолгооноос хамгаалах зэвсгийн цогцолбор - KSV PSO) дээр туршилтын ажлын ерөнхий дизайнераар томилогдсон; -3 ″) - Корреспондент гишүүн. ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академи Н. Д. Устинов ("Луч" төв дизайн товчоо). Энэхүү ажлын эрдэм шинжилгээний удирдагч нь ЗХУ-ын ШУА-ийн дэд ерөнхийлөгч, академич Е. П. Велихов юм. 03080-р цэргийн ангиас PSO болон пуужингийн довтолгооноос хамгаалах лазерын анхны загваруудын үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийх ажлыг 1-р хэлтсийн 4-р хэлтсийн дарга, инженер дэд хурандаа Г. И. Семенихин удирдан явуулав. 1976 оноос хойш 4-р ГУМО-оос эхлэн лазер ашиглан физикийн шинэ зарчимд суурилсан зэвсэг, цэргийн техникийг боловсруулах, турших хяналтыг хэлтсийн дарга хийж, 1980 онд энэхүү ажлын циклийн төлөө Лениний шагналын эзэн болсон хурандаа Ю.. V. Рубаненко. "Объект 2505" ("Терра-3") дээр юуны түрүүнд 5Zh16K хяналтын ба буудах байрлал (KOP) болон "D", "D" бүсэд барилгын ажил явагдаж байв. 1973 оны 11-р сард аль хэдийн сургалтын талбайн нөхцөлд KOP-д анхны туршилтын байлдааны ажлыг хийжээ. 1974 онд физикийн шинэ зарчмаар зэвсэг бүтээх ажлыг нэгтгэн дүгнэхийн тулд "G бүс" дахь туршилтын талбай дээр ЗХУ-ын бүх аж үйлдвэр энэ чиглэлээр боловсруулсан хамгийн сүүлийн үеийн багаж хэрэгслийг харуулсан үзэсгэлэн зохион байгуулав. Үзэсгэлэнг ЗХУ-ын Батлан хамгаалахын сайд, Зөвлөлт Холбоот Улсын Маршал А. Гречко. Байлдааны ажлыг тусгай генератор ашиглан хийсэн. Байлдааны багийг дэд хурандаа И. В. Никулин удирдаж байв. Туршилтын талбайд анх удаа таван копейкийн зоосны хэмжээтэй байг ойрын зайнаас лазераар оносон байна.

1969 онд Терра-3 цогцолборын анхны зураг төсөл, 1974 онд эцсийн зураг төсөл, цогцолборын хэрэгжсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ. (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергитэй лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

Амжилтанд хүрсэн нь туршилтын байлдааны лазерын 5N76 "Терра-3" цогцолборыг бий болгох ажлыг хурдасгасан. Энэхүү цогцолбор нь гурван M-600 компьютер дээр суурилсан команд, тооцоолох төв, LE-1 / 5N26-ийн аналог 5N27 лазер байршуулагчийг байрлуулсан 41 / 42V (өмнөд барилга, заримдаа "41-р талбай" гэж нэрлэдэг) барилгаас бүрдсэн байв. лазер байршуулагч (дээрээс үзнэ үү), өгөгдөл дамжуулах систем, бүх нийтийн цагийн систем, тусгай техникийн тоног төхөөрөмжийн систем, харилцаа холбоо, дохиолол. Энэ байгууламжийн туршилтын ажлыг 3-р туршилтын цогцолборын 5-р хэлтэс (тэнхимийн дарга, хурандаа И. В. Никулин) гүйцэтгэсэн. Гэсэн хэдий ч 5N76 цогцолбор дээр хүндрэл нь цогцолборын техникийн шинж чанарыг хэрэгжүүлэх хүчирхэг тусгай генераторыг хөгжүүлэхэд хоцрогдсон явдал байв. Байлдааны алгоритмыг туршихад хүрсэн шинж чанартай туршилтын генераторын модулийг (CO2 лазер бүхий симулятор) суурилуулахаар шийдсэн. Энэ модулийн хувьд бид 41 / 42Б барилгаас холгүй 6А (өмнөд-хойд талын барилга, заримдаа "Терра-2" гэж нэрлэдэг) барих ёстой байв. Тусгай генераторын асуудал хэзээ ч шийдэгдээгүй. Байлдааны лазерын байгууламжийг "41-р сайт"-ын хойд талд байрлуулсан бөгөөд түүн рүү харилцаа холбоо, мэдээлэл дамжуулах систем бүхий хонгил байрлуулсан боловч байлдааны лазер суурилуулах ажил хийгдээгүй байна.

Удирдах системийн туршилтууд 1976-1977 онд эхэлсэн боловч гол галладаг лазерын ажил нь дизайны үе шатыг орхиогүй бөгөөд ЗХУ-ын Батлан хамгаалахын аж үйлдвэрийн сайд С. А. Зверевтэй хэд хэдэн уулзалт хийсний дараа Терра-г хаахаар шийджээ. - 3 ″. 1978 онд ЗХУ-ын Батлан хамгаалах яамны зөвшөөрлөөр 5N76 "Терра-3" цогцолборыг бий болгох хөтөлбөр албан ёсоор хаагдсан. Суурилуулалт ашиглалтад ороогүй бөгөөд бүрэн ажиллаагүй, байлдааны даалгаврыг шийдэж чадаагүй. Цогцолборын барилгын ажил бүрэн дуусаагүй - чиглүүлэх системийг бүрэн суурилуулж, чиглүүлэгч системийн байршуулагчийн туслах лазер, хүчний цацрагийн симулятор суурилуулсан.

