Μακρύς δρόμος για την «Terra». Η ανάπτυξη πολεμικής αντιπυραυλικής άμυνας λέιζερ της ΕΣΣΔ
Εντοπιστής λέιζερ
Η ιδέα της δημιουργίας ενός εντοπιστή λέιζερ για τον ακριβή προσδιορισμό των συντεταγμένων των αερομεταφερόμενων ή άλλων στόχων εμφανίστηκε πριν από την εκτόξευση του Terra - το Γραφείο Σχεδιασμού Vympel ασχολήθηκε με αυτό το θέμα το 1962. Τον Σεπτέμβριο του 1963, το έργο με την ονομασία LE-1 εγκρίθηκε από τη Στρατιωτική Βιομηχανική Επιτροπή, η οποία αποφάσισε να κατασκευάσει ένα πρωτότυπο ενός τέτοιου εντοπιστή. Στη συνέχεια, η Vympel και το Κρατικό Οπτικό Ινστιτούτο ολοκλήρωσαν το σχεδιασμό και στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του εβδομήντα, ξεκίνησε η κατασκευή της εγκατάστασης στο χώρο δοκιμών Sary-Shagan.
Σύμπλεγμα "Terra-3" όπως το φαντάστηκε ένας Αμερικανός καλλιτέχνης. Προφανώς, ξένοι αναλυτές μπέρδεψαν τον παρατηρούμενο εντοπιστή LE-1 ή το τηλεσκόπιο TG-1 για ένα λέιζερ μάχης.
Σύμφωνα με την προτεινόμενη ιδέα, η αρχική αναζήτηση στόχων επρόκειτο να πραγματοποιηθεί με ραντάρ. Στη συνέχεια συμπεριλήφθηκε στην εργασία ένας εντοπιστής λέιζερ, ο οποίος χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης. Τα δεδομένα από τον εντοπιστή LE-1 επρόκειτο να ληφθούν από διάφορους καταναλωτές. Μετά την έναρξη του προγράμματος Terra, ένα λέιζερ μάχης ήταν μεταξύ αυτών.
Στο στάδιο της ανάπτυξης και των πειραμάτων, το έργο LE-1 αντιμετώπισε δυσκολίες. Η υπολογιζόμενη ισχύς του εκπομπού λέιζερ έπρεπε να φτάσει το 1 kW, αλλά τα διαθέσιμα προϊόντα ήταν πολύ πιο αδύναμα. Πειράματα πραγματοποιήθηκαν με ένα λέιζερ και έναν καταρράκτη ενισχυτών, αλλά μετά από μια ορισμένη ενίσχυση, η δέσμη άρχισε να καταστρέφει τα στοιχεία ενός τέτοιου συστήματος. Μια εναλλακτική ήταν μια «μπαταρία» 196 λέιζερ με ενέργεια 1 J, που λειτουργούσαν με τη σειρά τους.
Η συσκευή μετάδοσης ενός τέτοιου εντοπιστή ήταν ένα συγκρότημα 196 ξεχωριστών στοιχείων λέιζερ με τις δικές τους οπτικές συσκευές σε κάθε ένα, τοποθετημένα σε ένα τετράγωνο 14x14. Για αυτούς, έπρεπε να αναπτυχθεί ένα ειδικό ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου. Η συσκευή λήψης, η οποία είχε 196 φωτοκύτταρα, έμοιαζε παρόμοια.
Τηλεσκόπιο TG-1 από τον εντοπιστή
Το 1969, οι εργασίες για το LE-1 μεταφέρθηκαν στο Luch Central Design Bureau. Την ίδια περίοδο, η επιχείρηση LOMO ανέπτυξε ένα ειδικό τηλεσκόπιο TG-1, σχεδιασμένο να λειτουργεί ως μέρος ενός ραντάρ λέιζερ. Συνεχίστηκε η δημιουργία εργαλείων ελέγχου και επεξεργασίας δεδομένων.
