תכנית מחקר של לייזרים באנרגיה גבוהה לטובת הגנת טילים / מתחם מדעי וניסיוני. הרעיון של שימוש בלייזר בעל אנרגיה גבוהה להשמדת טילים בליסטיים בשלב האחרון של ראשי נפץ גובש בשנת 1964 על ידי NG Basov ו- ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). בסתיו 1965 שלח N. G Basov, המנהל המדעי של VNIIEF Yu. B. Khariton, סגן מנהל GOI לעבודה מדעית E. N. Tsarevsky והמעצב הראשי של לשכת העיצוב Vympel G. V. Kisunko הודעה לוועדה המרכזית של ה- CPSU. על האפשרות הבסיסית לפגוע בראשי נפץ של טילים בליסטיים באמצעות קרינת לייזר והציע לפרוס תוכנית ניסיונית מתאימה. ההצעה אושרה על ידי הוועד המרכזי של ה- CPSU ותוכנית העבודה על הקמת יחידת ירי לייזר למשימות הגנה מפני טילים, שהוכנה במשותף על ידי OKB Vympel, FIAN ו- VNIIEF, אושרה בהחלטת ממשלה בשנת 1966.
ההצעות התבססו על מחקר ה- LPI על לייזרים פוטודיו-אסוציאציה (PDL) באנרגיה גבוהה המבוסס על יודידים אורגניים ועל הצעת VNIIEF על "שאיבת" PDLs לאור גל הלם חזק שנוצר בגז אינרטי על ידי פיצוץ ". המכון האופטי הממלכתי (GOI) הצטרף גם הוא לעבודה. התוכנית נקראה "Terra-3" וניתנה ליצירת לייזרים בעלי אנרגיה של יותר מ- 1 מג"ג, כמו גם יצירת מתחם לייזר מדעי וניסיוני (NEC) 5N76 על בסיסם במגרש האימונים בבלחש., שם היו נבדקים רעיונותיה של מערכת לייזר להגנה מפני טילים בתנאים טבעיים. נ.ג.בסוב מונה כמפקח מדעי של תוכנית "Terra-3".
בשנת 1969, מהלשכה לעיצוב ווימפל, צוות SKB נפרד, שעל בסיסו הוקמה לשכת העיצוב המרכזית של לוך (לימים NPO אסטרופיזיקה), שהופקדה על יישום תוכנית Terra-3.
שרידי בנייה 41 / 42B עם מתחם איתור לייזר 5H27 של מתחם ירי 5H76 "Terra-3", צילום 2008
מתחם ניסיוני מדעי "Terra-3" על פי רעיונות אמריקאים. בארצות הברית האמינו כי המתחם מיועד למטרות נגד לוויין עם המעבר להגנה מפני טילים בעתיד. הציור הוצג לראשונה על ידי המשלחת האמריקאית בשיחות ז'נבה בשנת 1978. מבט מדרום מזרח.
טלסקופ TG-1 של איתור הלייזר LE-1, אתר הבדיקות סארי-שאגן (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
תוכנית Terra-3 כללה:
- מחקר יסודי בתחום פיזיקת הלייזר;
- פיתוח טכנולוגיית לייזר;
- פיתוח ובדיקה של מכונות לייזר "ניסיוניות" ניסיוניות ";
- מחקרים על האינטראקציה של קרינת לייזר עוצמתית עם חומרים וקביעת פגיעות הציוד הצבאי;
- לימוד ההתפשטות של קרינת לייזר עוצמתית באטמוספירה (תיאוריה וניסוי);
- מחקר על אופטיקה בלייזר וחומרים אופטיים ופיתוח טכנולוגיות אופטיקה "כוח";
- עובד בתחום טווח לייזר;
- פיתוח שיטות וטכנולוגיות להנחיית קרן לייזר;
- יצירה ובנייה של מכונים ומפעלים חדשים למדעים, עיצוב, ייצור ובדיקות;
- הכשרת סטודנטים לתואר ראשון ושני בתחום הפיזיקה והטכנולוגיה בלייזר.
העבודה במסגרת תוכנית Terra-3 התפתחה בשני כיוונים עיקריים: טווח לייזר (כולל בעיית בחירת המטרות) והרס לייזר של ראשי נפץ של טילים בליסטיים. לעבודה על התוכנית קדמו ההישגים הבאים: בשנת 1961.עלה הרעיון בפועל ליצור לייזרים פוטו -דיסוציאציה (ראוטיאן וסובלמן, FIAN), ובשנת 1962 החלו לימודי טווח לייזר ב- OKB Vympel יחד עם FIAN, וכן הוצע להשתמש בקרינה של חזית גלי ההלם לאופטי. שאיבת הלייזר (Krokhin, FIAN, 1962 G.). בשנת 1963, לשכת העיצוב Vympel החלה לפתח פרויקט לאיתור לייזר LE-1. לאחר תחילת העבודה על תוכנית Terra-3, השלבים הבאים עברו במשך מספר שנים:
- 1965 - החלו ניסויים בלייזר פוטודיו -אסוציאציה גבוהה (VFDL), הושגה הספק של 20 J (FIAN ו- VNIIEF);
- 1966 - אנרגיית הדופק של 100 J התקבלה עם VFDL;
- 1967 - נבחרה תרשים סכמטי של איתור הלייזר הניסיוני LE -1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI);
- 1967 - התקבלה אנרגיית דופק של 20 KJ עם VFDL;
- 1968 - התקבלה אנרגיית דופק של 300 KJ עם VFDL;
- 1968 - החלה עבודת תוכנית לחקר ההשפעות של קרינת לייזר על עצמים ופגיעות חומריות, התוכנית הושלמה בשנת 1976;
- 1968 - החלו מחקר ויצירת לייזרים מסוג HF, CO2, CO באנרגיה גבוהה (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI וכו '), העבודה הושלמה בשנת 1976.
