Лазерлер пайда болған кезден бастап ұрыс төңкеріс жасау мүмкіндігі бар қару ретінде қарастырыла бастады. 20 ғасырдың ортасынан бастап лазерлер фантастикалық фильмдердің, супер сарбаздардың қаруы мен жұлдызаралық кемелердің ажырамас бөлігіне айналды.
Алайда, іс жүзінде жиі кездесетіндей, жоғары қуатты лазерлердің дамуы үлкен техникалық қиындықтарға тап болды, бұл осы уақытқа дейін әскери лазерлердің негізгі тауашасы олардың барлауда, нысанаға алу мен нысанды белгілеу жүйесінде қолданылуына әкелді. Соған қарамастан, әлемнің жетекші елдерінде жауынгерлік лазерлерді құру бойынша жұмыс іс жүзінде тоқтамады, лазерлік қарудың жаңа буындарын құру бағдарламалары бірін -бірі алмастырды.
Бұған дейін біз лазерлерді жасау мен лазерлік қаруды жасаудың кейбір кезеңдерін, сондай -ақ әуе күштері үшін лазерлік қаруды, жердегі әскерлерге арналған лазерлік қару мен әуе қорғанысын жасаудың даму кезеңдері мен қазіргі жағдайын қарастырдық., флотқа арналған лазерлік қару. Қазіргі уақытта әр түрлі елдерде лазерлік қаруды жасау бағдарламаларының қарқындылығы соншалықты жоғары, олардың жақын арада ұрыс даласында пайда болатынына күмән жоқ. Өзіңізді лазерлік қарудан қорғау кейбір адамдар ойлағандай оңай болмайды, кем дегенде күміспен айналысу мүмкін емес.
Шет елдердегі лазерлік қарудың дамуына мұқият қарасаңыз, ұсынылған заманауи лазерлік жүйелердің көпшілігі талшықты және қатты денелі лазерлердің негізінде жүзеге асырылғанын байқайсыз. Оның үстіне, бұл лазерлік жүйелер көбінесе тактикалық мәселелерді шешуге арналған. Олардың шығу қуаты қазіргі уақытта 10 кВт-тан 100 кВт-қа дейін, бірақ болашақта оны 300-500 кВт-қа дейін ұлғайтуға болады. Ресейде тактикалық класты жауынгерлік лазерлерді құру бойынша жұмыс туралы іс жүзінде ешқандай ақпарат жоқ, біз төменде мұның себептері туралы сөйлесетін боламыз.
2018 жылдың 1 наурызында Ресей Федерациясының Президенті Владимир Путин Федералдық Жиналысқа жолдауы кезінде қарудың басқа да серпінді жүйелерімен бірге Peresvet лазерлік жауынгерлік кешенін (BLK) жариялады, оның көлемі мен мақсаты. стратегиялық міндеттерді шешуде қолдану.
Пересвет кешені құпия пердемен қоршалған. Қарудың басқа да жаңа түрлерінің сипаттамалары (Канжар, Авангард, Циркон, Посейдон кешендері) бір дәрежеде айтылды, бұл олардың мақсаты мен тиімділігін бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, Peresvet лазерлік кешені туралы нақты ақпарат берілмеді: орнатылған лазердің түрі де, оған энергия көзі де. Тиісінше, кешеннің сыйымдылығы туралы ақпарат жоқ, бұл өз кезегінде оның нақты мүмкіндіктері мен оған қойылған мақсаттар мен міндеттерді түсінуге мүмкіндік бермейді.
Лазерлік сәулеленуді ондаған, мүмкін жүздеген тәсілдермен алуға болады. Сонымен, лазерлік сәулеленуді алудың қандай әдісі ең жаңа ресейлік БЛК «Пересвет» -те енгізілген? Сұраққа жауап беру үшін біз Peresvet BLK -ның әр түрлі нұсқаларын қарастырамыз және оларды іске асыру ықтималдығы дәрежесін бағалаймыз.
