Raziskovalni program visokoenergetskih laserjev v interesu protiraketne obrambe / znanstveni in eksperimentalni kompleks. Zamisel o uporabi visokoenergetskega laserja za uničenje balističnih izstrelkov v zadnji fazi bojnih glav sta leta 1964 oblikovala NG Basov in ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Jeseni 1965 so N. G. Basov, znanstveni direktor VNIIEF Yu. B. Khariton, namestnik direktorja GOI za znanstveno delo E. N. Tsarevsky in glavni oblikovalec oblikovalskega biroja Vympel G. V. Kisunko poslali zapis Centralnemu komiteju CPSU. o temeljni možnosti udara bojnih glav balističnih izstrelkov z laserskim sevanjem in predlagala uvedbo ustreznega eksperimentalnega programa. Predlog je odobril Centralni komite CPSU, program dela pri oblikovanju enote za lasersko streljanje za naloge protiraketne obrambe, ki so ga skupaj pripravili OKB Vympel, FIAN in VNIIEF, pa je bil leta 1966 potrjen s sklepom vlade.
Predlogi so temeljili na LPI-jevi študiji visokoenergetskih fotodisociacijskih laserjev (PDL) na osnovi organskih jodidov in predlogu VNIIEF o "črpanju" PDL-jev "z svetlobo močnega udarnega vala, ki je v eksploziji nastala v inertnem plinu." K delu se je pridružil tudi Državni optični inštitut (GOI). Program je dobil ime "Terra-3" in je predvideval ustvarjanje laserjev z energijo več kot 1 MJ, pa tudi ustvarjanje znanstvenega in eksperimentalnega laserskega kompleksa za streljanje (NEC) 5N76 na njihovi podlagi na poligonu Balkhash, kjer naj bi ideje o laserskem sistemu za obrambo proti projektilom preizkusili v naravnih razmerah. N. G. Basov je bil imenovan za znanstvenega nadzornika programa "Terra-3".
Leta 1969 se je iz oblikovalskega biroja Vympel ločila ekipa SKB, na podlagi katere je bil ustanovljen osrednji projektni biro Luch (pozneje NPO Astrophysics), ki mu je bila zaupana izvedba programa Terra-3.
Ostanki konstrukcije 41 / 42B s kompleksom laserskega lokatorja 5H27 kompleksa za kurjenje 5H76 "Terra-3", fotografija 2008
Znanstveno eksperimentalni kompleks "Terra-3" po ameriških zamislih. V Združenih državah so verjeli, da je kompleks namenjen proti-satelitskim ciljem s prehodom na protiraketno obrambo v prihodnosti. Risbo je ameriška delegacija prvič predstavila na pogovorih v Ženevi leta 1978. Pogled z jugovzhoda.
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, poligon Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Program Terra-3 je vključeval:
- temeljne raziskave na področju laserske fizike;
- razvoj laserske tehnologije;
- razvoj in preskušanje "velikih" eksperimentalnih laserskih "strojev";
- študije interakcije močnega laserskega sevanja z materiali in ugotavljanje ranljivosti vojaške opreme;
- preučevanje širjenja močnega laserskega sevanja v ozračju (teorija in eksperiment);
- raziskave laserske optike in optičnih materialov ter razvoj tehnologij "močne" optike;
- deluje na področju laserskega merjenja;
- razvoj metod in tehnologij za vodenje laserskega žarka;
- ustanovitev in izgradnja novih znanstvenih, oblikovalskih, proizvodnih in preskusnih inštitutov in podjetij;
- Usposabljanje dodiplomskih in podiplomskih študentov s področja laserske fizike in tehnologije.
Delo v okviru programa Terra-3 se je razvijalo v dveh glavnih smereh: lasersko merjenje razdalje (vključno s problemom izbire cilja) in lasersko uničenje bojnih glav balističnih izstrelkov. Delu na programu so sledili naslednji dosežki: leta 1961.nastala je dejanska zamisel o ustvarjanju fotodisociacijskih laserjev (Rautian in Sobelman, FIAN), leta 1962 pa so se v OKB Vympel skupaj s FIAN -om začele študije laserskega razpona, predlagano pa je bilo tudi sevanje fronte udarnega vala za optično črpanje laserja (Krokhin, FIAN, 1962 G.). Leta 1963 je oblikovalski urad Vympel začel razvijati projekt za laserski lokator LE-1. Po začetku dela na programu Terra-3 so v nekaj letih minile naslednje stopnje:
- 1965 - začeli so se poskusi z visokoenergetskimi fotodisociacijskimi laserji (VFDL), dosežena je bila moč 20 J (FIAN in VNIIEF);
- 1966 - impulzna energija 100 J je bila pridobljena z VFDL;
- 1967 - izbran je shematski diagram poskusnega laserskega lokatorja LE -1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI);
- 1967 - energija impulza 20 KJ je bila pridobljena z VFDL;
- 1968 - energija impulza 300 KJ je bila pridobljena z VFDL;
- 1968 - začelo se je delo na programu za preučevanje učinkov laserskega sevanja na predmete in materialne ranljivosti, program je bil zaključen leta 1976;
- 1968 - začele so se raziskave in ustvarjanje visokoenergijskih laserjev HF, CO2, CO (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI itd.), Delo je bilo zaključeno leta 1976.
