Navorsingsprogram vir lasers met hoë energie in die belang van raketverdediging / wetenskaplike en eksperimentele kompleks. Die idee om 'n hoë-energie laser te gebruik om ballistiese missiele te vernietig in die laaste fase van kernkoppe, is in 1964 geformuleer deur NG Basov en ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). In die herfs van 1965 het N. G. Basov, wetenskaplike direkteur van VNIIEF Yu. B. Khariton, adjunkdirekteur van GOI vir wetenskaplike werk, E. N. Tsarevsky en hoofontwerper van Vympel -ontwerpburo G. V. Kisunko 'n nota gestuur aan die Sentrale Komitee van die CPSU. oor die fundamentele moontlikheid om kernkoppe van ballistiese missiele met laserstraling te slaan en voorgestel om 'n geskikte eksperimentele program in te stel. Die voorstel is goedgekeur deur die Sentrale Komitee van die CPSU en die werkprogram vir die skepping van 'n laser -afvuur -eenheid vir missielverdedigingstake, gesamentlik opgestel deur OKB Vympel, FIAN en VNIIEF, is in 1966 deur 'n regeringsbesluit goedgekeur.
Die voorstelle is gebaseer op die LPI se studie van hoë-energie fotodissosiasie lasers (PDL's) gebaseer op organiese jodiede en die voorstel van VNIIEF oor 'pomp' PDL's 'in die lig van 'n sterk skokgolf wat in 'n inerte gas deur 'n ontploffing ontstaan het.' Die State Optical Institute (GOI) het ook by die werk aangesluit. Die program het die naam "Terra-3" gehad en het voorsiening gemaak vir die vervaardiging van lasers met 'n energie van meer as 1 MJ, sowel as die skep van 'n wetenskaplike en eksperimentele afvuurlaserkompleks (NEC) 5N76 op hul basis op die Balkhash-oefenterrein, waar die idees van 'n laserstelsel vir missielverdediging onder natuurlike omstandighede getoets sou word. N. G. Basov is aangestel as wetenskaplike toesighouer van die "Terra-3" -program.
In 1969, van die Vympel Design Bureau, het die SKB-span geskei, op grond waarvan die Luch Central Design Bureau (later NPO Astrophysics) gevorm is, wat die uitvoering van die Terra-3-program toevertrou het.
Oorblyfsels van konstruksie 41 / 42B met 'n 5H27-laseropsporingskompleks van 'n 5H76 "Terra-3" vuurkompleks, foto 2008
Wetenskaplike eksperimentele kompleks "Terra-3" volgens Amerikaanse idees. In die Verenigde State is geglo dat die kompleks bedoel was vir anti-satellietteikens met die oorgang na missielverdediging in die toekoms. Die tekening is die eerste keer deur die Amerikaanse afvaardiging aangebied tydens die gesprekke in Genève in 1978. Uitsig vanuit die suidooste.
Teleskoop TG-1 van die LE-1 lasersoeker, Sary-Shagan-toetsplek (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Die Terra-3-program het ingesluit:
- Fundamentele navorsing op die gebied van laserfisika;
- Ontwikkeling van lasertegnologie;
- Ontwikkeling en toetsing van 'groot' eksperimentele laser 'masjiene';
- Studies oor die interaksie van kragtige laserstraling met materiaal en bepaling van die kwesbaarheid van militêre toerusting;
- Studie van die voortplanting van kragtige laserstraling in die atmosfeer (teorie en eksperiment);
- Navorsing oor laseroptika en optiese materiale en die ontwikkeling van "power" optika -tegnologie;
- Werk op die gebied van laserreikwydte;
- Ontwikkeling van metodes en tegnologieë vir laserstraalbegeleiding;
- Oprigting en bou van nuwe institute en ondernemings vir wetenskaplike, ontwerp, produksie en toetsing;
- Opleiding van voorgraadse en nagraadse studente op die gebied van laserfisika en -tegnologie.
Werk onder die Terra-3-program is in twee hoofrigtings ontwikkel: laserafstand (insluitend die probleem van teikenkeuse) en laservernietiging van kernkoppe van ballistiese missiele. Die werk aan die program is voorafgegaan deur die volgende prestasies: in 1961.die werklike idee om fotodissosiasie lasers te skep, het ontstaan (Rautian en Sobelman, FIAN), en in 1962 het studies met laserafstand begin by OKB Vympel saam met FIAN, en dit is ook voorgestel om die straling van die skokgolffront te gebruik vir optiese pomp van die laser (Krokhin, FIAN, 1962 G.). In 1963 begin die Vympel Design Bureau met die ontwikkeling van 'n projek vir die LE-1 lasersoeker. Na die aanvang van die werk aan die Terra-3-program, is die volgende fases oor 'n paar jaar geslaag:
- 1965 - eksperimente met hoë -energie fotodissosiasie lasers (VFDL) begin, 'n krag van 20 J is behaal (FIAN en VNIIEF);
- 1966 - pulsenergie van 100 J is verkry met VFDL;
- 1967 - 'n skematiese diagram van die LE -1 eksperimentele lasersoeker (OKB "Vympel", FIAN, GOI) is gekies;
- 1967 - pulsenergie van 20 KJ is verkry met VFDL;
- 1968 - pulsenergie van 300 KJ is verkry met VFDL;
- 1968 - begin met 'n program om die effekte van laserstraling op voorwerpe en materiële kwesbaarhede te bestudeer; die program is in 1976 voltooi;
- 1968 - navorsing en skepping van hoë -energie HF, CO2, CO lasers begin (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI, ens.), Die werk is in 1976 voltooi.