- 1969 - עם VFDL קיבל אנרגיה בדופק של כ -1 MJ;
- 1969 - הושלמה פיתוחו של איתור LE -1 והתיעוד פורסם;
- 1969 - החל פיתוח לייזר פוטודיו -אסוציאציה (PDL) עם שאיבה על ידי קרינה של פריקה חשמלית;
- 1972 - לביצוע עבודות ניסיוניות על לייזרים (מחוץ לתוכנית "Terra -3") הוחלט על יצירת מרכז מחקר בין מחלקות של OKB "Raduga" עם טווח לייזר (מאוחר יותר - CDB "אסטרופיזיקה").
- 1973- החל הייצור התעשייתי של VFDL- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-באתר הבדיקות סארי-שאגן החלה התקנת מתחם לייזר ניסיוני עם איתור LE-1, החלה פיתוח ובדיקת ה- LE-1;
- 1974 - נוצרו תוספי SRS מסדרת AZ (FIAN, "לוך" - "אסטרופיזיקה");
- 1975 - נוצר PDL עוצמתי חשמלי, כוח - 90 KJ;
- 1976 - נוצר לייזר CO2 אלקטרו -יינון 500 כ ס (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - איתור ה- LE -1 נבדק בהצלחה, נערכו בדיקות על מטוסים, ראשי נפץ של טילים בליסטיים ולוויינים;
- 1978 - על בסיס לשכת העיצוב המרכזית "Luch" ו- MNIC OKB "Raduga", נוסדה ה- NPO "Astrophysics" (מחוץ לתוכנית "Terra -3"), מנכ"ל - IV Ptitsyn, מעצב כללי - ND אוסטינוב (בנו של ד.פ. אוסטינוב).
ביקור שר ההגנה של ברית המועצות ד.פ. אוסטינוב והאקדמאי א.פ אלכסנדרוב ב- OKB "רדוגה", סוף שנות השבעים. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
חברת FIAN חקרה תופעה חדשה בתחום אופטיקה הלייזר הלא לינארית - היפוך קרינה מול גל. זוהי תגלית מרכזית
מותר בעתיד בגישה חדשה ומוצלחת מאוד לפתרון מספר בעיות בפיזיקה ובטכנולוגיה של לייזרים בעלי הספק גבוה, בעיקר הבעיות של יצירת קרן צרה במיוחד והכוונה האולטרה-מדויקת שלה למטרה. לראשונה, בתוכנית Terra-3 הציעו מומחים מ- VNIIEF ו- FIAN להשתמש בהיפוך חזית הגל כדי למקד ולהעביר אנרגיה למטרה.
בשנת 1994, NG Basov, ענה על שאלה בנוגע לתוצאות תוכנית הלייזר Terra-3, אמר: ובכן, קבענו כי אף אחד לא יכול להפיל
ראש קרב טילים בליסטיים עם קרן לייזר, והתקדמנו מאוד בלייזר ….
האקדמאי א. וליקובוב מדבר במועצה המדעית והטכנית. בשורה הראשונה, באפור בהיר, AM Prokhorov הוא המפקח המדעי של תוכנית "אומגה". סוף שנות השבעים. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
תוכניות משנה וכיווני מחקר "Terra-3":
מתחם 5N26 עם איתור לייזר LE-1 תחת תוכנית Terra-3:
האפשרות הפוטנציאלית של איתורי לייזר לספק דיוק גבוה במיוחד של מדידות מיקום המטרה נחקרה בלשכת העיצוב של ווימפל מאז 1962. -הוצגה הוועדה התעשייתית (MIC, הגוף הממשלתי של המתחם הצבאי -תעשייתי של ברית המועצות). פרויקט ליצירת איתור לייזר ניסיוני להגנה מפני טילים, שקיבל את שם הקוד LE-1. ההחלטה ליצור התקנה ניסיונית באתר הניסוי סארי-שאגן בטווח של עד 400 ק"מ אושרה בספטמבר 1963.בשנים 1964-1965. הפרויקט פותח בלשכת העיצוב Vympel (מעבדת G. E. Tikhomirov). תכנון המערכות האופטיות של המכ"ם בוצע על ידי המכון האופטי הממלכתי (מעבדת פ.פ. זחרוב). בניית המתקן החלה בסוף שנות השישים.