- 1969 - z VFDL prejel energijo v impulzu približno 1 MJ;
- 1969 - zaključen je bil razvoj lokatorja LE -1 in izdana dokumentacija;
- 1969 - se je začel razvoj fotodisociacijskega laserja (PDL) s črpanjem s sevanjem električnega razelektritve;
- 1972 - za izvedbo eksperimentalnega dela na laserjih (izven programa "Terra -3") je bilo odločeno, da se ustanovi medresorsko raziskovalno središče OKB "Raduga" z laserskim dosegom (kasneje - CDB "Astrophysics").
- 1973- začela se je industrijska proizvodnja VFDL- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-na poligonu Sary-Shagan se je začela namestitev eksperimentalnega laserskega kompleksa z lokatorjem LE-1, začel se je razvoj in testiranje LE-1;
- 1974 - nastali so seštevalci SRS serije AZ (FIAN, "Luch" - "Astrofizika");
- 1975 - nastal je močan PDL z električno črpalko, moč - 90 KJ;
- 1976 - nastal je 500 kW elektroionizacijski CO2 laser (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - lokator LE -1 je bil uspešno preizkušen, izvedeni so bili testi na letalih, bojnih glavah balističnih raket in satelitov;
- 1978 - na podlagi Centralnega oblikovalskega biroja "Luch" in MNIC OKB "Raduga" je bil ustanovljen NPO "Astrofizika" (izven programa "Terra -3"), generalni direktor - IV Ptitsyn, generalni oblikovalec - ND Ustinov (sin D. F. Ustinova).
Obisk ministra za obrambo ZSSR D. F. Ustinova in akademika A. P. Aleksandrova v OKB "Raduga", konec sedemdesetih let. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
FIAN je raziskal nov pojav na področju nelinearne laserske optike - obračanje sevanja po valovni fronti. To je veliko odkritje
v prihodnosti omogočila popolnoma nov in zelo uspešen pristop k reševanju številnih problemov v fiziki in tehnologiji laserjev z veliko močjo, predvsem problemov oblikovanja izjemno ozkega žarka in njegovega ultra natančnega ciljanja na tarčo. Prvič so strokovnjaki iz VNIIEF in FIAN v programu Terra-3 predlagali uporabo obračanja valovne fronte za ciljanje in dovajanje energije do cilja.
Leta 1994 je NG Basov na vprašanje o rezultatih laserskega programa Terra-3 dejal: »No, trdno smo ugotovili, da nihče ne more ustreliti
bojna glava balistične rakete z laserskim žarkom in dosegli smo velik napredek pri laserjih … “.
Akademik E. Velikhov govori na znanstveno -tehničnem svetu. V prvi sivi svetlo sivi je AM Prokhorov znanstveni nadzornik programa "Omega". Konec sedemdesetih let. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Podprogrami in smeri raziskav "Terra-3":
Kompleks 5N26 z laserskim lokatorjem LE-1 v okviru programa Terra-3:
Potencialno možnost, da laserski lokatorji zagotovijo posebno visoko natančnost meritev ciljnega položaja, so na Vympel Design Bureau proučevali od leta 1962. -Predstavljena je bila Industrijska komisija (MIC, vladni organ vojaško -industrijskega kompleksa ZSSR). projekt ustvarjanja poskusnega laserskega lokatorja za protiraketno obrambo, ki je prejel kodno ime LE-1. Odločitev o ustvarjanju poskusne naprave na poligonu Sary-Shagan z dosegom do 400 km je bila odobrena septembra 1963. V letih 1964-1965. projekt so razvijali v oblikovalskem biroju Vympel (laboratorij G. E. Tikhomirova). Oblikovanje optičnih sistemov radarja je izvedel Državni optični inštitut (laboratorij P. P. Zakharova). Gradnja objekta se je začela v poznih šestdesetih letih.