Төмендегі ақпарат - автордың Интернетте жарияланған ашық көздерден алынған мәліметтерге негізделген болжамы
BLK «Peresvet». Орындау нөмірі 1. Талшықты, қатты күйдегі және сұйық лазерлер
Жоғарыда айтылғандай, лазерлік қаруды жасаудың негізгі тенденциясы - талшықты -оптикалық негіздегі кешендердің дамуы. Неге бұлай болып жатыр? Өйткені талшықты лазерлерге негізделген лазерлік қондырғылардың қуатын өлшеу оңай. 5-10 кВт модульдер пакетін қолдана отырып, шығуда 50-100 кВт сәулеленуді алыңыз.
Peresvet BLK осы технологиялар негізінде іске асырыла ала ма? Олай болмауы ықтималдығы жоғары. Мұның басты себебі-қайта құру жылдарында талшықты лазерлердің жетекші әзірлеушісі IRE-Polyus ғылыми-техникалық бірлестігі Ресейден «қашып кетті», оның негізінде трансұлттық корпорация IPG Photonics Corporation құрылды, тіркелді. АҚШ -та және қазір өнеркәсіпте әлемдік көшбасшы болып табылады.қуаты жоғары талшықты лазерлер. Халықаралық бизнес және IPG Photonics корпорациясының тіркелуінің негізгі орны оның АҚШ заңдарына қатаң бағынуын білдіреді, бұл қазіргі саяси жағдайды ескере отырып, Ресейге маңызды технологияларды беруді білдірмейді, бұл, әрине, жоғары технологияларды құру технологиясын қамтиды. күштік лазерлер.
Талшықты лазерлерді Ресейде басқа ұйымдар жасай ала ма? Мүмкін, бірақ екіталай, немесе бұл аз қуатты өнімдер. Талшықты лазерлер-тиімді коммерциялық өнім, сондықтан нарықта қуатты отандық талшықты лазерлердің болмауы олардың жоқтығын көрсетеді.
Қатты денелі лазерлерде де жағдай ұқсас. Болжам бойынша, осылардың ішінде сериялық шешімді енгізу қиынырақ, дегенмен бұл мүмкін, ал шет елдерде бұл талшықты лазерлерден кейінгі кең таралған шешім. Ресейде жасалған қуатты өнеркәсіптік қатты күйдегі лазерлер туралы ақпарат табылмады. Қатты денелі лазерлер бойынша жұмыс RFNC-VNIIEF (ILFI) лазерлік физикалық зерттеулер институтында жүргізілуде, сондықтан теориялық тұрғыдан Peresvet BLK-ге қатты денелі лазерді орнатуға болады, бірақ іс жүзінде бұл екіталай, өйткені бастапқыда. неғұрлым ықшам үлгілер лазерлік қарудың пайда болуы мүмкін немесе эксперименттік қондырғылар.
Сұйық лазерлер туралы ақпарат аз, бірақ сұйық соғыс лазері әзірленіп жатыр деген ақпарат бар (ол әзірленді ме, бірақ ол қабылданбады ма?) АҚШ -та HELLADS бағдарламасы шеңберінде (жоғары энергиялы сұйық лазерлік қорғаныс жүйесі, «Жоғары энергиялы сұйық лазерге негізделген қорғаныс жүйесі»). Сұйық лазерлердің салқындатудың артықшылығы бар, бірақ қатты күйдегі лазерлермен салыстырғанда тиімділігі (тиімділігі) төмен.