- 1969 - met VFDL 'n energie in 'n pols van ongeveer 1 MJ ontvang;
- 1969 - die ontwikkeling van die LE -1 lokaliseerder is voltooi en die dokumentasie is vrygestel;
- 1969 - begin met die ontwikkeling van 'n fotodissosiasielaser (PDL) met pomp deur straling van 'n elektriese ontlading;
- 1972 - om eksperimentele werk aan lasers uit te voer (buite die "Terra -3" -program) is besluit om 'n interdepartementele navorsingsentrum van OKB "Raduga" met 'n laserreeks (later - CDB "Astrofisika") te skep.
- 1973- die industriële produksie van VFDL is begin- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-op die Sary-Shagan-toetslokaal is begin met die installering van 'n eksperimentele laserkompleks met 'n LE-1-opspoor, met die ontwikkeling en toetsing van die LE-1;
- 1974 - SRS -byvoegers van die AZ -reeks is geskep (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");
- 1975 - 'n kragtige elektries gepompte PDL is geskep, krag - 90 KJ;
- 1976 - 'n 500 kW elektro -ionisasie CO2 -laser is geskep (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - die LE -1 lokaliseerder is suksesvol getoets, toetse is uitgevoer op vliegtuie, kernkoppe van ballistiese missiele en satelliete;
- 1978 - op grond van die Central Design Bureau "Luch" en die MNIC OKB "Raduga", is die NPO "Astrophysics" gevorm (buite die "Terra -3" -program), hoofdirekteur - IV Ptitsyn, General Designer - ND Ustinov (seun van D. F. Ustinov).
Die besoek van die minister van verdediging van die USSR D. F. Ustinov en akademikus AP Aleksandrov aan die OKB "Raduga", laat 1970's. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
FIAN het 'n nuwe verskynsel op die gebied van nie -lineêre laseroptika ondersoek - golffrontomkeer van straling. Dit is 'n groot ontdekking
toegelaat in die toekoms in 'n heeltemal nuwe en baie suksesvolle benadering tot die oplossing van 'n aantal probleme in die fisika en tegnologie van lasers met 'n hoë krag, veral die probleme met die vorming van 'n uiters smal balk en die ultra-presiese doelwit daarvan. Vir die eerste keer was dit in die Terra-3-program wat spesialiste van VNIIEF en FIAN voorgestel het om golffrontomkering te gebruik om energie na 'n teiken te rig en energie te lewer.
In 1994 het NG Basov, met 'n vraag oor die resultate van die Terra-3-laserprogram, geantwoord: 'Wel, ons het vasgestel dat niemand kan afskiet nie
'n ballistiese raketkop met 'n laserstraal, en ons het groot vordering gemaak met lasers … '.
Akademikus E. Velikhov praat by die wetenskaplike en tegniese raad. In die eerste ry, in liggrys, is AM Prokhorov die wetenskaplike toesighouer van die "Omega" -program. Laat 1970's. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Subprogramme en navorsingsaanwysings "Terra-3":
Komplekse 5N26 met 'n laserzoeker LE-1 onder die Terra-3-program:
Die moontlike moontlikheid van laserzoekers om 'n besonder hoë akkuraatheid van metings van die teikenposisie te bied, is bestudeer by die Vympel Design Bureau sedert 1962. -Die Industriële Kommissie (MIC, die regeringsliggaam van die militêr -industriële kompleks van die USSR) is aangebied 'n projek om 'n eksperimentele laserzoeker vir missielverdediging te skep, wat die kodenaam LE-1 ontvang het. Die besluit om 'n eksperimentele installasie op die Sary-Shagan-toetslokaal met 'n reikafstand van tot 400 km te skep, is in September 1963 goedgekeur. In 1964-1965. die projek is ontwikkel by die Vympel Design Bureau (G. E. Tikhomirov se laboratorium). Die ontwerp van die optiese stelsels van die radar is uitgevoer deur die State Optical Institute (laboratorium van P. P. Zakharov). Die bou van die fasiliteit het in die laat 1960's begin.
