Suure energiatarbega laserite uurimisprogramm raketitõrje / teadus- ja eksperimentaalkompleksi huvides. Idee kasutada suure energiaga laserit ballistiliste rakettide hävitamiseks lõhkepeade viimases etapis sõnastasid 1964. aastal NG Basov ja ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). 1965. aasta sügisel saatsid N. G. Basov, VNIIEF Yu. B. Khariton teadusdirektor, GOI asedirektor teadustööks E. N. Tsarevsky ja disainibüroo Vympel peadisainer G. V. Kisunko NLKP Keskkomiteele. põhimõttelise võimaluse kohta lüüa laserkiirgusega ballistiliste rakettide lõhkepead ja teha ettepanek asjakohase katseprogrammi kasutamiseks. Ettepaneku kiitis heaks NLKP Keskkomitee ning OKB Vympeli, FIANi ja VNIIEF -i ühiselt koostatud raketitõrjeülesannete täitmiseks mõeldud laserprogrammi loomise tööprogramm kiideti heaks valitsuse otsusega 1966. aastal.
Ettepanekud põhinesid LPI orgaanilise jodiididel põhineva suure energiaga fotodissotsiatsioonlaserite (PDL) uuringul ja VNIIEF-i ettepanekul "PDL-ide pumpamiseks" tugeva lööklaine tõttu, mis tekkis inertgaasis plahvatuse tagajärjel. " Tööga on liitunud ka riiklik optiline instituut (GOI). Programm kandis nime "Terra-3" ja nägi ette laserite loomise energiaga üle 1 MJ, samuti nende baasil teadusliku ja eksperimentaalse laskekompleksi (NEC) 5N76 loomise Balkhashi harjutusväljal, kus tuli katsetada raketitõrje lasersüsteemi ideid looduslikes tingimustes. N. G. Basov määrati programmi "Terra-3" teaduslikuks juhendajaks.
1969. aastal eraldus SKB meeskond Vympeli disainibüroost, mille alusel moodustati Luchi disainikeskus (hiljem MTÜ Astrophysics), kellele anti ülesandeks programmi Terra-3 elluviimine.
Konstruktsiooni jäänused 41 / 42B koos 5H76 "Terra-3" tulistamiskompleksi 5H27 laserikompleksiga, foto 2008
Teaduslik eksperimentaalkompleks "Terra-3" vastavalt Ameerika ideedele. Ameerika Ühendriikides arvati, et kompleks on mõeldud satelliidivastaste sihtmärkide jaoks, mis lähevad tulevikus üle raketitõrjele. Joonist esitas esmakordselt Ameerika delegatsioon Genfi kõnelustel 1978. Vaade kaguosast.
LE-1 laser-lokaatori teleskoop TG-1, Sary-Shagani katsekoht (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Programm Terra-3 sisaldas järgmist:
- alusuuringud laserfüüsika valdkonnas;
- lasertehnoloogia arendamine;
- "suurte" eksperimentaalsete lasermasinate arendamine ja katsetamine;
- võimsa laserkiirguse koosmõju materjalidega ja sõjatehnika haavatavuse kindlakstegemise uuringud;
- võimsa laserkiirguse leviku uurimine atmosfääris (teooria ja eksperiment);
- laseroptika ja optiliste materjalide uurimine ning võimsusoptika tehnoloogiate väljatöötamine;
- töötab laser -kauguse vallas;
- laserkiire juhtimise meetodite ja tehnoloogiate väljatöötamine;
- uute teadus-, projekteerimis-, tootmis- ja testimisinstituutide ja ettevõtete loomine ja ehitamine;
- Bakalaureuse- ja magistriõppe üliõpilaste koolitamine laserfüüsika ja -tehnoloogia valdkonnas.
Töö programmi Terra-3 raames töötati välja kahes põhisuunas: laseride kaugus (sealhulgas sihtmärgi valimise probleem) ja ballistiliste rakettide lõhkepeade hävitamine laseriga. Tööle programmi kallal eelnesid järgmised saavutused: 1961. a.tekkis tegelik idee fotodissotsiatsioonlaserite loomiseks (Rautian ja Sobelman, FIAN) ning 1962. aastal alustati OKB Vympelis koos FIANiga laserkiirguse uuringuid, samuti tehti ettepanek kasutada lööklainefrondi kiirgust Laseri pumpamine (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963. aastal alustas Vympeli disainibüroo LE-1 laser-lokaatori projekti väljatöötamist. Pärast programmiga Terra-3 alustamist on mitme aasta jooksul läbitud järgmised etapid:
- 1965 - alustati katseid suure energiaga fotodisotsiatsioonlaseritega (VFDL), saavutati võimsus 20 J (FIAN ja VNIIEF);
- 1966 - VFDL abil saadi impulsi energia 100 J;
- 1967 - valiti LE -1 eksperimentaalse laserlokaatori skemaatiline diagramm (OKB "Vympel", FIAN, GOI);
- 1967 - VFDL abil saadi impulsi energia 20 KJ;
- 1968 - VFDL abil saadi impulsi energia 300 KJ;
- 1968 - alustati tööd programmiga, mis uuris laserkiirguse mõju objektidele ja materjali haavatavust, programm viidi lõpule 1976. aastal;
- 1968 - alustati suure energiaga HF, CO2, CO laserite uurimist ja loomist (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI jne), töö lõpetati 1976. aastal.
