Kopš to izveides lāzeri tiek uzskatīti par ieročiem, kas var radīt revolūciju cīņā. Kopš 20. gadsimta vidus lāzeri ir kļuvuši par zinātniskās fantastikas filmu, superkaravīru ieroču un starpzvaigžņu kuģu neatņemamu sastāvdaļu.
Tomēr, kā tas bieži notiek praksē, lieljaudas lāzeru attīstība saskārās ar lielām tehniskām grūtībām, kas noveda pie tā, ka līdz šim militāro lāzeru galvenā niša ir kļuvusi par to izmantošanu izlūkošanas, mērķēšanas un mērķa noteikšanas sistēmās. Neskatoties uz to, darbs pie kaujas lāzeru izveides vadošajās pasaules valstīs praktiski neapstājās, programmas jaunu lāzera ieroču paaudžu radīšanai aizstāja viena otru.
Iepriekš mēs pārbaudījām dažus lāzeru izstrādes un lāzera ieroču radīšanas posmus, kā arī attīstības stadijas un pašreizējo situāciju gaisa spēku, lāzera ieroču izveidošanai gaisa spēkiem, sauszemes spēkiem un pretgaisa aizsardzībai, lāzera ieroči jūras spēkiem. Šobrīd programmu intensitāte lāzera ieroču radīšanai dažādās valstīs ir tik augsta, ka vairs nav šaubu, ka tie drīz parādīsies kaujas laukā. Un nebūs tik viegli pasargāt sevi no lāzera ieročiem, kā daži domā, vismaz ar sudrabu to noteikti nebūs iespējams izdarīt.
Ja uzmanīgi aplūkosit lāzera ieroču attīstību ārvalstīs, pamanīsit, ka lielākā daļa no piedāvātajām mūsdienu lāzeru sistēmām tiek īstenotas, pamatojoties uz šķiedru un cietvielu lāzeriem. Turklāt lielākoties šīs lāzera sistēmas ir paredzētas taktisku problēmu risināšanai. To izejas jauda pašlaik svārstās no 10 kW līdz 100 kW, bet nākotnē to var palielināt līdz 300-500 kW. Krievijā praktiski nav informācijas par darbu pie taktiskās klases kaujas lāzeru izveides, mēs runāsim par iemesliem, kāpēc tas notiek tālāk.
2018. gada 1. martā Krievijas prezidents Vladimirs Putins, vēstot Federālajai asamblejai, kopā ar vairākām citām izrāvienu ieroču sistēmām paziņoja par Peresvet lāzera kaujas kompleksu (BLK), kura lielums un paredzētais mērķis nozīmē tā izmantošana stratēģisku uzdevumu risināšanai.
Peresvet kompleksu ieskauj noslēpumainības plīvurs. Citu jaunāko veidu ieroču (Dagger, Avangard, Zircon, Poseidon kompleksi) īpašības tika izteiktas vienā vai otrā pakāpē, kas daļēji ļauj spriest par to mērķi un efektivitāti. Tajā pašā laikā netika sniegta konkrēta informācija par Peresvet lāzera kompleksu: ne uzstādītā lāzera veids, ne tā enerģijas avots. Attiecīgi nav informācijas par kompleksa kapacitāti, kas, savukārt, neļauj izprast tā reālās iespējas un tai izvirzītos mērķus un uzdevumus.
Lāzera starojumu var iegūt desmitiem, varbūt pat simtiem veidu. Tātad, kāda metode lāzera starojuma iegūšanai tiek ieviesta jaunākajā Krievijas BLK "Peresvet"? Lai atbildētu uz jautājumu, mēs apsvērsim dažādas Peresvet BLK versijas un novērtēsim to ieviešanas varbūtības pakāpi.
