In onlangse jare is daar in verskillende lande aktief gewerk om gevegslasers te skep. Na verwagting sal 'n belowende wapen van hierdie klas hoë prestasie lewer en 'n ernstige impak op toekomstige gewapende konflikte hê. Sommige suksesse is behaal op die gebied van lasergevegstelsels, maar sulke wapens is nog ver van praktiese gebruik. Wetenskaplikes en ontwerpers hoef slegs 'n aantal belangrike probleme op te los wat verhoed dat laserwapens die weermag binnedring. Intussen is daar in ons land verskeie projekte van laserstelsels geskep, wat, ietwat soortgelyk aan wapens, reeds in die praktyk gebruik word.
In die vroeë negentigerjare het die Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research (SSC RF TRINITI) begin met navorsingswerk wat daarop gemik is om 'n belowende tegnologiese kompleks op 'n laser te skep. Daar word aanvaar dat die mobiele laser tegnologiese kompleks (MLTK) vinnig op die gewenste plek afgelewer kan word, ontplooi en voorberei kan word vir werk, waarna dit verskillende voorwerpe en strukture kan sny. So 'n stelsel, soos bedink deur die skrywers van die projek, kan gebruik word om 'n wye verskeidenheid probleme wat verskeie ondernemings ondervind, op te los. Eerstens moes die MLTK -komplekse gebruik word om verskillende ongelukke uit te skakel, ens. werk.
Teen die einde van die negentigerjare het SSC RF TRINITY die werk aan die eerste twee projekte voltooi. In die MLTK-5 en MLTK-50 projekte is 'n paar algemene idees en ontwikkelings gebruik, maar hierdie komplekse verskil in 'n aantal parameters. Die belangrikste verskil was in die tipe en krag van die laser. Die laser van die MLTK-5-kompleks het 'n krag van 5 kilowatt ontwikkel, die MLTK-50-50 kW. Die eerste twee mobiele laser tegnologiese komplekse gebruik lasers van verskillende stelsels. 'N Minder kragtige kompleks is toegerus met 'n deurlopende gaslaser (die werkmedium is 'n mengsel van koolstofdioksied, neon en helium) van 'n geslote stroombaan wat deur 'n selfonderhoudende ontlading gepomp word. Die MLTK-50-kompleks het op sy beurt 'n herhaaldelike polsbundelbeheerde laser ontvang met 'n mengsel van lug en koolstofdioksied as werkmedium.
Mobiele laser tegnologiese kompleks "MLTK-50"
Veldtoetse van MLTK-50 by 'n vuurstaander vir afstandsny van metaalstrukture
Mobiele laserkompleks MLTK-5 is vervaardig in die vorm van verskeie eenhede wat op 'n oplegger opgestel is (totale gewig ongeveer 11 ton) en geskik is vir relatief eenvoudige vervoer na die gebruiksplek. Indien nodig, kan die komponente van die kompleks vinnig op die regte plek afgelewer word en voorberei word vir werk. Dienspersoneel van 2-3 mense kan die installasie binne een en 'n half tot twee uur voorberei. Die vermoëns van MLTK-5 laat laserstraling toe met 'n krag van 0,5 tot 5 kW met 'n golflengte van 10,6 mikron. Met ongeveer 150 kW elektrisiteit (380 V, 50 Hz) kan die MLTK-5-kompleks voorwerpe op 'n afstand van ongeveer 30 meter beïnvloed. Die toelaatbare tyd van deurlopende laserbediening bereik 8-10 uur.
Die hooftaak van die MLTK-5-kompleks is sny en sweis van verskillende strukture op afstand. Die krag van die gebruikte laser maak dit moontlik om 'n vernietigende effek op verskillende voorwerpe op 'n afstand van etlike tientalle meters uit te oefen. Studies het egter getoon dat MLTK-5 en soortgelyke stelsels gebruik kan word om ander take uit te voer. Daar is dus ondersoek ingestel na die moontlikheid om oppervlaktes van verskillende kontaminante skoon te maak: tegnologiese afsettings, verf, ens. met behulp van die sogenaamde. laser afskilfering. Dieselfde tegnologie maak dit moontlik om die wateroppervlak van die oliefilm skoon te maak. Die werklike reeks take wat met mobiele laserstelsels opgelos kan word, is dus baie wyer as wat dit met die eerste oogopslag lyk.