Το 1973 ξεκίνησε η κατασκευή ενός πειραματικού εντοπιστή. Το επόμενο έτος, LE-1 και TG-1 άρχισαν να δουλεύουν. Οι δοκιμές ξεκίνησαν με παρακολούθηση και συνοδεία αεροσκαφών σε αποστάσεις περίπου 100 km. Στη συνέχεια βαλλιστικοί πύραυλοι και διαστημόπλοια έγιναν στόχοι για τον εντοπιστή. Διάφορες μελέτες και δοκιμές χρησιμοποιώντας το LE-1 συνεχίστηκαν μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του ογδόντα.
Η μέση ισχύς του τμήματος εκπομπής του εντοπιστή LE-1 ήταν 2 kW. Η εμβέλεια ανίχνευσης και παρακολούθησης είναι έως και 400 km. Η ακρίβεια του προσδιορισμού των συντεταγμένων έφτασε σε αρκετά δευτερόλεπτα του τόξου. Σφάλμα εμβέλειας - μικρότερο από 10 m.
Εκρηκτικό λέιζερ
Το 1965, αρκετοί κορυφαίοι επιστημονικοί οργανισμοί ξεκίνησαν την έρευνα στον τομέα των λέιζερ φωτοδιάσπασης (PDLs). Γρήγορα έγινε σαφές ότι ένα ruby PDL με οπτική άντληση δεν μπορεί να δείξει υψηλή ισχύ εξόδου. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, προτάθηκε η χρήση ενός συνδυασμού οπτικής άντλησης υψηλής ισχύος και της ενέργειας του μετώπου του κρουστικού κύματος σε xenon. Σχεδόν αμέσως, οι εργασίες για το εκρηκτικό FDL (VFDL) συμπεριλήφθηκαν στο πρόγραμμα Terra.
Εκπομποί του εντοπιστή λέιζερ LE-1
Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του εξήντα, οι VNIIEF, FIAN και GOI ανέπτυξαν και δοκίμασαν έναν αριθμό VFDL διαφόρων σχεδίων και χωρητικοτήτων. Αυτά τα προϊόντα ενώνονται με την αρχή της δράσης. Επιπλέον, η δυνατότητα χρήσης ήταν ένα κοινό χαρακτηριστικό: η έκρηξη παρείχε άντληση του ενεργού μέσου, αλλά κατέστρεψε τη δομή. Μέσω διαφόρων σχεδιαστικών αλλαγών, επιλογής υλικών και βελτιστοποίησης της διαμόρφωσης, κατέστη δυνατή η λήψη λέιζερ με σύντομο παλμό με ισχύ εκατοντάδων kilojoules.
Ο σχεδιασμός του VFDL ήταν απλός. Το λέιζερ έλαβε ένα σωληνοειδές σώμα των απαιτούμενων διαστάσεων, μέσα στο οποίο τοποθετήθηκαν εκρηκτικά γεμίσματα. Ένα αέριο αντλήθηκε στο σώμα, εκτελώντας τις λειτουργίες ενός ενεργού μέσου. Στα άκρα της θήκης μέσα υπήρχαν καθρέφτες του οπτικού αντηχείου. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με VFDL με διάμετρο έως 1 m και μήκος έως 20 m, που έδωσαν τη μέγιστη δυνατή ισχύ.
Οι δοκιμές VFDL πραγματοποιούνται από τα τέλη της δεκαετίας του εξήντα. Στις αρχές της δεκαετίας του εβδομήντα, ήταν δυνατή η δημιουργία μικρής κλίμακας παραγωγής προς το συμφέρον πολλά υποσχόμενων προγραμμάτων. Υπήρχαν τουλάχιστον τρία μοντέλα παραγωγής. Το μεγαλύτερο ήταν το προϊόν F-1200 με ενέργεια ακτινοβολίας 1 MJ. Με τη χρήση παρόμοιων συσκευών και παρόμοιων συστημάτων χαμηλότερης ισχύος μελετήθηκε η επίδραση μιας δέσμης λέιζερ σε διάφορα υλικά.