- 1969 - koos VFDL -ga sai energia impulssina umbes 1 MJ;
- 1969 - LE -1 lokaatori väljatöötamine viidi lõpule ja dokumentatsioon avaldati;
- 1969 - alustati fotolahenduslaseri (PDL) väljatöötamist koos elektrilahenduse kiirgusega pumpamisega;
- 1972 - laseritega eksperimentaalse töö tegemiseks (väljaspool programmi "Terra -3") otsustati luua OKB "Raduga" osakondadevaheline uurimiskeskus, kus on laserraadius (hiljem - CDB "Astrophysics").
- 1973- alustati VFDL-i tööstuslikku tootmist- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-Sary-Shagani katsepaigas alustati eksperimentaalse laserkompleksi paigaldamist LE-1 lokaatoriga, alustati LE-1 väljatöötamist ja katsetamist;
- 1974 - loodi AZ -seeria SRS -i lisandid (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");
- 1975 - loodi võimas elektriliselt pumbatav PDL, võimsus - 90 KJ;
- 1976 - loodi 500 kW elektroionisatsiooniga CO2 laser (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - LE -1 lokaatorit katsetati edukalt, katsetati õhusõidukitega, ballistiliste rakettide lõhkepeadega ja satelliitidega;
- 1978 - Disaini Keskbüroo "Luch" ja MNIC OKB "Raduga" baasil moodustati MTÜ "Astrofüüsika" (väljaspool programmi "Terra -3"), peadirektor - IV Ptitsyn, peadisainer - ND Ustinov (D. F. Ustinovi poeg).
NSVL kaitseministri D. F. Ustinovi ja akadeemik A. P. Aleksandrovi visiit OKB "Raduga", 1970ndate lõpus. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
FIAN uuris uut nähtust mittelineaarse laseroptika valdkonnas - kiirguse lainefrondi pööramist. See on suur avastus
tulevikus täiesti uue ja väga eduka lähenemisviisi abil suure hulga võimsate laserite füüsika ja tehnoloogiaga seotud probleemide lahendamiseks, eelkõige äärmiselt kitsa valgusvihu moodustamise ja selle ülitäpse sihtmärgi sihtimise probleemide lahendamiseks. Esimest korda tegid VNIIEF-i ja FIAN-i spetsialistid programmi Terra-3 raames lainefrondi ümberpööramise eesmärgi sihtimiseks ja energia edastamiseks.
1994. aastal vastas NG Basov, vastates küsimusele laserprogrammi Terra-3 tulemuste kohta: „Noh, oleme kindlalt kindlaks teinud, et keegi ei saa alla tulistada
laserkiirega ballistiliste rakettide lõhkepea ja me oleme laserites teinud suuri edusamme … “.
Teadus- ja tehnikanõukogus esineb akadeemik E. Velikihov. Esimeses reas helehallis on AM Prokhorov programmi "Omega" teaduslik juhendaja. 1970ndate lõpp. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Uuringute alamprogrammid ja suunad "Terra-3":
Kompleks 5N26 koos laseriotsijaga LE-1 programmi Terra-3 raames:
Vympeli disainibüroos on alates 1962. aastast uuritud laser -lokaatorite potentsiaalset võimalust sihtmärgi mõõtmiste eriti suure täpsuse tagamiseks. projekt raketitõrjeks mõeldud eksperimentaalse laser-lokaatori loomiseks, mis sai koodnime LE-1. Otsus luua eksperimentaalne installatsioon Sary-Shagani katseplatsile, mille tegevusulatus on kuni 400 km, kiideti heaks 1963. aasta septembris. Aastatel 1964-1965. projekti arendati Vympeli disainibüroos (G. E. Tikhomirovi labor). Radari optiliste süsteemide projekteerimise viis läbi riiklik optiline instituut (P. Z. Zaharovi labor). Hoone ehitamine algas 1960ndate lõpus.