Projekt je temeljil na delu FIAN -a na področju raziskav in razvoja rubinskih laserjev. Lokator naj bi v kratkem času iskal cilje v "polju napak" radarjev, kar je laserskemu lokatorju omogočilo označbo cilja, ki je takrat zahteval zelo visoke povprečne moči laserskega oddajnika. Končna izbira strukture lokatorja je določila dejansko stanje dela na rubinskih laserjih, katerih dosegljivi parametri so se v praksi izkazali za bistveno nižje od prvotno predvidenih: povprečna moč enega laserja namesto pričakovanega 1 kW je bilo v teh letih približno 10 W. Poskusi, izvedeni v laboratoriju N. G. Basova na Fizičnem inštitutu Lebedev, so pokazali, da je povečanje moči z zaporednim ojačanjem laserskega signala v verigi (kaskadi) laserskih ojačevalnikov, kot je bilo sprva predvideno, možno le do določene ravni. Premočno sevanje je uničilo same laserske kristale. Pojavile so se tudi težave, povezane s termo-optičnimi popačenji sevanja v kristalih. V zvezi s tem je bilo treba v radar namestiti ne enega, ampak 196 laserjev, ki so izmenično delovali pri frekvenci 10 Hz z energijo na impulz 1 J. Skupna povprečna moč sevanja večkanalnega laserskega oddajnika lokatorja je bila približno 2 kW. To je privedlo do znatnega zapleta njegove sheme, ki je bila večsmerna tako pri oddajanju kot pri registraciji signala. Treba je bilo ustvariti visoko natančne hitre optične naprave za tvorbo, preklapljanje in vodenje 196 laserskih žarkov, ki so določile iskalno polje v ciljnem prostoru. V sprejemni napravi lokatorja je bila uporabljena vrsta 196 posebej zasnovanih PMT. Nalogo so zapletle napake, povezane z velikimi premičnimi optično-mehanskimi sistemi teleskopa in optično-mehanskimi stikali lokatorja, pa tudi s popačenji, ki jih povzroča atmosfera. Skupna dolžina optične poti lokatorja je dosegla 70 m in je vključevala na stotine optičnih elementov - leč, ogledal in plošč, vključno s premičnimi, katerih medsebojno poravnavo je bilo treba vzdrževati z največjo natančnostjo.
Oddajni laserji lokatorja LE-1, poligon Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Del optične poti laserskega lokatorja LE-1, poligon Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Leta 1969 je bil projekt LE-1 prenesen na osrednji biro za oblikovanje Luch Ministrstva za obrambno industrijo ZSSR. ND Ustinov je bil imenovan za glavnega oblikovalca LE-1. 1970-1971 razvoj lokatorja LE-1 je bil zaključen kot celota. Pri ustvarjanju lokatorja je sodelovalo široko sodelovanje podjetij obrambne industrije: s prizadevanji LOMO in lenjingradske tovarne "Boljševik" je bil ustvarjen edinstven po kompleksnih parametrih teleskop TG-1 za LE-1, glavni oblikovalec teleskopa je bil BK Ionesiani (LOMO). Ta teleskop s premerom glavnega ogledala 1,3 m je zagotovil visoko optično kakovost laserskega žarka pri delovanju pri hitrostih in pospeških, ki so stokrat večji od tistih pri klasičnih astronomskih teleskopih. Ustvarjene so bile številne nove radarske enote: hitri natančni skenirni in preklopni sistemi za krmiljenje laserskega žarka, fotodetektorji, enote za elektronsko obdelavo in sinhronizacijo signala ter druge naprave. Nadzor lokatorja je bil avtomatičen z uporabo računalniške tehnologije; lokator je bil povezan z radarskimi postajami poligona z uporabo digitalnih daljnovodov.
S sodelovanjem osrednjega oblikovalskega biroja Geofizika (D. M. Khorol) je bil razvit laserski oddajnik, ki je vključeval 196 takrat zelo naprednih laserjev, sistem za njihovo hlajenje in napajanje. Za LE-1 je bila organizirana proizvodnja kakovostnih laserskih kristalov rubina, nelinearnih kristalov KDP in številnih drugih elementov. Poleg ND Ustinova so razvoj LE-1 vodili OA Ushakov, G. E. Tikhomirov in S. V. Bilibin.
Vodje vojaško -industrijskega kompleksa ZSSR na poligonu Sary -Shagan, 1974. Na sredini z očali - minister za obrambno industrijo ZSSR SA Zverev, na levi - obrambni minister AA Grechko in njegov namestnik Yepishev, drugi z leve - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Predstavitev. 2009).
Vodje obrambno -industrijskega kompleksa ZSSR na lokaciji LE -1, 1974. V sredini v prvi vrsti - obrambni minister A. A. Grechko, na desni - N. G. Basov, nato - minister za obrambno industrijo ZSSR S. A. Zverev.. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Gradnja objekta se je začela leta 1973. Leta 1974 so bila zaključena prilagoditvena dela in začelo se je testiranje objekta s teleskopom TG-1 lokatorja LE-1. Leta 1975 je bilo med preskusi doseženo zanesljivo lociranje cilja tipa letala na razdalji 100 km in začela so se dela na lokaciji bojnih glav balističnih izstrelkov in satelitov. 1978-1980 S pomočjo LE-1 so bile izvedene natančne meritve poti in vodenje raket, bojnih glav in vesoljskih objektov. Leta 1979 je bil laserski lokator LE-1 kot sredstvo za natančne meritve poti sprejet za skupno vzdrževanje vojaške enote 03080 (GNIIP št. 10 Ministrstva za obrambo ZSSR, Sary-Shagan). Za izdelavo lokatorja LE-1 leta 1980 so bili uslužbenci osrednjega oblikovalskega biroja Luch nagrajeni z Leninovo in državno nagrado ZSSR. Aktivno delo na lokatorju LE-1, vklj. s posodobitvijo nekaterih elektronskih vezij in druge opreme se je nadaljevalo do sredine osemdesetih let. Delalo se je za pridobivanje nekoordiniranih informacij o predmetih (na primer o obliki predmetov). 10. oktobra 1984 je laserski lokator 5N26 / LE -1 izmeril parametre cilja - vesoljsko plovilo Challenger za večkratno uporabo (ZDA) - za več podrobnosti glejte spodnji razdelek Status.