Die projek was gebaseer op die werk van FIAN oor navorsing en ontwikkeling van robynlasers. Die opsporing was veronderstel om binne 'n kort tyd na teikens te soek in die 'foutveld' van die radars, wat die lasersoeker 'n teikenaanduiding gegee het, wat op daardie tydstip baie hoë gemiddelde krag van die laser -emitter vereis het. Die finale keuse van die struktuur van die lokaliseerder bepaal die werklike toestand van die werk met robynlasers, waarvan die haalbare parameters in die praktyk aansienlik laer was as wat aanvanklik aanvaar is: die gemiddelde krag van een laser in plaas van die verwagte 1 kW was in daardie jare ongeveer 10 W. Eksperimente uitgevoer in die laboratorium van N. G. Basov aan die Lebedev Physical Institute het getoon dat die verhoging van die krag deur die lasersignaal in 'n ketting (kaskade) van laserversterkers agtereenvolgens te versterk, soos aanvanklik beoog is, slegs tot 'n sekere vlak moontlik is. Te sterk bestraling het die laserkristalle self vernietig. Daar het ook probleme ontstaan wat verband hou met termo-optiese vervorming van bestraling in kristalle. In hierdie verband was dit nodig om nie een in die radar te installeer nie, maar 196 lasers wat afwisselend op 'n frekwensie van 10 Hz werk met 'n energie per puls van 1 J. 2 kW. Dit het gelei tot 'n aansienlike komplikasie van sy skema, wat meervoudig was tydens die uitstuur en die registrasie van 'n sein. Dit was nodig om hoë-presisie hoëspoedoptiese toestelle te skep vir die vorming, omskakeling en begeleiding van 196 laserstrale, wat die soekveld in die teikenruimte bepaal het. In die ontvangtoestel van die opspoorder is 'n skikking van 196 spesiaal ontwerpte PMT's gebruik. Die taak is ingewikkeld deur foute wat verband hou met groot beweegbare optiese-meganiese stelsels van die teleskoop en optiese-meganiese skakelaars van die lokaliseerder, asook met vervormings wat deur die atmosfeer veroorsaak word. Die totale lengte van die optiese pad van die locator bereik 70 m en bevat baie honderde optiese elemente - lense, spieëls en plate, insluitend bewegende, waarvan die onderlinge belyning met die hoogste akkuraatheid gehandhaaf moes word.
Die oordrag van lasers van die LE-1-lokaliseerder, Sary-Shagan-toetsterrein (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Deel van die optiese pad van die LE-1-lasersoeker, die Sary-Shagan-toetsterrein (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
In 1969 is die LE-1-projek oorgeplaas na die Luch Central Design Bureau van die USSR Ministry of Defense Industry. ND Ustinov is aangestel as die hoofontwerper van die LE-1. 1970-1971 die ontwikkeling van die LE-1 lokaliseerder is in sy geheel voltooi. 'N Breë samewerking van ondernemings in die verdedigingsbedryf het deelgeneem aan die skepping van die opsporing: deur die pogings van LOMO en die Leningrad-fabriek "Bolsjewistiek" is 'n unieke teleskoop TG-1 vir LE-1 geskep in terme van komplekse parameters, die hoofontwerper van die teleskoop was BK Ionesiani (LOMO). Hierdie teleskoop met 'n hoofspieëldeursnee van 1,3 m het 'n hoë optiese kwaliteit van die laserstraal verskaf as dit honderde maal hoër as die van klassieke astronomiese teleskope werk. Baie nuwe radareenhede is geskep: hoëspoed-presisie-skandering- en skakelstelsels vir die beheer van die laserstraal, fotodetektore, elektroniese seinverwerking en sinchronisasie-eenhede en ander toestelle. Die beheer van die lokaliseerder was outomaties met behulp van rekenaartegnologie; die lokaliseerder was met behulp van digitale data -transmissielyne verbind met die radarstasies van die veelhoek.
Met die deelname van die Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol), is 'n lasersender ontwikkel, wat 196 lasers bevat wat destyds baie gevorderd was, 'n stelsel vir hul verkoeling en kragtoevoer. Vir LE-1 is die vervaardiging van laser-robynkristalle van hoë gehalte, nie-lineêre KDP-kristalle en vele ander elemente gereël. Benewens ND Ustinov, is die ontwikkeling van LE-1 gelei deur OA Ushakov, GE Tikhomirov en SV Bilibin.
Hoofde van die militêr -industriële kompleks van die USSR op die oefenterrein Sary -Shagan, 1974. In die middel met 'n bril - Minister van Verdedigingsbedryf van die USSR SA Zverev, links - Minister van Verdediging AA Grechko en sy adjunk Yepishev, tweede van links - NG. Bas. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Aanbieding. 2009).
Hoofde van die USSR -verdedigings -industriële kompleks op die LE -1 -werf, 1974. In die middelste ry in die eerste ry - Minister van Verdediging A. A. Grechko, aan sy regterkant - N. G. Basov, destyds - Minister van Verdedigingsbedryf van die USSR S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Die konstruksie van die fasiliteit het in 1973 begin. In 1974 is aanpassingswerk voltooi en met die toetsing van die fasiliteit met die TG-1-teleskoop van die LE-1-lokator begin. In 1975, tydens die toetse, is 'n selfversekerde ligging van 'n vliegtuigdoelwit op 'n afstand van 100 km bereik, en begin word met die ligging van kernkoppe van ballistiese missiele en satelliete. 1978-1980 Met behulp van LE-1 is metings met 'n hoë presisie en die leiding van missiele, plofkoppe en ruimtevoorwerpe uitgevoer. In 1979 is die LE-1 laserzoeker as 'n middel vir akkurate baanmetings aanvaar vir gesamentlike instandhouding van militêre eenheid 03080 (GNIIP nr. 10 van die USSR Ministerie van Verdediging, Sary-Shagan). Vir die oprigting van die LE-1-opsporing in 1980 is die Lenin- en staatspryse van die USSR aan die werknemers van die Luch Central Design Bureau toegeken. Aktiewe werk op die LE-1-opsporing, incl. met die modernisering van sommige van die elektroniese stroombane en ander toerusting, het dit tot in die middel van die 1980's voortgeduur. Daar is gewerk om nie-gekoördineerde inligting oor voorwerpe te bekom (byvoorbeeld inligting oor die vorm van voorwerpe). Op 10 Oktober 1984 het die 5N26 / LE -1 lasersoeker die parameters van die teiken gemeet - die Challenger herbruikbare ruimtetuig (VSA) - sien die statusafdeling hieronder vir meer besonderhede.