Projekt põhines FIANi tööl rubiinlaserite uurimisel ja arendamisel. Lokaator pidi lühikese aja jooksul sihtmärke otsima radarite "veaväljast", mis andis laserotsijale sihtmärgi määramise, mis nõudis tol ajal väga suuri laserkiirguri keskmisi võimsusi. Lokaatori struktuuri lõplik valik määras rubiinlaserite tegeliku tööseisundi, mille saavutatavad parameetrid osutusid praktikas algselt eeldatust oluliselt madalamaks: ühe laseri keskmine võimsus oodatava 1 asemel kW oli neil aastatel umbes 10 W. Lebedevi füüsikainstituudi N. G. Basovi laboris läbi viidud katsed näitasid, et võimsuse suurendamine lasersignaali järjestikuse võimendamisega laservõimendite ahelas (kaskaad), nagu esialgu ette nähtud, on võimalik ainult teatud tasemeni. Liiga võimas kiirgus hävitas laserkristallid ise. Raskusi tekkis ka kristallide termo-optiliste moonutustega. Sellega seoses oli vaja radarisse paigaldada mitte üks, vaid 196 laserit, mis töötavad vaheldumisi sagedusel 10 Hz ja mille energia on 1 J. Kohaliku lokaatori mitme kanaliga lasersaatja keskmine keskmine kiirgusvõimsus oli umbes 2 kW. See tõi kaasa tema skeemi olulise keerukuse, mis oli mitmeliigiline nii signaali väljastamisel kui registreerimisel. 196 laserkiire moodustamiseks, lülitamiseks ja juhtimiseks oli vaja luua ülitäpseid kiireid optilisi seadmeid, mis määrasid sihtruumi otsinguvälja. Lokaatori vastuvõtuseadmes kasutati 196 spetsiaalselt kavandatud PMT -d. Ülesande tegid keeruliseks vead, mis olid seotud teleskoobi suurte liikuvate optilis-mehaaniliste süsteemide ja lokaatori optilis-mehaaniliste lülititega, samuti atmosfääri tekitatud moonutustega. Lokaatori optilise tee kogupikkus ulatus 70 meetrini ja sisaldas sadu optilisi elemente - läätsi, peegleid ja plaate, sealhulgas liikuvaid, mille vastastikust joondamist tuli hoida suurima täpsusega.
LE-1 lokaatori edastavad laserid, Sary-Shagani katsekoht (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Osa LE-1 laser-lokaatori optilisest teest, Sary-Shagani katsekoht (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
1969. aastal anti LE-1 projekt üle NSVL kaitsetööstuse ministeeriumi Luchi kesksele disainibüroole. ND Ustinov määrati LE-1 peadisaineriks. 1970-1971 lõpule viidi LE-1 lokaatori väljatöötamine tervikuna. Lokaatori loomisel osales laialt kaitsetööstuse ettevõtete koostöö: LOMO ja Leningradi tehase "Bolševik" jõupingutustel loodi LE-1 jaoks keerukate parameetrite poolest ainulaadne teleskoop TG-1. teleskoobist oli BK Ionesiani (LOMO). See 1,3 m peapeegli läbimõõduga teleskoop tagas laserkiire kõrge optilise kvaliteedi, kui see töötas sadu kordi suurematel kiirustel ja kiirendustel kui klassikalised astronoomilised teleskoobid. Loodi palju uusi radariüksusi: kiire täppiskaneerimise ja lülitamise süsteemid laserkiire juhtimiseks, fotodetektorid, elektroonilised signaalitöötlus- ja sünkroonimisseadmed ning muud seadmed. Lokaatori juhtimine oli arvutitehnoloogia abil automaatne; lokaator ühendati polügooni radarijaamadega digitaalsete andmeedastusliinide abil.
Geofizika keskse disainibüroo (D. M. Khorol) osavõtul töötati välja lasersaatja, mis sisaldas 196 tol ajal väga arenenud laserit, nende jahutamise ja toiteallika süsteemi. LE-1 jaoks korraldati kõrgekvaliteediliste rubiin-laserkristallide, mittelineaarsete KDP-kristallide ja paljude muude elementide tootmine. Lisaks ND Ustinovile juhtisid LE-1 väljatöötamist OA Ušakov, G. E. Tihhomirov ja S. V. Bilibin.
NSV Liidu sõjatööstuskompleksi juhid Sary -Shagani harjutusväljakul, 1974. Prillidega keskel - NSV Liidu kaitsetööstuse minister SA Zverev, vasakul - kaitseminister AA Grechko ja tema asetäitja Jepishev, vasakult teine - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Ettekanne. 2009).
NSVL kaitsetööstuskompleksi juhid objektil LE -1, 1974. Esimese rea keskel - kaitseminister A. A. Grechko, paremal - N. G. Basov, seejärel - NSVL kaitsetööstuse minister S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Rajatise ehitust alustati 1973. aastal. 1974. aastal viidi lõpule reguleerimistööd ja alustati rajatise katsetamist LE-1 lokaatori teleskoobiga TG-1. 1975. aastal, katsetuste käigus, saavutati lennuki tüüpi sihtmärgi kindel asukoht 100 km kaugusel ning alustati tööd ballistiliste rakettide ja satelliitide lõhkepeade paiknemisega. 1978-1980 LE-1 abil viidi läbi ülitäpsed trajektoori mõõtmised ja rakettide, lõhkepeade ja kosmoseobjektide juhtimine. 1979. aastal võeti sõjaväeosa 03080 ühiseks hoolduseks heaks LE-1 laser-lokaator kui trajektoori täpsete mõõtmiste vahend (NSVL kaitseministeeriumi kogurahvatulu nr 10, Sary-Shagan). LE-1 lokaatori loomise eest 1980. aastal pälvisid Luchi keskse disainibüroo töötajad Lenini ja NSV Liidu riiklikud preemiad. Aktiivne töö LE-1 lokaatoriga, sh. mõnede elektrooniliste vooluahelate ja muude seadmete kaasajastamisega jätkus kuni 1980. aastate keskpaigani. Töötati objektide kohta mittekoordineeritud teabe hankimiseks (näiteks objektide kuju kohta). 10. oktoobril 1984 mõõtis laserlokaator 5N26 / LE -1 sihtmärgi - korduvkasutatava kosmoselaeva Challenger (USA) - parameetreid - vt lähemalt allolevat jaotist Olek.
