Viimastel aastatel on erinevates riikides käinud aktiivne töö võitluslaserite loomisel. Selle klassi paljulubaval relval on eeldatavasti kõrge jõudlus ja sellel võib olla tõsine mõju tulevastele relvakonfliktidele. Laserlahingusüsteemide valdkonnas on saavutatud mõningaid edusamme, kuid sellised relvad pole praktilisest kasutusest veel kaugel. Teadlased ja disainerid peavad lahendama vaid mitmeid olulisi probleeme, mis takistavad laserrelvade sattumist armeesse. Vahepeal on meie riigis loodud mitmeid lasersüsteemide projekte, mis on relvadega mõnevõrra sarnased ja mida juba praktikas kasutatakse.
Üheksakümnendate alguses alustas Troitski uuenduslike ja termotuumasünteesi instituut (SSC RF TRINITI) uurimistööd, mille eesmärk oli luua paljutõotav tehnoloogiline kompleks, mis põhineb laseril. Eeldati, et mobiilse lasertehnoloogilise kompleksi (MLTK) saab kiiresti soovitud kohta toimetada, kasutusele võtta ja tööks ette valmistada, misjärel on võimalik mitmesuguseid esemeid ja konstruktsioone lõigata. Sellist süsteemi, nagu projekti autorid välja mõtlesid, saaks kasutada paljude erinevate ettevõtete ees seisvate probleemide lahendamiseks. Esiteks pidi MLTK komplekse kasutama erinevate õnnetuste likvideerimiseks jne. töötab.
Üheksakümnendate aastate lõpuks lõpetas SSC RF TRINITY töö kahe esimese projektiga. Projektides MLTK-5 ja MLTK-50 kasutati mõningaid üldisi ideid ja arendusi, kuid need kompleksid erinesid mitmete parameetrite poolest. Nende peamine erinevus seisnes laseri tüübis ja võimsuses. Kompleksi MLTK-5 laser arendas võimsust 5 kilovatti, MLTK-50-50 kW. Esimesed kaks mobiilset lasertehnoloogilist kompleksi kasutasid erinevate süsteemide lasereid. Vähem võimas kompleks oli varustatud pideva gaaslaseriga (töökeskkond on süsinikdioksiidi, neooni ja heeliumi segu) suletud ahelaga, mida pumpab isemajandav tühjendus. MLTK-50 kompleks sai omakorda korduva impulsiga elektronkiirega juhitava laseri, kasutades töökeskkonnana õhu ja süsinikdioksiidi segu.
Mobiilne lasertehnoloogiline kompleks "MLTK-50"
MLTK-50 välikatsed metallkonstruktsioonide kauglõikamise põletuspuldis
Mobiilne laserkompleks MLTK-5 valmistati mitme üksusena, mis oli paigaldatud auto poolhaagisele (kogumass umbes 11 tonni) ja mis sobisid suhteliselt lihtsaks transportimiseks kasutuskohta. Vajadusel saab kompleksi komponendid kiiresti õigesse kohta toimetada ja tööks ette valmistada. 2-3-liikmelised hooldustöötajad saavad paigalduse tööks ette valmistada pooleteise kuni kahe tunni jooksul. MLTK-5 võimalused võimaldavad tekitada laserkiirgust võimsusega 0,5 kuni 5 kW lainepikkusega 10,6 mikronit. Tarbides umbes 150 kW elektrit (380 V, 50 Hz), võib kompleks MLTK-5 mõjutada umbes 30 meetri kaugusel asuvaid objekte. Laseri pideva töö lubatud aeg ulatub 8-10 tunnini.
Kompleksi MLTK-5 põhiülesanne on erinevate konstruktsioonide kauglõikamine ja keevitamine. Kasutatava laseri võimsus võimaldab avaldada hävitavat mõju erinevatele objektidele mitmekümne meetri kaugusel. Uuringud on aga näidanud, et MLTK-5 ja sarnaseid süsteeme saab kasutada muude ülesannete täitmiseks. Nii on uuritud võimalust pindade puhastamiseks erinevatest saasteainetest: tehnoloogilised ladestused, värv jne. kasutades nn. laserkoorimine. Sama tehnoloogia võimaldab veepinda õlikilest puhastada. Seega on tegelik mobiilsete lasersüsteemide abil lahendatavate ülesannete hulk palju laiem, kui esmapilgul võib tunduda.
