Alates nende loomisest on laserit hakatud käsitlema relvana, mis võib lahingut murranguliselt muuta. Alates 20. sajandi keskpaigast on laserid muutunud ulmefilmide, supersõdurite relvade ja tähtedevaheliste laevade lahutamatuks osaks.
Kuid nagu praktikas sageli juhtub, tekkis suure võimsusega laserite väljatöötamisel suuri tehnilisi raskusi, mis on toonud kaasa asjaolu, et seni on sõjaväeliste laserite peamiseks nišiks saanud nende kasutamine luure-, sihtimis- ja sihtmärkide määramise süsteemides. Sellegipoolest ei peatunud töö maailma juhtivates riikides lahinglaserite loomisel praktiliselt, programmid uue põlvkonna laserrelvade loomiseks asendasid üksteist.
Varem uurisime mõningaid laserite väljatöötamise ja laserrelvade loomise etappe, samuti arenguetappe ja praegust olukorda õhujõudude laserrelvade, maavägede laserrelvade ja õhutõrje loomisel, laserrelvad mereväele. Hetkel on laserrelvade loomise programmide intensiivsus erinevates riikides nii suur, et pole enam kahtlust, et need ilmuvad peagi lahinguväljale. Ja laserrelvade eest kaitsmine ei ole nii lihtne, kui mõned arvavad, vähemalt ei saa seda kindlasti hõbedaga teha.
Kui vaatate tähelepanelikult laserrelvade arengut välisriikides, siis märkate, et enamik kavandatavatest kaasaegsetest lasersüsteemidest on rakendatud kiud- ja tahkislaserite baasil. Pealegi on need lasersüsteemid enamasti mõeldud taktikaliste probleemide lahendamiseks. Nende väljundvõimsus jääb praegu vahemikku 10 kW kuni 100 kW, kuid tulevikus võib seda suurendada 300–500 kW-ni. Venemaal pole praktiliselt mingit teavet taktikalise klassi lahinglaserite loomise töö kohta, allpool räägime põhjustest, miks see juhtub.
Venemaa president Vladimir Putin kuulutas 1. märtsil 2018 föderaalassambleele saadetud sõnumiga koos paljude teiste läbimurdeliste relvasüsteemidega välja Peresveti laserlahingukompleksi (BLK), mille suurus ja sihtotstarve viitavad selle kasutamine strateegiliste ülesannete lahendamiseks.
Peresveti kompleksi ümbritseb saladuseloor. Teiste uusimate relvaliikide (Dagger, Avangard, Zircon, Poseidon kompleksid) omadused olid ühel või teisel määral väljendatud, mis võimaldab osaliselt hinnata nende otstarvet ja tõhusust. Samal ajal ei esitatud Peresveti laserkompleksi kohta spetsiifilist teavet: ei paigaldatud laseritüüpi ega selle energiaallikat. Sellest tulenevalt puudub teave kompleksi läbilaskevõime kohta, mis omakorda ei võimalda meil mõista selle tegelikke võimeid ning sellele seatud eesmärke ja eesmärke.
Laserkiirgust on võimalik saada kümnetel, võib -olla isegi sadadel viisidel. Millist laserkiirguse saamise meetodit rakendatakse uusimas Vene BLK "Peresvetis"? Küsimusele vastamiseks kaalume Peresvet BLK erinevaid versioone ja hindame nende rakendamise tõenäosust.
Allpool olev teave on autori oletused, mis põhinevad Internetis avaldatud avatud allikatest pärineval teabel
BLK "Peresvet". Täitmise number 1. Kiud-, tahkis -ja vedelad laserid
Nagu eespool mainitud, on laserrelvade loomise peamine suundumus kiudoptiliste komplekside väljatöötamine. Miks see juhtub? Kuna kiudlaseritel põhinevate laserpaigaldiste võimsust on lihtne mõõta. Kasutades 5-10 kW moodulite paketti, saada 50-100 kW kiirgust väljundis.