Die ontwikkeling van die MLTK-50-kompleks is uitgevoer deur die Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research in samewerking met Gazprom. Die belangrikste taak in die ontwikkeling van hierdie projek was die skep van 'n mobiele laserkompleks wat metaal- en gewapende betonstrukture kan sny. 'N Tegniek wat 'n verskeidenheid strukture op 'n afstand daarvan kan afsny, is voorgestel vir gebruik in noodoperasies op gas- of olieputte.
Die basis vir die MLTK-50-opstelling was 'n herhaaldelik gepulseerde elektronbundel-beheerde laser, wat 'n gasmengsel as werkmedium gebruik. Die mengsel bestaan uit atmosferiese lug met 'n 5% toevoeging van koolstofdioksied. Die gasmengsel word met 'n snelheid van ongeveer 8 kg per sekonde deur die werkkamer gepomp. In hierdie geval ontwikkel die gasvloei 'n spoed van tot 50 m / s. Om die gasmengsel teen so 'n spoed te pomp, was dit nodig om 'n pomp te maak wat gebaseer was op 'n seriële vliegtuigmotor. Die gasturbine -eenheid is so geleë dat die werkkamer van die laser in die luginlaat is. 'N Laser van 50 kilowatt en gepaardgaande toerusting is op twee motorsleepwaens geplaas. Die eerste is die basis vir die laser self en die teleskoop van die balkgeleidingstelsel. Die tweede oplegger dra op sy beurt die pompstelsel en 'n aantal ander hulpkomponente van die kompleks. Die totale gewig van die twee opleggers van die MLTK-50-kompleks nader 50 ton. Die mobiele kompleks kan per spoor in spesiale houers vervoer word.
By aankoms by die werkplek kan die dienspersoneel van drie mense binne 'n paar uur die MLTK-50-kompleks voorberei vir werk. Tydens werking benodig die installasie 'n kragtoevoer van ongeveer 750 kW. Die laserstraal van 50 kW kan op 'n afstand van 20 tot 80 meter van die kompleks gefokus word. Die laser van die kompleks kan nie langer as 10 minute aaneen werk nie, waarna 'n breek van 20 minute nodig is. In hierdie modus kan die installasie metaal- en gewapende betonstrukture sny en die opgedra taak verrig. Gazprom het verskeie stelle van die MLTK-50-stelsel ontvang.
Die volgende mobiele laser -tegnologiese kompleks is geskep in die belang van die staatskorporasie "Rosatom". Die MLTK-2-eenheid is nie net ontwikkel vir die afstandsny van verskillende strukture nie, maar ook vir oppervlakte-ontsmetting. Die MLTK-2-kompleks bestaan uit twee modules van 2x2x2 meter, wat saam nie meer as 2 ton weeg nie. Die vesellaser van 2 kW wat in hierdie kompleks gebruik word, kan metaaldele tot 20 mm dik sny op 'n afstand van ongeveer 6 meter van die optiese kop. Dit is moontlik om laasgenoemde op 'n afstand van etlike tientalle meters van die hoofmodules van die kompleks af te dra.
Blokdiagram van die MLTK-20 laser tegnologiese kompleks
Die mobiele kompleks MLTK-2 word nie net deur Rosatom gebruik nie, maar ook deur die State Research Center van die Russian Federation TRINITY. Die vervaardiger, wat die oorspronklike kompleks aangepas het, het 'n afdeling vir kommersiële metaalsny geskep. Op versoek van die kliënt kan die nuwe installasie velle yster- of nie-ysterhoudende metale van hoogstens 14 mm dik sny.
Die MLTK-3-stelsel het 'n verdere ontwikkeling geword van modulêre mobiele laserstelsels. Dit bevat drie stralingsbronne met 'n krag van 1 kW tegelyk. Elkeen van hierdie stralingsbronne het sy eie verkoelingstelsel. Die opgewekte straling van die drie bronne word via veseloptiese kabels na die bundelvormings- en posisioneringstelsel oorgedra. Hierdie blok is verantwoordelik om verskeie strale in een te kombineer en op die gewenste voorwerp te rig. 'N Kenmerkende kenmerk van die MLTK-3-kompleks is sy argitektuur. Dit is verdeel in sewe modules wat elk nie meer as 100 kg weeg nie. Dit vergemaklik die vervoer en gebruik van die hele kompleks.