TTX lokaator 5N26 / LE-1:
Laserite arv teel - 196 tk.
Optilise tee pikkus - 70 m
Seadme keskmine võimsus - 2 kW
Otsija tööulatus - 400 km (vastavalt projektile)
Koordinaatide määramise täpsus:
- vahemiku järgi - mitte rohkem kui 10 m (vastavalt projektile)
- kõrgusel - mitu kaaresekundit (vastavalt projektile)
29. aprilli 2004. aasta satelliidipildi vasakus osas on Arguni radari all vasakul 5N26 kompleksi hoone koos LE-1 lokaatoriga. Sary-Shagani polügooni 38. koht
LE-1 laser-lokaatori teleskoop TG-1, Sary-Shagani katsekoht (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
LE-1 laser-lokaatori teleskoop TG-1, Sary-Shagani katsekoht (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Ettekanne. 2009).
Fotodisotsiatsioonjoodi laserite (VFDL) uurimine programmi "Terra-3" raames.
Esimene laboratoorne fotodisotsiatsioonlaser (PDL) loodi 1964. aastal J. V. Kasper ja G. S. Pimentel. Sest analüüs näitas, et välklambi abil pumbatava ülivõimsa rubiinlaseri loomine osutus võimatuks, siis 1965. aastal tulid N. G. Basov ja O. N. ideele kasutada suure võimsusega ja suure energiaga kiirgust löögipinnalt. ksenoonis kui kiirgusallikas. Samuti eeldati, et ballistilise raketi lõhkepea lüüakse ära tänu kiire aurustumise reaktiivsele mõjule lahingupea kesta osa mõjul. Sellised PDL-id põhinevad füüsilisel ideel, mille sõnastasid juba 1961. aastal SG Rautian ja IISobelman, kes näitasid teoreetiliselt, et ergastatud aatomeid või molekule on võimalik saada keerukamate molekulide fotodisotsiatsiooni teel, kui neid kiiritatakse võimsa (mitte laseriga) valgusvoog … Tööd plahvatusohtliku FDL-i (VFDL) kallal programmi "Terra-3" raames alustati koostöös FIAN-iga (VS Zuev, VFDL-i teooria), VNIIEF-iga (GA Kirillov, katsed VFDL-iga), projekteerimise keskbürooga "Luch" India valitsus, GIPH ja muud ettevõtted. Lühikese aja jooksul viidi tee väikestelt ja keskmise suurusega prototüüpidelt mitmete unikaalsete tööstusettevõtete toodetud suure energiaga VFDL-proovide juurde. Selle klassi laserite eripära oli nende ühekordselt kasutatavus - VFD -laser plahvatas töötamise ajal täielikult hävides.
VFDL operatsiooni skemaatiline diagramm (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Esimesed katsed PDL-iga, mis viidi läbi aastatel 1965-1967, andsid väga julgustavaid tulemusi ning 1969. aasta lõpuks VNIIEF-is (Sarov) S. B. juhtimisel katsetasid PDL-e, mille impulsi energia oli sadu tuhandeid džauli, mis oli umbes 100 korda kõrgem kui kõigil neil aastatel tuntud laseritel. Loomulikult ei olnud kohe võimalik tulla äärmiselt suure energiaga jood -PDL -ide loomise juurde. Katsetatud on laserite disaini erinevaid versioone. Otsustavaks sammuks suure kiirgusenergia saamiseks sobiva disaini rakendamisel tehti 1966. aastal, kui katseandmete uurimise tulemusena selgus, et FIANi ja VNIIEFi teadlaste ettepanek (1965) eemaldada saab rakendada kvartsiseina, mis eraldab pumba kiirgusallika ja aktiivse keskkonna. Laseri üldist konstruktsiooni lihtsustati oluliselt ja see vähendati toru kujuliseks kestaks, mille sees või välisseinal asus piklik lõhkeainelaeng ja otstes olid optilise resonaatori peeglid. Selline lähenemine võimaldas projekteerida ja katsetada lasereid, mille tööõõne läbimõõt on üle meetri ja pikkus kümneid meetreid. Need laserid olid kokku pandud umbes 3 m pikkustest standardosadest.
Mõne aja pärast (alates 1967. aastast) tegeles plahvatuslikult pumbatud PDL -i uurimise ja projekteerimisega gaasidünaamika ja laserite meeskond VK Orlovi juhtimisel, mis loodi Vympeli disainibüroos ja seejärel viidi üle Luchi keskprojekteerimisbüroole.. Töö käigus kaaluti kümneid küsimusi: alates löök- ja valguslainete levimise füüsikast laserkeskkonnas kuni materjalide tehnoloogia ja ühilduvuseni ning spetsiaalsete tööriistade ja meetodite loomiseni kõrgete võimsus laserkiirgus. Samuti oli probleeme plahvatustehnoloogiaga: laseri töö eeldas lööklaine äärmiselt "sileda" ja sirge esiosa saamist. See probleem lahendati, kujundati laengud ja töötati välja nende lõhkamise meetodid, mis võimaldasid saada lööklaine vajaliku sileda esiosa. Nende VFDL-ide loomine võimaldas alustada katseid, et uurida suure intensiivsusega laserkiirguse mõju sihtmärkide materjalidele ja struktuuridele. Mõõtekompleksi tööd pakkus Riiklik Optikainstituut (I. M. Belousova).