Kas Peresvet BLK -d saab nende tehnoloogiate alusel rakendada? Suure tõenäosusega ei ole. Selle peamine põhjus on see, et perestroika aastatel "põgenes" Venemaalt kiudlaserite juhtivarendaja IRE-Polyus Teaduslik ja Tehniline Assotsiatsioon, mille alusel loodi rahvusvaheline korporatsioon IPG Photonics Corporation. USA -s ja on nüüd maailma juhtiv tööstus. suure võimsusega kiudlaserid. Rahvusvaheline äri ja IPG Photonics Corporationi peamine registreerimiskoht viitavad selle rangele kuuletumisele USA seadusandlusele, mis praegust poliitilist olukorda arvestades ei tähenda kriitiliste tehnoloogiate üleandmist Venemaale, mis muidugi hõlmab ka tehnoloogiaid kõrge võimsuslaserid.
Kas Venemaal saavad kiudlasereid arendada ka teised organisatsioonid? Võib -olla, kuid ebatõenäoline või kuigi need on väikese võimsusega tooted. Kiudlaserid on tulus kaubanduslik toode; seetõttu näitab suure võimsusega kodumaiste kiudlaserite puudumine turul tõenäoliselt nende tegelikku puudumist.
Sarnane olukord on ka pooljuhtlaseritega. Eeldatavasti on neist pakettlahenduse rakendamine keerulisem; sellegipoolest on see võimalik ja välisriikides on see kiudlaserite järel teisel kohal. Teavet Venemaal toodetud suure võimsusega tööstuslike tahkislaserite kohta ei leitud. Tööd tahkislaseritega tehakse laserfüüsika uurimisinstituudis RFNC-VNIIEF (ILFI), nii et teoreetiliselt saab Peresvet BLK-sse paigaldada tahkislaseri, kuid praktikas on see ebatõenäoline, sest alguses suure tõenäosusega ilmuksid laserrelvade kompaktsemad proovid või katserajatised.
Vedelate laserite kohta on veel vähem teavet, kuigi on teavet selle kohta, et vedela sõjapidamise laserit arendatakse (kas see töötati välja, kuid lükati tagasi?) USA -s programmi HELLADS (High Energy Liquid Laser Area Defense System) raames. "Kaitsesüsteem, mis põhineb suure energiaga vedelal laseril"). Eeldatavasti vedelate laserite eeliseks on jahutusvõime, kuid madalam efektiivsus (efektiivsus) võrreldes tahkislaseritega.
2017. aastal ilmus teave uurimistöö Polyus korraldamise kohta teadustöö (T&A) lahutamatu osa hanke kohta, mille eesmärk on luua mobiilne laserkompleks, et võidelda väikeste mehitamata õhusõidukitega päeval ja hämaras. Kompleks peaks koosnema jälgimissüsteemist ja sihtlennuteede ehitamisest, andes sihtmärgi laserkiirguse juhtimissüsteemile, mille allikaks on vedel laser. Huvitav on nõue, mis on märgitud vedela laseri loomise tööaruandes, ja samal ajal nõue võimsuskiudlaseri olemasolu kohta kompleksis. See on kas trükiviga või on välja töötatud (välja töötatud) uut tüüpi kiudlaser, mille kiud on vedela aktiivse keskkonnaga, mis ühendab vedela laseri eelised jahutusmugavuse ja kiudlaseri vahel kiirguse kombineerimisel. pakendid.
Kiud-, tahkis-ja vedelate laserite peamised eelised on nende kompaktsus, partii võimsuse suurendamise võimalus ja hõlbus integreerimine erinevatesse relvaklassidesse. Kõik see erineb BLK "Peresvet" laserist, mis oli selgelt välja töötatud mitte universaalse moodulina, vaid lahendusena, mis on valmistatud "ühe eesmärgiga, ühe kontseptsiooni järgi". Seetõttu võib BLK "Peresvet" rakendamise tõenäosust versioonis 1 kiud-, tahkis-ja vedelate laserite põhjal hinnata väikeseks
BLK "Peresvet". Täitmise number 2. Gaasidünaamilised ja keemilised laserid
Gaasdünaamilisi ja keemilisi lasereid võib pidada vananenud lahenduseks. Nende peamine puudus on vajadus suure hulga tarbitavate komponentide järele, mis on vajalikud reaktsiooni säilitamiseks, mis tagab laserkiirguse vastuvõtmise. Sellegipoolest olid just keemilised laserid kõige arenenumad XX sajandi 70–80ndate arengus.