TTX lokaliseerder 5N26 / LE-1:
Die aantal lasers in die pad - 196 stuks.
Optiese padlengte - 70 m
Eenheidsvermogen gemiddeld - 2 kW
Reikwydte van die opsporing - 400 km (volgens die projek)
Koördineer akkuraatheid van bepaling:
- per afstand - nie meer as 10 m (volgens die projek)
- in hoogte - verskeie boogsekondes (volgens die projek)
In die linker gedeelte van die satellietbeeld van 29 April 2004, die gebou van die 5N26-kompleks met die LE-1-opsporing, links onder op die Argun-radar. 38ste plek van die Sary-Shagan veelhoek
Teleskoop TG-1 van die LE-1 lasersoeker, Sary-Shagan-toetsplek (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Teleskoop TG-1 van die LE-1 lasersoeker, Sary-Shagan-toetsplek (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Voorstelling. 2009).
Ondersoek na fotodissosiasie jodiumlasers (VFDL) onder die "Terra-3" program.
Die eerste laboratorium fotodissosiasie laser (PDL) is in 1964 geskep deur J. V. Kasper en G. S. Pimentel. Want ontleding het getoon dat die oprigting van 'n super-kragtige robynlaser wat deur 'n flitslamp gepomp is, onmoontlik blyk te wees, en in 1965 het N. G. Basov en O. N. in xenon as stralingsbron. Daar word ook aangeneem dat 'n ballistiese raket se kopkop verslaan sou word as gevolg van die reaktiewe effek van vinnige verdamping onder die invloed van die laser van 'n deel van die kern van die kern. Sulke PDL's is gebaseer op 'n fisiese idee wat in 1961 geformuleer is deur SG Rautian en IISobelman, wat teoreties getoon het dat dit moontlik is om opgewonde atome of molekules te verkry deur fotodissosiasie van meer komplekse molekules as hulle bestraal word met 'n kragtige (nie-laser) ligte vloed … Werk aan plofbare FDL (VFDL) as deel van die "Terra-3" -program is van stapel gestuur in samewerking met FIAN (VS Zuev, teorie van VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, eksperimente met VFDL), Central Design Bureau "Luch" met die deelname van GOI, GIPH en ander ondernemings. In 'n kort tydjie is die pad oorgedra van klein en mediumgrootte prototipes na 'n aantal unieke hoë-energie VFDL-monsters wat deur industriële ondernemings vervaardig is. 'N Kenmerk van hierdie klas lasers was die beskikbaarheid daarvan - die VFD -laser het tydens die operasie ontplof, heeltemal vernietig.
Skematiese diagram van die VFDL-operasie (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Die eerste eksperimente met PDL, wat in 1965-1967 uitgevoer is, het baie bemoedigende resultate gelewer, en teen die einde van 1969 het VNIIEF (Sarov) onder leiding van S. B. PDL's getoets met 'n polsenergie van honderde duisende joules, wat ongeveer was 100 keer hoër as dié van enige laser wat in daardie jare bekend was. Dit was natuurlik nie onmiddellik moontlik om jodium -PDL's met uiters hoë energie te skep nie. Verskeie weergawes van die ontwerp van lasers is getoets. 'N Beslissende stap in die implementering van 'n werkbare ontwerp wat geskik is vir die verkryging van hoë stralingsenergieë, is in 1966 gemaak, toe, as gevolg van die bestudering van die eksperimentele data, getoon is dat die voorstel van die FIAN- en VNIIEF -wetenskaplikes (1965) om die kwartswand wat die pompstralingsbron en die aktiewe omgewing skei, kan geïmplementeer word. Die algemene ontwerp van die laser is aansienlik vereenvoudig en gereduseer tot 'n dop in die vorm van 'n buis, binne of aan die buitemuur waarvan 'n langwerpige ploflading geleë was, en aan die ente was daar spieëls van die optiese resonator. Hierdie benadering het dit moontlik gemaak om lasers met 'n werkholte -deursnee van meer as 'n meter en 'n lengte van tien meter te ontwerp en te toets. Hierdie lasers is saamgestel uit standaardafdelings van ongeveer 3 m lank.
Iets later (sedert 1967) was 'n span gasdinamika en lasers onder leiding van VK Orlov, wat gevorm is by die Vympel Design Bureau en daarna na die Luch Central Design Bureau, suksesvol betrokke by die navorsing en ontwerp van 'n plofbaar gepompte PDL. In die loop van die werk is tientalle kwessies oorweeg: van die fisika van die voortplanting van skok- en liggolwe in 'n lasermedium tot die tegnologie en verenigbaarheid van materiale en die skep van spesiale gereedskap en metodes om die parameters van hoë- krag laserstraling. Daar was ook probleme met ontploffingstegnologie: die werking van die laser het vereis dat 'n uiters 'gladde' en reguit voorkant van die skokgolf verkry word. Hierdie probleem is opgelos, die aanklagte is ontwerp en metodes vir die ontploffing daarvan ontwikkel, wat dit moontlik gemaak het om die vereiste gladde voorkant van die skokgolf te verkry. Die skepping van hierdie VFDL's het dit moontlik gemaak om met eksperimente te begin om die effek van hoë-intensiteit laserstraling op die materiale en strukture van teikens te bestudeer. Die werk van die meetkompleks is verskaf deur die State Optical Institute (IM Belousova).