Λέιζερ Raman
Ήδη στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης του VFDL, κατέστη σαφές ότι τέτοια προϊόντα εξακολουθούν να παρέχουν απαράδεκτη σκέδαση ακτινοβολίας, η οποία δεν επιτρέπει την παροχή επαρκούς ενέργειας σε ένα δεδομένο σημείο στόχο. Η FIAN πρότεινε μια ενδιαφέρουσα λύση σε αυτό το πρόβλημα. Ήταν απαραίτητο να κατασκευαστεί ένα πιο περίπλοκο λέιζερ δύο σταδίων με πολλά συστατικά, χρησιμοποιώντας το εφέ του λεγόμενου. διεγέρθηκε η σκέδαση Raman (RSS).
Εκρηκτικό λέιζερ φωτοδιάσπασης FO-32
Η κύρια μονάδα του λέιζερ με SRS επρόκειτο να είναι ένας εκπομπός με ένα ενεργό μέσο σε μορφή υγροποιημένου αερίου. Για την οπτική άντληση χρησιμοποιήθηκαν δύο PDL. Σύντομα αναπτύχθηκαν διάφοροι τύποι λέιζερ SRS δύο σταδίων. Για αυτούς, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθούν ορισμένα εξαρτήματα από την αρχή, τόσο δομικά στοιχεία όσο και οπτικά συστήματα. Το 1974 πήγαν στη χωματερή τα πρώτα δείγματα αυτής της οικογένειας με τα γράμματα AJ.
Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν με τα λέιζερ AZh-5T και AZh-7T. Το πρώτο από αυτά έδειξε ενέργεια 90 kJ και παρήγαγε μια δέσμη με διάμετρο 400 mm. Η απόδοση του συστήματος ήταν 70%. Το προϊόν AZh-7T με υψηλότερα χαρακτηριστικά προτάθηκε να χρησιμοποιηθεί ως μέρος του μελλοντικού επιστημονικού και πειραματικού συγκροτήματος "Terra-3".
Λέιζερ ηλεκτρικής εκκένωσης
Το λέιζερ τύπου VFDL ήταν μιας χρήσης και αρκετά ακριβό. Το 1974-75 δοκιμάστηκαν εναλλακτικά συστήματα, τα οποία είχαν κάποια πλεονεκτήματα. Η VNIIEF δημιούργησε το λεγόμενο. Οι εκρηκτικές μαγνητικές γεννήτριες είναι ειδικές συσκευές που μετατρέπουν την ενέργεια μιας έκρηξης σε μια σύντομη και ισχυρή ηλεκτρική ώθηση. Μια PDL με μια τέτοια γεννήτρια ήταν σημαντικά φθηνότερη από μια εκρηκτική και επιπλέον, ο πομπός δεν καταστράφηκε κατά τη λειτουργία.
Το 1974, δοκιμάστηκε ένα PDL ηλεκτρικής εκκένωσης με εκρηκτική μαγνητική γεννήτρια με ισχύ ακτινοβολίας 90 kJ. Σύντομα, το Luch Central Design Bureau ανέπτυξε ένα έργο για ένα λέιζερ Raman δύο σταδίων, στο οποίο τα VFDL για άντληση αντικαταστάθηκαν από ένα σύστημα ηλεκτρικής εκκένωσης. Αυτή η αρχιτεκτονική κατέστησε δυνατή την απόκτηση χαρακτηριστικών όχι χαμηλότερων από εκείνα των προϊόντων AZh-5T και AZh-7T.