Tālāk sniegtā informācija ir autora pieņēmumi, kuru pamatā ir informācija no atklātiem avotiem, kas ievietoti internetā
BLK "Peresvet". Izpildes numurs 1. Šķiedru, cietvielu un šķidri lāzeri
Kā minēts iepriekš, lāzera ieroču radīšanas galvenā tendence ir kompleksu izstrāde, pamatojoties uz optisko šķiedru. Kāpēc tas notiek? Tā kā ir viegli mērogot lāzera instalāciju jaudu, pamatojoties uz šķiedru lāzeriem. Izmantojot 5-10 kW moduļu paketi, iegūstiet 50-100 kW starojumu pie izejas.
Vai Peresvet BLK var īstenot, pamatojoties uz šīm tehnoloģijām? Ļoti iespējams, ka tā nav. Galvenais iemesls tam ir tas, ka perestroikas gados vadošais šķiedru lāzeru izstrādātājs IRE-Polyus zinātniskā un tehniskā asociācija "aizbēga" no Krievijas, uz kuras pamata tika izveidota, reģistrēta starptautiskā korporācija IPG Photonics Corporation. ASV un tagad ir pasaules līderis nozarē.liels jaudas šķiedru lāzeri. Starptautiskā uzņēmējdarbība un IPG Photonics Corporation galvenā reģistrācijas vieta nozīmē stingru paklausību ASV tiesību aktiem, kas, ņemot vērā pašreizējo politisko situāciju, nenozīmē kritisko tehnoloģiju nodošanu Krievijai, kas, protams, ietver tehnoloģijas augstas jaudas lāzeri.
Vai Krievijā šķiedru lāzerus var izstrādāt citas organizācijas? Varbūt, bet maz ticams, vai arī tie ir mazjaudas produkti. Šķiedru lāzeri ir ienesīgs komerciāls produkts; tādēļ, ja tirgū nav lieljaudas vietējo šķiedru lāzeru, tas, visticamāk, norāda uz to faktisko neesamību.
Līdzīga situācija ir ar cietvielu lāzeriem. Jādomā, ka no tiem ir grūtāk īstenot sērijveida risinājumu; tomēr tas ir iespējams, un ārvalstīs tas ir otrs izplatītākais risinājums pēc šķiedru lāzeriem. Nevarēja atrast informāciju par Krievijā ražotajiem lieljaudas rūpnieciskajiem cietvielu lāzeriem. Darbs ar cietvielu lāzeriem tiek veikts Lāzera fizikas pētījumu institūtā RFNC-VNIIEF (ILFI), tāpēc teorētiski Peresvet BLK var uzstādīt cietvielu lāzeru, taču praksē tas ir maz ticams, jo sākumā visdrīzāk parādītos kompaktāki lāzera ieroču paraugi vai eksperimentālas iekārtas.
Vēl mazāk informācijas ir par šķidro lāzeru, lai gan ir informācija, ka tiek izstrādāts šķidrā kara lāzers (vai tas tika izstrādāts, bet vai tas tika noraidīts?) ASV kā daļa no programmas HELLADS (High Energy Liquid Laser Area Defense System, "Aizsardzības sistēma, kuras pamatā ir šķidrs augstas enerģijas lāzers"). Jādomā, ka šķidro lāzeru priekšrocība ir spēja atdzist, bet zemāka efektivitāte (efektivitāte) salīdzinājumā ar cietvielu lāzeriem.
2017. gadā parādījās informācija par Poliusa pētniecības institūta izvietošanu konkursā par pētniecības darba (P&A) neatņemamu sastāvdaļu, kura mērķis ir izveidot mobilo lāzeru kompleksu, lai apkarotu maza izmēra bezpilota lidaparātus (UAV). dienas un krēslas apstākļi. Kompleksam vajadzētu sastāvēt no izsekošanas sistēmas un mērķa lidojuma trajektoriju izveides, nodrošinot mērķa noteikšanu lāzera starojuma vadības sistēmai, kuras avots būs šķidrais lāzers. Interesanta ir prasība, kas norādīta darba pārskatā par šķidrā lāzera izveidi, un vienlaikus prasība par jaudas šķiedru lāzera klātbūtni kompleksā. Vai nu tas ir nepareizs nospiedums, vai arī ir izstrādāts (izstrādāts) jauna veida šķiedru lāzers ar šķidru aktīvo vidi šķiedrā, kas apvieno šķidrā lāzera priekšrocības dzesēšanas ērtības ziņā un šķiedru lāzeru, apvienojot emitētāju iepakojumi.