Kompleksi MLTK-50 arenduse viis läbi Troitski uuenduslike ja termotuumasünteesi instituut koostöös Gazpromiga. Selle projekti väljatöötamise peamine ülesanne oli mobiilse laserkompleksi loomine, mis on võimeline lõikama metalli- ja raudbetoonkonstruktsioone. Pakuti välja tehnikat, mis võimaldab lõigata mitmesuguseid konstruktsioone nendest eemal, kasutamiseks hädaolukorras gaasi- või naftapuuraukudes.
MLTK-50 seadistamise aluseks oli korduvalt pulseeriv elektronkiirega juhitav laser, mis kasutab töökeskkonnana gaasisegu. Segu koosneb atmosfääriõhust, millele on lisatud 5% süsinikdioksiidi. Gaasisegu pumbatakse läbi töökambri kiirusega umbes 8 kg sekundis. Sellisel juhul arendab gaasivool kiirust kuni 50 m / s. Gaasisegu pumpamiseks sellise kiirusega oli vaja luua seerialennuki mootoril põhinev pump. Gaasiturbiiniseade on paigutatud selliselt, et laseri töökamber on selle õhu sisselaskes. Kahele auto poolhaagisele paigutati 50-kilovatine laser ja sellega seotud varustus. Esimene on laser ise ja tala juhtimissüsteemi teleskoop. Teine poolhaagis kannab omakorda pumbasüsteemi ja mitmeid teisi kompleksi abikomponente. MLTK-50 kompleksi kahe poolhaagise kogumass läheneb 50 tonnile. Mobiilset kompleksi saab raudteel transportida spetsiaalsetes konteinerites.
Töökohale saabudes saavad kolme inimese teenindajad mõne tunni jooksul kompleksi MLTK-50 tööks ette valmistada. Töötamise ajal nõuab paigaldamine umbes 750 kW toiteallikat. 50 kW laserkiire saab fokuseerida kompleksist 20–80 meetri kaugusele. Kompleksi laser võib pidevalt töötada mitte rohkem kui 10 minutit, pärast mida on vaja 20-minutilist pausi. Selles režiimis saab paigaldusega lõigata metalli- ja raudbetoonkonstruktsioone, täites määratud ülesande. Gazprom on saanud mitu komplekti süsteemi MLTK-50.
Järgmine mobiilne lasertehnoloogiline kompleks loodi riigikorporatsiooni "Rosatom" huvides. Seade MLTK-2 töötati välja mitte ainult erinevate konstruktsioonide kauglõikamiseks, vaid ka pinna puhastamiseks. Kompleks MLTK-2 koosneb kahest 2x2x2 meetri suurusest moodulist, mis kokku kaaluvad kuni 2 tonni. Selles kompleksis kasutatav 2 kW kiudlaser võib lõigata kuni 20 mm paksuseid metallosasid umbes 6 meetri kaugusel optilisest väljundpeast. Viimast on võimalik kanda kompleksi põhimoodulitest mitmekümne meetri kaugusel.
Lasertehnoloogilise kompleksi MLTK-20 plokkskeem
Mobiilset kompleksi MLTK-2 kasutab mitte ainult Rosatom, vaid ka Vene Föderatsiooni riiklik uurimiskeskus TRINITY. Pärast esialgse kompleksi muutmist lõi tootja kaubandusliku metalli lõikamiseks sektsiooni. Kliendi soovil on uus seade võimeline lõikama mitte rohkem kui 14 mm paksuseid must- või värviliste metallide lehti.
MLTK-3 süsteemist sai moodul-mobiilsete lasersüsteemide edasiarendus. See sisaldab kolme kiirgusallikat võimsusega 1 kW korraga. Igal neist kiirgusallikatest on oma jahutussüsteem. Kolmest allikast tekkiv kiirgus edastatakse kiudoptiliste kaablite kaudu valgusvihu kujundamis- ja positsioneerimissüsteemi. Selle ploki ülesanne on ühendada mitu kiirt üheks ja suunata see soovitud objektile. MLTK-3 kompleksi iseloomulik tunnus on selle arhitektuur. See on jagatud seitsmeks mooduliks, millest igaüks kaalub kuni 100 kg. See hõlbustab kogu kompleksi transportimist ja kasutamist.
Viimane Troitski uuenduslike ja termotuumasünteesi instituudis loodud mobiilne laserkompleks on MLTK-20, mis on välja töötatud Gazpromi tellimusel. Selle arhitektuur sarnaneb ülalkirjeldatud MLTK-3-ga. MLTK-20 koosneb neljast 2x2x2-meetrisest mahutist, mis kaaluvad umbes kaks tonni. Kolm neljast seadmest on varustatud reguleeritava võimsusega (0,5 kuni 8 kW) ytterbium fiiberlaserite ja nende jahutussüsteemidega. Need kolm plokki on kiudoptilise tee abil ühendatud neljandaga. Neljandas plokis asuvad moodustav teleskoop, kiirte juhtimissüsteemid ja operaatori tööjaam.
