Зымыранға қарсы қорғаныс мүдделері үшін жоғары энергиялы лазерлерді зерттеу бағдарламасы / ғылыми-тәжірибелік кешен. Снарядтардың соңғы сатысында баллистикалық зымырандарды жою үшін жоғары энергиялы лазерді қолдану идеясын 1964 жылы Н. Г. Басов пен О. Н. Крохин тұжырымдаған (ФИАН М. И. П. Н. Лебедева). 1965 жылдың күзінде Н. Г. Басов, ВНИИЭФ ғылыми директоры Ю. Б. Харитон, ГОИ директорының ғылыми жұмыстар жөніндегі орынбасары Е. Н. Царевский мен Вымпель конструкторлық бюросының бас конструкторы Г. В. Кисунко КОКП Орталық Комитетіне нота жіберді. баллистикалық зымырандардың оқтұмсықтарын лазерлік сәулемен ұрудың негізгі мүмкіндігі туралы және сәйкес тәжірибелік бағдарламаны орналастыруды ұсынды. Ұсынысты КОКП Орталық Комитеті мақұлдады және OKB Vympel, FIAN және VNIIEF бірлесіп дайындаған зымыранға қарсы тапсырмаларды орындау үшін лазерлік қондырғы құру жөніндегі жұмыс бағдарламасы 1966 жылы үкіметтің шешімімен бекітілді.
Ұсыныстар LPI органикалық иодидтерге негізделген жоғары энергиялы фото-диссоциацияланатын лазерлерді (PDL) зерттеуге және ВНИИЭФ-тің инертті газда жарылыс кезінде пайда болған күшті соққы толқынының жарығымен «айдау» PDL ұсынысына негізделген. Бұл жұмысқа Мемлекеттік оптикалық институт (ГОИ) да қосылды. Бағдарлама «Терра-3» деп аталды және 1 МДж энергиясынан жоғары лазерлерді құруды, сондай-ақ олардың базасында Балқаш полигонында 5N76 ғылыми-тәжірибелік атыс лазерлік кешенін (NEC) құруды қарастырды., онда зымыранға қарсы қорғанысқа арналған лазерлік жүйе идеялары табиғи жағдайда сыналуы тиіс еді. Басов «Терра-3» бағдарламасының ғылыми жетекшісі болып тағайындалды.
1969 жылы Vympel конструкторлық бюросынан СКБ тобы бөлінді, оның негізінде Terra-3 бағдарламасын жүзеге асыру сеніп тапсырылған Луч орталық конструкторлық бюросы (кейінірек Астрофизикалық NPO) құрылды.
5H76 «Terra-3» атыс кешенінің 5H27 лазерлік локаторлық кешенімен 41 / 42В құрылыс қалдықтары, фото 2008 ж.
Американдық идеялар бойынша «Терра-3» ғылыми эксперименттік кешені. Америка Құрама Штаттарында бұл кешен болашақта зымыранға қарсы қорғанысқа көшетін спутникке қарсы нысандарға арналған деп есептелді. Суретті алғаш рет 1978 жылы Женева келіссөзінде американдық делегация ұсынған. Оңтүстік-шығыстан көрініс.
LE-1 лазерлік локаторының ТГ-1 телескопы, Сары-Шаған полигоны (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Terra-3 бағдарламасы мыналарды қамтиды:
- лазерлік физика саласындағы іргелі зерттеулер;
- лазерлік технологияның дамуы;
- «үлкен» эксперименттік лазерлік «машиналарды» әзірлеу және сынау;
- қуатты лазерлік сәулеленудің материалдармен әрекеттесуін зерттеу және әскери техниканың осалдығын анықтау;
- атмосферада қуатты лазерлік сәулеленудің таралуын зерттеу (теория мен эксперимент);
- лазерлік оптика мен оптикалық материалдар бойынша зерттеулер және «күштік» оптика технологияларының дамуы;
- лазерлік диапазонда жұмыс істейді;
- лазерлік сәулемен бағыттау әдістері мен технологияларын жасау;
- жаңа ғылыми, конструкторлық, өндірістік және сынау институттары мен кәсіпорындарын құру және салу;
- магистранттар мен магистранттарды лазерлік физика мен технология саласында дайындау.
Terra-3 бағдарламасы бойынша жұмыс екі негізгі бағытта әзірленді: лазерлік диапазон (оның ішінде нысанды таңдау мәселесі) және баллистикалық зымырандардың оқтұмсықтарын лазермен жою. Бағдарлама бойынша жұмыс алдында келесі жетістіктер болды: 1961 ж.фото -диссоциацияланатын лазерлерді құру туралы нақты идея пайда болды (Раутиан мен Собельман, ФИАН), ал 1962 жылы OKB Vympel -де FIAN -мен бірге лазер диапазонын зерттеу басталды, сонымен қатар оптикалық үшін соққы толқыны фронтының сәулеленуін қолдану ұсынылды. лазерді айдау (Крохин, ФИАН, 1962 Г.). 1963 жылы Vympel конструкторлық бюросы LE-1 лазерлік локаторының жобасын жасай бастады. Terra-3 бағдарламасы бойынша жұмыс басталғаннан кейін бірнеше жылдар бойы келесі кезеңдер өтті:
- 1965 ж. - жоғары энергиялы фотодиссоциацияланатын лазерлермен (VFDL) эксперименттер басталды, 20 Дж қуатқа қол жеткізілді (FIAN және VNIIEF);
- 1966 - VFDL көмегімен 100 Дж импульстік энергия алынды;
- 1967 ж. - LE -1 эксперименттік лазерлік локаторының (ОКБ «Вымпел», ФИАН, ГОИ) схемасы таңдалды;
- 1967 ж. - VFDL көмегімен 20 кДж импульстік энергия алынды;
- 1968 ж. - 300 кДж импульстік энергия VFDL көмегімен алынды;
- 1968 жыл - лазерлік сәулеленудің объектілер мен материалдық осалдықтарға әсерін зерттеу бағдарламасы бойынша жұмыс басталды, бағдарлама 1976 жылы аяқталды;
- 1968 ж. - жоғары энергиялы ЖЖ, СО2, СО лазерлерін зерттеу мен құру басталды (ФИАН, Луч - Астрофизика, ВНИИЭФ, ГОИ және т.б.), жұмыс 1976 жылы аяқталды.