Toetsplek vir VFD-lasers VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Ontwikkeling van modelle vir VFDL Central Design Bureau "Luch" onder leiding van V. K. Orlov (met deelname van VNIIEF):
- FO-32- in 1967 word 'n polsenergie van 20 KJ verkry met 'n plofstofpomp VFDL, kommersiële produksie van VFDL FO-32 begin in 1973;
VFD-laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
- FO-21- in 1968, vir die eerste keer met die VFDL met plofbare pomp, is 'n energie in 'n puls van 300 KJ verkry, en ook in 1973 is die industriële produksie van die VFDL FO-21 begin;
- F -1200 - in 1969, vir die eerste keer met 'n plofbaar gepompte VFDL, is 'n polsenergie van 1 megajoule verkry. Teen 1971 is die ontwerp voltooi en in 1973 begin die industriële produksie van die VFDL F-1200;
Waarskynlik, die prototipe van die F-1200 VFD-laser is die eerste megajoule-laser wat by VNIIEF, 1969, saamgestel is (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Presentation. 2011) …
Dieselfde WFDL, dieselfde plek en tyd. Metings toon dat dit 'n ander raam is.
TTX VFDL:
Ondersoek na lasers wat Raman-verstrooiing (SRS) gebruik onder die Terra-3-program:
Die verspreiding van straling vanaf die eerste VFDL's was onbevredigend - twee ordes groter as die diffraksiegrens, wat die lewering van energie oor beduidende afstande verhinder het. In 1966 het NG Basov en II Sobel'man en medewerkers voorgestel om die probleem op te los deur 'n tweestadige skema te gebruik-'n tweestadige Raman-verstrooiingslaser (Raman-laser), gepomp deur verskeie VFDL-lasers met 'swak' verstrooiing. Die hoë doeltreffendheid van die Raman-laser en die hoë homogeniteit van sy aktiewe medium (vloeibare gasse) het dit moontlik gemaak om 'n hoogs doeltreffende tweestadige laserstelsel te skep. Die navorsing van Raman -lasers is onder toesig van EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). Na ondersoek na die fisika van Raman-lasers by FIAN en VNIIEF, die "span" van die Luch Central Design Bureau in 1974-1975. 'n reeks eksperimente met 'n 2-kaskadesisteem uit die "AZ" -reeks (FIAN, "Luch"-later "Astrofisika") suksesvol uitgevoer op die Sary-Shagan-toetslokaal in Kazakstan. Hulle moes groot optika gebruik van spesiaal ontwerpte gesmelte silika om die bestralingsweerstand van die uitsetspieël van die Raman -laser te verseker. 'N Multispieël-rasterstelsel is gebruik om die straling van die VFDL-lasers aan die Raman-laser te koppel.
Die krag van die AZh-4T Raman-laser het 10 kJ per pols bereik, en in 1975 is 'n vloeibare suurstof-Raman-laser AZh-5T met 'n polsvermoë van 90 kJ, 'n opening van 400 mm en 'n doeltreffendheid van 70% getoets. Tot 1975 sou die AZh-7T-laser in die Terra-3-kompleks gebruik word.
SRS-laser op vloeibare suurstof AZh-5T, 1975. Die laseruitgangsopening word voor gesien. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Multi-spieël rasterstelsel wat gebruik word om VDFL-straling in 'n Raman-laser in te voer (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van hoë-energie lasers en lasersisteme in die USSR. Presentation. 2011).
Glasoptika vernietig deur Raman -laserstraling. Vervang deur kwartsoptika van hoë suiwerheid (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Presentation. 2011).
Studie van die effek van laserstraling op materiaal onder die "Terra-3" -program:
'N Omvattende navorsingsprogram is uitgevoer om die effekte van hoë-energie laserstraling op 'n verskeidenheid voorwerpe te ondersoek. Staalmonsters, verskillende monsters van optika en verskillende toegepaste voorwerpe is as 'teikens' gebruik. In die algemeen was B. V. Zamyshlyaev die hoof van die studie van die impak op voorwerpe, en A. M. Bonch-Bruevich was die hoof van die navorsing oor die stralingssterkte van optika. Van 1968 tot 1976 is aan die program gewerk.
Die impak van VEL-straling op die bekledingselement (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Presentation. 2011).
Staalmonster 15 cm dik. Blootstelling aan vaste toestand laser. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Invloed van VEL-straling op optika (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Presentation. 2011).
Die impak van 'n hoë-energie CO2-laser op 'n modelvliegtuig, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Studie van hoë-energie elektriese ontladingslasers onder die "Terra-3" -program:
Herbruikbare PDL's vir elektriese ontlading benodig 'n baie kragtige en kompakte gepulseerde elektriese stroombron. As sodanige bron is besluit om plofbare magnetiese kragopwekkers te gebruik, waarvan die ontwikkeling deur die VNIIEF -span onder leiding van A. I. Pavlovsky vir ander doeleindes uitgevoer is. Daar moet op gelet word dat AD Sakharov ook die oorsprong van hierdie werke was. Ontplofbare magnetiese kragopwekkers (anders word hulle magneto-kumulatiewe kragopwekkers genoem), net soos konvensionele PD-lasers, word tydens werking vernietig wanneer hul lading ontplof, maar die koste daarvan is baie keer laer as die koste van 'n laser. Ontploffings-magnetiese kragopwekkers, spesiaal ontwerp vir chemiese fotodissosiasie lasers met elektriese ontlading deur AI Pavlovsky en kollegas, het in 1974 bygedra tot die skepping van 'n eksperimentele laser met 'n stralingsenergie per pols van ongeveer 90 kJ. Die toetse van hierdie laser is in 1975 voltooi.
