Augstas enerģijas lāzeru izpētes programma pretraķešu aizsardzības / zinātniskā un eksperimentālā kompleksa interesēs. Ideju par lielas enerģijas lāzera izmantošanu ballistisko raķešu iznīcināšanai kaujas galviņu galīgajā stadijā 1964. gadā formulēja NG Basov un ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). 1965. gada rudenī N. G. Basovs, VNIIEF Yu. B. Khariton zinātniskais direktors, IV direktora vietnieks zinātniskajam darbam E. N. Tsarevskis un Vympel dizaina biroja galvenais dizaineris G. V. Kisunko nosūtīja piezīmi PSKP Centrālajai komitejai. par būtisko iespēju trāpīt ballistisko raķešu kaujas galviņām ar lāzera starojumu un ierosināja izvietot atbilstošu eksperimentālu programmu. Priekšlikumu apstiprināja PSKP Centrālā komiteja, un ar OKM Vympel, FIAN un VNIIEF kopīgi sagatavotā darba programma par lāzera šaušanas vienības izveidi pretraķešu aizsardzības uzdevumiem tika apstiprināta ar valdības lēmumu 1966. gadā.
Priekšlikumi tika balstīti uz LPI pētījumu par augstas enerģijas fotodisociācijas lāzeriem (PDL), kuru pamatā ir organiskie jodīdi, un VNIIEF priekšlikumu par "PDL" sūknēšanu, ņemot vērā spēcīgu trieciena vilni, ko inertā gāzē rada sprādziens. " Darbam pievienojies arī Valsts optikas institūts (IV). Programma tika nosaukta par "Terra-3", un tā paredzēja izveidot lāzerus ar enerģiju, kas lielāka par 1 MJ, kā arī uz to pamata zinātniskā un eksperimentālā šaušanas lāzera kompleksa (NEC) 5N76 izveidi Balhašas poligonā., kur idejas par lāzera sistēmu pretraķešu aizsardzībai bija jāpārbauda dabiskos apstākļos. N. G. Basovs tika iecelts par programmas "Terra-3" zinātnisko vadītāju.
1969. gadā no projektēšanas biroja Vympel SKB komanda atdalījās, uz kuras pamata tika izveidots Luha Centrālais dizaina birojs (vēlāk NPO Astrophysics), kuram tika uzticēts īstenot programmu Terra-3.
Būvniecības paliekas 41 / 42B ar 5H27 "Terra-3" šaušanas kompleksa 5H27 lāzera lokatora kompleksu, foto 2008
Zinātniski eksperimentālais komplekss "Terra-3" pēc amerikāņu idejām. Amerikas Savienotajās Valstīs tika uzskatīts, ka komplekss ir paredzēts pret satelītiem vērstiem mērķiem, pārejot uz pretraķešu aizsardzību nākotnē. Zīmējumu pirmo reizi iepazīstināja Amerikas delegācija Ženēvas sarunās 1978. gadā. Skats no dienvidaustrumiem.
LE-1 lāzera lokatora teleskops TG-1, Sary-Shagan testa vieta (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Programmā Terra-3 bija:
- fundamentāli pētījumi lāzera fizikas jomā;
- lāzertehnoloģijas attīstība;
- "lielo" eksperimentālo lāzera "iekārtu" izstrāde un testēšana;
- Spēcīga lāzera starojuma mijiedarbības ar materiāliem pētījumi un militārā aprīkojuma ievainojamības noteikšana;
- Spēcīga lāzera starojuma izplatīšanās izpēte atmosfērā (teorija un eksperiments);
- lāzera optikas un optisko materiālu izpēte un "jaudas" optikas tehnoloģiju izstrāde;
- Darbojas lāzera diapazona jomā;
- Lāzera staru vadīšanas metožu un tehnoloģiju izstrāde;
- jaunu zinātnisku, projektēšanas, ražošanas un testēšanas institūtu un uzņēmumu izveide un būvniecība;
- pamatstudiju un maģistrantu apmācība lāzera fizikas un tehnoloģiju jomā.
Darbs saskaņā ar programmu Terra-3 tika izstrādāts divos galvenajos virzienos: lāzera diapazons (ieskaitot mērķa izvēles problēmu) un ballistisko raķešu kaujas galviņu iznīcināšana ar lāzeru. Pirms darba pie programmas tika sasniegti šādi sasniegumi: 1961. g.radās ideja par fotodisociācijas lāzeru izveidi (Rautian un Sobelman, FIAN), un 1962. gadā OKB Vympel kopā ar FIAN sāka lāzera diapazona pētījumus, kā arī tika ierosināts izmantot šoka viļņu frontes starojumu lāzera sūknēšana (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963. gadā Vympel Design Bureau sāka izstrādāt LE-1 lāzera lokatora projektu. Pēc Terra-3 programmas darba uzsākšanas vairāku gadu laikā ir pagājuši šādi posmi:
- 1965. gads - sākās eksperimenti ar augstas enerģijas fotodisociācijas lāzeriem (VFDL), tika sasniegta 20 J jauda (FIAN un VNIIEF);
- 1966. gads - ar VFDL tika iegūta impulsa enerģija 100 J;
- 1967. gads - tika izvēlēta LE -1 eksperimentālā lāzera lokatora (OKB "Vympel", FIAN, GOI) shematiska shēma;
- 1967. gads - ar VFDL tika iegūta impulsa enerģija 20 KJ;
- 1968. gads - ar VFDL tika iegūta impulsa enerģija 300 KJ;
- 1968. gads - tika uzsākts darbs pie programmas, lai izpētītu lāzera starojuma ietekmi uz objektiem un materiāla ievainojamību, programma tika pabeigta 1976. gadā;
- 1968. gads - sākta augstas enerģijas HF, CO2, CO lāzeru izpēte un radīšana (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI u.c.), darbs tika pabeigts 1976. gadā.