- 1969 - VFDL көмегімен импульсінде шамамен 1 МДж энергия алды;
- 1969 жыл - LE -1 локаторын жасау аяқталды және құжаттама шығарылды;
- 1969 ж. - электр разрядының сәулеленуімен айдалатын фото -диссоциацияланатын лазердің (PDL) дамуы басталды;
- 1972 ж. - лазерлерде эксперименттік жұмыстар жүргізу үшін («Терра -3» бағдарламасынан тыс) лазерлік диапазонмен ОКБ «Радуга» ведомствоаралық зерттеу орталығын құру туралы шешім қабылданды (кейінірек - «Астрофизика» КДБ).
- 1973 ж.- VFDL өнеркәсіптік өндірісі басталды- ФО-21, Ф-1200, ФО-32;
-1973 ж.-Сары-Шаған полигонында LE-1 локаторы бар эксперименттік лазерлік кешенді орнату басталды, ЛЭ-1 әзірлеу және сынау басталды;
- 1974 - AZ сериясының SRS қосқыштары құрылды (ФИАН, «Луч» - «Астрофизика»);
- 1975 - қуатты электрмен айдалатын PDL құрылды, қуаты - 90 кДж;
- 1976 ж. - 500 кВт электро -иондандыратын СО2 лазері жасалды (Луч - Астрофизика, ФИАН);
- 1978 жыл - LE -1 локаторы сәтті сыналды, ұшақтарда, баллистикалық зымырандар мен спутниктердің оқтұмсықтарында сынақтар жүргізілді;
- 1978 ж. - «Луч» орталық конструкторлық бюросы мен «Радуга» ОКБ МНИК базасында «Астрофизика» ТҚҰ құрылды («Терра -3» бағдарламасынан тыс), бас директоры - И. В. Птицын, бас конструктор - Н. Д. Устинов (Д. Ф. Устиновтың ұлы).
КСРО Қорғаныс министрі Д. Ф. Устинов пен академик А. П. Александровтың «Радуга» ОКБ -на сапары, 1970 ж. (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
FIAN сызықтық емес лазерлік оптика саласындағы жаңа құбылысты зерттеді - сәулеленудің толқындық фронтында. Бұл үлкен жаңалық
болашақта жоғары қуатты лазерлердің физикасы мен технологиясындағы бірқатар мәселелерді шешуге мүлде жаңа және өте сәтті көзқараспен, ең алдымен, өте тар сәулені қалыптастыру және оның нысанаға өте дәл бағыттау мәселелерін шешуге мүмкіндік берді. Алғаш рет Terra-3 бағдарламасында VNIIEF пен FIAN мамандары мақсатты түрде энергияны мақсатты түрде жеткізу және жеткізу үшін толқындық фронтты пайдалануды ұсынды.
1994 жылы Н. Г. Басов Terra-3 лазерлік бағдарламасының нәтижелері туралы сұраққа жауап бере отырып, былай деді: «Ешкім атып түсіре алмайтынына сенімді болдық.
лазерлік сәулесі бар баллистикалық ракеталық оқтұмсық және біз лазерде үлкен жетістіктерге жеттік … «.
Ғылыми -техникалық кеңесте академик Е. Велихов сөйлейді. Бірінші қатарда ақшыл сұр түсте А. М. Прохоров - «Омега» бағдарламасының ғылыми жетекшісі. 1970 жылдардың аяғы. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
«Терра-3» зерттеудің кіші бағдарламалары мен бағыттары:
Terra-3 бағдарламасы бойынша LE-1 лазерлік локаторы бар 5N26 кешені:
Vympel конструкторлық бюросында 1962 жылдан бастап лазерлік локаторлардың мақсатты позицияны өлшеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз етудің ықтимал мүмкіндігі зерттелді. -Өнеркәсіптік комиссия (КСРО әскери -өнеркәсіптік кешенінің мемлекеттік органы). LE-1 код атауын алған зымыранға қарсы қорғаныс үшін эксперименттік лазерлік локаторды құру жобасы. Сары-Шаған полигонында 400 шақырымға дейінгі тәжірибелік қондырғы құру туралы шешім 1963 жылдың қыркүйегінде бекітілді.1964-1965 жж. жоба Vympel конструкторлық бюросында әзірленді (Г. Е. Тихомиров зертханасы). Радардың оптикалық жүйелерін жобалауды Мемлекеттік оптикалық институт (П. П. Захаров зертханасы) жүргізді. Нысанның құрылысы 1960 жылдардың соңында басталды.