Šķiedru, cietvielu un šķidro lāzeru galvenās priekšrocības ir to kompaktums, partijas jaudas palielināšanas iespēja un viegla integrācija dažādu klašu ieročos. Tas viss ir atšķirībā no BLK "Peresvet" lāzera, kas nepārprotami tika izstrādāts nevis kā universāls modulis, bet gan kā risinājums, kas izgatavots "ar vienu mērķi, saskaņā ar vienu koncepciju". Tāpēc BLK "Peresvet" ieviešanas varbūtību versijā Nr. 1, pamatojoties uz šķiedru, cietvielu un šķidro lāzeru, var novērtēt kā zemu
BLK "Peresvet". Izpildes numurs 2. Gāzes dinamiskie un ķīmiskie lāzeri
Gāzes dinamiskos un ķīmiskos lāzerus var uzskatīt par novecojušu risinājumu. To galvenais trūkums ir nepieciešamība pēc liela daudzuma palīgmateriālu, kas nepieciešami reakcijas uzturēšanai, kas nodrošina lāzera starojuma saņemšanu. Neskatoties uz to, tieši ķīmiskie lāzeri bija visattīstītākie XX gadsimta 70. - 80. gadu attīstībā.
Acīmredzot pirmo reizi PSRS un ASV tika iegūtas nepārtrauktas starojuma jaudas, kas pārsniedz 1 megavatu, ar gāzu dinamiskiem lāzeriem, kuru darbības pamatā ir apsildāmu gāzu masu adiabātiska dzesēšana, kas pārvietojas virsskaņas ātrumā.
PSRS kopš XX gadsimta 70. gadu vidus, pamatojoties uz lidmašīnu Il-76MD, tika izstrādāts gaisa lāzera komplekss A-60, kas, iespējams, bija bruņots ar lāzeru RD0600 vai tā analogu. Sākotnēji komplekss bija paredzēts, lai apkarotu automātiskus dreifējošus gaisa balonus. Kā ierocis bija jāuzstāda megavatu klases nepārtraukts gāzu dinamisks CO lāzers, ko izstrādājis Khimavtomatika Design Bureau (KBKhA). Pārbaužu ietvaros tika izveidota GDT stenda paraugu saime ar starojuma jaudu no 10 līdz 600 kW. GDT trūkumi ir garais starojuma viļņa garums 10,6 μm, kas nodrošina augstu lāzera staru difrakcijas novirzi.
Vēl lielākas starojuma jaudas tika iegūtas ar ķīmiskiem lāzeriem, kuru pamatā ir deitērija fluorīds, un ar skābekļa-joda (joda) lāzeriem (COIL). Jo īpaši ASV Stratēģiskās aizsardzības iniciatīvas (SDI) programmas ietvaros tika izveidots ķīmiskais lāzers, kura pamatā ir deitērija fluorīds un kura jauda ir vairāki megavati; ASV Nacionālās pretraķešu aizsardzības pretraķešu aizsardzības (NMD) ietvaros) programma, Boeing ABL (AirBorne Laser) aviācijas komplekss ar skābekļa-joda lāzeru, kura jauda ir aptuveni 1 megavatu.
VNIIEF ir izveidojis un pārbaudījis pasaulē visspēcīgāko pulsējošo ķīmisko lāzeru, reaģējot uz fluoru ar ūdeņradi (deitēriju), izstrādājis atkārtotu impulsu lāzeru, kura starojuma enerģija ir vairāki kJ uz impulsu, impulsa atkārtošanās biežums 1–4 Hz, un starojuma novirze tuvu difrakcijas robežai un efektivitāte aptuveni 70% (augstākais sasniegtais lāzeriem).