- 1969. gads - ar VFDL saņēma enerģiju aptuveni 1 MJ impulsā;
- 1969. gads - tika pabeigta LE -1 lokatora izstrāde un tika izdota dokumentācija;
- 1969. gadā - tika uzsākta fotodisociācijas lāzera (PDL) ar sūknēšanu ar elektriskās izlādes starojumu izstrāde;
- 1972. gads - lai veiktu eksperimentālu darbu ar lāzeriem (ārpus programmas "Terra -3"), tika nolemts izveidot OKB "Raduga" starpresoru izpētes centru ar lāzera diapazonu (vēlāk - CDB "Astrophysics").
- 1973. gads- tika uzsākta VFDL rūpnieciskā ražošana- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973. gads-Sary-Shagan testēšanas vietā tika uzsākta eksperimentāla lāzera kompleksa ar LE-1 lokatoru uzstādīšana, LE-1 izstrāde un testēšana;
- 1974. gads - tika izveidoti AZ sērijas VID papildinātāji (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");
- 1975. gads - tika izveidots jaudīgs elektriski sūknēts PDL, jauda - 90 KJ;
- 1976. gads - tika izveidots 500 kW elektrojonizācijas CO2 lāzers (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978. gads - LE -1 lokators tika veiksmīgi pārbaudīts, tika veikti testi ar lidmašīnām, ballistisko raķešu kaujas galviņām un satelītiem;
- 1978. gads - pamatojoties uz Centrālo projektēšanas biroju "Luch" un MNIC OKB "Raduga", tika izveidota NPO "Astrofizika" (ārpus programmas "Terra -3"), ģenerāldirektors - IV Ptitsyn, ģenerāldizaineris - ND Ustinovs (D. F. Ustinova dēls).
PSRS aizsardzības ministra D. F. Ustinova un akadēmiķa A. P. Aleksandrova vizīte OKB "Raduga", 70. gadu beigās. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
FIAN pētīja jaunu parādību nelineārās lāzera optikas jomā - starojuma viļņu frontes maiņu. Tas ir liels atklājums
atļauts nākotnē pilnīgi jaunā un ļoti veiksmīgā pieejā, lai atrisinātu vairākas lieljaudas lāzeru fizikas un tehnoloģiju problēmas, galvenokārt problēmas, kas saistītas ar ārkārtīgi šaura staru kūļa veidošanu un tā īpaši precīzu mērķēšanu uz mērķi. Pirmo reizi programmā Terra-3 VNIIEF un FIAN speciālisti ierosināja izmantot viļņu frontes maiņu, lai mērķētu un piegādātu enerģiju mērķim.
1994. gadā NG Basovs, atbildot uz jautājumu par lāzera programmas Terra-3 rezultātiem, sacīja: “Nu, mēs esam pārliecināti, ka neviens nevar notriekt
ballistisko raķešu kaujas galviņu ar lāzera staru, un mēs esam guvuši lielus panākumus lāzeru jomā … “.
Zinātniski tehniskajā padomē uzstājas akadēmiķis E. Veļikovs. Pirmajā rindā gaiši pelēkā krāsā AM Prohorovs ir programmas "Omega" zinātniskais vadītājs. 70. gadu beigas. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Pētījuma "Terra-3" apakšprogrammas un virzieni:
Komplekss 5N26 ar lāzera lokatoru LE-1 saskaņā ar Terra-3 programmu:
Kopš 1962. gada Vympel Design Bureau tika pētīta lāzera lokatoru iespējamā iespēja nodrošināt īpaši augstu mērķa pozīcijas mērījumu precizitāti. -Tika prezentēta Rūpniecības komisija (MIC, PSRS militāri rūpnieciskā kompleksa valdības struktūra) projekts eksperimentāla lāzera lokatora izveidei pretraķešu aizsardzībai, kas saņēma koda nosaukumu LE-1. Lēmums izveidot eksperimentālu instalāciju Sary-Shagan testa vietā ar diapazonu līdz 400 km tika apstiprināts 1963. gada septembrī.1964.-1965. projekts tika izstrādāts dizaina birojā Vympel (G. E. Tikhomirova laboratorija). Radara optisko sistēmu projektēšanu veica Valsts optikas institūts (P. P. Zaharova laboratorija). Objekta celtniecība sākās pagājušā gadsimta 60. gadu beigās.