Жоба FIAN -ның лағыл лазерлерді зерттеу мен әзірлеу жөніндегі жұмысына негізделген. Локатор қысқа уақыт ішінде радарлардың «қате өрісінде» нысандарды іздеуі керек еді, ол лазерлік локаторға мақсатты белгілеуді қамтамасыз етті, ол үшін лазерлік эмитенттің өте жоғары орташа қуаты қажет болды. Локатор құрылымының түпкілікті таңдауы лағыл лазерлеріндегі жұмыстың нақты жағдайын анықтады, оның қол жетімді параметрлері іс жүзінде бастапқыда болжанғандардан едәуір төмен болып шықты: 1 лазердің орташа қуаты күтілетін 1 орнына кВт сол жылдары шамамен 10 Вт болды. Лебедев атындағы Физикалық институттың Басов зертханасында жүргізілген эксперименттер лазерлік сигналды лазерлік күшейткіштер тізбегіндегі (каскадта) дәйекті түрде күшейту арқылы қуатты ұлғайту, бастапқыда көзделгендей, тек белгілі бір деңгейге дейін мүмкін болатынын көрсетті. Тым қуатты сәуле лазер кристалдарының өзін жойды. Кристалдардағы сәулеленудің термо-оптикалық бұрмалануына байланысты қиындықтар да туындады. Осыған байланысты радарға бір емес, 196 Г лазерді орнату қажет болды, олар жиілігі 10 Гц жиілікте 1 Дж. 2 кВт. Бұл сигналды шығарғанда да, тіркегенде де көп жолды болатын оның схемасының күрделенуіне әкелді. Нысаналы кеңістікте іздеу өрісін анықтайтын 196 лазерлік сәулелерді қалыптастыруға, қосуға және бағыттауға арналған жоғары дәлдіктегі жоғары жылдамдықты оптикалық құрылғыларды құру қажет болды. Локатордың қабылдау құрылғысында 196 арнайы әзірленген PMT массиві қолданылды. Тапсырма телескоптың үлкен көлемді жылжымалы оптикалық-механикалық жүйелерімен және локатордың оптикалық-механикалық қосқыштарымен, сондай-ақ атмосфера енгізген бұрмалаулармен байланысты қателіктермен қиындады. Локатордың оптикалық жолының жалпы ұзындығы 70 м -ге жетті және оған жүздеген оптикалық элементтер кірді - линзалар, айналар мен пластиналар, оның ішінде қозғалатындар, олардың өзара туралануын барынша дәлдікпен сақтау қажет болды.
Сары-Шаған полигонының LE-1 локаторының таратушы лазерлері (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
LE-1 лазерлік локаторының оптикалық жолының бір бөлігі, Сары-Шаған полигоны (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
1969 жылы LE-1 жобасы КСРО Қорғаныс өнеркәсібі министрлігінің Луч орталық конструкторлық бюросына берілді. Н. Д. Устинов LE-1 бас конструкторы болып тағайындалды. 1970-1971 жж LE-1 локаторының дамуы тұтастай аяқталды. Локаторды құруға қорғаныс өнеркәсібі кәсіпорындарының кең кооперациясы қатысты: LOMO мен Ленинград зауытының күшімен LE-1 үшін ТГ-1 телескопы күрделі параметрлері бойынша бірегей құрылды, бас конструктор телескоп Б. К. Ионесани (LOMO) болды. Негізгі айна диаметрі 1,3 м болатын бұл телескоп классикалық астрономиялық телескоптардан жүздеген есе жоғары жылдамдық пен үдеу кезінде жұмыс жасағанда лазер сәулесінің жоғары оптикалық сапасын қамтамасыз етті. Көптеген жаңа радиолокациялық қондырғылар құрылды: лазер сәулесін басқаруға арналған жоғары дәлдіктегі сканерлеу мен коммутация жүйесі, фотодетекторлар, электронды сигналды өңдеу мен синхрондау қондырғылары және басқа да құрылғылар. Локаторды басқару компьютерлік технологияны қолдану арқылы автоматты болды; локатор сандық деректерді беру желілерін қолдана отырып, полигонның радиолокациялық станцияларына қосылды.
Геофизика орталық конструкторлық бюросының (D. M. Khorol) қатысуымен лазерлік таратқыш жасалды, оның құрамына сол кезде өте жетілдірілген 196 лазер, оларды салқындату мен электрмен жабдықтау жүйесі кірді. LE-1 үшін жоғары сапалы лазерлік рубин кристалдарын, сызықты емес КДП кристалдарын және басқа да көптеген элементтерді өндіру ұйымдастырылды. Н. Д. Устиновтан басқа, ЛЭ-1-дің дамуына О. А. Ушаков, Г. Е. Тихомиров және С. В. Билибин жетекшілік етті.
Сары -Шаған полигонындағы КСРО әскери -өнеркәсіптік кешенінің басшылары, 1974. Көзілдірікпен орталықта - КСРО Қорғаныс өнеркәсібі министрі С. А. Зверев, сол жақта - Қорғаныс министрі А. А. Гречко мен оның орынбасары Епишев, солдан екінші - NG. Bass. (Полских С. Д., Гончарова Г. В. ССК РФ ФСУЭ «Астрофизика» ТҚҰ. Презентация. 2009).
ЛЭ -1 алаңындағы КСРО қорғаныс -өнеркәсіптік кешенінің басшылары, 1974. Бірінші қатардағы орталықта - қорғаныс министрі А. А. Гречко, оның оң жағында - Н. Г. Басов, содан кейін - КСРО қорғаныс өнеркәсібі министрі С. А. Зверев.. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Нысан құрылысы 1973 жылы басталды. 1974 жылы реттеу жұмыстары аяқталды және LE-1 локаторының ТГ-1 телескопымен объектіні сынау басталды. 1975 жылы сынақтар кезінде 100 км қашықтықта ұшақ типті нысананың сенімді орналасуына қол жеткізілді және баллистикалық зымырандар мен жер серіктерінің оқтұмсықтарын орналастыру бойынша жұмыс басталды. 1978-1980 жж LE-1 көмегімен жоғары дәлдіктегі траекторияны өлшеу және зымырандарға, оқтұмсықтар мен ғарыштық объектілерге бағыттау жүргізілді. 1979 жылы траекторияны дәл өлшеу құралы ретінде LE-1 лазерлік локаторы 03080 әскери бөліміне бірлескен қызмет көрсетуге қабылданды (КСРО Қорғаныс министрлігінің ГНИИП No 10, Сары-Шаған). 1980 жылы LE-1 локаторын құрғаны үшін Луч орталық конструкторлық бюросының қызметкерлері КСРО-ның Лениндік және Мемлекеттік сыйлықтарына ие болды. LE-1 локаторында белсенді жұмыс, соның ішінде. кейбір электрондық схемалар мен басқа да жабдықтарды жаңғыртумен 1980 жылдардың ортасына дейін жалғасты. Объектілер туралы координациялық емес ақпарат алу бойынша жұмыс жүргізілді (мысалы, нысандардың пішіні туралы ақпарат). 1984 жылдың 10 қазанында 5N26 / LE -1 лазерлік локаторы нысананың параметрлерін өлшеді - Challenger қайта пайдалануға болатын ғарыш аппараты (АҚШ) - толығырақ төмендегі Статус бөлімін қараңыз.