In 1975 stel 'n groep ontwerpers by die Luch Central Design Bureau, onder leiding van VK Orlov, voor om plofbare WFD-lasers te laat vaar met 'n tweefase-skema (SRS) en te vervang met PD-lasers met elektriese ontlading. Dit het die volgende hersiening en aanpassing van die projek van die kompleks vereis. Dit was veronderstel om 'n FO-13 laser met 'n puls energie van 1 mJ te gebruik.
Groot lasers vir elektriese ontlading wat deur VNIIEF saamgestel is.
Ondersoek na hoë-energie elektronbundel-beheerde lasers onder die "Terra-3" -program:
Werk aan 'n frekwensie-pols laser 3D01 van 'n megawatt-klas met ionisasie deur 'n elektronbundel het by die Central Design Bureau "Luch" begin met die inisiatief en met die deelname van NG Basov en later in 'n aparte rigting by die OKB "Raduga uitgespoel "(later - GNIILT's" Raduga ") onder leiding van G. G. Dolgova -Savelyeva. In 'n eksperimentele werk in 1976 met 'n elektronbundel-beheerde CO2-laser, is 'n gemiddelde krag van ongeveer 500 kW behaal met 'n herhalingssnelheid van tot 200 Hz. 'N Skema met 'n "geslote" gas-dinamiese lus is gebruik. Later is 'n verbeterde frekwensie-pulslaser KS-10 geskep (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Elektroionisasie laser 3D01 met frekwensie-pols. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Wetenskaplike en eksperimentele skietkompleks 5N76 "Terra-3":
In 1966 het die Vympel Design Bureau onder leiding van OA Ushakov begin met die ontwikkeling van 'n konsepontwerp vir die Terra-3-eksperimentele veelhoekkompleks. Die werk aan die ontwerpontwerp duur voort tot 1969. Die militêre ingenieur NN Shakhonsky was die onmiddellike toesighouer oor die ontwikkeling van die strukture. Die ontplooiing van die kompleks is beplan op die raketafweerplek in Sary-Shagan. Die kompleks was bedoel om eksperimente uit te voer oor die vernietiging van kernkoppe van ballistiese missiele met lasers met hoë energie. Die projek van die kompleks is in die tydperk van 1966 tot 1975 herhaaldelik reggestel. Sedert 1969 word die ontwerp van die Terra-3-kompleks uitgevoer deur die Luch Central Design Bureau onder leiding van MG Vasin. Die kompleks was veronderstel om te word gemaak met behulp van 'n tweestadige Raman-laser met die hooflaser op 'n aansienlike afstand (ongeveer 1 km) van die begeleidingstelsel. Dit was te danke aan die feit dat dit in VFD -lasers by die uitstoot tot 30 ton plofstof moes gebruik, wat die akkuraatheid van die geleidingstelsel kan beïnvloed. Dit was ook nodig om die afwesigheid van meganiese werking van fragmente van VFD -lasers te verseker. Bestraling van die Raman -laser na die geleidingstelsel moes deur 'n ondergrondse optiese kanaal oorgedra word. Dit was veronderstel om die AZh-7T laser te gebruik.
In 1969, op GNIIP nr. 10 van die USSR Ministerie van Verdediging (militêre eenheid 03080, Sary-Shagan raketafweer-opleidingsveld) op die plek 38 (militêre eenheid 06544), is begin met die bou van fasiliteite vir eksperimentele werk oor laseronderwerpe. In 1971 is die bou van die kompleks om tegniese redes tydelik opgeskort, maar in 1973, waarskynlik na die aanpassing van die projek, is dit hervat.
Tegniese redes (volgens die bron - Zarubin PV "Academician Basov …") het daarin bestaan dat dit by 'n mikron golflengte van laserstraling feitlik onmoontlik was om die straal op 'n relatief klein gebied te fokus. Diegene. as die teiken op 'n afstand van meer as 100 km is, dan is die natuurlike hoekafwyking van optiese laserstraling in die atmosfeer as gevolg van verstrooiing 0, 0001 grade. Dit is gevestig in die Institute of Atmospheric Optics aan die Siberiese tak van die USSR Academy of Sciences in Tomsk, spesiaal gemaak om die implementering van die program vir die vervaardiging van laserwapens, onder leiding van Acad, te verseker. V. E. Zuev. Hieruit het gevolg dat die laserstralingsvlek op 'n afstand van 100 km 'n deursnee van ten minste 20 meter sou hê, en die energiedigtheid oor 'n oppervlakte van 1 vierkante cm by 'n totale laserbron -energie van 1 MJ minder sou wees as 0,1 J / cm2. Dit is te min - meer as 1 kJ / cm2 is nodig om 'n vuurpyl te tref (om 'n gat van 1 cm2 daarin te skep, drukloos te maak). En as dit aanvanklik veronderstel was om VFD-lasers op die kompleks te gebruik, het die ontwikkelaars, nadat hulle die probleem geïdentifiseer het met die fokus van die balk, begin leun na die gebruik van tweestadige lasers wat gebaseer is op Raman-verstrooiing.