2017 жылы Polyus ғылыми-зерттеу институтының шағын көлемді ұшқышсыз ұшу аппараттарымен (ҰҚА) күресу үшін жылжымалы лазерлік кешенді құру болып табылатын ғылыми-зерттеу жұмыстарының ажырамас бөлігі (ҒЗТКЖ) бойынша тендер өткізу туралы ақпарат пайда болды. күндізгі және ымырт жағдайлары. Кешеннің көзі сұйық лазер болатын лазерлік сәулеленудің бағыттау жүйесінің мақсатты белгіленуін қамтамасыз ететін бақылау жүйесі мен мақсатты ұшу жолдарының құрылысынан тұруы керек. Сұйық лазерді құру бойынша жұмыс актісінде көрсетілген талап қызығушылық тудырады және сонымен бірге кешенде талшықты қуат лазерінің болуына қойылатын талап. Бұл қате басып шығару, немесе талшықтағы сұйық белсенді ортасы бар талшықты лазердің жаңа түрі әзірленді (әзірленді), ол салқындату ыңғайлылығы тұрғысынан сұйық лазер мен талшықты лазердің эмитенттерді біріктірудегі артықшылықтарын біріктіреді. пакеттер.
Талшықты, қатты күйдегі және сұйық лазерлердің басты артықшылығы-олардың ықшамдылығы, қуаттылықтың сериялық өсу мүмкіндігі және қарудың әр түрлі класстарына кірудің қарапайымдылығы. Мұның бәрі BLK «Peresvet» лазерінен айырмашылығы, ол әмбебап модуль ретінде емес, «бір мақсатқа, бір тұжырымдамаға сәйкес» шешім ретінде анық әзірленген. Сондықтан талшықты, қатты күйдегі және сұйық лазерлер негізінде No1 нұсқадағы BLK «Peresvet» -ті енгізу ықтималдығын төмен деп бағалауға болады
BLK «Peresvet». Орындау нөмірі 2. Газ-динамикалық және химиялық лазерлер
Газды динамикалық және химиялық лазерлерді ескірген шешім деп санауға болады. Олардың басты кемшілігі - лазерлік сәулеленуді алуды қамтамасыз ететін реакцияны ұстап тұру үшін қажет көптеген тұтынылатын компоненттердің қажеттілігі. Соған қарамастан, ХХ ғасырдың 70-80 -ші жылдарында дамыған химиялық лазерлер болды.
Шамасы, бірінші рет КСРО мен АҚШ-та газ динамикалық лазерлерде 1 мегаваттан асатын үздіксіз радиациялық қуаттар алынды, олардың жұмысы дыбыстан жоғары жылдамдықпен қозғалатын қыздырылған газ массаларын адиабаталық салқындатуға негізделген.
КСРО-да ХХ ғасырдың 70-ші жылдарының ортасынан бастап Ил-76МД ұшағының негізінде А0-60 әуе лазерлік кешені ойлап табылды, болжам бойынша RD0600 лазерімен немесе оның аналогымен қаруланған. Бастапқыда кешен автоматты шарлармен күресуге арналған. Қару ретінде «Химавтоматика» конструкторлық бюросы (КБХА) жасаған мегаватт класты үздіксіз газ-динамикалық CO-лазерін орнату керек болды. Сынақтар шеңберінде 10 -нан 600 кВт дейінгі радиациялық қуаты бар GDT стендтік үлгілерінің отбасы құрылды. ГДТ -ның кемшіліктері 10,6 мкм ұзын сәулелену болып табылады, бұл лазер сәулесінің жоғары дифракциялық дивергенциясын қамтамасыз етеді.
Дейтерий фторға негізделген химиялық лазерлермен және оттегі-йодты (йод) лазерлермен (ОРН) радиацияның жоғары қуаты алынды. Атап айтқанда, АҚШ-тағы Стратегиялық қорғаныс бастамасы (SDI) бағдарламасы аясында қуаты бірнеше мегаватт болатын дейтерий фторидіне негізделген химиялық лазер құрылды; АҚШ-тың Ұлттық баллистикалық зымыранға қарсы қорғаныс (NMD) аясында) бағдарламасы, қуаты 1 мегаватт болатын оттегі-йод лазері бар Boeing ABL (AirBorne Laser) авиациялық кешені.
VNIIEF фтордың сутегімен (дейтериймен) реакциясы бойынша әлемдегі ең қуатты импульсті химиялық лазерді жасап, сынақтан өткізді, сәулелену энергиясы бірнеше кДж, импульстің қайталану жылдамдығы 1-4 Гц болатын қайталанатын импульсті лазерді жасады. радиациялық дивергенция дифракция шегіне жақын және тиімділігі шамамен 70% (лазерлер үшін ең жоғары көрсеткіш).