TTX локаторы 5N26 / LE-1:
Жолдағы лазерлер саны - 196 дана.
Жолдың оптикалық ұзындығы - 70 м
Орташа бірлік қуаты - 2 кВт
Локатордың қашықтығы - 400 км (жобаға сәйкес)
Координатты анықтау дәлдігі:
- ауқымы бойынша - 10 м аспайды (жобаға сәйкес)
- биіктікте - бірнеше доғалық секунд (жобаға сәйкес)
2004 жылғы 29 сәуірдегі спутниктік суреттің сол жағында LE-1 локаторы бар 5N26 кешенінің ғимараты, Аргун радарының төменгі сол жағында. Сары-Шаған полигонының 38-ші орны
LE-1 лазерлік локаторының ТГ-1 телескопы, Сары-Шаған полигоны (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
LE-1 лазерлік локаторының ТГ-1 телескопы, Сары-Шаған полигоны (Полских С. Д., Гончарова Г. В. ССС РФ ФСЮЭ НПО Астрофизика. Презентация. 2009).
«Терра-3» бағдарламасы бойынша фотодиссоциацияланған йод лазерлерін (VFDL) зерттеу.
Бірінші зертханалық фотодиссоциациялық лазер (PDL) 1964 жылы J. V. Каспер мен Г. С. Пиментель. Себебі талдау көрсеткендей, жарқылмен айдалатын аса қуатты лағыл лазерін құру мүмкін емес болып шықты, содан кейін 1965 жылы Н. Г. Басов пен О. Н. соққы фронтынан жоғары қуатты және жоғары энергиялы сәулеленуді қолдану идеясы. сәулелену көзі ретінде ксенонда. Сондай -ақ, баллистикалық зымыранның оқтұмсығы оқтұмсық снарядының бір бөлігінің лазерінің әсерінен тез буланудың реактивті әсерінен жеңіліске ұшырайды деп болжанған. Мұндай PDL-лер 1961 жылы С. Г. Раутиан мен И. И. Собельман тұжырымдаған физикалық идеяға негізделген, олар қуатты (лазерлік емес) сәулелену кезінде күрделі молекулалардың фотодиссоциациясы арқылы қоздырылған атомдарды немесе молекулаларды алуға болатынын теориялық түрде көрсетті. жарық ағыны … «Terra-3» бағдарламасы аясында жарылғыш FDL (VFDL) бойынша жұмыс FIAN (В. С. Зуев, VFDL теориясы), VNIIEF (Г. А. Кириллов, VFDL тәжірибелері), «Luch» орталық конструкторлық бюросымен бірлесіп басталды. GOI, GIPH және басқа кәсіпорындардың қатысуы. Қысқа уақыт ішінде жол шағын және орта үлгілерден өнеркәсіптік кәсіпорындар шығаратын жоғары энергиялы VFDL бірегей үлгілеріне өтті. Бұл лазерлер класының ерекшелігі олардың бір реттік болуы болды - VFD лазері жұмыс кезінде жарылып, толығымен жойылды.
VFDL операциясының схемасы (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
1965-1967 жылдары жүргізілген PDL-мен жасалған алғашқы эксперименттер өте жігерлендіретін нәтиже берді, ал 1969 жылдың соңына қарай ВНИИЭФ-те (Саров) С. Б басшылығымен жүздеген мың джоуль импульстік энергиясымен PDL сыналды. Сол жылдары белгілі кез келген лазерден 100 есе жоғары. Әрине, өте жоғары энергиясы бар йодты ПДЛ құруға бірден келу мүмкін болмады. Лазерлер дизайнының әр түрлі нұсқалары сыналды. Жоғары сәуле энергиясын алуға қолайлы жұмыс конструкциясын жүзеге асыруда шешуші қадам 1966 жылы жасалды, онда эксперименттік мәліметтерді зерттеу нәтижесінде FIAN мен VNIIEF ғалымдарының (1965 ж.) Ұсыныстары жойылды. Сорғы сәулелену көзі мен белсенді ортаны бөлетін кварц қабырғасы жүзеге асырылуы мүмкін. Лазердің жалпы дизайны едәуір жеңілдетті және түтік түріндегі қабықшаға дейін қысқартылды, оның ішінде немесе сыртқы қабырғасында ұзартылған жарылғыш заряд орналасқан, ал ұштарында оптикалық резонатордың айналары болған. Бұл тәсіл жұмыс қуысының диаметрі метрден асатын және ұзындығы ондаған метр болатын лазерлерді жобалауға және сынауға мүмкіндік берді. Бұл лазерлер ұзындығы шамамен 3 м стандартты секциялардан жиналған.