Lokator TTX 5N26 / LE-1:
Število laserjev na poti - 196 kosov.
Dolžina optične poti - 70 m
Povprečna moč enote - 2 kW
Domet lokatorja - 400 km (po projektu)
Natančnost določanja koordinat:
- po dosegu - največ 10 m (glede na projekt)
- v višini - nekaj ločnih sekund (glede na projekt)
V levem delu satelitske slike z dne 29. aprila 2004 je stavba kompleksa 5N26 z lokatorjem LE-1, spodaj levo od radarja Argun. 38. mesto poligona Sary-Shagan
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, poligon Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Teleskop TG-1 laserskega lokatorja LE-1, poligon Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Predstavitev. 2009).
Preiskava fotodisociacijskih jodnih laserjev (VFDL) v okviru programa "Terra-3".
Prvi laboratorijski fotodisociacijski laser (PDL) je leta 1964 ustvaril J. V. Kasper in G. S. Pimentel. Ker analiza je pokazala, da se je izkazalo, da je ustvarjanje supermočnega rubinskega laserja, ki ga črpa bliskavica, nemogoče, nato pa sta leta 1965 N. G. Basov in O. N. v ksenonu kot viru sevanja. Predvidevalo se je tudi, da bo bojna glava balistične rakete premagana zaradi reaktivnega učinka hitrega izhlapevanja pod vplivom laserja dela lupine bojne glave. Takšni PDL temeljijo na fizični zamisli, ki sta jo leta 1961 oblikovala SG Rautian in II. Sobelman, ki sta teoretično pokazala, da je možno pridobiti vzbujene atome ali molekule s fotodisociacijo bolj zapletenih molekul, ko so obsevani z močnim (ne-laserskim) svetlobni tok … Delo na eksplozivnem FDL (VFDL) v okviru programa "Terra-3" se je začelo v sodelovanju FIAN (VS Zuev, teorija VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, poskusi z VFDL), Centralnega oblikovalskega biroja "Luch" z sodelovanje GOI, GIPH in drugih podjetij. V kratkem času je bila pot prepeljana od majhnih in srednje velikih prototipov do številnih edinstvenih visokoenergetskih vzorcev VFDL, ki so jih izdelala industrijska podjetja. Značilnost tega razreda laserjev je bila njihova razpoložljivost - laser VFD je med delovanjem eksplodiral in popolnoma uničen.
Shematski diagram delovanja VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Prvi poskusi s PDL, izvedeni v letih 1965–1967, so dali zelo spodbudne rezultate in do konca leta 1969 so na VNIIEF (Sarov) pod vodstvom S. B. testirali PDL z impulzno energijo več sto tisoč joulov, kar je približno 100 -krat višja kot pri katerem koli laserju, znanem v teh letih. Seveda ni bilo mogoče takoj priti do ustvarjanja jodnih PDL z izjemno visokimi energijami. Testirane so bile različne različice zasnove laserjev. Odločilni korak pri izvajanju izvedljive zasnove, primerne za pridobivanje visokih energij sevanja, je bil storjen leta 1966, ko se je na podlagi proučevanja eksperimentalnih podatkov pokazalo, da je predlog znanstvenikov FIAN in VNIIEF (1965) za odstranitev kremenčevo steno, ki ločuje vir sevanja črpalke in aktivno okolje. Splošna zasnova laserja je bila bistveno poenostavljena in zmanjšana na lupino v obliki cevi, znotraj ali na zunanji steni katere je bil podolgovat eksplozivni naboj, na koncih pa so bila ogledala optičnega resonatorja. Ta pristop je omogočil načrtovanje in preizkušanje laserjev s premerom delovne votline več kot meter in dolžino več deset metrov. Ti laserji so bili sestavljeni iz standardnih odsekov, dolgih približno 3 m.
Nekoliko kasneje (od leta 1967) se je ekipa za dinamiko in laserje plina pod vodstvom VK Orlova, ki je bila ustanovljena pri oblikovalskem biroju Vympel in nato prenesena na osrednji projektni biro Luch, uspešno vključila v raziskave in oblikovanje eksplozivno črpanega PDL. Med delom je bilo obravnavanih več deset vprašanj: od fizike širjenja udarnih in svetlobnih valov v laserskem mediju do tehnologije in združljivosti materialov ter oblikovanja posebnih orodij in metod za merjenje parametrov visoko lasersko sevanje z močjo. Obstajala so tudi vprašanja eksplozivne tehnologije: delovanje laserja je zahtevalo pridobivanje izjemno "gladke" in ravne sprednje strani udarnega vala. Ta problem je bil rešen, oblikovani so bili naboji in razvite metode za njihovo detonacijo, kar je omogočilo pridobitev zahtevane gladke fronte udarnega vala. Ustvarjanje teh VFDL je omogočilo začetek poskusov za preučevanje učinka laserskega sevanja z visoko intenzivnostjo na materiale in strukture tarč. Za delo merilnega kompleksa je skrbel Državni optični inštitut (I. M. Belousova).