Laika posmā no 1985. līdz 2005. gadam. lāzeri tika izstrādāti fluora ķēdes reakcijā ar ūdeņradi (deitēriju), kur sēra heksafluorīds SF6 tika izmantots kā fluora saturoša viela, disociējot elektriskā izlādē (fotodisociācijas lāzers?). Lai nodrošinātu lāzera ilgstošu un drošu darbību atkārtota impulsa režīmā, ir izveidotas iekārtas ar slēgtu darba maisījuma maiņas ciklu. Tiek parādīta iespēja iegūt radiācijas novirzi tuvu difrakcijas robežai, impulsa atkārtošanās ātrumu līdz 1200 Hz un vidējo starojuma jaudu vairākus simtus vatu.
Gāzes dinamiskajiem un ķīmiskajiem lāzeriem ir ievērojams trūkums, vairumā risinājumu ir jānodrošina "munīcijas" krājuma papildināšana, kas bieži sastāv no dārgām un toksiskām sastāvdaļām. Ir arī jātīra izplūdes gāzes, kas rodas lāzera darbības rezultātā. Kopumā gāzu dinamiskos un ķīmiskos lāzerus ir grūti saukt par efektīvu risinājumu, tāpēc vairums valstu ir pārgājuši uz šķiedru, cietvielu un šķidro lāzeru izstrādi.
Ja mēs runājam par lāzeru, kura pamatā ir fluora ķēdes reakcija ar deitēriju, kas disociējas elektriskā izlādē, ar slēgtu darba maisījuma maiņas ciklu, tad 2005. gadā tika iegūtas jaudas aptuveni 100 kW, tas ir maz ticams ka šajā laikā tos varēja panākt līdz megavatu līmenim.
Attiecībā uz Peresvet BLK jautājums par gāzes dinamiskā un ķīmiskā lāzera uzstādīšanu uz tā ir diezgan pretrunīgs. No vienas puses, Krievijā par šiem lāzeriem ir vērojama būtiska attīstība. Internetā parādījās informācija par A 60 - A 60M aviācijas kompleksa uzlabotas versijas izstrādi ar 1 MW lāzeru. Tiek teikts arī par "Peresvet" kompleksa novietošanu uz lidmašīnas pārvadātāja ", kas var būt šīs pašas medaļas otrā puse. Tas ir, sākumā viņi varēja izveidot jaudīgāku zemes kompleksu, pamatojoties uz gāzu dinamisko vai ķīmisko lāzeru, un tagad, sekojot pieveiktajam ceļam, uzstādīt to lidmašīnas nesējā.
"Peresvet" izveidi veica kodolcentra speciālisti Sarovā, Krievijas Federālajā kodolcentrā-Viskrievijas Eksperimentālās fizikas pētniecības institūtā (RFNC-VNIIEF), jau minētajā Lāzera fizikas pētījumu institūtā. cita starpā izstrādā gāzu dinamiskos un skābekļa joda lāzerus …
No otras puses, lai ko arī teiktu, gāzu dinamiskie un ķīmiskie lāzeri ir novecojuši tehniski risinājumi. Turklāt aktīvi cirkulē informācija par kodolenerģijas avota klātbūtni Peresvet BLK, lai darbinātu lāzeru, un Sarovā viņi vairāk nodarbojas ar jaunāko izrāvienu tehnoloģiju radīšanu, kas bieži vien ir saistītas ar kodolenerģiju.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, var pieņemt, ka Peresvet BLK ieviešanas varbūtību izpildē Nr. 2, pamatojoties uz gāzu dinamiskiem un ķīmiskiem lāzeriem, var novērtēt kā mērenu
Kodolpumpēti lāzeri
Sešdesmito gadu beigās PSRS sākās darbs, lai izveidotu lieljaudas kodolpumpētus lāzerus. Sākumā speciālisti no VNIIEF, I. A. E. Kurčatovs un Maskavas Valsts universitātes Kodolfizikas pētniecības institūts. Tad viņiem pievienojās zinātnieki no MEPhI, VNIITF, IPPE un citiem centriem. 1972. gadā VNIIEF ierosināja hēlija un ksenona maisījumu ar urāna skaldīšanas fragmentiem, izmantojot VIR 2 impulsa reaktoru.