Біраз уақыттан кейін (1967 жылдан бастап) Vympel конструкторлық бюросында құрылған, содан кейін Луч орталық конструкторлық бюросына ауысқан В. К. Орлов басқаратын газ динамикасы мен лазерлер тобы жарылыспен айдалатын PDL -ді зерттеумен және жобалаумен сәтті айналысты.. Жұмыс барысында ондаған мәселелер қаралды: лазерлік ортада соққы мен жарық толқындарының таралу физикасынан материалдардың технологиясы мен үйлесімділігіне дейін және жоғары температура параметрлерін өлшеудің арнайы құралдары мен әдістерін құруға дейін. қуатты лазерлік сәулелену. Сонымен қатар, жарылыс технологиясының мәселелері болды: лазердің жұмысы соққы толқынының өте «тегіс» және түзу фронтын алуды талап етті. Бұл мәселе шешілді, зарядтар жасалды және оларды жару әдістері жасалды, бұл соққы толқынының қажетті тегіс фронтын алуға мүмкіндік берді. Бұл VFDL-ді құру жоғары қарқынды лазерлік сәулеленудің нысандар мен материалдар мен құрылымдарға әсерін зерттеу бойынша эксперименттерді бастауға мүмкіндік берді. Өлшеу кешенінің жұмысын Мемлекеттік оптикалық институт қамтамасыз етті (Белоусова И. М.).
VNIIEF VFD лазерлеріне арналған полигон (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
В. Л. Орловтың жетекшілігімен «Луч» VFDL орталық конструкторлық бюросы үшін модельдерді әзірлеу (ВНИИЭФ қатысуымен):
- ФО-32- 1967 жылы VFDL жарылғыш сорғымен 20 кДж импульстік энергия алынды, VFDL FO-32 коммерциялық өндірісі 1973 жылы басталды;
VFD лазерлік FO-32 (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
- ФО-21- 1968 жылы тұңғыш рет жарылғыш сорғышы бар VFDL көмегімен 300 кДж импульсінде энергия алынды, сонымен қатар 1973 жылы VFDL FO-21 өнеркәсіптік өндірісі басталды;
- F -1200 - 1969 жылы бірінші рет жарылғыш сорғымен VFDL көмегімен 1 мегаджоуль импульстік энергия алынды. 1971 жылға қарай жобалау аяқталды және 1973 жылы VFDL F-1200 өнеркәсіптік өндірісі басталды;
Мүмкін, F-1200 VFD лазерінің прототипі 1969 жылы VNIIEF-те жиналған бірінші мегаджоуль лазері болуы мүмкін (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011) …
Сол WFDL, сол орын мен уақыт. Өлшемдер бұл басқа кадр екенін көрсетеді.
TTX VFDL:
Терра-3 бағдарламасы бойынша Raman шашырауын (SRS) қолданатын лазерлерді зерттеу:
Алғашқы VFDL -ден сәулеленудің шашырауы қанағаттанарлықсыз болды - дифракциялық шектен жоғары екі ретті шамасы, бұл энергияны айтарлықтай қашықтыққа жеткізуге кедергі келтірді.1966 жылы Н. Г. Басов пен И. И. Собельман мен оның жұмысшылары мәселені екі сатылы схемамен шешуді ұсынды-«кедей» бірнеше VFDL лазерлерімен айдалатын екі сатылы Раман-шашырау комбайн лазері (Раман лазері). шашырау. Раман лазерінің жоғары тиімділігі мен оның белсенді ортасының (сұйытылған газдардың) жоғары біртектілігі жоғары тиімді екі сатылы лазерлік жүйені құруға мүмкіндік берді. Раман лазерлерінің зерттеулеріне Е. М. Земсков жетекшілік етті (Луч орталық конструкторлық бюро). 1974-1975 жылдары Луч орталық конструкторлық бюросының «командасы» FIAN мен VNIIEF-те Раман лазерлерінің физикасын зерттегеннен кейін. Қазақстандағы Сары-Шаған полигонында «АЗ» сериясының 2 каскадты жүйесімен (ФИАН, «Луч»-кейінірек «Астрофизика») эксперименттер сериясын сәтті жүргізді. Раман лазерінің шығыс айнасының радиациялық төзімділігін қамтамасыз ету үшін олар арнайы жасалған балқытылған кремнеземнен жасалған үлкен оптиканы қолдануға мәжбүр болды. VFDL лазерлерінен шығатын сәулені Раман лазеріне қосу үшін көп айналы растрлық жүйе қолданылды.
AZh-4T Раман лазерінің қуаты бір импульсте 10 кДж дейін жетті, ал 1975 жылы импульстік қуаты 90 кДж, саңылауы 400 мм, тиімділігі 70% сұйық оттегі Раман лазерлі АЖ-5Т сыналды. 1975 жылға дейін АЖ-7Т лазері Terra-3 кешенінде қолданылуы керек еді.
SRS-лазер сұйық оттегімен АЖ-5Т, 1975. Лазерлік шығыс саңылауы алдыңғы жағында көрінеді. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Раман лазеріне VDFL сәулесін енгізу үшін қолданылатын көп айналы растрлық жүйе (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Раман лазерлік сәулеленуімен жойылған шыны оптика. Жоғары тазалықтағы кварц оптикасымен ауыстырылды (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
«Терра-3» бағдарламасы бойынша материалдарға лазерлік сәулеленудің әсерін зерттеу:
Жоғары энергиялы лазерлік сәулеленудің әр түрлі объектілерге әсерін зерттеу үшін кең көлемді зерттеу бағдарламасы жүргізілді. Болат үлгілері, оптиканың әр түрлі үлгілері және әр түрлі қолданбалы объектілер «нысана» ретінде пайдаланылды. Жалпы Б. В. Замышляев объектілерге әсер етуді зерттеу бағытын басқарды, ал А. М. Бонч-Бруевич оптика сәулелену күші бойынша зерттеу бағытын басқарды. Бағдарлама бойынша жұмыс 1968 жылдан 1976 жылға дейін жүргізілді.
VEL сәулесінің қаптау элементіне әсері (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Қалыңдығы 15 см болат үлгісі. Қатты денелі лазерге әсер ету. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
VEL сәулесінің оптикаға әсері (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің жасалу тарихынан. Презентация. 2011).