Die ontwerp van die leidingstelsel is uitgevoer deur GOI (P. P. Zakharov) saam met LOMO (RM Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Die roterende steun met 'n hoë presisie is by die Bolsjewistiese aanleg geskep. Aandrywe met 'n hoë presisie en terugslagvrye ratkaste vir draaiende laers is ontwikkel deur die Central Research Institute of Automation and Hydraulics met die deelname van die Bauman Moscow State Technical University. Die belangrikste optiese pad is volledig op spieëls gemaak en bevat nie deursigtige optiese elemente wat deur straling vernietig kan word nie.
In 1975 stel 'n groep ontwerpers by die Luch Central Design Bureau, onder leiding van VK Orlov, voor om plofbare WFD-lasers te laat vaar met 'n tweefase-skema (SRS) en te vervang met PD-lasers met elektriese ontlading. Dit het die volgende hersiening en aanpassing van die projek van die kompleks vereis. Dit was veronderstel om 'n FO-13 laser met 'n puls energie van 1 mJ te gebruik. Uiteindelik is die fasiliteite met gevegslasers nooit voltooi en in gebruik geneem nie. Is gebou en gebruik slegs die leidingstelsel van die kompleks.
Akademikus van die USSR Academy of Sciences BV Bunkin (NPO Almaz) is aangestel as algemene ontwerper van eksperimentele werk by "object 2506" (die "Omega" kompleks van lugafweerwapens - CWS PSO), by "object 2505" (CWS ABM en PKO "Terra -3") - Ooreenstemmende lid van die USSR Academy of Sciences ND Ustinov ("Central Design Bureau" Luch "). Wetenskaplike toesighouer - Visepresident van die USSR Academy of Sciences Akademikus EP Velikhov. Van militêre eenheid 03080 deur die ontleding van die werking van die eerste prototipes van laser middels van PSO en raketverdediging is gelei deur die hoof van die 4de afdeling van die 1ste afdeling, ingenieur-luitenant kolonel GISemenikhin. Vanaf die 4de GUMO sedert 1976, beheer van die ontwikkeling en toetsing van wapens en militêre toerusting op nuwe fisiese beginsels met behulp van lasers is uitgevoer deur die departementshoof, wat in 1980 die Leninprys vir hierdie werksiklus, kolonel YV Rubanenko, gewen het. Konstruksie was aan die gang by die "object 2505" ("Terra- 3 "), in die eerste plek by die beheer- en afvuurposisie (KOP) 5Ж16К en in sones" G "en" D. "Reeds in November 1973 is die eerste eksperimentele gevegsoperasie by die KOP uitgevoer. werk in die toestande van die stortingsterrein. In 1974, om die werk wat uitgevoer is oor die skepping van wapens volgens nuwe fisiese beginsels, op te som, is 'n uitstalling op die toetsveld in die "Sone G" gereël met die nuutste gereedskap wat deur die hele industrie van die USSR op hierdie gebied ontwikkel is. Die uitstalling is besoek deur die minister van verdediging van die USSR Marshal van die Sowjetunie A. A. Grechko. Bestrywerk is uitgevoer met behulp van 'n spesiale kragopwekker. Die gevegspan is gelei deur luitenant -kolonel IV Nikulin. Vir die eerste keer op die toetslokaal is 'n laser op 'n kort afstand deur 'n laser getref deur 'n doelwit ter grootte van 'n munt van vyf kopek.
Die aanvanklike ontwerp van die Terra-3-kompleks in 1969, die finale ontwerp in 1974 en die volume van die geïmplementeerde komponente van die kompleks. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Die suksesse het versnelde werk behaal met die skepping van 'n eksperimentele geveglaser-kompleks 5N76 "Terra-3". Die kompleks bestaan uit die bou van 41 / 42V (suidelike gebou, soms '41ste plek' genoem), wat 'n bevel- en rekenaarsentrum bevat, gebaseer op drie M-600-rekenaars, 'n akkurate laserzoeker 5N27-'n analoog van die LE-1 / 5N26 laserzoeker (sien hierbo), data -oordragstelsel, universele tydstelsel, stelsel van spesiale tegniese toerusting, kommunikasie, sein. Die vyfde afdeling van die derde toetskompleks (departementshoof, kolonel IV Nikulin) het die toetswerk aan hierdie fasiliteit uitgevoer. Op die 5N76 -kompleks was die knelpunt egter die agterstand in die ontwikkeling van 'n kragtige spesiale kragopwekker vir die implementering van die tegniese eienskappe van die kompleks. Daar is besluit om 'n eksperimentele kragopwekkermodule ('n simulator met 'n CO2 -laser?) Te installeer met die bereikte eienskappe om die gevegsalgoritme te toets. Dit was nodig om vir hierdie module die gebou 6A (suid-noord-gebou, soms 'Terra-2' genoem) te bou, nie ver van gebou 41 / 42B nie. Die probleem van die spesiale kragopwekker is nooit opgelos nie. Die struktuur vir die geveglaser is noord van die "terrein 41" opgerig, 'n tonnel met kommunikasie en 'n datatransmissiestelsel het daartoe gelei, maar die installering van die geveglaser is nie uitgevoer nie.