Λέιζερ ηλεκτροϊονισμού
Στα μέσα της δεκαετίας του εβδομήντα, το Luch Central Design Bureau, με δική του πρωτοβουλία, μελέτησε μια άλλη εκδοχή ενός λέιζερ υψηλής ενέργειας. Σε αυτό, ο ιονισμός του αερίου ενεργού μέσου πραγματοποιήθηκε με μια δέσμη ηλεκτρονίων. Οι υπολογισμοί έδειξαν ότι ένα λέιζερ ηλεκτροϊονισμού θα παρουσίαζε ορισμένα πλεονεκτήματα έναντι άλλων.
Το 1976, το Luch Central Design Bureau κατασκεύασε ένα πειραματικό λέιζερ 3D01. Αυτό το προϊόν ανέπτυξε ισχύ ακτινοβολίας 500 kW. Ταυτόχρονα, μπορούσε να κάνει έως και 200 παλμούς ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, ο πρωτοποριακός χαρακτήρας της εξέλιξης δεν της επέτρεψε να βρει τη θέση που της έπρεπε στο πρόγραμμα Terra.
"Terra-3"
Η κατασκευή του επιστημονικού και πειραματικού συγκροτήματος χωματερής «Terra-3» ξεκίνησε το 1969 και κράτησε αρκετά χρόνια. Καθώς οι κατασκευαστικές εργασίες αναπτύσσονταν και πραγματοποιούνταν, το έργο του NEC "Terra-3" οριστικοποιήθηκε επανειλημμένα. Πρώτα από όλα έγιναν και εφαρμόστηκαν διάφορες προτάσεις σχετικά με τον τύπο του laser που χρησιμοποιείται.
Εγκαταλελειμμένο συγκρότημα "Terra-3", 2008
Αρχικά, προτάθηκε η χρήση VFDL ως μέρος του Terra-3 και ο εξοπλισμός του συγκροτήματος δημιουργήθηκε ειδικά για τέτοιο εξοπλισμό. Αργότερα, το έργο αναθεωρήθηκε με την εισαγωγή ενός λέιζερ ηλεκτρικής εκκένωσης υψηλής ισχύος. Ωστόσο, ούτε το Terra-3 έλαβε τέτοια όπλα.
Ένα πειραματικό συγκρότημα ημιτελούς σύνθεσης κατασκευάστηκε στο προπονητικό γήπεδο Sary-Shagan. Περιλάμβανε έναν εντοπιστή, εργαλεία επεξεργασίας και ελέγχου δεδομένων κ.λπ. Στη NEC, κατάφεραν να τοποθετήσουν μια εγκατάσταση λέιζερ με συσκευές καθοδήγησης, αλλά ο ίδιος ο πομπός δεν εμφανίστηκε. Στα τέλη της δεκαετίας του εβδομήντα, το πρόγραμμα πυραυλικής άμυνας λέιζερ περιορίστηκε λόγω ορισμένων μη αναστρέψιμων προβλημάτων και το συγκρότημα Terra-3 συνέχισε να χρησιμοποιείται σε ημιτελή μορφή.
Στόχος του προγράμματος «Terra» ήταν η δημιουργία ενός πολλά υποσχόμενου συγκροτήματος λέιζερ για στρατηγική αντιπυραυλική άμυνα, ικανό να καλύψει σημαντικά αντικείμενα από επίθεση χρησιμοποιώντας διάφορα όπλα. Αυτό το πρόβλημα δεν λύθηκε και ακόμη και το πρωτότυπο δεν μπορούσε να ολοκληρωθεί. Ωστόσο, οι εργασίες έρευνας και ανάπτυξης στο "Terra" κατέστησαν δυνατή τη σοβαρή πρόοδο της εγχώριας επιστήμης και τεχνολογίας. Ένα σημαντικό μέρος των εξελίξεων στο «Terra» βρήκε στη συνέχεια εφαρμογή και σε άλλα έργα συστημάτων λέιζερ για διάφορους σκοπούς.
- Ryabov Kirill
- Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ, Militaryrussia.ru
πληροφορίες