Projekta pamatā bija FIAN darbs pie rubīna lāzeru izpētes un izstrādes. Lokatoram vajadzēja īsā laikā meklēt mērķus radaru "kļūdu laukā", kas lāzera lokatoram nodrošināja mērķa apzīmējumu, kas tobrīd prasīja ļoti lielas lāzera izstarotāja vidējās jaudas. Galīgā lokatora struktūras izvēle noteica rubīna lāzeru reālo darba stāvokli, kura sasniedzamie parametri praksē izrādījās ievērojami zemāki par sākotnēji pieņemtajiem: viena lāzera vidējā jauda gaidītā 1 vietā kW šajos gados bija aptuveni 10 W. Eksperimenti, kas veikti N. G. Basova laboratorijā Ļebedeva fiziskajā institūtā, parādīja, ka jaudas palielināšana, secīgi pastiprinot lāzera signālu lāzera pastiprinātāju ķēdē (kaskādē), kā sākotnēji bija paredzēts, ir iespējama tikai līdz noteiktam līmenim. Pārāk spēcīgs starojums iznīcināja pašus lāzera kristālus. Radās arī grūtības, kas saistītas ar starojuma termoptiskiem izkropļojumiem kristālos. Šajā sakarā radarā bija jāuzstāda nevis viens, bet 196 lāzeri, kas pārmaiņus darbojas 10 Hz frekvencē ar enerģiju uz 1 J. Kopējā lokatora daudzkanālu lāzera raidītāja kopējā vidējā starojuma jauda bija aptuveni 2 kW. Tas izraisīja ievērojamu viņa shēmas sarežģījumu, kas bija daudzceļu signāls, raidot un reģistrējot. Bija nepieciešams izveidot augstas precizitātes ātrgaitas optiskās ierīces 196 lāzera staru veidošanai, pārslēgšanai un vadīšanai, kas noteica meklēšanas lauku mērķa telpā. Lokatora uztveršanas ierīcē tika izmantots 196 speciāli izstrādātu PMT masīvs. Uzdevumu sarežģīja kļūdas, kas saistītas ar liela izmēra pārvietojamām teleskopa optiski mehāniskajām sistēmām un lokatora optiski mehāniskajiem slēdžiem, kā arī ar izkropļojumiem, ko radīja atmosfēra. Lokatora optiskā ceļa kopējais garums sasniedza 70 m un ietvēra daudzus simtus optisko elementu - lēcas, spoguļus un plāksnes, ieskaitot kustīgus, kuru savstarpējā izlīdzināšana bija jāsaglabā ar visaugstāko precizitāti.
LE-1 lokatora raidīšanas lāzeri, Sary-Shagan testa vieta (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Daļa no LE-1 lāzera lokatora optiskā ceļa, Sary-Shagan testēšanas vieta (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzera sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
1969. gadā LE-1 projekts tika nodots PSRS Aizsardzības rūpniecības ministrijas Luha centrālajam projektēšanas birojam. ND Ustinovs tika iecelts par LE-1 galveno projektētāju. 1970.-1971 tika pabeigta LE-1 lokatora izstrāde. Lokatora izveidē piedalījās plaša aizsardzības rūpniecības uzņēmumu sadarbība: ar LOMO un Ļeņingradas rūpnīcas "Boļševiks" centieniem tika izveidots unikāls sarežģīto parametru ziņā teleskops TG-1 LE-1, galvenais dizainers. no teleskopa bija BK Ionesiani (LOMO). Šis teleskops ar galvenā spoguļa diametru 1,3 m nodrošināja augstu lāzera stara optisko kvalitāti, strādājot ar simtiem reižu lielāku ātrumu un paātrinājumu nekā klasiskajiem astronomiskajiem teleskopiem. Tika izveidotas daudzas jaunas radara vienības: ātrgaitas precīzas skenēšanas un pārslēgšanas sistēmas lāzera stara vadībai, fotodetektori, elektroniskās signālu apstrādes un sinhronizācijas iekārtas un citas ierīces. Lokatora vadība bija automātiska, izmantojot datortehnoloģijas; lokators tika savienots ar daudzstūra radaru stacijām, izmantojot digitālās datu pārraides līnijas.
Piedaloties Ģeofizikas centrālajam projektēšanas birojam (D. M. Khorol), tika izstrādāts lāzera raidītājs, kurā bija 196 tolaik ļoti progresīvi lāzeri, sistēma to dzesēšanai un barošanai. LE-1 tika organizēta augstas kvalitātes lāzera rubīna kristālu, nelineāru KDP kristālu un daudzu citu elementu ražošana. Papildus ND Ustinovam LE-1 izstrādi vadīja OA Ušakovs, G. E. Tihomirovs un S. V. Bilibins.
PSRS militāri rūpnieciskā kompleksa vadītāji Sary -Shagan poligonā, 1974. Centrā ar brillēm - PSRS aizsardzības rūpniecības ministrs SA Zverev, pa kreisi - aizsardzības ministrs AA Grechko un viņa vietnieks Jeepiševs, otrais no kreisās - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Prezentācija. 2009).
PSRS aizsardzības rūpnieciskā kompleksa vadītāji LE -1 objektā, 1974. Centrā pirmajā rindā - aizsardzības ministrs A. A. Grečko, pa labi - N. G. Basovs, pēc tam - PSRS aizsardzības rūpniecības ministrs S. A. Zverevs… (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Objekta celtniecība sākās 1973. gadā. 1974. gadā tika pabeigti pielāgošanas darbi un sākta objekta pārbaude ar LE-1 lokatora teleskopu TG-1. 1975. gadā testu laikā tika panākta droša lidmašīnas tipa mērķa atrašanās vieta 100 km attālumā, un tika uzsākts darbs pie ballistisko raķešu un satelītu kaujas galviņu izvietošanas. 1978.-1980 Ar LE-1 palīdzību tika veikti augstas precizitātes trajektorijas mērījumi un raķešu, kaujas galvu un kosmosa objektu vadība. 1979. gadā LE-1 lāzera lokators kā līdzeklis precīziem trajektorijas mērījumiem tika pieņemts militārās vienības 03080 kopīgai uzturēšanai (PSRS Aizsardzības ministrijas GNIIP Nr. 10, Sary-Shagan). Par LE-1 lokatora izveidi 1980. gadā Luha Centrālā dizaina biroja darbiniekiem tika piešķirtas Ļeņina un PSRS Valsts balvas. Aktīvs darbs pie LE-1 lokatora, t.sk. modernizējot dažas elektroniskās shēmas un citas iekārtas, turpinājās līdz 80. gadu vidum. Tika veikts darbs, lai iegūtu nekoordinētu informāciju par objektiem (piemēram, informāciju par objektu formu). 1984. gada 10. oktobrī lāzera lokators 5N26 / LE -1 izmērīja mērķa - daudzkārt lietojamā kosmosa kuģa Challenger (ASV) - parametrus, lai iegūtu sīkāku informāciju.