הפרויקט התבסס על עבודת FIAN על מחקר ופיתוח לייזרים של רובי. האיתור היה אמור לחפש מטרות תוך זמן קצר ב"שדה השגיאה "של המכ"מים, מה שסיפק ייעוד למטרה לאתר הלייזר, מה שדרש עוצמות ממוצעות גבוהות מאוד של פולט הלייזר באותה תקופה. הבחירה הסופית של מבנה המאתר קבעה את מצב העבודה האמיתי של לייזרים רובי, שהפרמטרים הניתנים להשגה בפועל התבררו כנמוכים משמעותית מאלו שהוצגו במקור: ההספק הממוצע של לייזר אחד במקום הצפוי 1 כ"ס היה באותן שנים כ -10 וואט. ניסויים שנערכו במעבדה של נ.ג.באסוב במכון הפיזי לבדב הראו כי הגברת העוצמה על ידי הגברה רציפה של אות הלייזר בשרשרת (מפל) של מגברי לייזר, כפי שנדמה בתחילה, אפשרית רק עד לרמה מסוימת. קרינה חזקה מדי הרסה את גבישי הלייזר עצמם. קשיים התעוררו גם הקשורים לעיוותים תרמו-אופטיים של קרינה בגבישים. בהקשר זה, היה צורך להתקין במכ"ם לא אחד, אלא 196 לייזרים הפועלים לסירוגין בתדר של 10 הרץ עם אנרגיה לדופק של 1 ג'י. עוצמת הקרינה הממוצעת הכוללת של משדר הלייזר הרב -ערוצי של המאתר הייתה בערך 2 קילוואט. זה הוביל לסיבוך משמעותי של התוכנית שלו, שהייתה מרובת נתיבים הן בעת פליטת אות רישום. היה צורך ליצור התקנים אופטיים במהירות גבוהה במיוחד ליצירה, מיתוג והנחיה של 196 קרני לייזר, שקבעו את שדה החיפוש במרחב היעד. במכשיר הקבלה של המאתר, נעשה שימוש במערך של 196 PMT מעוצבים במיוחד. המשימה הייתה מסובכת על ידי טעויות הקשורות במערכות אופטיות-מכניות נעות בגודל של הטלסקופ ומתגים אופטיים-מכניים של המאתר, כמו גם עם עיוותים שהובאו על ידי האטמוספירה. אורכו הכולל של הנתיב האופטי של המאתר הגיע ל -70 מ 'וכלל מאות רבות של אלמנטים אופטיים - עדשות, מראות וצלחות, כולל נעות, שהיישור ההדדי שלהן צריך להישמר בדיוק הגבוה ביותר.
העברת לייזרים של איתור LE-1, אתר הבדיקות סארי-שאגן (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
חלק מהנתיב האופטי של איתור הלייזר LE-1, אתר הבדיקות סארי-שאגן (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
בשנת 1969 הועבר פרויקט LE-1 ללשכת העיצוב המרכזית של לוך של משרד התעשייה הביטחוני של ברית המועצות. ND אוסטינוב מונה למעצב הראשי של LE-1. 1970-1971 הפיתוח של איתור LE-1 הושלם כמכלול. שיתוף פעולה רחב של מפעלים בתעשייה הביטחונית לקח חלק ביצירת האיתור: על ידי מאמצי LOMO ומפעל לנינגרד "בולשביק", ייחודי מבחינת פרמטרים מורכבים טלסקופ TG-1 עבור LE-1 נוצר, המעצב הראשי של הטלסקופ היה BK Ionesiani (LOMO). טלסקופ זה בקוטר המראה הראשי של 1.3 מ 'סיפק איכות אופטית גבוהה של קרן הלייזר בעת הפעלה במהירות ותאוצות גבוהות פי מאות מאלו של טלסקופים אסטרונומיים קלאסיים. יחידות מכ"ם חדשות רבות נוצרו: מערכות סריקה ומיתוג דיוק במהירות גבוהה לשליטה על קרן הלייזר, פוטודיטקטורים, יחידות עיבוד וסנכרון אלקטרוניות והתקנים אחרים. השליטה במאתר הייתה אוטומטית באמצעות טכנולוגיית מחשב; המאתר היה מחובר לתחנות המכ"ם של המצולע באמצעות קווי שידור נתונים דיגיטליים.
בהשתתפות לשכת העיצוב המרכזית של Geofizika (D. M. Khorol), פותח משדר לייזר, שכלל 196 לייזרים שהיו מאוד מתקדמים באותה תקופה, מערכת לקירור ואספקת החשמל שלהם.עבור LE-1 אורגן ייצור גבישי רובי לייזר באיכות גבוהה, גבישי KDP לא לינארית ואלמנטים רבים אחרים. בנוסף ל- ND Ustinov הובילו את פיתוח LE-1 OA Ushakov, G. E Tikhomirov ו- S. V. Bilibin.
ראשי המתחם הצבאי -תעשייתי של ברית המועצות במגרש האימונים של סארי -שאגן, 1974. במרכז עם משקפיים - שר התעשייה הביטחוני של ברית המועצות SA זברב, משמאל - שר הביטחון א.א גרצ'קו וסגנו יפישב, שני משמאל. - NG. בייס. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". מצגת. 2009).
ראשי מתחם ההגנה -תעשייה של ברית המועצות באתר LE -1, 1974. במרכז בשורה הראשונה - שר הביטחון א.א גרצ'קו, מימינו - נ.ג.בסוב, אז - שר התעשייה הביטחונית של ברית המועצות ס א זברב.. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
בניית המתקן החלה בשנת 1973. בשנת 1974 הסתיימו עבודות התאמה והחלו בדיקות המתקן באמצעות טלסקופ TG-1 של איתור LE-1. בשנת 1975, במהלך הבדיקות, הושג מיקום בטוח של מטרה מסוג מטוס במרחק של 100 ק"מ, והתחילה העבודה על מיקומם של ראשי נפץ של טילים בליסטיים ולוויינים. 1978-1980 בעזרת LE-1 בוצעו מדידות מסלול מדויקות במיוחד והנחיית טילים, ראשי נפץ וחפצי חלל. בשנת 1979 התקבל איתור הלייזר LE-1 כאמצעי למדידות מסלול מדויקות לתחזוקה משותפת של היחידה הצבאית 03080 (GNIIP מס '10 של משרד ההגנה של ברית המועצות שרי-שאגן). על יצירתו של איתור ה- LE-1 בשנת 1980 הוענקו לעובדי הלשכה המרכזית לעיצוב Luch פרסי לנין ומדינה של ברית המועצות. עבודה פעילה על איתור LE-1, כולל עם המודרניזציה של חלק מהמעגלים האלקטרוניים וציוד אחר, נמשך עד אמצע שנות השמונים. בוצעה עבודה להשגת מידע לא מתואם על אובייקטים (מידע על צורת האובייקטים, למשל). ב- 10 באוקטובר 1984, איתור הלייזר 5N26 / LE -1 מדד את הפרמטרים של המטרה - החללית הניתנת לשימוש חוזר צ'לנג'ר (ארה"ב) - עיין בפרק סטטוס להלן לפרטים נוספים.