Жоғары энергиялы СО2 лазерінің ұшақ үлгісіне әсері, NPO Almaz, 1976 (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
«Терра-3» бағдарламасы бойынша жоғары энергиялы электр разрядты лазерлерді зерттеу:
Қайта қолдануға болатын электр разрядты PDLs үшін өте қуатты және ықшам импульсті электр тогының көзі қажет болды. Осындай дереккөз ретінде А. И. Павловский басқаратын ВНИИЭФ тобы басқа мақсаттар үшін жасаған жарылғыш магниттік генераторларды қолдану туралы шешім қабылданды. Бұл жұмыстардың шығу тегі А. Д. Сахаровтың да болғанын айта кету керек. Жарылғыш магниттік генераторлар (әйтпесе олар магнито-кумулятивті генераторлар деп аталады), кәдімгі ПД лазерлері сияқты, заряды жарылған кезде жұмыс кезінде жойылады, бірақ олардың құны лазердің бағасынан бірнеше есе төмен. А. И. Павловский мен әріптестері электрлік разрядты химиялық фотодиссоциациялау лазерлері үшін арнайы жасалған жарылғыш-магниттік генераторлар 1974 жылы импульсіне шамамен 90 кДж сәулелік энергиясы бар эксперименттік лазерді жасауға өз үлесін қосты. Бұл лазердің сынақтары 1975 жылы аяқталды.
1975 жылы В. К. Орлов басқаратын Луч орталық конструкторлық бюросының дизайнерлер тобы екі сатылы схемамен (SRS) жарылғыш WFD лазерлерінен бас тартып, оларды электр разрядты PD лазерлеріне ауыстыруды ұсынды. Бұл кешеннің жобасын келесі қайта қарауды және түзетуді қажет етті. Импульстік энергиясы 1 мДж болатын FO-13 лазерін қолдану керек еді.
ВНИИЭФ құрастырған үлкен электр разрядты лазерлер.
«Терра-3» бағдарламасы бойынша жоғары энергиялы электронды-сәулелік басқарылатын лазерлерді зерттеу:
Электрондық сәулемен иондалуы бар мегаватт класты 3D01 жиілікті импульсті лазермен жұмыс «Луч» орталық конструкторлық бюросында Н. Г. Басовтың бастамасымен және қатысуымен басталып, кейін ОКБ Радугада бөлек бағытқа бұрылды. «(кейінірек - GNIILTs» Raduga «) Г. Г. Долгова -Савельеваның басшылығымен. 1976 жылы электронды сәулемен басқарылатын СО2 лазерімен жүргізілген эксперименттік жұмыста 200 Гц дейінгі қайталау жиілігінде орташа қуаты шамамен 500 кВт қол жеткізілді. «Жабық» газ-динамикалық циклі бар схема қолданылды. Кейінірек жетілдірілген жиілік-импульсті лазер KS-10 құрылды («Астрофизика» орталық конструкторлық бюросы, Н. В. Чебуркин).
3D01 жиілікті импульсті электроионизация лазері. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
5N76 «Терра-3» ғылыми-тәжірибелік ату кешені:
1966 жылы Vympel конструкторлық бюросы О. А. Ушаковтың жетекшілігімен Terra-3 эксперименттік полигондық кешенінің жобасының жобасын әзірлеуге кірісті. Дизайн жобасы бойынша жұмыс 1969 жылға дейін жалғасты. Әскери инженер Н. Н. Шахонский құрылымдардың дамуының тікелей жетекшісі болды. Кешенді орналастыру Сары-Шағандағы зымыранға қарсы қорғаныс алаңында жоспарланған болатын. Кешен жоғары баллистикалық зымырандардың оқтұмсықтарын жою бойынша эксперименттер жүргізуге арналған. Кешеннің жобасы 1966-1975 жылдар аралығында бірнеше рет түзетілді. 1969 жылдан бастап Terra-3 кешенінің дизайнын М. Г. Васиннің басшылығымен Луч орталық конструкторлық бюросы жүргізді. Кешен бағыттау жүйесінен едәуір қашықтықта (шамамен 1 км) орналасқан негізгі лазерлі екі сатылы Раман лазерінің көмегімен жасалуы керек еді. Бұл VFD лазерлерінде шығару кезінде 30 тоннаға дейін жарылғыш затты қолдануы керек еді, бұл бағыттау жүйесінің дәлдігіне әсер етуі мүмкін болды. Сондай -ақ, VFD лазерлерінің фрагменттерінің механикалық әсерінің болмауын қамтамасыз ету қажет болды. Раман лазерінен гидравликалық жүйеге сәулелену жер астындағы оптикалық канал арқылы берілуі керек еді. Ол AZh-7T лазерін қолдануы керек еді.
1969 жылы КСРО Қорғаныс министрлігінің No 10 ГНИИП-те (03080 әскери бөлімі, Сары-Шаған зымыранға қарсы қорғаныс полигоны) No38 учаскеде (06544 әскери бөлімі) лазерлік тақырыптар бойынша эксперименттік жұмыстарға арналған объектілердің құрылысы басталды. 1971 жылы кешеннің құрылысы техникалық себептерге байланысты уақытша тоқтатылды, бірақ 1973 жылы, мүмкін, жобаны түзеткеннен кейін, қайта жалғасты.