TTX lokators 5N26 / LE-1:
Lāzeru skaits ceļā - 196 gab.
Optiskā ceļa garums - 70 m
Vidējā vienības jauda - 2 kW
Lokatora diapazons - 400 km (saskaņā ar projektu)
Koordinātu noteikšanas precizitāte:
- pēc diapazona - ne vairāk kā 10 m (saskaņā ar projektu)
- augstumā - vairākas loka sekundes (saskaņā ar projektu)
2004. gada 29. aprīļa satelīta attēla kreisajā daļā 5N26 kompleksa ēka ar LE-1 lokatoru Argun radara apakšējā kreisajā stūrī. Sary-Shagan daudzstūra 38. vieta
LE-1 lāzera lokatora teleskops TG-1, Sary-Shagan testa vieta (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
LE-1 lāzera lokatora teleskops TG-1, Sary-Shagan testa vieta (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Prezentācija. 2009).
Fotodisociācijas joda lāzeru (VFDL) izpēte programmas "Terra-3" ietvaros.
Pirmo laboratorijas fotodisociācijas lāzeru (PDL) 1964. gadā izveidoja Dž. Kaspers un G. S. Pimentels. Jo analīze parādīja, ka superspēcīga rubīna lāzera izveide, ko sūknē zibspuldze, izrādījās neiespējama, tad 1965. gadā N. G. Basovs un O. N. ideja izmantot šoka frontes lieljaudas un lielas enerģijas starojumu ksenonā kā starojuma avots. Tika arī pieņemts, ka ballistiskās raķetes kaujas galviņa tiks uzvarēta, pateicoties ātras iztvaikošanas reaktīvajam efektam kaujas galviņas apvalka daļas lāzera ietekmē. Šādu PDL pamatā ir fiziska ideja, ko 1961. gadā formulēja SG Rautian un IISobelman, kuri teorētiski parādīja, ka ir iespējams iegūt satrauktus atomus vai molekulas, fotodisociējot sarežģītākas molekulas, kad tās tiek apstarotas ar spēcīgu (bez lāzera) gaismas plūsma … Darbs pie sprādzienbīstamas FDL (VFDL) programmas "Terra-3" ietvaros tika uzsākts sadarbībā ar FIAN (VS Zuev, VFDL teorija), VNIIEF (GA Kirillov, eksperimenti ar VFDL), Centrālo dizaina biroju "Luch" ar Indijas valdības, GIPH un citu uzņēmumu līdzdalība. Īsā laikā ceļš no maziem un vidējiem prototipiem tika pārnests uz vairākiem unikāliem augstas enerģijas VFDL paraugiem, ko ražoja rūpniecības uzņēmumi. Šīs klases lāzeru iezīme bija to vienreizlietojamība - VFD lāzers ekspluatācijas laikā eksplodēja, pilnībā iznīcināts.
VFDL darbības shematiska shēma (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Pirmie eksperimenti ar PDL, kas tika veikti 1965.-1967. Gadā, deva ļoti iepriecinošus rezultātus, un līdz 1969. gada beigām VNIIEF (Sarov) S. B vadībā pārbaudīja PDL ar simtiem tūkstošu džoulu impulsa enerģiju, kas bija aptuveni 100 reizes lielāks nekā jebkurš lāzers, kas zināms šajos gados. Protams, uzreiz nebija iespējams nonākt pie joda PDL radīšanas ar ārkārtīgi lielu enerģiju. Ir pārbaudītas dažādas lāzeru dizaina versijas. Izšķirošs solis, lai īstenotu praktisku dizainu, kas piemērots augstas starojuma enerģijas iegūšanai, tika veikts 1966. gadā, kad eksperimentālo datu izpētes rezultātā tika pierādīts, ka FIAN un VNIIEF zinātnieku priekšlikums (1965) noņemt var īstenot kvarca sienu, kas atdala sūkņa starojuma avotu un aktīvo vidi. Lāzera vispārējais dizains tika ievērojami vienkāršots un samazināts līdz apvalkam caurules formā, kuras iekšpusē vai uz ārējās sienas atradās iegarens sprādzienbīstams lādiņš, un galos bija optiskā rezonatora spoguļi. Šī pieeja ļāva izstrādāt un pārbaudīt lāzerus, kuru darba dobuma diametrs ir lielāks par metru un desmitiem metru garš. Šie lāzeri tika salikti no standarta sekcijām, kas bija apmēram 3 m garas.
Nedaudz vēlāk (kopš 1967. gada) VK Orlov vadītā gāzu dinamikas un lāzeru komanda, kas tika izveidota Vympel projektēšanas birojā un pēc tam nodota Luhas centrālajam projektēšanas birojam, veiksmīgi iesaistījās sprādzienbīstamas PDL izpētē un projektēšanā.. Darba gaitā tika izskatīti desmitiem jautājumu: no trieciena un gaismas viļņu izplatīšanās fizikas lāzera vidē līdz tehnoloģijai un materiālu savietojamībai, kā arī īpašu instrumentu un metožu radīšanai augstas jaudas lāzera starojums. Bija arī jautājumi par sprādziena tehnoloģiju: lāzera darbībai bija nepieciešams iegūt ārkārtīgi "gludu" un taisnu triecienviļņa priekšpusi. Šī problēma tika atrisināta, tika izstrādāti lādiņi un izstrādātas to detonācijas metodes, kas ļāva iegūt vajadzīgo gludo triecienviļņa fronti. Šo VFDL izveide ļāva sākt eksperimentus, lai izpētītu augstas intensitātes lāzera starojuma ietekmi uz mērķu materiāliem un struktūrām. Mērīšanas kompleksa darbu nodrošināja Valsts optikas institūts (I. M. Belousova).