Preskusno mesto za VFD laserje VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Razvoj modelov za VFDL Central Design Bureau "Luch" pod vodstvom V. K. Orlova (s sodelovanjem VNIIEF):
- FO-32- leta 1967 je bila z eksplozivno črpano VFDL pridobljena impulzna energija 20 KJ, komercialna proizvodnja VFDL FO-32 se je začela leta 1973;
VFD laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
- FO-21- leta 1968 je bil prvič z VFDL z eksplozivno črpanjem pridobljena energija v impulzu 300 KJ, leta 1973 pa se je začela tudi industrijska proizvodnja VFDL FO-21;
- F -1200 - leta 1969 je bil prvič z eksplozivno črpano VFDL pridobljena impulzna energija 1 megadžul. Do leta 1971 je bilo načrtovanje zaključeno in leta 1973 se je začela industrijska proizvodnja VFDL F-1200;
Verjetno je prototip laserja F-1200 VFD prvi laser megajoulov, sestavljen na VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011) …
Ista WFDL, isto mesto in čas. Meritve kažejo, da gre za drugačen okvir.
TTX VFDL:
Preiskava laserjev z ramanskim sipanjem (SRS) v okviru programa Terra-3:
Razprševanje sevanja iz prvih VFDL je bilo nezadovoljivo - dva reda velikosti višje od meje difrakcije, kar je preprečilo dovajanje energije na velike razdalje. Leta 1966 sta NG Basov in II Sobel'man s sodelavci predlagala rešitev problema z uporabo dvostopenjske sheme-dvostopenjskega kombiniranega laserja z ramanskim razprševanjem (Ramanov laser), ki ga črpa več laserjev VFDL s "slabimi" razprševanje. Visoka učinkovitost ramanskega laserja in visoka homogenost njegovega aktivnega medija (utekočinjeni plini) sta omogočila ustvarjanje visoko učinkovitega dvostopenjskega laserskega sistema. Raziskave ramanskih laserjev je nadzoroval EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). Po raziskavi fizike ramanskih laserjev na FIAN-u in VNIIEF-u, "ekipi" osrednjega oblikovalskega biroja Luch v letih 1974-1975. je na poligonu Sary-Shagan v Kazahstanu uspešno izvedel vrsto poskusov z 2-kaskadnim sistemom serije "AZ" (FIAN, "Luch"-kasneje "Astrophysics"). Za zagotovitev sevalne odpornosti izhodnega ogledala ramanskega laserja so morali uporabiti veliko optiko, izdelano iz posebej izdelanega taljenega silicijevega dioksida. Za povezovanje sevanja iz laserjev VFDL v ramanski laser je bil uporabljen večzrcalni rastrski sistem.
Moč Ramanskega laserja AZh-4T je dosegla 10 kJ na impulz, leta 1975 pa je bil preizkušen Ramanov laser AZh-5T s kisikom z močjo impulza 90 kJ, odprtino 400 mm in izkoristkom 70%. Do leta 1975 naj bi se v kompleksu Terra-3 uporabljal laser AZh-7T.
SRS-laser na tekočem kisiku AZh-5T, 1975. Lasersko izhodno odprtino vidimo spredaj. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Rastrski sistem z več zrcali, ki se uporablja za vnos sevanja VDFL v ramanski laser (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Steklena optika je uničena z laserskim sevanjem Raman. Zamenjano s kremenčevo optiko visoke čistosti (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Študija učinka laserskega sevanja na materiale v okviru programa "Terra-3":
Izveden je bil obsežen raziskovalni program za raziskovanje učinkov laserskega sevanja z visoko energijo na različne predmete. Kot "tarče" so bili uporabljeni jekleni vzorci, različni vzorci optike in različni uporabljeni predmeti. Na splošno je B. V. Zamyshlyaev vodil smer raziskav vpliva na objekte, A. M. Bonch-Bruevich pa vodenje smeri raziskav o sevalni jakosti optike. Delo na programu je potekalo od leta 1968 do 1976.
Vpliv sevanja VEL na element obloge (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Jekleni vzorec debeline 15 cm. Izpostavljenost polprevodniškemu laserju. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Vpliv sevanja VEL na optiko (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Vpliv visokoenergijskega CO2 laserja na model letala, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Študija visokoenergijskih laserjev z električnim praznjenjem v okviru programa "Terra-3":
PDL -ji za večkratno uporabo z električnim praznjenjem so potrebovali zelo močan in kompakten vir impulznega električnega toka. Kot tak vir je bilo odločeno uporabiti eksplozivne magnetne generatorje, katerih razvoj je izvedla ekipa VNIIEF pod vodstvom A. I. Pavlovskega za druge namene. Treba je opozoriti, da je bil izvor teh del tudi A. D. Saharov. Eksplozivni magnetni generatorji (drugače se imenujejo magnetno-kumulativni generatorji), tako kot običajni PD laserji, med delovanjem uničijo, ko njihov naboj eksplodira, vendar so njihovi stroški večkrat nižji od stroškov laserja. Eksplozivno-magnetni generatorji, ki so jih A. I. Pavlovsky in sodelavci posebej zasnovali za laserje s kemično fotodisociacijo z električnim praznjenjem, so prispevali k ustvarjanju leta 1974 eksperimentalnega laserja z energijo sevanja na impulz okoli 90 kJ. Preizkusi tega laserja so bili zaključeni leta 1975.