Техникалық себептер (дереккөз бойынша - Зарубин П. В. «Академик Басов …») лазерлік сәулеленудің микрондық толқын ұзындығында сәулені салыстырмалы түрде кішігірім аймаққа шоғырландыру іс жүзінде мүмкін еместігіне негізделді. Анау. егер нысан 100 км -ден астам қашықтықта болса, онда шашырау нәтижесінде атмосферадағы оптикалық лазерлік сәулеленудің табиғи бұрыштық дивергенциясы 0, 0001 градус. Бұл КСРО Ғылым академиясының Томскідегі Сібір бөлімшесі жанындағы Атмосфералық оптика институтында Акад басқарған лазерлік қаруды жасау бағдарламасын жүзеге асыруды қамтамасыз ету үшін арнайы құрылған. В. Е. Зуев. Бұдан шығатыны, 100 км қашықтықтағы лазерлік сәулелену нүктесінің диаметрі кемінде 20 метр болады, ал жалпы қуаты 1 МДж 1 шаршы см аумақтағы энергия тығыздығы аз болады. 0,1 Дж / см 2 артық. Бұл тым аз - зымыранға тию үшін (оның ішінде 1 см2 тесік жасау үшін, оның қысымын төмендету үшін) 1 кДж / см2 артық қажет. Егер бастапқыда кешенде VFD лазерлерін қолдану керек болса, онда сәулені шоғырландыру мәселесі анықталғаннан кейін, әзірлеушілер Раман шашырауына негізделген екі сатылы комбайн лазерлерін қолдана бастады.
Бағыттау жүйесін жобалауды GOI (П. П. Захаров) LOMO -мен бірге жүргізді (Р. М. Кашерининов, Б. Я. Гутников). Жоғары дәлдіктегі айналмалы тірек большевиктер зауытында жасалды. Бауман атындағы Мәскеу мемлекеттік техникалық университетінің қатысуымен орталық дәлдеу автоматикасы мен гидравликасы ғылыми-зерттеу институты мойынтіректерді айналдыруға арналған жоғары дәлдіктегі жетектер мен кері соққысыз беріліс қорабын жасады. Негізгі оптикалық жол толығымен айнада жасалды және радиациямен жойылатын мөлдір оптикалық элементтерден тұрды.
1975 жылы В. К. Орлов басқаратын Луч орталық конструкторлық бюросының дизайнерлер тобы екі сатылы схемамен (SRS) жарылғыш WFD лазерлерінен бас тартып, оларды электр разрядты PD лазерлеріне ауыстыруды ұсынды. Бұл кешеннің жобасын келесі қайта қарауды және түзетуді қажет етті. Импульстік энергиясы 1 мДж болатын FO-13 лазерін қолдану керек еді. Сайып келгенде, жауынгерлік лазерлері бар қондырғылар ешқашан аяқталған жоқ және пайдалануға берілді. Тек кешеннің нұсқаулық жүйесі құрылды және қолданылды.
КСРО Ғылым академиясының академигі Б. В. Бункин (Алмаз НПО) «объект 2506» («Омега» зениттік қорғаныс қару -жарақтарының «Омега» кешені - CWS PSO), «объект 2505» (CWS ABM) эксперименттік жұмыстарының бас конструкторы болып тағайындалды. және ПКО «Терра -3») - КСРО ҒА корреспондент -мүшесі Н. Д. Устинов («Луч» орталық конструкторлық бюросы). Ғылыми жетекшісі - КСРО ҒА вице -президенті академик Е. П. Велихов. 03080 әскери бөлімінен ПСО мен зымыранға қарсы қорғаныстың лазерлік құралдарының алғашқы прототиптерінің жұмысына талдау жасай отырып, 1-ші бөлімнің 4-ші бөлімінің бастығы, инженер-подполковник Г. И. Семенихин басқарды. қаруды және әскери техниканы лазер көмегімен жаңа физикалық принциптер бойынша басқарма бастығы жасады, ол 1980 жылы осы цикл үшін Лениндік сыйлықтың лауреаты атанды, полковник Ю. В. Рубаненко. «Объект 2505» («Терра- 3 «), ең алдымен, 5Ж16К бақылау -атыс позициясында (КОП) және» Г «мен» Д «аймақтарында. 1973 жылдың қарашасында КОП -та алғашқы тәжірибелік жауынгерлік операция жүргізілді. полигон жағдайында жұмыс істеу. 1974 жылы жаңа физикалық принциптер бойынша қару жасау бойынша жүргізілген жұмыстарды қорытындылау үшін «G аймағындағы» полигонында КСРО -ның бүкіл өнеркәсібі осы салада әзірленген соңғы құралдарды көрсететін көрме ұйымдастырылды. Көрмеге КСРО Қорғаныс министрі Кеңес Одағының Маршалы А. А. Гречко. Жауынгерлік жұмыстар арнайы генератордың көмегімен жүргізілді. Жауынгерлік экипажды подполковник И. В. Никулин басқарды. Алғаш рет полигонда бес тиындық монетаның нысанасы қысқа қашықтықта лазермен атылды.
1969 жылы Terra-3 кешенінің бастапқы жобасы, 1974 жылы соңғы жобасы және кешеннің енгізілген компоненттерінің көлемі. (Зарубин П. В., Польских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Табыстар 5N76 «Терра-3» эксперименттік жауынгерлік лазерлік кешенін құру бойынша тездетілген жұмысқа қол жеткізді. Кешен 41 / 42В корпусынан тұрды (оңтүстік ғимарат, кейде оны «41-ші алаң» деп атайды), онда үш M-600 компьютерлеріне негізделген командалық-есептеу орталығы, 5N27 дәл лазерлік локатор-LE-1 / 5N26 аналогы лазерлік локатор (жоғарыдан қараңыз), деректерді беру жүйесі, әмбебап уақыт жүйесі, арнайы техникалық жабдықтар жүйесі, байланыс, сигнализация. Бұл объектідегі сынақ жұмыстарын 3 -ші тест кешенінің 5 -ші бөлімі (бөлім бастығы, полковник И. В. Никулин) жүргізді. Алайда, 5N76 кешенінде таршылық кешеннің техникалық сипаттамаларын енгізу үшін қуатты арнайы генераторды құрудағы артта қалушылық болды. Жауынгерлік алгоритмді тексеру үшін қол жеткізілген сипаттамалары бар эксперименталды генератор модулін (CO2 лазері бар тренажер?) Орнату туралы шешім қабылданды. Бұл модуль үшін 41 / 42В корпусынан алыс емес 6А (оңтүстік-солтүстік ғимарат, кейде «Терра-2» деп аталатын) ғимаратын салу қажет болды. Арнайы генератор мәселесі ешқашан шешілген жоқ. Жауынгерлік лазерге арналған құрылым «41 -учаскенің» солтүстігінде тұрғызылды, оған коммуникациялары бар туннель мен деректерді беру жүйесі әкелді, бірақ жауынгерлік лазерді орнату жүзеге асырылмады.