Ilmselt saadi esmakordselt NSV Liidus ja USA-s pidevad kiirgusvõimsused üle 1 megavatti gaasidünaamilistel laseritel, mille töö põhineb ülehelikiirusel liikuvate kuumutatud gaasimasside adiabaatilisel jahutamisel.
NSV Liidus arendati alates XX sajandi 70ndate keskpaigast õhusõidukite laserkompleksi A-60 lennukite Il-76MD baasil, mis oli arvatavasti relvastatud laseriga RD0600 või selle analoogiga. Algselt oli kompleks mõeldud võitluseks automaatsete triivivate õhupallidega. Relvana tuli paigaldada Khimavtomatika disainibüroo (KBKhA) välja töötatud pidev gaasidünaamiline megavattklassi CO-laser. Katsete raames loodi GDT pingiproovide perekond kiirgusvõimsusega 10–600 kW. GDT puudused on pikk kiirguslainepikkus 10,6 μm, mis tagab laserkiire suure difraktsioonilise hajumise.
Veel suuremad kiirgusvõimsused saadi deuteeriumfluoriidil põhinevate keemiliste laserite ja hapniku-joodi (joodi) laseritega (COIL). Eelkõige loodi USA strateegilise kaitsealgatuse (SDI) programmi raames mitme megavatise võimsusega deuteeriumfluoriidil põhinev keemiline laser; USA riikliku ballistilise raketitõrje (NMD) raames) programm, Boeing ABL (AirBorne Laser) lennunduskompleks hapniku-joodlaseriga võimsusega 1 megavatti.
VNIIEF on loonud ja katsetanud maailma võimsaimat impulss -keemilist laserit fluori reaktsioonil vesinikuga (deuteerium), välja töötanud korduva impulsiga laserkiirguse, mille kiirgusenergia on mitu kJ impulsi kohta, impulsi kordussagedus 1–4 Hz ja kiirguse lahknemine difraktsioonipiiri lähedal ja efektiivsus umbes 70% (kõrgeim saavutatud laserite puhul).
Ajavahemikul 1985–2005. laserid töötati välja fluori mitteahela reaktsioonil vesinikuga (deuteerium), kus fluori sisaldava ainena kasutati väävelheksafluoriidi SF6, mis dissotsieerus elektrilahenduses (fotodissotsiatsioonlaser?). Laseri pikaajalise ja ohutu töö tagamiseks korduvalt impulssrežiimis on loodud suletud töösegu muutmise tsükliga paigaldised. Näidatakse võimalust saada difraktsioonipiiri lähedale kiirguse lahknemine, impulsi kordumissagedus kuni 1200 Hz ja keskmine kiirgusvõimsus mitusada vatti.
Gaasdünaamilistel ja keemilistel laseritel on märkimisväärne puudus, enamikus lahendustes on vaja tagada "laskemoona" varude täiendamine, mis koosneb sageli kallistest ja mürgistest komponentidest. Samuti on vaja puhastada laseriga töötamisel tekkivaid väljundgaase. Üldiselt on gaasdünaamilisi ja keemilisi lasereid raske nimetada tõhusaks lahenduseks, mistõttu enamik riike on läinud üle kiud-, tahkis-ja vedelate laserite arendamisele.
Kui me räägime laserist, mis põhineb fluori ahelaga mitteseotud reaktsioonil deuteeriumiga, dissotsieerub elektrilahenduses, suletud töösegu muutmise tsükliga, siis 2005. aastal saadi võimsused suurusjärgus 100 kW, on ebatõenäoline et selle aja jooksul suudeti need viia megavati tasemele.
Seoses Peresvet BLK-ga on gaasidünaamilise ja keemilise laseri paigaldamise küsimus sellele üsna vastuoluline. Ühelt poolt on Venemaal nende laserite osas märkimisväärseid arenguid. Internetis ilmus teave lennunduskompleksi A 60 - A 60M täiustatud versiooni väljatöötamise kohta 1 MW laseriga. Samuti räägitakse "Peresvet" kompleksi paigutamisest lennukikandjale ", mis võib olla sama medali teine pool. See tähendab, et algul oleksid nad võinud teha võimsama maapinnakompleksi, mis põhineb gaasdünaamilisel või keemilisel laseril, ja nüüd, järgides löödud teed, paigaldage see lennukikandjale.