Leta 1975 je skupina oblikovalcev na osrednjem oblikovalskem biroju Luch, ki jo je vodil VK Orlov, predlagala opustitev eksplozivnih WFD laserjev z dvostopenjsko shemo (SRS) in njihovo zamenjavo z PD-laserji z električnim praznjenjem. To je zahtevalo naslednjo revizijo in prilagoditev projekta kompleksa. Uporabljati naj bi laser FO-13 z impulzno energijo 1 mJ.
Veliki laserji z električnim praznjenjem, ki jih je sestavil VNIIEF.
Preiskava visokoenergetskih laserjev z elektronskim žarkom v okviru programa "Terra-3":
Dela na frekvenčno-impulznem laserju 3D01 razreda megavatov z ionizacijo z elektronskim žarkom so se na pobudo in z udeležbo NG Basova začela v osrednjem oblikovalskem biroju "Luch", kasneje pa so se odcepila v ločeno smer pri OKB "Raduga". "(kasneje - GNIILTs" Raduga ") pod vodstvom G. G. Dolgova -Savelyeva. V poskusnem delu leta 1976 z CO2 laserjem, ki ga nadzira elektronski žarek, je bila dosežena povprečna moč približno 500 kW pri frekvenci ponavljanja do 200 Hz. Uporabljena je bila shema z "zaprto" plinsko-dinamično zanko. Kasneje je bil ustvarjen izboljšani frekvenčno-impulzni laser KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frekvenčno-impulzni laser za elektroionizacijo 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Znanstveno-eksperimentalni strelski kompleks 5N76 "Terra-3":
Leta 1966 je oblikovalski urad Vympel pod vodstvom OA Ushakova začel razvijati osnutek zasnove eksperimentalnega poligonskega kompleksa Terra-3. Dela na osnutku so se nadaljevala do leta 1969. Vojaški inženir N. N. Shakhonsky je bil neposredni nadzornik razvoja struktur. Razporeditev kompleksa je bila načrtovana na mestu protiraketne obrambe v Sary-Shaganu. Kompleks je bil namenjen izvajanju poskusov uničevanja bojnih glav balističnih izstrelkov z visokoenergijskimi laserji. Projekt kompleksa je bil v obdobju od 1966 do 1975 večkrat popravljen. Od leta 1969 je projektiranje kompleksa Terra-3 izvajalo centralno oblikovalsko biro Luch pod vodstvom MG Vasin. Kompleks naj bi nastal z dvostopenjskim ramanskim laserjem z glavnim laserjem, ki se nahaja na precejšnji razdalji (približno 1 km) od sistema za vodenje. To je bilo posledica dejstva, da naj bi pri laserjih z VFD pri oddajanju uporabili do 30 ton eksploziva, kar bi lahko vplivalo na natančnost sistema vodenja. Prav tako je bilo treba zagotoviti odsotnost mehanskega delovanja fragmentov VFD laserjev. Sevanje iz ramanskega laserja v sistem vodenja naj bi se prenašalo po podzemnem optičnem kanalu. Uporabljal naj bi laser AZh-7T.
Leta 1969 se je na GNIIP št. 10 Ministrstva za obrambo ZSSR (vojaška enota 03080, poligon protiraketne obrambe Sary-Shagan) na lokaciji št. 38 (vojaška enota 06544) začela gradnja objektov za eksperimentalno delo na laserskih temah. Leta 1971 je bila gradnja kompleksa začasno ustavljena zaradi tehničnih razlogov, leta 1973 pa se je verjetno po prilagoditvi projekta nadaljevala.
Tehnični razlogi (glede na vir - Zarubin PV "Akademik Basov …") so bili v tem, da je pri mikronski valovni dolžini laserskega sevanja praktično nemogoče usmeriti žarek na relativno majhno območje. Tisti. če je cilj na razdalji več kot 100 km, je naravna kotna divergenca optičnega laserskega sevanja v ozračju zaradi razprševanja 0 0001 stopinj. Ta je bil ustanovljen na Inštitutu za atmosfersko optiko pri Sibirski veji Akademije znanosti ZSSR v Tomsku, posebej ustvarjenem za zagotavljanje izvajanja programa za ustvarjanje laserskega orožja, ki ga je vodil akad. V. E. Zuev. Iz tega je sledilo, da bi imela točka laserskega sevanja na razdalji 100 km premer najmanj 20 metrov, gostota energije na površini 1 kvadratnega cm pri skupni energiji laserja 1 MJ pa bi bila manjša kot 0,1 J / cm2. To je premalo - če želite udariti v raketo (da bi v njej ustvarili luknjo 1 cm2 in jo razbremenili), je potrebno več kot 1 kJ / cm2. In če naj bi sprva na kompleksu uporabljali VFD laserje, so se razvijalci po ugotovitvi problema s fokusiranjem žarka začeli nagibati k uporabi dvostopenjskih kombiniranih laserjev, ki temeljijo na ramanskem sipanju.