איתור TTX 5N26 / LE-1:
מספר הלייזרים במסלול - 196 יח '.
אורך שביל אופטי - 70 מ '
ממוצע הספק היחידה - 2 קילוואט
טווח האיתור - 400 ק מ (בהתאם לפרויקט)
דיוק קביעת תיאום:
- לפי טווח - לא יותר מ -10 מ '(בהתאם לפרויקט)
- בגובה - מספר שניות קשת (על פי הפרויקט)
בחלק השמאלי של תמונת הלוויין מיום 29 באפריל 2004, בניין מתחם 5N26 עם איתור LE-1, בפינה השמאלית התחתונה של מכ ם הארגון. האתר ה -38 של המצולע סארי-שאגן
טלסקופ TG-1 של איתור הלייזר LE-1, אתר הבדיקות סארי-שאגן (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
טלסקופ TG-1 של איתור הלייזר LE-1, אתר הבדיקות סארי-שאגן (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. מצגת. 2009).
חקר לייזרי יוד פוטודיו-אסוציאציה (VFDL) במסגרת תוכנית "Terra-3".
לייזר הפוטו -דיסוציאציה המעבדתי הראשון (PDL) נוצר בשנת 1964 על ידי J. V. קספר וג'ס פימנטל. כי ניתוח הראה כי יצירת לייזר רובי חזק במיוחד שנשאב על ידי מנורת הבזק התברר כבלתי אפשרית, ואז בשנת 1965 הרעיון של N. G. Basov ו- O. N. להשתמש בקרינה בעלת עוצמה גבוהה ואנרגיה גבוהה מהחזית. בצנון כמקור קרינה. כמו כן הונח כי ראש נפץ של טיל בליסטי יובס עקב ההשפעה הריאקטיבית של אידוי מהיר בהשפעת לייזר של חלק מפגז ראש הקרב. PDLs כאלה מבוססים על רעיון פיזי שנוסח בשנת 1961 על ידי SG Rautian ו- IISobelman, שהראו תיאורטית שאפשר להשיג אטומים או מולקולות נרגשים על ידי פוטו-דיסוציאציה של מולקולות מורכבות יותר כאשר הם מוקרינים בעזרת עוצמה (לא-לייזר). שטף אור … עבודות על FDL נפץ (VFDL) במסגרת תוכנית "Terra-3" הושקה בשיתוף FIAN (VS Zuev, תיאוריה של VFDL), VNIIEF (GA קירילוב, ניסויים ב- VFDL), לשכת העיצוב המרכזית "Luch" עם השתתפות GOI, GIPH ומפעלים אחרים. תוך זמן קצר עבר הדרך מאב טיפוס קטן ובינוני למספר דגימות VFDL ייחודיות באנרגיה גבוהה המיוצרות על ידי מפעלים תעשייתיים. תכונה של סוג זה של לייזרים הייתה חד פעמיות שלהם - לייזר VFD התפוצץ במהלך הפעולה, נהרס כליל.
תרשים סכמטי של פעולת VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
הניסויים הראשונים עם PDL, שבוצעו בשנים 1965-1967, נתנו תוצאות מעודדות מאוד, ועד סוף שנת 1969 ב- VNIIEF (Sarov) בהנהגתו של S. B נבדקו PDLs עם אנרגיית דופק של מאות אלפי ג'אול, שזה בערך גבוה פי 100 מזה של כל לייזר הידוע באותן שנים. כמובן שלא ניתן היה להגיע מיידית ליצירת PDLs יוד עם אנרגיות גבוהות במיוחד. גרסאות שונות של עיצוב הלייזרים נבדקו. שלב מכריע ביישום עיצוב מעשי המתאים להשגת אנרגיות קרינה גבוהות נעשה בשנת 1966, כאשר, כתוצאה מחקר הנתונים הניסיוניים, הוכח כי הצעתם של מדעני FIAN ו- VNIIEF (1965) להסיר את ניתן ליישם קיר קוורץ המפריד בין מקור קרינת המשאבה והסביבה הפעילה. העיצוב הכללי של הלייזר הופשט באופן משמעותי והצטמצם לקליפה בצורת צינור, שבתוכו או על הקיר החיצוני שלו נמצא מטען נפץ מוארך, ובקצותיו היו מראות של המהוד האופטי. גישה זו אפשרה לעצב ולבדוק לייזרים בקוטר חלל עבודה של יותר ממטר ואורך של עשרות מטרים. לייזרים אלה הורכבו ממקטעים סטנדרטיים באורך של כ -3 מ '.
קצת מאוחר יותר (מאז 1967), צוות של דינמיקת גז ולייזרים בראשות VK אורלוב, שהוקם בלשכת העיצוב של וימפל ולאחר מכן הועבר ללשכת העיצוב המרכזית של לוך, עסק בהצלחה במחקר ועיצוב של PDL שאוב נפץ.. במהלך העבודה נשקלו עשרות נושאים: מהפיזיקה של התפשטות גלי הלם ואור במדיום לייזר ועד הטכנולוגיה והתאימות של חומרים ויצירת כלים ושיטות מיוחדות למדידת הפרמטרים של קרינת לייזר כוח. היו גם בעיות של טכנולוגיית פיצוץ: הפעלת הלייזר דרשה קבלת חזית חלקה וישרה במיוחד של גל ההלם. בעיה זו נפתרה, המטרות תוכננו ופותחו שיטות לפיצוץ שלהן, מה שאפשר להשיג את החזית החלקה הנדרשת של גל ההלם. יצירת מכשירי VFDL אלה אפשרה להתחיל ניסויים לחקר ההשפעה של קרינת לייזר בעוצמה גבוהה על חומרים ומבנים של מטרות. עבודת מתחם המדידה סופקה על ידי המכון האופטי הממלכתי (I. M Belousova).