1974.-1976. tiek veikti eksperimenti ar TIBR-1M reaktoru, kurā lāzera starojuma jauda bija aptuveni 1–2 kW. 1975. gadā, pamatojoties uz impulsu reaktoru VIR-2, tika izstrādāta divkanālu lāzera iekārta LUNA-2, kas vēl darbojās 2005. gadā, un iespējams, ka tā joprojām darbojas. 1985. gadā objektā LUNA-2M pirmo reizi pasaulē tika iesūknēts neona lāzers.
Astoņdesmito gadu sākumā VNIIEF zinātnieki, lai izveidotu kodola lāzera elementu, kas darbojas nepārtrauktā režīmā, izstrādāja un izgatavoja 4 kanālu lāzera moduli LM-4. Sistēmu ierosina neitronu plūsma no BIGR reaktora. Ražošanas ilgumu nosaka reaktora apstarošanas impulsa ilgums. Pirmo reizi pasaulē praksē tika demonstrēta cw lāzēšana ar lāzeriem, kas tiek sūknēti ar kodolenerģiju, un tika pierādīta šķērseniskās gāzes cirkulācijas metodes efektivitāte. Lāzera starojuma jauda bija aptuveni 100 W.
2001. gadā LM-4 vienība tika modernizēta un saņēma apzīmējumu LM-4M / BIGR. Daudzelementu kodollāzera ierīces darbība nepārtrauktā režīmā tika demonstrēta pēc 7 gadu objekta saglabāšanas, neaizvietojot optiskos un degvielas elementus. Uzstādīšanu LM-4 var uzskatīt par reaktora-lāzera (RL) prototipu, kam piemīt visas tā īpašības, izņemot pašpietiekamas kodolreakcijas iespēju.
2007. gadā LM-4 moduļa vietā ekspluatācijā tika nodots astoņu kanālu lāzera modulis LM-8, kurā tika nodrošināta secīga četru un divu lāzera kanālu pievienošana.
Lāzera reaktors ir autonoma ierīce, kas apvieno lāzera sistēmas un kodolreaktora funkcijas. Lāzera reaktora aktīvā zona ir noteikta skaita lāzera šūnu kopums, kas noteiktā veidā ievietots neitronu moderatora matricā. Lāzera šūnu skaits var svārstīties no simtiem līdz vairākiem tūkstošiem. Kopējais urāna daudzums svārstās no 5-7 kg līdz 40-70 kg, lineārie izmēri 2-5 m.
VNIIEF tika veikti provizoriski aprēķini par dažādu lāzera reaktoru versiju galvenajiem enerģētiskajiem, kodolfizikālajiem, tehniskajiem un darbības parametriem ar lāzera jaudu no 100 kW un lielāku, kas darbojas no sekundes daļām līdz nepārtrauktam režīmam. Mēs uzskatījām par lāzera reaktoriem ar siltuma uzkrāšanos reaktora kodolā palaišanas laikā, kuru ilgumu ierobežo pieļaujamā serdes sildīšana (siltumietilpības radars) un nepārtraukts radars ar siltumenerģijas noņemšanu ārpus kodola.
Jādomā, ka lāzera reaktoram ar lāzera jaudu aptuveni 1 MW vajadzētu saturēt aptuveni 3000 lāzera šūnu.
Krievijā intensīvs darbs ar kodolpumpētiem lāzeriem tika veikts ne tikai VNIIEF, bet arī federālajā valsts vienotajā uzņēmumā “Krievijas Federācijas Valsts zinātniskais centrs - Fizikas un enerģētikas institūts, kas nosaukts A. I. Leipunsky”, par ko liecina patents RU 2502140“Reaktora-lāzera instalācijas ar tiešu sūknēšanu ar skaldīšanas fragmentiem”izveidošanai.