VFD-laserite katsekoht VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Mudelite väljatöötamine VFDL disaini keskbüroole "Luch" V. K. Orlovi juhtimisel (osaleb VNIIEF):
- FO-32- 1967. aastal saadi plahvatusohtliku pumbatava VFDL-iga impulsi energia 20 KJ, VFDL FO-32 kaubanduslikku tootmist alustati 1973. aastal;
VFD laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
- FO-21- 1968. aastal saadi esmakordselt plahvatusohtliku pumpamisega VFDL-i abil energia impulsiga 300 KJ ning ka 1973. aastal alustati VFDL FO-21 tööstuslikku tootmist;
- F -1200 - 1969. aastal saadi esimest korda plahvatuslikult pumbatava VFDL -iga impulsi energia 1 megajoule. 1971. aastaks oli disain valmis ja 1973. aastal alustati VFDL F-1200 tööstuslikku tootmist;
Tõenäoliselt on F-1200 VFD laseri prototüüp esimene megajoule laser, mis on kokku pandud VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Esitlus. 2011) …
Sama WFDL, sama koht ja kellaaeg. Mõõtmised näitavad, et see on teistsugune raam.
TTX VFDL:
Laserite uurimine Ramani hajumise (SRS) abil programmi Terra-3 raames:
Esimeste VFDL -ide kiirguse hajumine oli ebarahuldav - kaks suurusjärku kõrgem difraktsioonipiirist, mis takistas energia tarnimist olulistel vahemaadel.1966. aastal tegid NG Basov ja II Sobel'man koos töökaaslastega ettepaneku lahendada probleem kaheastmelise skeemi abil-kaheastmelise Ramani hajutava kombineerimislaseriga (Ramani laser), mida pumbasid mitmed VFDL-laserid koos „kehva” hajumine. Ramani laseri kõrge kasutegur ja aktiivse keskkonna (veeldatud gaasid) kõrge homogeensus võimaldasid luua ülitõhusa kaheastmelise lasersüsteemi. Ramani laserite uurimistööd juhendas EM Zemskov (Luchi keskne disainibüroo). Pärast Ramani laserite füüsika uurimist FIANis ja VNIIEFis, Luchi keskse disainibüroo "meeskond" aastatel 1974-1975. edukalt läbi viinud Kasahstanis Sary-Shagani katseplatsil katseseeria "AZ" seeria 2-kaskaadse süsteemiga (FIAN, "Luch"-hiljem "Astrophysics"). Nad pidid kasutama suurt optikat, mis oli valmistatud spetsiaalselt selleks ette nähtud sulatatud ränidioksiidist, et tagada Ramani laseri väljundpeegli kiirguskindlus. VFDL-laserite kiirguse ühendamiseks Ramani laseriga kasutati mitme peegliga rastrisüsteemi.
AZh-4T Ramani laseri võimsus ulatus 10 kJ pulsi kohta ja 1975. aastal testiti vedela hapnikuga Ramani laserit AZh-5T, mille impulssvõimsus oli 90 kJ, ava 400 mm ja kasutegur 70%. Kuni 1975. aastani pidi AZh-7T laserit kasutama Terra-3 kompleksis.
SRS-laser vedelal hapnikul AZh-5T, 1975. Laseri väljundava on näha ees. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Mitme peegliga rastrisüsteem, mida kasutatakse VDFL-kiirguse sisestamiseks Ramani laserisse (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Klaasoptika hävitas Ramani laserkiirgus. Asendatud ülipuhta kvartsoptikaga (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Laserkiirguse mõju uurimine programmi "Terra-3" materjalidele:
Suure energiaga laserkiirguse mõju uurimiseks erinevatele objektidele on läbi viidud ulatuslik uurimisprogramm. "Sihtmärkidena" kasutati terasest proove, erinevaid optikaproove ja mitmesuguseid rakenduslikke esemeid. Üldiselt juhtis B. V. Zamyshlyaev objektidele avaldatava mõju uurimise suunda ja A. M. Bonch-Bruevich juhtis optika kiirgustugevuse uurimise suunda. Programmiga töötati aastatel 1968–1976.