Эксперименттік диапазонды лазерлік қондырғы нақты лазерлерден (рубин - 19 рубиндік лазерлердің жиынтығы және СО2 лазері), сәулелік бағыттау мен ұстау жүйесінен, бағыттау жүйесінің жұмысын қамтамасыз етуге арналған ақпараттық кешеннен тұрды. координаттардың мақсаттарын дәл анықтауға арналған жоғары дәлдіктегі 5H27 лазерлік локатор. 5N27 мүмкіндіктері мақсатқа дейінгі диапазонды анықтап қана қоймай, оның траекториясы бойынша, объектінің пішіні, өлшемі бойынша дәл сипаттамаларды алуға мүмкіндік берді (координатталмаған ақпарат). 5N27 көмегімен ғарыш объектілеріне бақылау жүргізілді. Кешен лазер сәулесін нысанаға бағыттаған сәуленің нысанаға әсері бойынша сынақтар жүргізді. Кешеннің көмегімен аз қуатты лазер сәулесін аэродинамикалық нысандарға бағыттау және атмосферада лазер сәулесінің таралу процестерін зерттеу бойынша зерттеулер жүргізілді.
Бағыттау жүйесін сынау 1976-1977 жылдары басталды, бірақ негізгі ату лазерлері бойынша жұмыс жобалау кезеңінен шықпады, ал КСРО Қорғаныс өнеркәсібі министрі С. А. Зверевпен бірқатар кездесулерден кейін Терраны жабу туралы шешім қабылданды. - 3 «. 1978 жылы КСРО Қорғаныс министрлігінің келісімімен 5N76 «Терра-3» кешенін құру бағдарламасы ресми түрде жабылды.
Орнату іске қосылмады және толық жұмыс істемеді, ол жауынгерлік тапсырмаларды шешпеді. Кешен құрылысы толық аяқталған жоқ - бағыттау жүйесі толық орнатылды, бағыттау жүйесінің локаторының көмекші лазерлері мен күш сәулесінің симуляторы орнатылды. 1989 жылға қарай лазерлік тақырыптар бойынша жұмыс қысқара бастады. 1989 жылы Велиховтың бастамасымен Terra-3 қондырғысы американдық ғалымдар тобына көрсетілді.
5N76 «Терра-3» кешенінің 41 / 42В құрылыс схемасы.
5H76 «Terra-3» кешенінің 41 / 42В корпусының негізгі бөлігі-бағыттау жүйесі мен қорғаныс күмбезінің телескопы, сурет американдық делегацияның объектіге сапары кезінде түсірілген, 1989 ж.
Лазерлік локаторы бар «Терра-3» кешенінің бағыттау жүйесі (Зарубин П. В., Полских С. В. КСРО-да жоғары энергиялы лазерлер мен лазерлік жүйелердің құрылу тарихынан. Презентация. 2011).
Күй: КСРО
- 1964 - Н. Г. Басов пен О. Н. Крохин GS BR лазермен соғу идеясын тұжырымдады.
- 1965 жылдың күзі - КОКП Орталық Комитетіне лазерлік зымыранға қарсы қорғанысты эксперименттік зерттеудің қажеттілігі туралы хат.
- 1966 - Terra -3 бағдарламасы бойынша жұмыс басталды.
- 1984 ж 10 қазан - 5N26 / LE -1 лазерлік локаторы - қайта қолданылатын Challenger ғарыш аппараты (АҚШ) нысанасының параметрлерін өлшеді. 1983 жылдың күзінде Кеңес Одағының Маршалы Д. Ф. Устинов АБМ мен ПКО әскерлерінің қолбасшысы Ю. Вотинцевке «шаттлды» сүйемелдеу үшін лазерлік кешенді қолдануды ұсынды. Ол кезде 300 маманнан тұратын топ кешенді жетілдіру жұмыстарын жүргізді. Бұл туралы Ю. Вотинцев Қорғаныс министріне хабарлады. 1984 жылы 10 қазанда Challenger шаттлінің (АҚШ) 13-ші рейсі кезінде, оның орбиталық орбитасы Сары-Шаған полигонының аймағында болған кезде, эксперимент лазерлік қондырғы жұмыс кезінде анықталды. ең аз радиациялық қуаты бар режим. Ғарыш кемесінің орбиталық биіктігі ол кезде 365 км, көлбеу анықтау мен бақылау диапазоны 400-800 км болды. Лазер қондырғысының дәл мақсатты белгіленуін Argun радарлық өлшеу кешені шығарды.
Кейін «Челленджер» экипажы хабарлағандай, Балқаш ауданының үстінен ұшу кезінде кеме байланысын кенеттен үзді, жабдықта ақаулар пайда болды, ғарышкерлердің өздері нашар сезінді. Америкалықтар оны шеше бастады. Көп ұзамай олар экипажға КСРО тарапынан қандай да бір жасанды әсер етілгенін түсінді және олар ресми наразылық жариялады. Ізгілікті ойларға сүйене отырып, болашақта Шатлды алып жүру үшін лазерлік қондырғы, тіпті энергетикалық әлеуеті жоғары полигонның радиотехникалық кешендерінің бір бөлігі қолданылмады. 1989 жылдың тамызында американдық делегацияға лазерді объектіге бағыттауға арналған лазерлік жүйенің бір бөлігі көрсетілді.