אתר בדיקה ללייזרי VFD VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
פיתוח מודלים ללשכת העיצוב המרכזית של VFDL "Luch" בהנהגתו של V. K. Orlov (בהשתתפות VNIIEF):
- FO-32- בשנת 1967 התקבלה אנרגיית דופק של 20 KJ עם VFDL שאוב נפץ, ייצור מסחרי של VFDL FO-32 החל בשנת 1973;
לייזר VFD FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
- FO-21- בשנת 1968, לראשונה עם ה- VFDL עם שאיבת נפץ, התקבלה אנרגיה בדופק של 300 KJ, וגם בשנת 1973 החלה הייצור התעשייתי של ה- VFDL FO-21;
- F -1200 - בשנת 1969, לראשונה עם VFDL שנשאב בנפיצות, התקבלה אנרגיית דופק של 1 מגה -ג'ול. עד 1971, העיצוב הושלם וב -1973 החל הייצור התעשייתי של ה- VFDL F-1200;
ככל הנראה, אב הטיפוס של לייזר F-1200 VFD הוא לייזר המגה-ג'ול הראשון, שהורכב ב- VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011) …
אותו WFDL, אותו מקום וזמן. המדידות מראות שזו מסגרת אחרת.
TTX VFDL:
חקירת לייזרים באמצעות פיזור רמאן (SRS) במסגרת תוכנית Terra-3:
פיזור הקרינה ממכשירי ה- VFDL הראשונים לא היה מספק - שני סדרי גודל גבוהים ממגבלת העקיפה, מה שמנע העברת אנרגיה למרחקים משמעותיים.בשנת 1966, NG Basov ו- II Sobel'man ועמיתיו הציעו לפתור את הבעיה באמצעות תכנית דו-שלבית-לייזר קומבינר מפזר רמאן דו-שלבי (לייזר ראמאן), שנשאב על ידי מספר לייזרים VFDL עם "עני" פִּזוּר. היעילות הגבוהה של לייזר ראמאן וההומוגניות הגבוהה של המדיום הפעיל שלו (גזים נוזלים) אפשרו ליצור מערכת לייזר דו-שלבית יעילה ביותר. מחקר לייזרי ראמאן היה בפיקוח EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). לאחר שחקר את הפיזיקה של לייזרי ראמאן ב- FIAN ו- VNIIEF, "צוות" הלשכה המרכזית לעיצוב Luch בשנים 1974-1975. בוצע בהצלחה באתר הניסויים סארי-שאגן בקזחסטן סדרה של ניסויים במערכת דו-מפלתית של סדרת "AZ" (FIAN, "Luch"-לימים "אסטרופיזיקה"). הם היו צריכים להשתמש באופטיקה גדולה העשויה מסיליקה מותכת שתוכננה במיוחד כדי להבטיח את עמידות הקרינה של מראה הפלט של לייזר ראמאן. מערכת רסטר מרובת מראות שימשה כדי לקשר את הקרינה של לייזרים VFDL ללייזר ראמאן.
העוצמה של הלייזר AZh-4T ראמאן הגיעה ל 10 קג"ש לדופק, ובשנת 1975 נבדק לייזר חמצן נוזלי ראמאן AZh-5T עם הספק דופק של 90 קג"ש, צמצם של 400 מ"מ ויעילות של 70%. עד 1975, הלייזר AZh-7T היה אמור לשמש במתחם Terra-3.
לייזר SRS על חמצן נוזלי AZh-5T, 1975. צמצם יציאת הלייזר נראה מלפנים. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
מערכת רסטר מרובת מראה המשמשת להכנסת קרינת VDFL ללייזר ראמאן (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
אופטיקה מזכוכית נהרסה על ידי קרינת לייזר ראמאן. הוחלף באופטיקה קוורץ בטוהר גבוה (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
מחקר על השפעת קרינת הלייזר על חומרים במסגרת תוכנית "Terra-3":
בוצעה תוכנית מחקר מקיפה לחקר ההשפעות של קרינת לייזר באנרגיה גבוהה על מגוון אובייקטים. דוגמאות פלדה, דוגמאות שונות של אופטיקה וחפצים יישומיים שונים שימשו כ"מטרות ". באופן כללי, בי.וו.זמישליייב עמד בראש כיוון המחקרים על ההשפעה על אובייקטים, וא.מ. בונך-ברוביץ 'עמד בראש כיוון המחקר בנושא חוזק הקרינה של אופטיקה. העבודה על התוכנית בוצעה בשנים 1968 עד 1976.