Die laser -installasie van die eksperimentele reeks bestaan uit die werklike lasers (robyn - 'n reeks van 19 robynlasers en 'n CO2 -laser), 'n bundelbegeleiding en opsluitingstelsel, 'n inligtingskompleks wat ontwerp is om die werking van die geleidingsisteem te verseker, sowel as 'n hoë-presisie laserzoeker 5H27, wat ontwerp is vir akkurate bepaling van koördinate doelwitte. Die vermoëns van die 5N27 het dit moontlik gemaak om nie net die reikafstand na die teiken te bepaal nie, maar ook om akkurate eienskappe langs die baan, die vorm van die voorwerp, die grootte daarvan (nie-koördinaat-inligting) te verkry. Met behulp van 5N27 is waarnemings van ruimtevoorwerpe uitgevoer. Die kompleks het toetse uitgevoer op die effek van straling op die teiken, met die laserstraal op die teiken gerig. Met behulp van die kompleks is studies uitgevoer om die straal van 'n laekraglaser na aërodinamiese teikens te rig en die voortplantingsprosesse van 'n laserstraal in die atmosfeer te bestudeer.
Die toetse van die leidingstelsel het in 1976-1977 begin, maar die hoofvuurlasers het nie die ontwerpstadium verlaat nie, en na 'n reeks vergaderings met die minister van verdediging van die USSR SA Zverev is besluit om die Terra te sluit - 3 ". In 1978, met die toestemming van die USSR Ministerie van Verdediging, is die program vir die oprigting van die 5N76 "Terra-3" kompleks amptelik gesluit.
Die installasie is nie in werking gestel nie en het nie ten volle gewerk nie, dit het nie gevegsopdragte opgelos nie. Die konstruksie van die kompleks is nie volledig voltooi nie - die geleidingstelsel is volledig geïnstalleer, die hulplasers van die leidingstelselopsporing en die kragbundelsimulator is geïnstalleer. Teen 1989 het die werk aan laseronderwerpe begin inkort. In 1989, op inisiatief van Velikhov, is die Terra-3-installasie aan 'n groep Amerikaanse wetenskaplikes gewys.
Konstruksieskema 41 / 42V van die 5N76 "Terra-3" -kompleks.
Die belangrikste deel van die gebou 41 / 42B van die 5H76 "Terra-3" -kompleks is die teleskoop van die geleidingstelsel en die beskermende koepel; die foto is geneem tydens 'n besoek aan die fasiliteit deur die Amerikaanse afvaardiging, 1989.
Die begeleidingstelsel van die "Terra-3" -kompleks met 'n lasersoeker (Zarubin PV, Polskikh SV Uit die geskiedenis van die skepping van lasers en laserstelsels met hoë energie in die USSR. Aanbieding. 2011).
Status: die USSR
- 1964 - N. G. Basov en O. N. Krokhin het die idee geformuleer om die GS BR met 'n laser te slaan.
- herfs 1965 - 'n brief aan die Sentrale Komitee van die CPSU oor die noodsaaklikheid van 'n eksperimentele studie van laser missielverdediging.
- 1966 - die begin van werk onder die Terra -3 -program.
- 1984 10 Oktober - die 5N26 / LE -1 laserzoeker het die parameters van die teiken gemeet - die Challenger herbruikbare ruimtetuig (VSA). In die herfs van 1983 stel Marshal van die Sowjetunie DF Ustinov voor dat die bevelvoerder van die ABM- en PKO -troepe Yu. Votintsev 'n laserkompleks gebruik om die "shuttle" te vergesel. Destyds het 'n span van 300 spesialiste verbeterings by die kompleks uitgevoer. Dit het Yu. Votintsev aan die minister van verdediging gerapporteer. Op 10 Oktober 1984, tydens die 13de vlug van die Challenger-shuttle (VSA), toe sy wentelbane in die omgewing van die Sary-Shagan-toetslokaal plaasgevind het, het die eksperiment plaasgevind toe die laserinstallasie in die opsporing werk modus met die minimum stralingsvermoë. Die wentelhoogte van die ruimtetuig was destyds 365 km, die opsporings- en opsporingsafstand was 400-800 km. Die akkurate teikenaanwysing van die laserinstallasie is deur die Argun -radarmeetkompleks uitgereik.
Soos die bemanning van die Challenger later berig het, tydens die vlug oor die Balkhash -gebied, het die skip skielik kommunikasie ontkoppel, was daar foute in die toerusting en het die ruimtevaarders self ongesteld gevoel. Die Amerikaners het dit begin uitsorteer. Gou besef hulle dat die bemanning onderworpe was aan 'n soort kunsmatige invloed van die USSR, en hulle verklaar 'n amptelike protes. Op grond van menslike oorwegings, is die laserinstallasie en selfs 'n deel van die radio -ingenieurswese -komplekse van die toetslokaal, wat 'n hoë energiepotensiaal het, in die toekoms nie gebruik om die pendeltuie te begelei nie. In Augustus 1989 is 'n deel van 'n lasersisteem wat ontwerp is om 'n laser op 'n voorwerp te rig, aan die Amerikaanse afvaardiging gewys.