VEL-kiirguse mõju katteelemendile (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
15 cm paksune terasest proov. Kokkupuude tahkislaseriga. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
VEL-kiirguse mõju optikale (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Suure energiaga CO2-laseri mõju mudellennukile, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Suure energiaga elektrilahenduslaserite uurimine programmi "Terra-3" raames:
Korduvkasutatavad elektrilahenduse PDL -id nõudsid väga võimsat ja kompaktset impulss -elektrivooluallikat. Sellise allikana otsustati kasutada plahvatusohtlikke magnetgeneraatoreid, mille väljatöötamise viis läbi A. I. Pavlovski juhitud meeskond VNIIEF. Tuleb märkida, et A. D. Sahharov oli ka nende teoste lähtekoht. Plahvatusohtlikud magnetgeneraatorid (muidu nimetatakse neid magnetkumulatiivseteks generaatoriteks), nagu tavalised PD-laserid, hävitatakse töö ajal, kui nende laeng plahvatab, kuid nende maksumus on mitu korda madalam kui laser. Plahvatusmagnetilised generaatorid, mis on spetsiaalselt A. I. Pavlovski ja tema kolleegide loodud elektrilahendusega keemiliste fotodisotsiatsioonlaserite jaoks, aitasid 1974. aastal luua eksperimentaalse laseri, mille kiirgusenergia impulsi kohta on umbes 90 kJ. Selle laseriga tehtud katsed viidi lõpule 1975. aastal.
1975. aastal tegi Luch Central Design Bureau'i disainerite grupp eesotsas VK Orloviga ettepaneku loobuda kaheastmelise skeemiga (SRS) plahvatusohtlikest WFD-laseritest ja asendada need elektrilahendusega PD-laseritega. See nõudis kompleksi projekti järgmist läbivaatamist ja kohandamist. See pidi kasutama laserit FO-13, mille impulsi energia oli 1 mJ.
Suured elektrilahenduslaserid, mille on kokku pannud VNIIEF.
Suure energiaga elektronkiirega juhitavate laserite uurimine programmi "Terra-3" raames:
Tööd alustati projekteerimise keskbüroos "Luch" algatusel ja NG Basovi osalusel ning hiljem keerutati OKB "Raduga" eraldi projekteerimiskeskuses "Luch" megavattklassi sagedusimpulsslaseri 3D01 kallal elektronkiirega ioniseerimisega. "(hiljem - GNIILTs" Raduga ") G. G. Dolgova -Savelyeva juhtimisel. Katsetöös 1976. aastal elektronkiirega juhitava CO2-laseriga saavutati keskmine võimsus umbes 500 kW kordussagedusel kuni 200 Hz. Kasutati "suletud" gaasidünaamilise ahelaga skeemi. Hiljem loodi täiustatud sagedusimpulsslaser KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Sagedusimpulsi elektroioniseerimislaser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Teaduslik ja eksperimentaalne laskekompleks 5N76 "Terra-3":
1966. aastal alustas Vympeli disainibüroo OA Ušakovi juhtimisel Terra-3 eksperimentaalse hulknurga kompleksi eskiisprojekti väljatöötamist. Töö eskiisprojektiga jätkus kuni aastani 1969. Sõjainsener NN Shakhonsky oli struktuuride väljatöötamise vahetu juhendaja. Kompleksi kasutuselevõtt oli kavandatud raketitõrjeobjektil Sary-Shaganis. Kompleks oli ette nähtud katsete läbiviimiseks ballistiliste rakettide lõhkepeade hävitamiseks suure energiaga laseritega. Kompleksi projekti korrigeeriti perioodil 1966–1975 korduvalt. Alates 1969. aastast teostab Terra-3 kompleksi projekteerimist Luchi keskne disainibüroo MG Vasini juhtimisel. Kompleks loodi luua kaheastmelise Ramani laseriga, mille pealaser asub juhtimissüsteemist märkimisväärsel kaugusel (umbes 1 km). See oli tingitud asjaolust, et VFD -laserites pidi see kiirgamisel kasutama kuni 30 tonni lõhkeainet, mis võib mõjutada juhtimissüsteemi täpsust. Samuti oli vaja tagada VFD -laserite fragmentide mehaanilise toime puudumine. Kiirgus Ramani laserist juhtimissüsteemi pidi edastama maa -aluse optilise kanali kaudu. See pidi kasutama laserit AZh-7T.
1969. aastal alustati NSVL kaitseministeeriumi kogurahvatulul nr 10 (sõjaväeosa 03080, raketitõrjepolügoon Sary-Shagan) kohas nr 38 (sõjaväeosa 06544) rajatiste ehitamine laseriteemaliseks eksperimentaalseks tööks. 1971. aastal tehti kompleksi ehitamine tehnilistel põhjustel ajutiselt, kuid 1973. aastal, tõenäoliselt pärast projekti kohandamist, jätkati seda.
Tehnilised põhjused (allika järgi - Zarubin PV "Akadeemik Basov …") seisnesid selles, et laserkiirguse mikroni lainepikkusel oli praktiliselt võimatu kiire suunata suhteliselt väikesele alale. Need. kui sihtmärk asub kaugemal kui 100 km, on optilise laserkiirguse loomulik nurkade hajumine atmosfääris hajumise tagajärjel 0 0001 kraadi. See loodi NSVL Teaduste Akadeemia Siberi filiaali Atomsfäärioptika Instituudis Tomskis, mis loodi spetsiaalselt laserrelvade loomise programmi elluviimise tagamiseks, mille juhatajaks oli Acad. V. E. Zuev. Sellest järeldus, et laserkiirguse koha 100 km kaugusel läbimõõt on vähemalt 20 meetrit ja energiatihedus 1 ruutmeetri ulatuses laseri allika koguenergia korral 1 MJ on väiksem kui 0,1 J / cm 2. Seda on liiga vähe - raketi tabamiseks (1 cm2 ava tekitamiseks, selle rõhu alandamiseks) on vaja rohkem kui 1 kJ / cm2. Ja kui esialgu pidi kompleksis kasutama VFD-lasereid, siis pärast valgusvihu fokuseerimise probleemi tuvastamist hakkasid arendajad kalduma kaheastmeliste kombineeritud laserite kasutamisele, mis põhinevad Ramani hajumisel.