1985 жылдан 2005 жылға дейінгі кезеңде. лазерлер фтордың сутегімен (дейтериймен) тізбекті емес реакциясы бойынша жасалды, онда күкірт гексафторид SF6 құрамында фтор бар зат ретінде пайдаланылады, ол электр разрядында диссоциацияланады (фотодиссоциацияланатын лазер?). Қайталанатын импульсті режимде лазердің ұзақ және қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жұмыс қоспасын өзгертудің жабық циклы бар қондырғылар құрылды. Дифракция шегіне жақын радиациялық дивергенцияны алу мүмкіндігі, импульстің қайталану жылдамдығы 1200 Гц дейін және радиацияның орташа қуаты бірнеше жүз ватт.
Газ-динамикалық және химиялық лазерлердің елеулі кемшілігі бар, көптеген шешімдерде көбінесе қымбат және улы компоненттерден тұратын «оқ-дәрі» қорының толықтырылуын қамтамасыз ету қажет. Сондай -ақ, лазер жұмысының нәтижесінде шығатын газдарды тазалау қажет. Жалпы алғанда, газды-динамикалық және химиялық лазерлерді тиімді шешім деп айту қиын, сондықтан көптеген елдер талшықты, қатты және сұйық лазерлерді дамытуға көшті.
Егер біз фтордың дейтериймен тізбекті емес реакциясына негізделген, электр разрядында диссоциацияланатын, жұмыс қоспасын өзгертудің жабық циклі туралы айтатын болсақ, онда 2005 жылы қуаты 100 кВт болатын, екіталай. осы уақыт ішінде оларды мегаватт деңгейіне жеткізуге болатынын айтты.
Peresvet BLK-ге қатысты, оған газды-динамикалық және химиялық лазерді орнату мәселесі өте қарама-қайшы. Бір жағынан, бұл лазерлерде Ресейде елеулі өзгерістер бар. Интернетте 1 МВт лазермен A 60 - A 60M авиациялық кешенінің жетілдірілген нұсқасын жасау туралы ақпарат пайда болды. Сондай -ақ, сол медалдің екінші жағы болуы мүмкін «Пересвет» кешенін әуе кемесіне орналастыру туралы айтылады «. Яғни, олар алдымен газ-динамикалық немесе химиялық лазерге негізделген неғұрлым қуатты жер кешенін жасай алар еді, ал енді соққыға жығылғаннан кейін оны әуе кемесіне орнатыңыз.
«Пересвет» құруды Саров қаласындағы ядролық орталықтың мамандары, Ресей Федералдық ядролық орталығында-Бүкілресейлік эксперименттік физика ғылыми-зерттеу институтында (RFNC-VNIIEF), жоғарыда аталған Лазерлік физиканы зерттеу институтында жүргізді. басқалармен қатар, газ-динамикалық және оттегі-йодты лазерлерді дамытады …
Екінші жағынан, не айтса да, газ-динамикалық және химиялық лазерлер ескірген техникалық шешімдер болып табылады. Сонымен қатар, лазерді қуаттандыру үшін Peresvet BLK ядролық энергия көзінің болуы туралы ақпарат белсенді түрде таралады, ал Саровта олар көбінесе атом энергиясымен байланысты соңғы серпінді технологияларды құрумен көбірек айналысады.
Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, No2 орындаудағы Peresvet BLK газ-динамикалық және химиялық лазерлер негізінде жүзеге асу ықтималдығын орташа деп бағалауға болады деп болжауға болады
Ядролық айдалатын лазерлер
1960 жылдардың аяғында КСРО-да жоғары қуатты ядролық айдалатын лазерлерді құру бойынша жұмыс басталды. Алдымен ВНИИЭФ мамандары, И. А. Е. Курчатов және Мәскеу мемлекеттік университетінің Ядролық физика ғылыми -зерттеу институты. Содан кейін оларға MEPhI, VNIITF, IPPE және басқа да орталықтардың ғалымдары қосылды. 1972 жылы VNIIEF VIR 2 импульсті реакторының көмегімен уранның бөліну фрагменттерімен гелий мен ксенон қоспасын қоздырды.