1979 онд 19 бадмаараг лазерын массив - байлдааны лазерын симулятор суурилуулалтанд бадмаараг лазерыг оруулсан. Мөн 1982 онд үүнийг CO2 лазераар дүүргэсэн. Нэмж дурдахад уг цогцолборт чиглүүлэгчийн системийн ажиллагааг хангах зорилготой мэдээллийн цогцолбор, байны координатыг үнэн зөв тодорхойлох зориулалттай 5N27 өндөр нарийвчлалтай лазер байршуулагч бүхий чиглүүлэгч ба цацрагийг тогтоогч систем багтсан. 5N27-ийн чадавхи нь зорилтот хүрэх хүрээг тодорхойлохоос гадна түүний замнал, объектын хэлбэр, хэмжээ (солцлон бус мэдээлэл) дагуу үнэн зөв шинж чанарыг олж авах боломжтой болсон. 5N27-ийн тусламжтайгаар сансрын биетүүдийн ажиглалтыг хийсэн. Тус цогцолбор нь лазер туяаг зорилтот газарт чиглүүлж, цацраг туяанд үзүүлэх нөлөөллийн туршилтыг хийжээ. Цогцолборын тусламжтайгаар бага чадалтай лазерын туяаг аэродинамик объект руу чиглүүлэх, агаар мандалд лазер туяа тархах процессыг судлах судалгаа хийсэн.

1988 онд дэлхийн хиймэл дагуулын чиглүүлэгч системийг турших ажлыг хийсэн боловч 1989 он гэхэд лазерын сэдвүүд дээр ажиллах ажил багасч эхэлсэн. 1989 онд Велиховын санаачилгаар "Терра-3" суурилуулалтыг Америкийн хэсэг эрдэмтэн, конгрессменд үзүүлэв. 1990-ээд оны эцэс гэхэд цогцолборын бүх ажил зогссон. 2004 оны байдлаар цогцолборын үндсэн бүтэц бүрэн бүтэн хэвээр байсан ч 2007 он гэхэд ихэнх байгууламжийг буулгасан байна. Цогцолборын бүх металл хэсгүүд бас байхгүй.

Барилгын схем 41 / 42В цогцолбор 5Н76 "Терра-3" (Байгалийн нөөцийг хамгаалах зөвлөл, Rambo54,

5H76 Terra-3 цогцолборын 41 / 42B бүтцийн гол хэсэг нь чиглүүлэх системийн телескоп ба хамгаалалтын бөмбөгөр бөгөөд 1989 онд Америкийн төлөөлөгчид уг байгууламжид зочлох үеэр авсан зураг (фото Томас Б. Кочран, Rambo54-ээс

Лазер локатор бүхий "Терра-3" цогцолборын чиглүүлэх систем (Зарубин П. В., Полских С. В. ЗХУ-д өндөр энергийн лазер ба лазерын системийг бий болгосон түүхээс. Илтгэл. 2011).

- 1984 оны 10-р сарын 10 - 5N26 / LE-1 лазер байршуулагч нь байны параметрүүдийг хэмжсэн - Challenger дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлөг (АНУ). 1983 оны намарЗХУ-ын маршал Д. Ф. Устинов "Шаттл"-ыг дагалдуулахын тулд лазерын цогцолбор ашиглахыг АБХ ба ПКО-ын цэргийн командлагч Ю. Вотинцевт санал болгов. Тухайн үед 300 гаруй мэргэжилтний баг цогцолборт тохижилт хийж байсан. Энэ тухай Ю. Вотинцев Батлан хамгаалахын сайдад мэдэгдэв. 1984 оны 10-р сарын 10-нд Челленджер шаттл (АНУ) 13 дахь нислэгийн үеэр тойрог замын тойрог замууд нь Сары-Шаганы туршилтын талбайн бүсэд явагдах үед илрүүлэхэд лазер суурилуулалт ажиллаж байх үед туршилт явагдсан. хамгийн бага цацрагийн чадалтай горим. Тухайн үед сансрын хөлгийн тойрог замын өндөр 365 км, илрүүлэх, хянах налуу хүрээ нь 400-800 км байв. 5N25 "Аргун" радарын хэмжилтийн цогцолбороор лазер суурилуулалтын зорилтот нарийвчлалыг гаргажээ.