VFD lāzeru pārbaudes vieta VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Modeļu izstrāde VFDL Centrālajam dizaina birojam "Luch" V. K. Orlova vadībā (piedaloties VNIIEF):
- FO-32- 1967. gadā ar sprādzienbīstamu sūknētu VFDL tika iegūta impulsa enerģija 20 KJ, VFDL FO-32 komerciāla ražošana sākās 1973. gadā;
VFD lāzers FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
- FO-21- 1968. gadā pirmo reizi ar VFDL ar sprādzienbīstamu sūknēšanu tika iegūta enerģija 300 KJ impulsā, un arī 1973. gadā tika uzsākta VFDL FO-21 rūpnieciskā ražošana;
- F -1200 - 1969. gadā pirmo reizi ar sprādzienbīstamu sūknētu VFDL tika iegūta 1 megadžoula impulsa enerģija. Līdz 1971. gadam dizains tika pabeigts un 1973. gadā tika uzsākta rūpnieciskā VFDL F-1200 ražošana;
Iespējams, ka lāzera F-1200 VFD prototips ir pirmais megadžoulu lāzers, kas samontēts VNIIEF, 1969. gadā (Zarubin P. V., Polskikh S. V. No PSRS PSRS augstas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu izveides vēstures. Prezentācija. 2011) …
Tā pati WFDL, tā pati vieta un laiks. Mērījumi rāda, ka tas ir atšķirīgs rāmis.
TTX VFDL:
Lāzeru izpēte, izmantojot Ramana izkliedi (SRS) saskaņā ar Terra-3 programmu:
Starojuma izkliede no pirmajiem VFDL bija neapmierinoša - divas pakāpes augstāka par difrakcijas robežu, kas neļāva piegādāt enerģiju ievērojamā attālumā.1966. gadā NG Basov un II Sobelman un kolēģi ierosināja atrisināt problēmu, izmantojot divpakāpju shēmu-divpakāpju Ramana izkliedes kombinējošo lāzeru (Ramana lāzeru), ko sūknēja vairāki VFDL lāzeri ar “sliktu” izkliedēšana. Raman lāzera augstā efektivitāte un tā aktīvās vides (sašķidrinātās gāzes) lielā viendabība ļāva izveidot ļoti efektīvu divpakāpju lāzera sistēmu. Ramana lāzeru izpēti uzraudzīja EM Zemskovs (Luha Centrālais dizaina birojs). Pēc Ramana lāzeru fizikas izpētes FIAN un VNIIEF, Luha centrālā dizaina biroja "komanda" 1974.-1975. veiksmīgi veica Sary-Shagan testa vietā Kazahstānā eksperimentu sēriju ar "AZ" sērijas 2-kaskādes sistēmu (FIAN, "Luch"-vēlāk "Astrophysics"). Viņiem bija jāizmanto liela optika, kas izgatavota no īpaši izstrādāta kausēta silīcija dioksīda, lai nodrošinātu Ramana lāzera izejas spoguļa starojuma pretestību. Lai savienotu VFDL lāzeru starojumu ar Ramana lāzeru, tika izmantota vairāku spoguļu rastra sistēma.
Lāzera AZh-4T jauda sasniedza 10 kJ uz vienu impulsu, un 1975. gadā tika pārbaudīts šķidrā skābekļa Ramana lāzers AZh-5T ar impulsa jaudu 90 kJ, atvērumu 400 mm un efektivitāti 70%. Līdz 1975. gadam bija paredzēts izmantot lāzeri AZh-7T Terra-3 kompleksā.
SRS-lāzers uz šķidrā skābekļa AZh-5T, 1975. Lāzera izejas atvere ir redzama priekšā. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Vairāku spoguļu rastra sistēma, ko izmanto, lai ievadītu VDFL starojumu Ramana lāzerī (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzera sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Stikla optika, ko iznīcina Ramana lāzera starojums. Aizstāta ar augstas tīrības pakāpes kvarca optiku (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Pētījums par lāzera starojuma ietekmi uz materiāliem saskaņā ar programmu "Terra-3":
Ir veikta plaša pētījumu programma, lai izpētītu lielas enerģijas lāzera starojuma ietekmi uz dažādiem objektiem. Tērauda paraugi, dažādi optikas paraugi un dažādi lietišķie priekšmeti tika izmantoti kā "mērķi". Kopumā B. V. Zamyshlyaev vadīja pētījumu par ietekmi uz objektiem virzienu, bet A. M. Bonch-Bruevich-optikas starojuma stiprības pētījumu virzienu. Darbs pie programmas tika veikts no 1968. līdz 1976. gadam.