Peresveti loomise viisid läbi Sarovi tuumakeskuse spetsialistid, Venemaa föderaalse tuumakeskuse-Ülevenemaalise eksperimentaalfüüsika uurimisinstituudi (RFNC-VNIIEF), juba mainitud laserfüüsika uurimisinstituudis. muu hulgas arendab gaasdünaamilisi ja hapnik-joodlasereid …
Teisest küljest, mida iganes öelda, on gaasidünaamilised ja keemilised laserid aegunud tehnilised lahendused. Lisaks ringleb aktiivselt teave tuumaenergiaallika olemasolu kohta Peresvet BLK -s, et laserit toita, ja Sarovis tegelevad nad rohkem uusimate läbimurdetehnoloogiate loomisega, mis on sageli seotud tuumaenergiaga.
Eelneva põhjal võib eeldada, et Peresvet BLK rakendamise tõenäosust hukkamisel nr 2 gaasidünaamiliste ja keemiliste laserite põhjal saab hinnata mõõdukaks
Tuumapumbatavad laserid
1960. aastate lõpus alustati NSV Liidus tööd suure võimsusega tuumapumpadega laserite loomiseks. Alguses olid spetsialistid VNIIEF, I. A. E. Kurtšatov ja Moskva Riikliku Ülikooli tuumafüüsika uurimisinstituut. Seejärel ühinesid nendega teadlased MEPhI, VNIITF, IPPE ja muudest keskustest. Aastal 1972 ergastas VNIIEF heeliumi ja ksenooni segu uraani lõhustumise fragmentidega, kasutades VIR 2 impulssreaktorit.
Aastatel 1974-1976. katseid tehakse reaktoris TIBR-1M, kus laserkiirguse võimsus oli umbes 1–2 kW. 1975. aastal töötati VIR-2 impulssreaktori baasil välja kahe kanaliga laserinstallatsioon LUNA-2, mis töötas veel 2005. aastal ja võimalik, et see töötab siiani. 1985. aastal pumbati LUNA-2M rajatises esimest korda maailmas neoonlaserit.
1980. aastate alguses töötasid VNIIEF-i teadlased välja pidevas režiimis töötava tuumalaserelemendi loomiseks ja tootmiseks 4-kanalilise lasermooduli LM-4. Süsteemi erutab BIGR reaktori neutronvoog. Tekkimise kestus määratakse reaktori kiiritusimpulsi kestuse järgi. Esmakordselt maailmas demonstreeriti praktikas tuumapumbaga laserites cw-lasereid ja demonstreeriti gaasi põikiringluse meetodi tõhusust. Laserkiirguse võimsus oli umbes 100 W.
2001. aastal uuendati LM-4 seadet ja see sai tähise LM-4M / BIGR. Mitme elemendiga tuumalaserseadme tööd pidevas režiimis demonstreeriti pärast 7-aastast objekti säilitamist ilma optilisi ja kütuseelemente asendamata. Paigaldust LM-4 võib pidada reaktor-laser (RL) prototüübiks, millel on kõik selle omadused, välja arvatud isemajandava tuumaahelreaktsiooni võimalus.
2007. aastal võeti LM-4 mooduli asemel kasutusele kaheksakanaliline lasermoodul LM-8, millesse lisati nelja ja kahe laserkanali järjestikune lisamine.
Laserreaktor on autonoomne seade, mis ühendab endas lasersüsteemi ja tuumareaktori funktsioonid. Laserreaktori aktiivne tsoon on teatud arvu laserrakkude komplekt, mis on teatud viisil paigutatud neutronite moderaatori maatriksisse. Laserrakkude arv võib ulatuda sadadest kuni mitme tuhandeni. Uraani üldkogus on vahemikus 5-7 kg kuni 40-70 kg, lineaarsed mõõtmed 2-5 m.
VNIIEFis tehti esialgsed hinnangud erinevate, kuni 100 kW võimsusega laservõimsusega laserreaktorite erinevate versioonide peamiste energia-, tuuma-füüsikaliste, tehniliste ja tööparameetrite kohta, mis töötavad sekundi murdosadest pidevasse režiimi. Kaalusime käivitamisel reaktorisüdamikus soojuse kogunemisega laserreaktoreid, mille kestust piiravad südamiku lubatud soojenemine (soojusmahtuvusradar) ja pidev radar koos soojusenergia eemaldamisega väljaspool südamikku.