1974-1976 жж. эксперименттер TIBR-1M реакторында жүргізілуде, онда лазерлік сәулелену қуаты шамамен 1-2 кВт болды. 1975 жылы ВИР-2 импульсті реакторының негізінде 2005 жылы әлі де жұмыс істеп тұрған LUNA-2 екі каналды лазерлік қондырғы жасалды және ол әлі де жұмыс істеп тұруы мүмкін. 1985 жылы LUNA-2M қондырғысында әлемде бірінші рет неонды лазер айдалды.
1980 жылдардың басында ВНИИЭФ ғалымдары үздіксіз режимде жұмыс жасайтын ядролық лазерлік элементті жасау үшін LM-4 4 каналды лазерлік модулін жасап шығарды. Жүйені BIGR реакторынан нейтрон ағыны қоздырады. Генерацияның ұзақтығы реактордың сәулелену импульсінің ұзақтығымен анықталады. Әлемде алғаш рет ядролық насосты лазерлерде лизинг тәжірибеде көрсетілді және көлденең газ айналымы әдісінің тиімділігі көрсетілді. Лазерлік сәулелену қуаты шамамен 100 Вт болды.
2001 жылы LM-4 қондырғысы жаңартылды және LM-4M / BIGR белгісін алды. Көп элементті ядролық лазерлік құрылғының жұмысы үздіксіз режимде оптикалық және жанармай элементтерін ауыстырмай 7 жыл сақталғаннан кейін көрсетілді. LM-4 қондырғысы өздігінен жүретін ядролық тізбекті реакция мүмкіндігін қоспағанда, оның барлық қасиеттеріне ие реактор-лазердің (РТ) прототипі ретінде қарастырылуы мүмкін.
2007 жылы LM-4 модулінің орнына LM-8 сегіз каналды лазерлік модуль іске қосылды, онда төрт және екі лазерлік арнаның дәйекті қосылуы қамтамасыз етілді.
Лазерлік реактор - бұл лазерлік жүйе мен ядролық реактордың функцияларын біріктіретін автономды құрылғы. Лазерлік реактордың белсенді аймағы - бұл нейтронды модератор матрицасында белгілі бір жолмен орналастырылған лазерлік жасушалардың белгілі бір санының жиынтығы. Лазерлік жасушалардың саны жүзден бірнеше мыңға дейін болуы мүмкін. Уранның жалпы мөлшері 5-7 кг-нан 40-70 кг-ға дейін, сызықтық өлшемдері 2-5 м.
ВНИИЭФ-те секундтық фракциялардан үзіліссіз режимге дейін жұмыс істейтін 100 кВт және одан жоғары лазерлік реакторлардың әр түрлі нұсқаларының негізгі энергетикалық, ядролық-физикалық, техникалық және пайдалану параметрлері жасалды. Біз реактор ядросында жылу жинақталған лазерлік реакторларды іске қосу кезінде қарастырдық, оның ұзақтығы ядроның рұқсат етілген қызуымен (жылу сыйымдылығы радар) және жылу энергиясын өзектен тыс шығарумен үздіксіз радармен шектеледі.
Болжам бойынша, лазерлік қуаты 1 МВт болатын лазерлік реактор 3000 лазерлік ұяшықтан тұруы керек.
Ресейде ВНИИЭФ -те ғана емес, сонымен қатар «Ресей Федерациясының Мемлекеттік ғылыми орталығы - А. И. Лейпунский », RU 2502140 патентімен дәлелденген,« бөліну фрагменттері арқылы тікелей айдалатын реакторлық-лазерлік қондырғы »құрылды.