VEL starojuma ietekme uz apšuvuma elementu (Zarubin P. V., Polskikh S. V. No augstas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Tērauda paraugs 15 cm biezs. Cieta stāvokļa lāzera iedarbība. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
VEL starojuma ietekme uz optiku (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Augstas enerģijas CO2 lāzera ietekme uz lidmašīnas modeli, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzera sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Augstas enerģijas elektriskās izlādes lāzeru pētījums programmā "Terra-3":
Atkārtoti izmantojamām elektriskās izlādes PDL bija nepieciešams ļoti jaudīgs un kompakts impulsa strāvas avots. Kā šāds avots tika nolemts izmantot sprādzienbīstamus magnētiskos ģeneratorus, kuru izstrādi veica A. I. Pavlovska vadītā VNIIEF komanda citiem mērķiem. Jāatzīmē, ka A. D. Saharovs bija arī šo darbu izcelsme. Sprādzienbīstami magnētiskie ģeneratori (citādi tos sauc par magneto-kumulatīvajiem ģeneratoriem), tāpat kā parastie PD lāzeri, ekspluatācijas laikā tiek iznīcināti, kad to lādiņš eksplodē, taču to izmaksas ir daudzkārt zemākas nekā lāzera izmaksas. Sprādzienmagnētiskie ģeneratori, kas īpaši izstrādāti elektriskās izlādes ķīmiskajiem fotodisociācijas lāzeriem, ko izstrādājis A. I. Pavlovskis un kolēģi, 1974. gadā palīdzēja izveidot eksperimentālu lāzeru ar starojuma enerģiju uz vienu impulsu aptuveni 90 kJ. Šī lāzera testi tika pabeigti 1975. gadā.
1975. gadā Luka centrālā dizaina biroja dizaineru grupa, kuru vada VK Orlovs, ierosināja atteikties no sprādzienbīstamiem WFD lāzeriem ar divpakāpju shēmu (SRS) un aizstāt tos ar elektriski izlādējošiem PD lāzeriem. Tam bija nepieciešama nākamā kompleksa projekta pārskatīšana un pielāgošana. Tam vajadzēja izmantot FO-13 lāzeru ar impulsa enerģiju 1 mJ.
Lieli elektriskās izlādes lāzeri, ko samontējis VNIIEF.
Augstas enerģijas elektronu staru kontrolētu lāzeru izpēte programmas "Terra-3" ietvaros:
Darbs pie megavatu klases frekvences impulsa lāzera 3D01 ar jonizāciju ar elektronu staru tika uzsākts Centrālajā projektēšanas birojā "Luch" pēc iniciatīvas un piedaloties NG Basov, un vēlāk tika novirzīts atsevišķā virzienā pie OKB "Raduga" "(vēlāk - GNIILTs" Raduga ") G. G. Dolgova -Saveļjeva vadībā. Eksperimentālā darbā 1976. gadā ar elektronu staru kontrolētu CO2 lāzeru vidējā jauda tika sasniegta aptuveni 500 kW ar atkārtošanās ātrumu līdz 200 Hz. Tika izmantota shēma ar "slēgtu" gāzes dinamisko cilpu. Vēlāk tika izveidots uzlabots frekvences impulsa lāzers KS-10 (Centrālais dizaina birojs "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frekvences impulsu elektroionizācijas lāzers 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Zinātniskais un eksperimentālais šaušanas komplekss 5N76 "Terra-3":
1966. gadā Vympel dizaina birojs OA Ušakova vadībā uzsāka Terra-3 eksperimentālā daudzstūra kompleksa dizaina projekta izstrādi. Darbs pie projekta projekta turpinājās līdz 1969. gadam. Militārais inženieris NN Shakhonsky bija tiešais struktūru attīstības vadītājs. Kompleksa izvietošana tika plānota pretraķešu aizsardzības vietā Sary-Shagan. Komplekss bija paredzēts eksperimentiem, lai iznīcinātu ballistisko raķešu kaujas galviņas ar augstas enerģijas lāzeriem. Kompleksa projekts tika atkārtoti labots laika posmā no 1966. līdz 1975. gadam. Kopš 1969. gada kompleksa Terra-3 projektēšanu veic Luha centrālais dizaina birojs MG Vasin vadībā. Kompleksu vajadzēja izveidot, izmantojot divpakāpju Ramana lāzeru ar galveno lāzeru, kas atrodas ievērojamā attālumā (aptuveni 1 km) no vadības sistēmas. Tas bija saistīts ar faktu, ka VFD lāzeros, izstarojot, vajadzēja izmantot līdz 30 tonnām sprāgstvielu, kas varētu ietekmēt vadības sistēmas precizitāti. Bija arī jānodrošina VFD lāzeru fragmentu mehāniskās iedarbības trūkums. Starojumu no Ramana lāzera uz vadības sistēmu vajadzēja pārraidīt pa pazemes optisko kanālu. Tam vajadzēja izmantot AZh-7T lāzeru.
1969. gadā PSRS Aizsardzības ministrijas GNIIP Nr. 10 (militārā vienība 03080, pretraķešu aizsardzības poligons Sary-Shagan) poligonā Nr. 38 (militārā vienība 06544) tika sākta telpu izbūve eksperimentālam darbam par lāzera tēmām. 1971. gadā tehnisku iemeslu dēļ kompleksa būvniecība tika uz laiku apturēta, bet 1973. gadā, iespējams, pēc projekta pielāgošanas, tā tika atsākta.