Oblikovanje sistema vodenja je izvedla GOI (P. P. Zakharov) skupaj z LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Visoko natančna rotacijska podpora je nastala v tovarni Bolševik. Visoko natančne pogone in menjalnike brez vrtljajev za vrtljive ležaje je razvil Centralni raziskovalni inštitut za avtomatizacijo in hidravliko s sodelovanjem Moskovske državne tehnične univerze Bauman. Glavna optična pot je bila v celoti narejena na ogledalih in ni vsebovala prozornih optičnih elementov, ki bi jih lahko uničilo sevanje.
Leta 1975 je skupina oblikovalcev na osrednjem oblikovalskem biroju Luch, ki jo je vodil VK Orlov, predlagala opustitev eksplozivnih WFD laserjev z dvostopenjsko shemo (SRS) in njihovo zamenjavo z PD-laserji z električnim praznjenjem. To je zahtevalo naslednjo revizijo in prilagoditev projekta kompleksa. Uporabljati naj bi laser FO-13 z impulzno energijo 1 mJ. Navsezadnje objekti z bojnim laserjem niso bili nikoli dokončani in dana v obratovanje. Zgrajen je bil in uporabljen samo sistem vodenja kompleksa.
Akademik Akademije znanosti ZSSR BV Bunkin (NPO Almaz) je bil imenovan za generalnega oblikovalca eksperimentalnega dela na "objektu 2506" (kompleks protiletalskega obrambnega orožja "Omega" - CWS PSO), na "objektu 2505" (CWS ABM in PKO "Terra -3") - dopisni član Akademije znanosti ZSSR ND Ustinov ("Centralni oblikovalski biro" Luch "). Znanstveni vodja - podpredsednik Akademije znanosti ZSSR akademik EP Velikhov. Iz vojaške enote 03080 avtor analizo delovanja prvih prototipov laserskih sredstev PSO in protiraketne obrambe je vodil vodja 4. oddelka 1. oddelka inženir-podpolkovnik GISemenikhin. Od 4. GUMO od leta 1976 naprej nadzor nad razvojem in testiranjem orožje in vojaško opremo na novih fizikalnih načelih z laserji je izvedel vodja oddelka, ki je leta 1980 postal laureat Leninove nagrade za ta cikel dela, polkovnik YV Rubanenko. Gradnja je potekala na "objektu 2505" ("Terra- 3 "), najprej na nadzornem in strelnem položaju (KOP) 5Ž16К ter v conah" G "in" D ". Že novembra 1973 je bila na KOP izvedena prva poskusna bojna operacija. delo v odlagališčih. Leta 1974 je za povzetek dela pri ustvarjanju orožja na novih fizikalnih načelih na poligonu v "coni G" organizirana razstava, ki prikazuje najnovejša orodja, ki jih je razvila celotna industrija ZSSR na tem področju. Razstavo je obiskal obrambni minister ZSSR maršal Sovjetske zveze A. A. Grečko. Bojno delo je potekalo s posebnim generatorjem. Bojno posadko je vodil podpolkovnik I. V. Nikulin. Prvič je na poligonu z laserjem na kratki razdalji zadela tarča velikosti kovanca za pet kopejk.
Začetna zasnova kompleksa Terra-3 leta 1969, končna zasnova leta 1974 in obseg izvedenih komponent kompleksa. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Uspehi so dosegli pospešeno delo pri ustvarjanju eksperimentalnega bojnega laserskega kompleksa 5N76 "Terra-3". Kompleks je sestavljala stavba 41 / 42V (južna stavba, včasih imenovana tudi "41. mesto"), v kateri je bil ukazni in računalniški center, ki temelji na treh računalnikih M-600, natančen laserski lokator 5N27-analog LE-1 / 5N26 laserski lokator (glej zgoraj), sistem za prenos podatkov, univerzalni časovni sistem, sistem posebne tehnične opreme, komunikacije, signalizacija. Preizkusna dela na tem objektu je izvedel 5. oddelek 3. preizkusnega kompleksa (vodja oddelka, polkovnik I. V. Nikulin). Vendar je bilo pri kompleksu 5N76 ozko grlo zaostanek pri razvoju močnega posebnega generatorja za izvajanje tehničnih značilnosti kompleksa. Odločeno je bilo, da se namesti poskusni generator modul (simulator s CO2 laserjem?) Z doseženimi lastnostmi za preizkus bojnega algoritma. Za ta modul je bilo treba zgraditi stavbo 6A (stavba jug-sever, včasih imenovana "Terra-2") nedaleč od stavbe 41 / 42B. Problem posebnega generatorja ni bil nikoli rešen. Konstrukcija za bojni laser je bila postavljena severno od "mesta 41", do nje je vodil predor s komunikacijami in sistemom za prenos podatkov, vendar namestitev bojnega laserja ni bila izvedena.