ההשפעה של קרינת VEL על אלמנט החיפוי (Zarubin P. V., Polskikh S. V. מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
דגימת פלדה בעובי 15 ס מ. חשיפה ללייזר במצב מוצק. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
השפעת קרינת VEL על אופטיקה (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
ההשפעה של לייזר CO2 בעל אנרגיה גבוהה על מטוס דגם, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
מחקר על לייזרים של פריקה חשמלית באנרגיה גבוהה במסגרת תוכנית "Terra-3":
PDLs פריקה חשמלית רב פעמית דרשה מקור זרם חשמלי דופק חזק וקומפקטי מאוד. כמקור כזה, הוחלט להשתמש בגנרטורים מגנטיים מתפרצים, שפיתוחם בוצע על ידי צוות VNIIEF בראשות א.י פבלובסקי למטרות אחרות. יש לציין כי גם א.ד סחרוב היה מקורם של יצירות אלה. גנרטורים מגנטיים מתפוצצים (אחרת הם נקראים מחוללי מגנטו-מצטברים), ממש כמו לייזרים PD רגילים, נהרסים במהלך הפעולה כאשר המטען שלהם מתפוצץ, אך עלותם נמוכה פי כמה מעלות הלייזר.גנרטורים-מגנטיים מתפוצצים, שתוכננו במיוחד עבור לייזרים פוטו-דיסוציאציה כימיים של פריקה חשמלית על ידי א 'פבלובסקי ועמיתיו, תרמו ליצירת בשנת 1974 לייזר ניסיוני עם אנרגיית קרינה לדופק של כ -90 קג ש. הבדיקות של הלייזר הזה הושלמו בשנת 1975.
בשנת 1975, קבוצת מעצבים בלשכת העיצוב המרכזית של לוך, בראשות VK אורלוב, הציעה לנטוש לייזרי WFD נפיצים בתוכנית דו-שלבית (SRS) ולהחליפם בלייזר PD פריקה חשמלית. זה דרש את התיקון הבא והתאמת הפרויקט של המתחם. הוא היה אמור להשתמש בלייזר FO-13 עם אנרגיית דופק של 1 mJ.
לייזרים גדולים לפריקות חשמליות שהורכבו על ידי VNIIEF.
חקירת לייזרים מבוקרי אלקטרונים המבוססים על אנרגיה גבוהה במסגרת תוכנית "Terra-3":
העבודה על לייזר פולס-תדר 3D01 של מחלקה מגה-ואט עם יינון על ידי קרן אלקטרונים החלה בלשכת התכנון המרכזית "לוך" ביוזמה ובהשתתפות NG Basov ובהמשך הסתובבה לכיוון נפרד ב- OKB "Raduga "(מאוחר יותר - GNIILTs" Raduga ") בהנהגתו של G. G. Dolgova -Savelyeva. בעבודה ניסיונית בשנת 1976 עם לייזר CO2 מבוקר אלקטרונים, הושגה הספק ממוצע של כ -500 קילוואט בקצב חזרה של עד 200 הרץ. נעשה שימוש בתוכנית עם לולאה "סגורה" של גז דינמי. מאוחר יותר נוצר לייזר דופק תדר פולס KS-10 (לשכת התכנון המרכזית "אסטרופיזיקה", NV Cheburkin).
לייזר אלקטרווניזציה בתדירות הדופק 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
מתחם ירי מדעי וניסיוני 5N76 "Terra-3":
בשנת 1966, לשכת העיצוב Vympel בניהולו של OA Ushakov החלה בפיתוח עיצוב טיוטה עבור מתחם המצולע הניסיוני Terra-3. העבודה על עיצוב הטיוטה נמשכה עד 1969. המהנדס הצבאי NN Shakhonsky היה המפקח המיידי על פיתוח המבנים. פריסת המתחם תוכננה באתר הגנת הטילים בסרי-שאגן. המתחם נועד לערוך ניסויים בהשמדת ראשי נפץ של טילים בליסטיים עם לייזרים בעלי אנרגיה גבוהה. פרויקט המתחם תוקן שוב ושוב בתקופה שבין 1966 ל -1975. מאז 1969, עיצוב המתחם Terra-3 בוצע על ידי הלשכה המרכזית לעיצוב לוך בהנהגתו של MG Vasin. המתחם אמור היה להיעשות באמצעות לייזר ראמאני דו-שלבי כאשר הלייזר הראשי ממוקם במרחק ניכר (כקילומטר אחד) ממערכת ההנחיה. זאת בשל העובדה שבלייזרים מסוג VFD בעת פליטה הוא אמור היה להשתמש עד 30 טון חומר נפץ, דבר שעלול להשפיע על הדיוק של מערכת ההנחיה. היה צורך גם להבטיח היעדר פעולה מכנית של שברי לייזרים VFD. קרינה מלייזר ראמאן למערכת ההנחיה הייתה אמורה להיות מועברת דרך תעלה אופטית תת קרקעית. הוא היה אמור להשתמש בלייזר AZh-7T.
בשנת 1969, ב- GNIIP מס '10 של משרד ההגנה של ברית המועצות (יחידה צבאית 03080, מגרש אימונים להגנה מפני טילים סארי-שאגן) באתר מספר 38 (יחידה צבאית 06544), החלה בניית מתקנים לעבודה ניסיונית בנושאי לייזר. בשנת 1971, הקמת המתחם הופסקה באופן זמני מסיבות טכניות, אך בשנת 1973, כנראה לאחר התאמת הפרויקט, הוא התחדש.