Die nuutste mobiele laserkompleks wat by die Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research geskep is, is MLTK-20, ontwikkel in opdrag van Gazprom. Die argitektuur lyk soos die hierbo beskryf MLTK-3. MLTK-20 bestaan uit vier houers van 2x2x2 meter wat elk ongeveer twee ton weeg. Drie uit vier eenhede is toegerus met ytterbium -vesellasers met verstelbare krag (van 0,5 tot 8 kW) en hul verkoelingstelsels. Hierdie drie blokke word met 'n veseloptiese pad aan die vierde gekoppel. Die vierde blok huisves die vormende teleskoop, balkgeleidingstelsels en die werkstasie van die operateur.
Laser tegnologiese kompleks MLTK-2
Dit neem nie meer as 'n halfuur om die MLTK-20-kompleks na aflewering by die werkplek te ontplooi nie. Gedurende hierdie tyd moet dienspersoneel alle kabels aansluit en die toerusting begin. Optiese veselkabels wat in die MLTK-20-kompleks gebruik word, maak dit moontlik om blokke met stralingsbronne op 'n afstand van tot 90 meter van die blok met die vormende teleskoop te plaas. Die teleskoop kan 'n laserstraal fokus op afstande van 20 tot 70 meter. Met maksimum krag kan die MLTK-20-kompleks metaalstrukture met 'n dikte van meer as 50 mm sny. Afhangende van die dikte van die metaal wat gesny word, kan die snysnelheid twee meter per uur bereik. Met die modulêre argitektuur kan die MLTK-20-kompleks in verskillende konfigurasies gebruik word. Sekere take kan uitgevoer word met een eenheid met 'n stralingsbron en een met 'n vormende teleskoop. Daarbenewens is dit moontlik om die krag te verhoog as gevolg van die gebruik van ekstra eenhede met lasertoerusting.
In 2011 het die MLTK-20-kompleks verskeie kere sy "vaardighede" getoon. In Mei is 'n nuwe laserinstallasie dus getoets by die Dosang -opleidingsentrum (Astrakhan -streek), wat deur Gazprom besit word. Die toetsprogram het gesnyde afsonderlike sny van gasbeslag met 'n wanddikte van 50 mm ingesluit. Op 'n afstand van 40 meter het die laserkompleks die pyp van 'n konvensionele put suksesvol gesny. Boonop het hierdie toetse die moontlikheid getoon om die laserkompleks te gebruik na vervoer oor lang afstande.
MLTK-20. Lasereenhede 1, 2, 3
Blok 4. Vormende teleskoop
In Julie 2011 is die MLTK-20-kompleks in 'n werklike herstelproses getoets. Daar is besluit om die installasie na die Yamalo-Nenets Autonomous Okrug te stuur, waar 'n ongeluk by put 506 van die West Tarkosalinskoye gasveld plaasgevind het. Na 'n paadjie van meer as 4000 kilometer, is die laserkompleks naby die noodput aangebring en gou begin werk. Om voort te gaan met die werk om die ongeluk uit te skakel, was dit nodig om metaalstrukture met 'n totale gewig van ongeveer 240 ton af te breek, wat die gaswerkers verhinder het om met standaardtoerusting te werk. Die kragtige termiese straling van die gasfakkel het dit onmoontlik gemaak om die vormingsteleskoop op die aanbevole afstand van hoogstens 50 meter van die beskadigde strukture te installeer. Om hierdie rede is die belangrikste werk op 'n afstand van 70 meter uitgevoer. In 30 uur het die MLTK-20-kompleks deur al die nodige strukture gesny, waarna die brand begin blus het.
Soos u kan sien, het mobiele laser tegnologiese komplekse van die MLTK -familie, ontwikkel deur die Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research, hul doeltreffendheid duidelik getoon, en dit het hulle gedoen nie net tydens die toets nie, maar ook in werklike werk om die brand uit te skakel. 'n gasput. Daar moet op gelet word dat die MLTK -komplekse suiwer burgerlike ontwikkelings is, nie bedoel vir militêre gebruik nie. Die krag van hierdie stelsels is onvoldoende om vinnig teikens op 'n groot afstand te bereik, maar dit het byna geen effek op hul doeltreffendheid in die uitvoering van die take waarvoor hulle ontwerp is nie. Miskien sal die ontwikkelings oor hierdie projekte in die toekoms gebruik word om gevegslasers te skep, maar in hul huidige vorm het die stelsels van die MLTK -familie 'n suiwer vreedsame doel.
Gasbeslag na lasersny van skeiding (wanddikte 50 mm)
Teleskoop -eenheid verleng op 'n afstand van 50 meter van die voorwerp
Voortgaan met lasersny nadat die verstopping uitmekaargetrek is
Lasergesnyde rib van die derrick
Afgesnyde tuitflens