Laserska namestitev eksperimentalnega dosega je bila sestavljena iz dejanskih laserjev (rubin - niz 19 rubinskih laserjev in CO2 laser), sistema za usmerjanje in omejevanje snopa, informacijskega kompleksa, ki je zasnovan za delovanje sistema za vodenje, pa tudi laserski lokator visoke natančnosti 5H27, zasnovan za natančno določanje koordinatnih ciljev. Zmožnosti 5N27 so omogočile ne le določitev dosega do cilja, temveč tudi pridobivanje natančnih značilnosti vzdolž njegove poti, oblike predmeta, njegove velikosti (nekoordinirane informacije). S pomočjo 5N27 so opravili opazovanja vesoljskih objektov. Kompleks je opravil teste o vplivu sevanja na tarčo, pri čemer je laserski žarek usmeril v tarčo. S pomočjo kompleksa so bile izvedene študije za usmerjanje žarka laserja majhne moči na aerodinamične cilje in za proučevanje procesov širjenja laserskega žarka v ozračju.
Preizkusi sistema vodenja so se začeli v letih 1976-1977, vendar delo na glavnih strelnih laserjih ni zapustilo faze načrtovanja, po številnih srečanjih z ministrom za obrambno industrijo ZSSR SA Zverevom pa je bilo sklenjeno, da se Terra zapre. - 3 ". Leta 1978 je bil s soglasjem Ministrstva za obrambo ZSSR uradno zaprt program za nastanek kompleksa 5N76 "Terra-3".
Namestitev ni bila dana v obratovanje in ni delovala v celoti, ni rešila bojnih nalog. Gradnja kompleksa ni bila v celoti zaključena - sistem za vodenje je bil v celoti nameščen, nameščeni so bili pomožni laserji lokatorja sistema vodenja in simulator žarka sile. Do leta 1989 se je delo na laserskih temah začelo krčiti. Leta 1989 so na pobudo Velihova skupino ameriških znanstvenikov prikazali namestitev Terra-3.
Shema gradnje 41 / 42V kompleksa 5N76 "Terra-3".
Glavni del stavbe 41 / 42B kompleksa 5H76 "Terra-3" je teleskop sistema za vodenje in zaščitna kupola, posnetek je bil posnet med obiskom objekta s strani ameriške delegacije, 1989.
Sistem vodenja kompleksa "Terra-3" z laserskim lokatorjem (Zarubin PV, Polskikh SV Iz zgodovine ustvarjanja visokoenergijskih laserjev in laserskih sistemov v ZSSR. Predstavitev. 2011).
Stanje: ZSSR
- 1964 - N. G. Basov in O. N. Krokhin sta oblikovali zamisel, da bi lasersko zadeli GS BR.
- jesen 1965 - pismo Centralnemu komiteju CPSU o potrebi po eksperimentalni študiji obrambe laserskih raket.
- 1966 - začetek dela po programu Terra -3.
- 10. oktober 1984 - laserski lokator 5N26 / LE -1 je izmeril parametre cilja - vesoljsko plovilo Challenger za večkratno uporabo (ZDA). Jeseni 1983 je maršal Sovjetske zveze DF Ustinov predlagal, da poveljnik čet ABM in PKO Yu. Votintsev za spremljanje "šatla" uporabi laserski kompleks. Takrat je ekipa 300 strokovnjakov izvajala izboljšave v kompleksu. O tem je Yu. Votintsev poročal obrambnemu ministru. 10. oktobra 1984, med 13. letom čolna Challenger (ZDA), ko so njegove orbitalne orbite potekale na območju testnega mesta Sary-Shagan, je poskus potekal, ko je laserska naprava delovala v odkrivanju način z najmanjšo močjo sevanja. Orbitalna nadmorska višina vesoljskega plovila je bila takrat 365 km, nagnjeno območje zaznavanja in sledenja 400-800 km. Natančno oznako cilja laserske naprave je izdal radarski merilni kompleks Argun.
Kot je kasneje poročala posadka Challengerja, je med letom nad območjem Balkhasha ladja nenadoma prekinila komunikacijo, prišlo je do okvar opreme in astronavtov se ni dobro počutili. Američani so to začeli urejati. Kmalu so ugotovili, da je bila posadka podvržena nekakšnemu umetnemu vplivu ZSSR, in razglasili uradni protest. Na podlagi humanih premislekov v prihodnosti laserska instalacija in celo del kompleksov radijskega inženiringa na poligonu, ki imajo velik energetski potencial, niso bili uporabljeni za spremstvo šatlov. Avgusta 1989 je bil ameriški delegaciji prikazan del laserskega sistema, namenjenega usmerjanju laserja na predmet.