Tehniski iemesli (saskaņā ar avotu - Zarubina PV "Akadēmiķis Basovs …") sastāvēja no tā, ka pie mikronu lāzera starojuma viļņa garuma bija praktiski neiespējami fokusēt staru uz relatīvi mazu laukumu. Tie. ja mērķis atrodas vairāk nekā 100 km attālumā, tad optiskā lāzera starojuma dabiskā leņķiskā novirze atmosfērā izkliedes rezultātā ir 0 0001 grāds. Tas tika izveidots PSRS Zinātņu akadēmijas Sibīrijas nodaļas Tomskas Atmosfēras optikas institūtā, kas speciāli izveidots, lai nodrošinātu lāzera ieroču radīšanas programmas īstenošanu, kuru vadīja akad. V. E. Zuevs. No tā izrietēja, ka lāzera starojuma vietas 100 km attālumā diametrs būs vismaz 20 metri, un enerģijas blīvums 1 kvadrātcentimetra platībā pie kopējās lāzera avota enerģijas 1 MJ būtu mazāks nekā 0,1 J / cm 2. Tas ir par maz - lai trāpītu raķetei (lai tajā izveidotu caurumu 1 cm2, atbrīvojot to no spiediena), nepieciešams vairāk par 1 kJ / cm2. Un, ja sākotnēji kompleksā vajadzēja izmantot VFD lāzerus, tad pēc problēmas noteikšanas ar staru kūļa fokusēšanu izstrādātāji sāka virzīties uz divpakāpju kombinēto lāzeru izmantošanu, pamatojoties uz Ramana izkliedi.
Vadības sistēmas dizainu veica Indijas valdība (P. P. Zaharovs) kopā ar LOMO (R. M. Kašerininovs, B. Ja Gutņikovs). Augstas precizitātes rotācijas balsts tika izveidots boļševiku rūpnīcā. Augstas precizitātes piedziņas un bezatgriezes pārnesumkārbas pagrieziena gultņiem izstrādāja Centrālais automatizācijas un hidraulikas pētniecības institūts, piedaloties Maskavas Baumanas Valsts tehniskajai universitātei. Galvenais optiskais ceļš bija pilnībā veidots uz spoguļiem un nesatur caurspīdīgus optiskos elementus, kurus var iznīcināt starojums.
1975. gadā Luka centrālā dizaina biroja dizaineru grupa, kuru vada VK Orlovs, ierosināja atteikties no sprādzienbīstamiem WFD lāzeriem ar divpakāpju shēmu (SRS) un aizstāt tos ar elektriski izlādējošiem PD lāzeriem. Tam bija nepieciešama nākamā kompleksa projekta pārskatīšana un pielāgošana. Tam vajadzēja izmantot FO-13 lāzeru ar impulsa enerģiju 1 mJ. Galu galā iekārtas ar kaujas lāzeriem nekad netika pabeigtas un nodotas ekspluatācijā. Tika uzbūvēta un izmantota tikai kompleksa vadības sistēma.
PSRS Zinātņu akadēmijas akadēmiķis BV Bunkin (NPO Almaz) tika iecelts par eksperimentālā darba ģenerālprojektētāju objektā 2506 (pretgaisa aizsardzības ieroču komplekss "Omega" - CWS PSO), "objektā 2505" (CWS ABM). un PKO "Terra -3") - PSRS Zinātņu akadēmijas korespondējošais biedrs ND Ustinovs ("Centrālais dizaina birojs" Luch "). Zinātniskais vadītājs - PSRS Zinātņu akadēmijas viceprezidents akadēmiķis EP Veļikovs. No militārās vienības 03080 Analizējot PSO un pretraķešu aizsardzības lāzera pirmo prototipu darbību, vadīja 1. nodaļas 4. nodaļas vadītājs, inženieris pulkvežleitnants GISemenikhins. No 4. GUMO kopš 1976. gada ieročus un militāro aprīkojumu pēc jauniem fiziskiem principiem, izmantojot lāzerus, veica nodaļas vadītājs, kurš par šī darba cikla laureātiem kļuva 1980. gadā, pulkvedis YV Rubanenko. "Objekts 2505" ("Terra- 3 "), pirmkārt, vadības un šaušanas pozīcijā (KOP) 5Ж16К un zonās" G "un" D ". Jau 1973. gada novembrī KOP tika veikta pirmā eksperimentālā kaujas operācija. strādāt poligona apstākļos. 1974. gadā, lai apkopotu ieroču radīšanas darbu pēc jauniem fiziskiem principiem, izmēģinājumu poligonā "G zona" tika organizēta izstāde, kurā bija redzami jaunākie instrumenti, ko šajā jomā izstrādāja visa PSRS rūpniecība. Izstādi apmeklēja PSRS aizsardzības ministrs Padomju Savienības maršals A. A. Grečko. Kaujas darbs tika veikts, izmantojot īpašu ģeneratoru. Kaujas apkalpi vadīja pulkvežleitnants I. V. Ņikuļins. Pirmo reizi testa vietā ar lāzeru nelielā attālumā tika trāpīts mērķim piecu kapeiku monētas lielumā.
Terra-3 kompleksa sākotnējais dizains 1969. gadā, galīgais dizains 1974. gadā un kompleksa realizēto komponentu apjoms. (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzeru sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Panākumi paātrināja darbu, lai izveidotu eksperimentālu kaujas lāzera kompleksu 5N76 "Terra-3". Kompleksu veidoja ēka 41 / 42V (dienvidu ēka, dažreiz saukta par "41. vietu"), kurā atradās vadības un skaitļošanas centrs, kura pamatā bija trīs M-600 datori, precīzs lāzera lokators 5N27-LE-1 / 5N26 analogs. lāzera lokators (sk. iepriekš), datu pārraides sistēma, universālā laika sistēma, speciālā tehniskā aprīkojuma sistēma, sakari, signalizācija. Pārbaudes darbus šajā objektā veica 3. testu kompleksa 5. nodaļa (nodaļas vadītājs pulkvedis I. V. Nikuļins). Tomēr 5N76 kompleksā sašaurinājums bija kavēšanās jaudīga speciāla ģeneratora izstrādē kompleksa tehnisko īpašību īstenošanai. Tika nolemts uzstādīt eksperimentālu ģeneratora moduli (simulatoru ar CO2 lāzeru?) Ar sasniegtajām īpašībām, lai pārbaudītu kaujas algoritmu. Šim modulim bija jābūvē ēka 6A (dienvidu-ziemeļu ēka, dažreiz saukta par "Terra-2") netālu no ēkas 41 / 42B. Īpašā ģeneratora problēma nekad netika atrisināta. Kaujas lāzera konstrukcija tika uzcelta uz ziemeļiem no "Site 41", uz to noveda tunelis ar sakariem un datu pārraides sistēmu, bet kaujas lāzera uzstādīšana netika veikta.