Lasertehnoloogiline kompleks MLTK-2
Pärast töökohale toimetamist kulub kompleksi MLTK-20 kasutuselevõtmiseks mitte rohkem kui pool tundi. Selle aja jooksul peavad hooldustöötajad ühendama kõik kaablid ja käivitama seadme. MLTK-20 kompleksis kasutatavad kiudoptilised kaablid võimaldavad paigutada kiirgusallikatega plokke moodustava teleskoobiga plokist kuni 90 meetri kaugusele. Teleskoop on võimeline fokuseerima laserkiirt 20–70 meetri kaugusele. Maksimaalse võimsusega suudab MLTK-20 lõigata metallkonstruktsioone paksusega üle 50 mm. Sõltuvalt lõigatava metalli paksusest võib lõikamiskiirus ulatuda kahe meetrini tunnis. Modulaarne arhitektuur võimaldab kompleksi MLTK-20 kasutada erinevates konfiguratsioonides. Teatud ülesandeid saab täita ühe kiirgusallikaga seadmega ja ühe moodustava teleskoobiga. Lisaks on võimalik võimsust suurendada tänu lisaseadmete kasutamisele laserseadmetega.
2011. aastal näitas MLTK-20 kompleks oma "oskusi" mitu korda. Nii katsetati mais Gazpromile kuuluvas Dosangi koolituskeskuses (Astrahani piirkond) uut laserinstallatsiooni. Katseprogramm hõlmas 50 mm seinapaksusega gaasiliitmike kauglõikamist. 40 meetri kauguselt lõi laserkompleks edukalt tavapärase kaevu toru. Lisaks näitasid need testid võimalust laserkompleksi kasutada pärast transportimist pikkade vahemaade tagant.
MLTK-20. Laserüksused 1, 2, 3
Plokk 4. Moodustav teleskoop
2011. aasta juulis katsetati MLTK-20 kompleksi reaalse remonditöö käigus. Installatsioon otsustati saata Jamalo-Neenetsi autonoomsesse oblasti, kus Lääne-Tarkosalinskoje gaasivälja kaevu nr 506 juhtus õnnetus. Pärast üle 4000 kilomeetri pikkust rada paigaldati laserkompleks avariikaevu lähedale ja alustas peagi oma tööd. Õnnetuse likvideerimise töö jätkamiseks oli vaja demonteerida metallkonstruktsioone kogumassiga umbes 240 tonni, mis takistas gaasitöötajatel tööd standardvarustuse kasutamisel. Gaasipõleti võimas soojuskiirgus tegi võimatuks vormiva teleskoobi paigaldamise kahjustatud konstruktsioonidest soovitatud kaugusele mitte üle 50 meetri. Sel põhjusel viidi põhitööd läbi 70 meetri kauguselt. 30 tunniga lõikas kompleks MLTK-20 läbi kõik vajalikud ehitised, misjärel hakati tulekahju kustutama.
Nagu näete, on Troitski uuenduslike ja termotuumasünteesi instituudi poolt välja töötatud MLTK perekonna mobiilsed lasertehnoloogilised kompleksid oma tõhusust selgelt näidanud ja seda mitte ainult katsetamise ajal, vaid ka reaalses töös tulekahju likvideerimiseks. gaasikaev. Tuleb märkida, et MLTK kompleksid on puhtalt tsiviilotstarbelised arendused, mis ei ole ette nähtud sõjaliseks kasutamiseks. Nende süsteemide võimsus ei ole piisav sihtmärkide kiireks tabamiseks suurel kaugusel, mis aga peaaegu ei mõjuta nende tõhusust ülesannete täitmisel, mille jaoks need on ette nähtud. Võib -olla kasutatakse nende projektide arendusi tulevikus lahinglaserite loomiseks, kuid praegusel kujul on MLTK perekonna süsteemidel puhtalt rahumeelne eesmärk.
Gaasiliitmikud pärast eralduslaserlõikust (seina paksus 50 mm)
Teleskoobiüksus on objektist 50 meetri kaugusel
Laserlõikamise jätkamine pärast ummistuse lahtiühendamist
Derricki laserlõigatud ribi
Lõigatud hästi tila äärik