Eeldatavasti peaks laserreaktor, mille laservõimsus on suurusjärgus 1 MW, sisaldama umbes 3000 laserrakku.
Venemaal tehti intensiivset tööd tuumapumpadega laserite kallal mitte ainult VNIIEFis, vaid ka föderaalses ühtses ettevõttes „Vene Föderatsiooni Riiklik Teaduslik Keskus - füüsika ja energeetika instituut A. I. Leipunsky”, mida tõendab patent RU 2502140„ Reaktor-laserpaigaldus, millel on otsene pumpamine lõhustuskildude abil”.
Vene Föderatsiooni riikliku uurimiskeskuse IPPE spetsialistid on välja töötanud impulssreaktori-lasersüsteemi energiamudeli-tuumapumbatava optilise kvantvõimendi (OKUYAN).
Tuletades meelde Venemaa kaitseministri asetäitja Juri Borisovi avaldust eelmise aasta intervjuus ajalehele Krasnaja Zvezda, võime öelda, et Peresvet BLK ei ole varustatud väikese tuumareaktoriga, mis varustab laserit elektrienergiaga, vaid reaktor-laseriga, milles lõhustumise energia muundatakse otse laserkiirguseks.
Kahtlust tekitab vaid eelnimetatud ettepanek paigutada lennukisse Peresvet BLK. Olenemata sellest, kuidas tagate lennuettevõtja töökindluse, on radioaktiivsete materjalide hilisema hajumisega alati õnnetuse ja lennuõnnetuse oht. Siiski on võimalik, et on olemas viise, kuidas vältida radioaktiivsete materjalide levikut kandja kukkumisel. Jah, ja meil on juba tiibraketis lendav reaktor, petrel.
Eelneva põhjal võib eeldada, et Peresvet BLK rakendamise tõenäosust tuumapumbataval laseril põhinevas versioonis 3 võib hinnata kõrgeks
Ei ole teada, kas paigaldatud laser on impulss või pidev. Teisel juhul on laseri pideva töötamise aeg ja töörežiimide vahel tehtavad katkestused küsitavad. Loodetavasti on Peresvet BLK -l pidev laserreaktor, mille tööaega piirab ainult külmutusagensi tarnimine või ei piirata, kui jahutamine toimub muul viisil.
Sel juhul saab Peresvet BLK optilist väljundvõimsust hinnata vahemikus 1-3 MW, mille väljavaade võib suureneda 5-10 MW-ni. Vaevalt on isegi sellise laseriga võimalik tuumalõhkepea pihta saada, kuid lennuk, sealhulgas mehitamata õhusõiduk või tiibrakett, on üsna hea. Samuti on võimalik tagada peaaegu kõigi kaitsmata kosmoselaevade lüüasaamine madalatel orbiitidel ja võimalik kahjustada kosmoseaparaatide tundlikke elemente kõrgematel orbiitidel.
Seega võivad Peresvet BLK esimeseks sihtmärgiks olla USA raketirünnaku hoiatussatelliitide tundlikud optilised elemendid, mis võivad USA ootamatu desarmeerimisrünnaku korral toimida raketitõrje elemendina.
järeldused
Nagu me artikli alguses ütlesime, on laserkiirguse saamiseks üsna palju viise. Lisaks eespool käsitletutele on ka muud tüüpi laserid, mida saab sõjalistes küsimustes tõhusalt kasutada, näiteks vaba elektronlaser, mille lainepikkust on võimalik muuta laias vahemikus kuni pehme röntgenikiirguseni. kiirgus ja mis vajab lihtsalt palju elektrienergiat, mida toodab väikese suurusega tuumareaktor. Sellist laserit arendatakse aktiivselt USA mereväe huvides. Vaba elektronlaseri kasutamine Peresvet BLK-s on aga ebatõenäoline, kuna praegu pole praktiliselt mingit teavet seda tüüpi laserite arendamise kohta Venemaal, välja arvatud Venemaa osalemine Euroopa röntgeniprogrammis. vaba elektronlaser.
On vaja mõista, et selle või selle lahenduse kasutamise tõenäosuse hindamine Peresvet BLK -s on antud pigem tingimuslikult: ainult avatud allikatest saadud kaudse teabe olemasolu ei võimalda kõrge usaldusväärsusega järeldusi sõnastada.