Eksperimentālā diapazona lāzera instalācija sastāvēja no faktiskajiem lāzeriem (rubīns - 19 rubīna lāzeru un CO2 lāzera masīvs), staru vadīšanas un norobežošanas sistēmas, informācijas kompleksa, kas paredzēts vadības sistēmas darbības nodrošināšanai, kā arī augstas precizitātes lāzera lokators 5H27, kas paredzēts precīzai koordinātu mērķu noteikšanai. 5N27 iespējas ļāva ne tikai noteikt diapazonu līdz mērķim, bet arī iegūt precīzus raksturlielumus gar tā trajektoriju, objekta formu, tā lielumu (informācija, kas nav koordinēta). Ar 5N27 palīdzību tika veikti kosmosa objektu novērojumi. Komplekss veica testus par starojuma ietekmi uz mērķi, mērķējot lāzera staru uz mērķi. Ar kompleksa palīdzību tika veikti pētījumi, lai virzītu mazjaudas lāzera staru uz aerodinamiskiem mērķiem un pētītu lāzera staru izplatīšanās procesus atmosfērā.
Vadības sistēmas testi sākās 1976.-1977. Gadā, taču darbs pie galvenajiem šaušanas lāzeriem neatstāja projektēšanas stadiju, un pēc vairākām tikšanās reizēm ar PSRS aizsardzības rūpniecības ministru SA Zverev tika nolemts slēgt Terra - 3 ". 1978. gadā ar PSRS Aizsardzības ministrijas piekrišanu 5N76 "Terra-3" kompleksa izveides programma tika oficiāli slēgta.
Iekārta netika nodota ekspluatācijā un nedarbojās pilnībā, tā neatrisināja kaujas misijas. Kompleksa celtniecība nebija pilnībā pabeigta - vadības sistēma tika pilnībā uzstādīta, vadības sistēmas lokatora palīglāzeri un spēka staru simulators. Līdz 1989. gadam darbu pie lāzera tēmām sāka ierobežot. 1989. gadā pēc Veļikova iniciatīvas Terra-3 instalācija tika parādīta amerikāņu zinātnieku grupai.
5N76 "Terra-3" kompleksa 41 / 42V būvniecības shēma.
5H76 "Terra-3" kompleksa ēkas 41 / 42B galvenā daļa ir vadības sistēmas un aizsargkupola teleskops, attēls tika uzņemts Amerikas delegācijas apmeklējuma laikā, 1989. gads.
Kompleksa "Terra-3" vadības sistēma ar lāzera lokatoru (Zarubin PV, Polskikh SV No lielas enerģijas lāzeru un lāzera sistēmu radīšanas vēstures PSRS. Prezentācija. 2011).
Statuss: PSRS
- 1964. gads - N. G. Basovs un O. N. Krokins formulēja ideju trāpīt GS BR ar lāzeru.
- 1965. gada rudens - vēstule PSKP Centrālajai komitejai par nepieciešamību eksperimentāli izpētīt lāzera pretraķešu aizsardzību.
- 1966. gads - darba sākums programmas Terra -3 ietvaros.
- 1984. gada 10. oktobris - 5N26 / LE -1 lāzera lokators izmērīja mērķa - daudzkārt lietojamā kosmosa kuģa Challenger (ASV) - parametrus. 1983. gada rudenī Padomju Savienības maršals DF Ustinovs ieteica ABM un PKO karaspēka komandierim Ju. Votintsevam izmantot "lēcas" pavadībā lāzera kompleksu. Tajā laikā 300 speciālistu komanda kompleksā veica uzlabojumus. Par to aizsardzības ministram ziņoja Ju. Votintsevs. 1984. gada 10. oktobrī, Challenger shuttle (ASV) 13. lidojuma laikā, kad tā orbītas orbītas notika Sary-Shagan izmēģinājumu poligona teritorijā, eksperiments notika, kad lāzera iekārta darbojās atklāšanā režīms ar minimālo starojuma jaudu. Kosmosa kuģa orbītas augstums tajā laikā bija 365 km, slīpais noteikšanas un izsekošanas diapazons bija 400–800 km. Lāzera iekārtas precīzu mērķa apzīmējumu izsniedza Argun radara mērīšanas komplekss.
Kā vēlāk ziņoja Challenger apkalpe, lidojuma laikā virs Balhašas apgabala kuģis pēkšņi pārtrauca sakarus, radās iekārtas darbības traucējumi, un paši astronauti jutās slikti. Amerikāņi sāka to sakārtot. Drīz viņi saprata, ka apkalpe ir bijusi pakļauta kaut kādai mākslīgai PSRS ietekmei, un viņi pasludināja oficiālu protestu. Pamatojoties uz humāniem apsvērumiem, turpmāk lāzeru instalācija un pat daļa no izmēģinājuma vietas radiotehnikas kompleksiem, kuriem ir augsts enerģijas potenciāls, netika izmantota, lai pavadītu maršrutētājus. 1989. gada augustā Amerikas delegācijai tika parādīta daļa no lāzera sistēmas, kas paredzēta lāzera mērķēšanai uz kādu objektu.