Juhtimissüsteemi projekteerimise viis läbi India valitsus (P. P. Zahharov) koos LOMO -ga (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Ülitäpne pöörlev tugi loodi enamlaste tehases. Ülitäpsed ajamid ja tagasilöögivabad käigukastid pöörlevatele laagritele töötati välja Baumani Moskva Riikliku Tehnikaülikooli osavõtul. Peamine optiline tee tehti täielikult peeglitel ja see ei sisaldanud läbipaistvaid optilisi elemente, mida kiirgus võib hävitada.
1975. aastal tegi Luch Central Design Bureau'i disainerite grupp eesotsas VK Orloviga ettepaneku loobuda kaheastmelise skeemiga (SRS) plahvatusohtlikest WFD-laseritest ja asendada need elektrilahendusega PD-laseritega. See nõudis kompleksi projekti järgmist läbivaatamist ja kohandamist. See pidi kasutama laserit FO-13, mille impulsi energia oli 1 mJ. Lõppkokkuvõttes ei saadud lahinglaseritega rajatisi kunagi valmis ega kasutusele võetud. Ehitati ja kasutati ainult kompleksi juhtimissüsteemi.
NSVL Teaduste Akadeemia akadeemik BV Bunkin (NPO Almaz) määrati eksperimentaalse töö üldiseks disaineriks objektil 2506 (õhutõrjerelvade kompleks Omega), objektil 2505 (CWS ABM) ja PKO "Terra -3") - NSVL Teaduste Akadeemia korrespondentliige ND Ustinov ("Disaini Keskbüroo" Luch "). Teaduslik juhendaja - NSVL Teaduste Akadeemia asepresident akadeemik EP Velikihov. Väeosast 03080 PSO ja raketitõrje laservahendite esimeste prototüüpide toimimise analüüsimist juhtis 1. osakonna 4. osakonna juhataja insener-kolonelleitnant GISemenikhin. Alates 4. GUMO-st alates 1976. aastast kontrolliti relvi ja sõjavarustust uutel füüsilistel põhimõtetel laserite abil viis läbi osakonnajuhataja, kes sai selle töötsükli eest 1980. aastal Lenini preemia laureaadiks kolonel YV Rubanenko. "Objekti 2505" ehitamine käis. 3 "), esiteks juhtimis- ja laskeasendis (KOP) 5Ж16К ning tsoonides" G "ja" D ". Juba novembris 1973 viidi KOP -is läbi esimene eksperimentaalne lahingoperatsioon. töötada prügila tingimustes. 1974. aastal, et võtta kokku relvade loomisel tehtud tööd uutel füüsilistel põhimõtetel, korraldati G -tsooni katsepaigas näitus, kus näidati uusimaid tööriistu, mille kogu NSV Liidu tööstus selles valdkonnas välja töötas. Näitust külastas NSV Liidu kaitseminister Nõukogude Liidu marssal A. A. Grechko. Võitlustööd viidi läbi spetsiaalse generaatori abil. Lahingumeeskonda juhtis kolonelleitnant I. V. Nikulin. Esmakordselt tabas katsepaigas viie kopika suuruse mündi suurune sihtmärk laseriga lühikese vahemaa tagant.
Terra-3 kompleksi esialgne disain 1969. aastal, lõplik disain 1974. aastal ja kompleksi rakendatud komponentide maht. (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Edu saavutas kiirendatud töö eksperimentaalse lahinglaserkompleksi 5N76 "Terra-3" loomiseks. Kompleks koosnes hoonest 41 / 42V (lõunapoolne hoone, mida mõnikord nimetatakse ka "41. saidiks"), kus asus juhtimis- ja arvutuskeskus, mis põhines kolmel M-600 arvutil, täpne laseriotsija 5N27-LE-1 / 5N26 analoog laserlokaator (vt eespool), andmeedastussüsteem, universaalne aja süsteem, eritehniliste seadmete süsteem, side, signaalimine. Selle rajatise katsetööd viis läbi 3. katsekompleksi 5. osakond (osakonna juhataja kolonel I. V. Nikulin). Kompleksi 5N76 puhul oli kitsaskohaks aga kompleksi tehniliste omaduste rakendamiseks vajaliku võimsa spetsiaalgeneraatori väljatöötamise mahajäämus. Võitlusalgoritmi testimiseks otsustati paigaldada eksperimentaalne generaatorimoodul (CO2 -laseriga simulaator?). Selle mooduli jaoks oli vaja ehitada hoone 6A (lõuna-põhjahoone, mida mõnikord nimetatakse ka "Terra-2"), mitte kaugel hoonest 41 / 42B. Spetsiaalse generaatori probleemi ei lahendatud kunagi. Võitluslaseri struktuur püstitati "saidist 41" põhja poole, sinna viis tunnel koos side ja andmeedastussüsteemiga, kuid lahinglaseri paigaldamist ei tehtud.