"Челленджер"-ийн багийнхан хожим мэдээлснээр, Балхаш орчмын дээгүүр нислэг үйлдэж байх үед хөлөг онгоц гэнэт холбоо тасарч, тоног төхөөрөмжид гэмтэл гарч, сансрын нисэгчид өөрсдөө таагүй мэдрэмж төрүүлсэн байна. Америкчууд үүнийг цэгцэлж эхлэв. Удалгүй тэд багийнханд ЗСБНХУ-аас ямар нэгэн хиймэл нөлөөнд автсан болохыг мэдээд албан ёсоор эсэргүүцлээ илэрхийлэв. Хүмүүнлэгийн үүднээс авч үзвэл, ирээдүйд лазер суурилуулалт, эрчим хүчний өндөр чадавхи бүхий туршилтын талбайн радио инженерийн цогцолборуудын нэг хэсгийг Шаттлуудыг дагалдан явуулахад ашиглаагүй. 1989 оны 8-р сард лазерыг объект руу чиглүүлэх зориулалттай лазерын системийн хэсгийг Америкийн төлөөлөгчдөд үзүүлэв.

Стратегийн пуужингийн цэнэгт хошууг агаар мандалд орчихсон байхад нь лазераар харвах боломжтой бол нисэх онгоц, нисдэг тэрэг, далавчит пуужин зэрэг аэродинамик объект руу довтлох боломжтой юу? Энэ асуудлыг манай цэргийн хэлтэст ч анхаарч, Терра-3 ажиллуулсны дараахан агаарын довтолгооноос хамгаалах лазерын систем болох Омега төслийг эхлүүлэх тухай зарлиг гарсан. Энэ нь 1967 оны 2-р сарын сүүлээр болсон. Агаарын довтолгооноос хамгаалах лазерыг бүтээх ажлыг Стрела дизайны товчоонд даалгасан (хэсэг хугацааны дараа үүнийг Алмаз төв дизайны товчоо гэж нэрлэх болно). Харьцангуй хурдан Стрела шаардлагатай бүх тооцоог хийж, агаарын довтолгооноос хамгаалах лазерын цогцолборын ойролцоо дүр төрхийг бий болгосон (тав тухтай байхын тулд бид ZLK гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлэх болно). Ялангуяа цацрагийн энергийг дор хаяж 8-10 мегажоул хүртэл нэмэгдүүлэх шаардлагатай байв. Нэгдүгээрт, ZLK нь практик хэрэглээг харгалзан бүтээгдсэн бөгөөд хоёрдугаарт, аэродинамик байг шаардлагатай шугамд хүрэх хүртэл хурдан буудах шаардлагатай (нисэх онгоцны хувьд энэ нь пуужин харвах, бөмбөг хаях эсвэл бай юм. далавчит пуужин). Тиймээс "салво"-ын энергийг зенитийн пуужингийн цэнэгт хошууны дэлбэрэлтийн энергитэй ойролцоогоор тэнцүү болгохоор шийдсэн.

1972 онд анхны Омега төхөөрөмж Сары-Шаганы туршилтын талбайд иржээ. Цогцолборын угсралт гэж нэрлэгддэг зүйл дээр хийгдсэн. объект 2506 ("Terra-3" объект 2505 дээр ажилласан). Туршилтын ZLK-д байлдааны лазер ороогүй - энэ нь хараахан бэлэн болоогүй байсан - оронд нь цацрагийн симулятор суурилуулсан. Энгийнээр хэлэхэд лазерын хүч чадал бага. Мөн уг суурилуулалт нь илрүүлэх, таних, урьдчилан чиглүүлэх зориулалттай лазерын зай тогтоогчтой байв. Цацрагийн симуляторын тусламжтайгаар тэд чиглүүлэх системийг боловсруулж, лазер туяаны агаартай харилцан үйлчлэлийг судалжээ. Лазер симулятор гэж нэрлэгддэг зүйлийн дагуу хийгдсэн. Неодим бүхий шилэн технологид байрлах зай тогтоогч нь бадмаараг ялгаруулагч дээр суурилдаг. Ашигтай байсан лазерын агаарын довтолгооноос хамгаалах системийн үйл ажиллагааны онцлогоос гадна хэд хэдэн дутагдал илэрсэн. Хамгийн гол нь байлдааны лазерын системийг буруу сонгосон явдал юм. Неодим шил нь шаардлагатай хүчийг хангаж чадахгүй байсан нь тогтоогджээ. Үлдсэн асуудлууд нь цус багатай амархан шийдэгдсэн.

"Омега"-ын туршилтын явцад олж авсан бүх туршлагыг "Омега-2" цогцолборыг бүтээхэд ашигласан. Үүний гол хэсэг болох байлдааны лазер нь одоо цахилгаан шахуургатай хурдан урсгалтай хийн систем дээр баригдсан. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг идэвхтэй орчин болгон сонгосон. Харааны системийг Карат-2 телевизийн системийн үндсэн дээр хийсэн. Бүх сайжруулалтын үр дүн нь 1982 оны 9-р сарын 22-нд анх удаа газар дээрх тамхи татдаг RUM-2B-ийн хог хаягдал байв."Омега-2" туршилтын үеэр хэд хэдэн бай буудсан бөгөөд цогцолборыг цэргүүдэд ашиглахыг зөвлөсөн боловч одоо байгаа агаарын довтолгооноос хамгаалах систем, лазерын шинж чанарыг гүйцэх төдийгүй чадахгүй байсан.