סיבות טכניות (על פי המקור - Zarubin PV "האקדמאי בסוב …") כללו בכך שבאורך גל מיקרון של קרינת לייזר כמעט בלתי אפשרי למקד את הקורה על שטח קטן יחסית. הָהֵן. אם המטרה נמצאת במרחק של יותר מ -100 ק"מ, אז ההבדל הזוויתי הטבעי של קרינת הלייזר האופטי באטמוספירה כתוצאה מהפיזור הוא 0, 0001 מעלות. זה הוקם במכון לאופטיקה אטמוספרית בסניף הסיבירי של האקדמיה למדעים של ברית המועצות בטומסק, שנוצר במיוחד כדי להבטיח את יישום התוכנית ליצירת נשק לייזר, בראשותו של אקאד. V. E. Zuev. מכאן נובע כי נקודת קרינת הלייזר במרחק של 100 ק"מ תהיה בקוטר של לפחות 20 מטרים, וצפיפות האנרגיה על שטח של 1 ס"מ מרובע באנרגיה מקורית של לייזר של 1 MJ תהיה פחות מעל 0.1 J / cm2.זה מעט מדי - על מנת לפגוע ברקטה (כדי ליצור בה חור של 1 סמ”ר, להלחיץ אותה), נדרש יותר מ- 1 ק”ג / סמ”ר. ואם בתחילה הוא היה אמור להשתמש בלייזר VFD במתחם, אז לאחר שזיהה את הבעיה במיקוד הקורה, המפתחים החלו להישען לעבר שימוש בלייזר משולב דו-שלבי המבוסס על פיזור רמאן.
תכנון מערכת ההדרכה בוצע על ידי GOI (P. P. Zakharov) יחד עם LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). התמיכה הסיבובית המדויקת ביותר נוצרה במפעל הבולשביקי. כוננים בעלי דיוק גבוה ותיבות הילוכים ללא מסבים להנפת מסבים פותחו על ידי מכון המחקר המרכזי לאוטומציה והידראוליקה בהשתתפות האוניברסיטה הטכנית של באומן מוסקבה. הנתיב האופטי הראשי עשוי לחלוטין על מראות ולא הכיל אלמנטים אופטיים שקופים העלולים להיהרס על ידי קרינה.
בשנת 1975, קבוצת מעצבים בלשכת העיצוב המרכזית של לוך, בראשות VK אורלוב, הציעה לנטוש לייזרי WFD נפיצים בתוכנית דו-שלבית (SRS) ולהחליפם בלייזר PD פריקה חשמלית. זה דרש את התיקון הבא והתאמת הפרויקט של המתחם. הוא היה אמור להשתמש בלייזר FO-13 עם אנרגיית דופק של 1 mJ. בסופו של דבר, המתקנים עם לייזרים קרביים מעולם לא הושלמו והופעלו. נבנה והשתמש רק במערכת ההנחיה של המתחם.
האקדמאי באקדמיה למדעים של ברית המועצות בונקין (NPO Almaz) מונה למעצב הכללי של עבודות ניסוי ב"חפץ 2506 "(מתחם" אומגה "של נשק הגנה נגד מטוסים - CWS PSO), ב"אובייקט 2505" (CWS ABM ו- PKO "Terra -3") - חבר תואם באקדמיה למדעים של ברית המועצות ND Ustinov ("לשכת העיצוב המרכזית" לוך "). מפקח מדעי - סגן נשיא האקדמיה למדעי המדעים של ברית המועצות EP Velikhov. מהיחידה הצבאית 03080 מאת ניתוח תפקודם של אבות הטיפוס הראשונים של אמצעי הלייזר של PSO והגנה מפני טילים הובל על ידי ראש המחלקה הרביעית של המחלקה הראשונה, מהנדס-סגן אלוף GISemenikhin. החל מה- GUMO הרביעי מאז 1976, שליטה בפיתוח ובדיקה של נשק וציוד צבאי על עקרונות פיזיים חדשים באמצעות לייזרים בוצע על ידי ראש המחלקה, שהפך לזוכים בפרס לנין ב -1980 על מחזור עבודה זה, אל"מ אי.וב רובאננקו. בנייה נמשכה ב"אובייקט 2505 "(" שטח " 3 "), קודם כל, בעמדת הבקרה והירי (KOP) 5Ж16К ובאזורי" G "ו-" D ". כבר בנובמבר 1973 בוצע מבצע הלחימה הניסיוני הראשון ב- KOP. עבודה בתנאי הטמנה. בשנת 1974, לסיכום העבודות שבוצעו על יצירת נשק על עקרונות פיזיים חדשים, נערכה תערוכה בשטח הניסויים ב"אזור G "המציגה את הכלים העדכניים ביותר שפותחו על ידי כל התעשייה של ברית המועצות באזור זה. בתערוכה ביקר שר הביטחון של מרשל ברית המועצות א.א. גרצ'קו. עבודת לחימה בוצעה באמצעות גנרטור מיוחד. את צוות הלחימה הוביל סגן אלוף אי.בי ניקולין. לראשונה באתר הבדיקה, מטרה בגודל מטבע של חמישה קופיקות נפגעה על ידי לייזר מטווח קצר.
העיצוב הראשוני של מתחם Terra-3 בשנת 1969, העיצוב הסופי בשנת 1974 והיקף המרכיבים המיושמים של המתחם. (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
ההצלחות השיגו עבודה מואצת ביצירת מתחם לייזר קרבי ניסיוני 5N76 "Terra-3". המתחם כלל בניין 41 / 42V (בניין דרומי, המכונה לעתים "אתר 41"), בו שכן מרכז פיקוד ומחשוב המבוסס על שלושה מחשבי M-600, איתור לייזר מדויק 5N27-אנלוגי של LE-1 / 5N26 איתור לייזר (ראה לעיל), מערכת העברת נתונים, מערכת זמן אוניברסלית, מערכת של ציוד טכני מיוחד, תקשורת, איתות. עבודות הבדיקה במתקן זה בוצעו על ידי המחלקה החמישית של מתחם הניסויים השלישי (ראש המחלקה, אלוף משנה איב ניקולין). עם זאת, במתחם 5N76, צוואר הבקבוק היה הפיגור בפיתוח גנרטור מיוחד עוצמתי ליישום המאפיינים הטכניים של המתחם.הוחלט להתקין מודול גנרטור ניסיוני (סימולטור עם לייזר CO2?) עם המאפיינים שהושגו לבדיקת האלגוריתם הקרבי. היה צורך לבנות עבור מודול זה את הבניין 6A (בניין דרום-צפון, המכונה לפעמים "Terra-2") לא רחוק מבניין 41 / 42B. הבעיה של הגנרטור המיוחד מעולם לא נפתרה. המבנה של הלייזר הקרבי הוקם מצפון ל"אתר 41 ", מנהרה עם תקשורת ומערכת העברת נתונים הובילה אליו, אך התקנת הלייזר הקרבי לא בוצעה.