Krievijas Federācijas Valsts pētniecības centra IPPE speciālisti ir izstrādājuši impulsa reaktora-lāzera sistēmas enerģijas modeli-kodolsūknētu optisko kvantu pastiprinātāju (OKUYAN).
Atgādinot Krievijas aizsardzības ministra vietnieka Jurija Borisova paziņojumu pagājušā gada intervijā laikrakstam "Krasnaja Zvezda", mēs varam teikt, ka Peresvet BLK ir aprīkots nevis ar maza izmēra kodolreaktoru, kas apgādā lāzeru ar elektrību, bet gan ar reaktoru-lāzeru, kurā skaldīšanas enerģija tiek tieši pārvērsta lāzera starojumā.
Šaubas rada tikai iepriekš minētais priekšlikums izvietot lidmašīnā Peresvet BLK. Neatkarīgi no tā, kā jūs nodrošināt pārvadātāja lidmašīnas uzticamību, vienmēr pastāv negadījuma un lidmašīnas katastrofas risks, kam seko radioaktīvo materiālu izkliedēšana. Tomēr ir iespējams, ka ir veidi, kā novērst radioaktīvo materiālu izplatīšanos, kad nesējs nokrīt. Jā, un mums jau ir lidojošs reaktors spārnotajā raķetē - petrel.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, var pieņemt, ka varbūtību, ka Peresvet BLK tiks ieviesta 3. versijā, kuras pamatā ir kodolpumpēts lāzers, var novērtēt kā augstu
Nav zināms, vai uzstādītais lāzers ir impulss vai nepārtraukts. Otrajā gadījumā ir apšaubāms lāzera nepārtrauktas darbības laiks un pārtraukumi, kas jāveic starp darbības režīmiem. Cerams, ka Peresvet BLK ir nepārtraukts lāzera reaktors, kura darbības laiku ierobežo tikai aukstumaģenta padeve vai neierobežo, ja dzesēšana tiek nodrošināta citā veidā.
Šajā gadījumā Peresvet BLK optisko izejas jaudu var novērtēt 1-3 MW robežās ar iespēju to palielināt līdz 5-10 MW. Diez vai ir iespējams trāpīt kodolgalviņā pat ar šādu lāzeru, taču lidmašīna, ieskaitot bezpilota lidaparātu vai spārnotās raķetes, ir diezgan. Ir arī iespējams nodrošināt gandrīz jebkura neaizsargāta kosmosa kuģa sakāvi zemās orbītās un, iespējams, bojāt kosmosa kuģa jutīgos elementus augstākās orbītās.
Tādējādi Peresvet BLK pirmais mērķis var būt ASV raķešu uzbrukuma brīdinājuma satelītu jutīgie optiskie elementi, kas var darboties kā pretraķešu aizsardzības elements ASV pārsteiguma atbruņošanās trieciena gadījumā.
secinājumus
Kā mēs teicām raksta sākumā, ir diezgan daudz veidu, kā iegūt lāzera starojumu. Papildus iepriekš aprakstītajiem ir arī citi lāzeru veidi, kurus var efektīvi izmantot militārās lietās, piemēram, brīvā elektronu lāzers, kurā ir iespējams mainīt viļņu garumu plašā diapazonā līdz pat mīkstam rentgena staram. starojums un kam vienkārši nepieciešams daudz elektroenerģijas, ko ražo maza izmēra kodolreaktors. Šāds lāzers tiek aktīvi izstrādāts ASV Jūras spēku interesēs. Tomēr brīva elektronu lāzera izmantošana Peresvet BLK ir maz ticama, jo pašlaik praktiski nav informācijas par šāda veida lāzeru attīstību Krievijā, izņemot dalību Krievijā Eiropas rentgena programmā. bezmaksas elektronu lāzers.
Jāsaprot, ka šī vai tā risinājuma izmantošanas varbūtības novērtēšana Peresvet BLK tiek sniegta diezgan nosacīti: tikai no netiešiem no atklātiem avotiem iegūtās informācijas klātbūtne neļauj formulēt secinājumus ar augstu ticamības pakāpi.