Katseulatuslik laserpaigaldis koosnes tegelikest laseritest (rubiin - massiiv, mis koosneb 19 rubiinlaserist ja CO2 laserist), kiirte juhtimis- ja piiramissüsteemist, infokompleksist, mis on loodud juhtimissüsteemi toimimise tagamiseks, samuti ülitäpne laserotsija 5H27, mis on ette nähtud koordinaatide eesmärkide täpseks määramiseks. 5N27 võimalused võimaldasid mitte ainult määrata sihtmärgi ulatust, vaid ka saada täpseid omadusi mööda selle trajektoori, objekti kuju, suurust (mittekoordinaatne teave). 5N27 abil viidi läbi kosmoseobjektide vaatlusi. Kompleks viis läbi katsed kiirguse mõju kohta sihtmärgile, suunates laserkiire sihtmärgi poole. Kompleksi abil viidi läbi uuringud väikese võimsusega laserkiire suunamiseks aerodünaamilistele sihtmärkidele ja laserkiire levimise protsesside uurimiseks atmosfääris.
Juhtimissüsteemi testid algasid aastatel 1976–1977, kuid töö peamiste tulistuslaserite kallal ei väljunud projekteerimisetapist ning pärast mitmeid kohtumisi NSVL SA Zverevi kaitseministri ministriga otsustati Terra sulgeda. - 3 ". 1978. aastal suleti NSVL kaitseministeeriumi nõusolekul 5N76 "Terra-3" kompleksi loomise programm ametlikult.
Paigaldist ei võetud kasutusele ja see ei töötanud täielikult, see ei lahendanud lahinguülesandeid. Kompleksi ehitamine ei olnud täielikult lõpule viidud - juhtimissüsteem paigaldati täies mahus, paigaldati juhtimissüsteemi lokaatori ja laserkiire simulaatori lisaseadmed. 1989. aastaks hakkas laseriteemaline töö kärpima. 1989. aastal näidati Velikahovi algatusel Terra-3 installatsiooni Ameerika teadlaste rühmale.
5N76 "Terra-3" kompleksi ehitamise skeem 41 / 42V.
5H76 "Terra-3" kompleksi hoone 41 / 42B põhiosa on juhtimissüsteemi ja kaitsekupli teleskoop, pilt on tehtud Ameerika delegatsiooni rajatise külastamise ajal, 1989.
Laser-lokaatoriga kompleksi "Terra-3" juhtimissüsteem (Zarubin PV, Polskikh SV Suure energiaga laserite ja lasersüsteemide loomise ajaloost NSV Liidus. Ettekanne. 2011).
Olek: NSV Liit
- 1964 - N. G. Basov ja O. N. Krokhin sõnastasid idee lüüa GS BR -i laseriga.
- 1965. aasta sügis - kiri NLKP Keskkomiteele laserraketitõrje eksperimentaalse uuringu vajalikkuse kohta.
- 1966 - töö algus programmi Terra -3 raames.
- 1984 10. oktoober - 5N26 / LE -1 laserlokaator mõõtis sihtmärgi - korduvkasutatava kosmoselaeva Challenger (USA) - parameetreid. 1983. aasta sügisel soovitas Nõukogude Liidu marssal DF Ustinov ABM -i ja PKO vägede ülemal Yu. Votintsev kasutada "süstiku" saatmiseks laserkompleksi. Sel ajal tegi kompleksis täiustusi 300 -liikmeline meeskond. Sellest teatas Yu. Votintsev kaitseministrile. 10. oktoobril 1984, Challengeri süstiku (USA) 13. lennu ajal, kui selle orbiidi orbiidid toimusid Sary-Shagani katsekoha piirkonnas, toimus katse ajal, mil laserpaigaldis töötas tuvastamisel režiim minimaalse kiirgusvõimsusega. Kosmoselaeva orbiidikõrgus oli sel ajal 365 km, kaldetuvastus- ja jälgimisulatus 400–800 km. Laserpaigaldise täpse sihtmärgi andis välja Arguni radari mõõtmise kompleks.
Nagu Challengeri meeskond hiljem teatas, katkestas laev Balkhashi piirkonna kohal lennu ajal ootamatult side, tekkisid seadmete talitlushäired ja astronaudid tundsid end halvasti. Ameeriklased hakkasid asja klaarima. Peagi mõistsid nad, et meeskonda on NSV Liit mingil moel kunstlikult mõjutanud, ja kuulutasid välja ametliku protesti. Inimlikest kaalutlustest lähtudes ei kasutatud tulevikus süstikute saatmiseks laserpaigaldist ja isegi osa katsekoha raadiotehnikakomplekse, millel on suur energiapotentsiaal. 1989. aasta augustis näidati Ameerika delegatsioonile osa lasersüsteemist, mille eesmärk oli laser sihtida objektile.