התקנת הלייזר לטווח ניסיוני כללה את הלייזרים בפועל (אודם - מערך של 19 לייזר אודם ולייזר CO2), מערכת הדרכה והסתירה של קרן, קומפלקס מידע שנועד להבטיח את פעולת מערכת ההנחיה, כמו גם איתור לייזר דיוק גבוה 5H27, המיועד לקביעה מדויקת של מטרות הקואורדינטות. היכולות של ה- 5N27 איפשרו לא רק לקבוע את הטווח למטרה, אלא גם להשיג מאפיינים מדויקים לאורך המסלול שלו, צורת האובייקט, גודלו (מידע לא מתואם). בעזרת 5N27 בוצעו תצפיות על אובייקטים בחלל. המתחם ביצע בדיקות על השפעת הקרינה על המטרה, מכוון את קרן הלייזר אל המטרה. בעזרת המתחם, נערכו מחקרים לכוון את קרן הלייזר בעל הספק נמוך למטרות אווירודינמיות ולחקור את תהליכי התפשטות קרן הלייזר באטמוספירה.
בדיקות מערכת ההנחיות החלו בשנים 1976-1977, אך העבודה על לייזרי הירי העיקריים לא עזבה את שלב התכנון, ולאחר שורה של פגישות עם שר התעשייה הביטחוני של ברית המועצות SA זברב, הוחלט לסגור את הטרה. - 3 ". בשנת 1978, בהסכמת משרד ההגנה של ברית המועצות, נסגרה רשמית התוכנית ליצירת מתחם "טרה -3" 5N76.
המתקן לא הופעל ולא פעל במלואו, הוא לא פתר משימות לחימה. בניית המתחם לא הושלמה במלואה - מערכת ההנחיה הותקנה במלואה, הותקנו לייזרים העזר של איתור מערכת ההנחיה וסימולטור קרן הכוח. בשנת 1989 החלה העבודה על נושאי לייזר לצמצם. בשנת 1989, ביוזמת וליקוב, הוצג מיצב Terra-3 בפני קבוצת מדענים אמריקאים.
תוכנית בנייה 41 / 42V של מתחם "Terra-3" 5N76.
החלק העיקרי של בניין 41 / 42B של מתחם 5H76 "Terra-3" הוא טלסקופ מערכת ההנחיה וכיפת המגן, התמונה צולמה במהלך ביקור במתקן על ידי המשלחת האמריקאית, 1989.
מערכת ההנחיה של מתחם "Terra-3" עם איתור לייזר (Zarubin PV, Polskikh SV מתוך ההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).
סטָטוּס: ברית המועצות
- 1964 - N. G. Basov ו- O. N. Krokhin גיבשו את הרעיון לפגוע בלייזר ב- GS BR.
- סתיו 1965 - מכתב לוועד המרכזי של ה- CPSU על הצורך במחקר ניסיוני של הגנת טילים בלייזר.
- 1966 - תחילת העבודה במסגרת תוכנית Terra -3.
- 1984 באוקטובר 10 - איתור הלייזר 5N26 / LE -1 מדד את הפרמטרים של המטרה - החללית לשימוש חוזר צ'לנג'ר (ארה"ב). בסתיו 1983, מרשל ברית המועצות DF אוסטינוב הציע למפקד כוחות ABM ו- PKO יו. ווטינצב להשתמש במתחם לייזר לליווי "המעבורת". באותו זמן, צוות של 300 מומחים ביצע שיפורים במתחם. כך דיווח יו. פוטינצב לשר הביטחון. ב -10 באוקטובר 1984, במהלך טיסתו ה -13 של מעבורת צ'לנג'ר (ארה"ב), כאשר מסלוליה המסלוליים התקיימו באזור אתר הבדיקה סארי-שאגן, הניסוי נערך כאשר התקנת הלייזר פעלה באיתור מצב עם הספק קרינה מינימלי. גובה המסלול של החללית באותה תקופה היה 365 ק"מ, טווח הזיהוי והמעקב הנטוי היה 400-800 ק"מ. ייעוד המטרה המדויק של התקנת הלייזר הונפק על ידי מתחם מדידת המכ"מים של ארגון.
כפי שצוות הצ'לנג'ר דיווח מאוחר יותר, במהלך הטיסה מעל אזור הבלחש, הספינה ניתקה לפתע את התקשורת, היו תקלות בציוד, והאסטרונאוטים עצמם הרגישו לא טוב. האמריקאים החלו לסדר את זה.עד מהרה הם הבינו שהצוות נתון להשפעה מלאכותית כלשהי של ברית המועצות, והם הכריזו על מחאה רשמית. בהתבסס על שיקולים אנושיים, בעתיד, התקנת הלייזר, ואפילו חלק ממתחמי הנדסת הרדיו של אתר הבדיקה, בעלי פוטנציאל אנרגיה גבוה, לא שימשו לליווי ההסעות. באוגוסט 1989 הוצג בפני המשלחת האמריקאית חלק ממערכת לייזר שנועדה לכוון לייזר לאובייקט.