Ресей Федерациясының Мемлекеттік ғылыми орталығының мамандары IPPE импульсті реактор-лазерлік жүйенің энергетикалық моделін-ядролық айдалатын оптикалық кванттық күшейткішті (ОКУЯН) әзірледі.
Ресей қорғаныс министрінің орынбасары Юрий Борисовтың өткен жылы «Красная звезда» газетіне берген сұхбатында айтқан мәлімдемесін еске түсіре отырып., Peresvet BLK лазерді электрмен қамтамасыз ететін шағын көлемді ядролық реактормен емес, бөліну энергиясы лазерлік сәулеленуге тікелей айналатын реактор-лазермен жабдықталған деп айта аламыз.
Ұшаққа Peresvet BLK орналастыру туралы жоғарыда айтылған ұсыныс қана күмән тудырады. Әуе кемесінің сенімділігін қалай қамтамасыз етсеңіз де, радиоактивті материалдардың кейіннен шашырауымен апат пен ұшақтың құлау қаупі бар. Дегенмен, тасымалдаушы құлаған кезде радиоактивті материалдардың таралуын болдырмаудың жолдары болуы мүмкін. Ия, және бізде қанатты зымыранда ұшатын реактор бар.
Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, ядролық насосты лазерге негізделген Peresvet BLK 3 нұсқасын енгізу ықтималдығын жоғары деп бағалауға болады
Орнатылған лазердің импульсті немесе үздіксіз екендігі белгісіз. Екінші жағдайда, лазердің үздіксіз жұмыс істеу уақыты мен жұмыс режимдері арасында орындалуы керек үзілістер күмәнді. Peresvet BLK -де үздіксіз лазерлік реактор бар деп үміттенеміз, оның жұмыс уақыты тек салқындатқышпен қамтамасыз етумен шектеледі немесе салқындату басқа жолмен қамтамасыз етілсе шектелмейді.
Бұл жағдайда Peresvet BLK шығыс оптикалық қуатын 5-10 МВт-қа дейін ұлғайту мүмкіндігімен 1-3 МВт диапазонында бағалауға болады. Мұндай лазермен де ядролық оқтұмсыққа соққы беру екіталай, бірақ ұшақ, оның ішінде ұшқышсыз ұшу аппараты немесе қанатты ракета. Сондай -ақ, төмен орбиталардағы кез келген дерлік қорғалмаған ғарыш аппараттарының бұзылуын қамтамасыз етуге болады, және, мүмкін, жоғары орбитадағы ғарыш аппараттарының сезімтал элементтерін зақымдайды.
Осылайша, Peresvet BLK -ның бірінші нысаны АҚШ -тың зымыран шабуылының ескерту спутниктерінің сезімтал оптикалық элементтері болуы мүмкін, олар АҚШ -тың күтпеген жерден қарусыздандыру кезінде зымыранға қарсы қорғаныс элементі бола алады.
қорытындылар
Мақаланың басында айтқанымыздай, лазерлік сәулеленуді алудың көптеген әдістері бар. Жоғарыда талқыланғандардан басқа, әскери істерде тиімді қолдануға болатын лазерлердің басқа түрлері бар, мысалы, еркін электронды лазер, онда толқын ұзындығын жұмсақ рентгенге дейін кең ауқымда өзгертуге болады. радиация және шағын көлемді ядролық реактор шығаратын көп электр энергиясын қажет етеді. Мұндай лазер АҚШ әскери -теңіз күштерінің мүддесі үшін белсенді түрде әзірленуде. Алайда, Peresvet BLK-де ақысыз электронды лазерді қолдану екіталай, себебі қазіргі уақытта Ресейде еуропалық рентген бағдарламасына қатысудан басқа Ресейде осы типтегі лазерлердің дамуы туралы ақпарат жоқ. ақысыз электронды лазер.
Peresvet BLK -де осы немесе басқа шешімді қолдану ықтималдығының бағасы шартты түрде берілгенін түсіну қажет: тек ашық көздерден алынған жанама ақпараттың болуы сенімділіктің жоғары дәрежесімен қорытынды жасауға мүмкіндік бермейді.
