Forskningsprogram för högenergilaser för missilförsvar / vetenskapligt och experimentellt komplex. Idén med att använda en högenergilaser för att förstöra ballistiska missiler i stridsspetsernas sista skede formulerades 1964 av NG Basov och ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Hösten 1965 skickade N. G. Basov, vetenskaplig chef för VNIIEF Yu. B. Khariton, biträdande chef för GOI för vetenskapligt arbete E. N. Tsarevsky och chefsdesigner för Vympel designbyrå G. V. Kisunko en anteckning till CPSU: s centralkommitté. om den grundläggande möjligheten att träffa stridsspetsar på ballistiska missiler med laserstrålning och föreslog att distribuera ett lämpligt experimentprogram. Förslaget godkändes av CPSU: s centralkommitté och programmet för arbetet med att skapa en laserskjutningsenhet för missilförsvarsuppgifter, utarbetat gemensamt av OKB Vympel, FIAN och VNIIEF, godkändes genom ett regeringsbeslut 1966.
Förslagen baserades på LPI: s studie av högenergifotodissociationslasrar (PDL) baserade på organiska jodider och VNIIEF: s förslag om att "pumpa" PDL: er mot bakgrund av en stark chockvåg som skapades i en inert gas genom en explosion. " Statens optiska institut (GOI) har också anslutit sig till arbetet. Programmet fick namnet "Terra-3" och gav möjlighet att skapa lasrar med en energi på mer än 1 MJ, samt skapandet av ett vetenskapligt och experimentellt avfyrningslaserkomplex (NEC) 5N76 på deras bas på Balkhash träningsplan, där idéerna om ett lasersystem för missilförsvar skulle testas under naturliga förhållanden. N. G. Basov utsågs till vetenskaplig handledare för programmet "Terra-3".
År 1969, från Vympel Design Bureau, separerade SKB-teamet, på grundval av vilka Luch Central Design Bureau (senare NPO Astrophysics) bildades, som anförtrotts genomförandet av Terra-3-programmet.
Rester av konstruktion 41 / 42B med ett 5H27 laserlokalkomplex av ett 5H76 "Terra-3" avfyrningskomplex, foto 2008
Vetenskapligt experimentellt komplex "Terra-3" enligt amerikanska idéer. I USA trodde man att komplexet var avsett för antisatellitmål med övergången till missilförsvar i framtiden. Ritningen presenterades först av den amerikanska delegationen vid Genèvesamtalen 1978. Utsikt från sydöst.
Teleskop TG-1 för LE-1 laserlokaliseraren, Sary-Shagan testplats (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Terra-3-programmet inkluderade:
- Grundforskning inom laserfysik.
- Utveckling av laserteknik;
- Utveckling och testning av "stora" experimentella lasermaskiner ";
- Studier av interaktionen mellan kraftfull laserstrålning och material och bestämning av sårbarheten hos militär utrustning;
- Studie av utbredning av kraftfull laserstrålning i atmosfären (teori och experiment);
- Forskning om laseroptik och optiska material och utveckling av "power" optisk teknik;
- Fungerar inom laserområdet;
- Utveckling av metoder och tekniker för laserstrålvägledning;
- Skapande och konstruktion av nya vetenskapliga, design-, produktions- och testinstitut och företag;
- Utbildning av grund- och doktorander inom laserfysik och teknik.
Arbetet under Terra-3-programmet utvecklades i två huvudriktningar: laseravstånd (inklusive problemet med målval) och laserförstörelse av stridsspetsar för ballistiska missiler. Arbetet med programmet föregicks av följande prestationer: 1961.den egentliga idén med att skapa fotodissociationslasrar uppstod (Rautian och Sobelman, FIAN), och 1962 började studier av laserintervall på OKB Vympel tillsammans med FIAN, och det föreslogs också att använda strålningen från chockvågfronten för optiska pumpning av lasern (Krokhin, FIAN, 1962 G.). År 1963 började Vympel Design Bureau att utveckla ett projekt för LE-1 lasersökaren. Efter att arbetet med Terra-3-programmet påbörjats har följande steg skett under flera år:
- 1965 - experiment med högenergifotodissociationslasrar (VFDL) började, en effekt på 20 J uppnåddes (FIAN och VNIIEF);
- 1966 - pulsenergi på 100 J erhölls med VFDL;
- 1967 - ett schematiskt diagram över den experimentella lasersökaren LE -1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI) valdes;
- 1967 - pulsenergi på 20 KJ erhölls med VFDL;
- 1968 - pulsenergi på 300 KJ erhölls med VFDL;
- 1968 - arbetet började med ett program för att studera laserstrålningens effekter på föremål och materiella sårbarheter, programmet slutfördes 1976;
- 1968 - forskning och skapande av högenergi HF, CO2, CO lasrar började (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI, etc.), arbetet slutfördes 1976.
- 1969 - med VFDL fick en energi i en puls på cirka 1 MJ;
- 1969 - utvecklingen av LE -1 -sökaren slutfördes och dokumentationen släpptes;
- 1969 - utvecklingen av en fotodissociationslaser (PDL) med pumpning genom strålning av en elektrisk urladdning startades;
- 1972 - för att utföra experimentellt arbete med lasrar (utanför "Terra -3" -programmet) beslutades att skapa ett interdepartementalt forskningscentrum för OKB "Raduga" med ett laseravstånd (senare - CDB "Astrofysik").
- 1973- den industriella produktionen av VFDL startades- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-på testplatsen Sary-Shagan började installationen av ett experimentellt laserkomplex med en LE-1-lokaliserare, utvecklingen och testningen av LE-1 påbörjades;
- 1974 - SRS -adderare av AZ -serien skapades (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");
- 1975 - en kraftfull elektriskt pumpad PDL skapades, effekt - 90 KJ;
- 1976 - en 500 kW elektrojoniserad CO2 -laser skapades (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - LE -1 -sökaren testades framgångsrikt, tester utfördes på flygplan, stridshuvuden för ballistiska missiler och satelliter;
- 1978 - på grundval av Central Design Bureau "Luch" och MNIC OKB "Raduga" bildades NPO "Astrophysics" (utanför "Terra -3" -programmet), generaldirektör - IV Ptitsyn, General Designer - ND Ustinov (son till D. F. Ustinov).
Besöket av försvarsministern i Sovjetunionen D. F. Ustinov och akademikern A. P. Aleksandrov till OKB "Raduga", slutet av 1970 -talet. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
FIAN undersökte ett nytt fenomen inom området icke -linjär laseroptik - vågfrontens omvänd strålning. Detta är en stor upptäckt
tillåtet i framtiden i ett helt nytt och mycket framgångsrikt tillvägagångssätt för att lösa ett antal problem inom fysiken och tekniken för högeffektslasrar, främst problemen med att bilda en extremt smal stråle och dess ultraprecisa riktning mot ett mål. För första gången var det i Terra-3-programmet som specialister från VNIIEF och FIAN föreslog att använda vågfrontsomvändning för att rikta och leverera energi till ett mål.
1994 svarade NG Basov på en fråga om resultaten av laserprogrammet Terra-3:”Tja, vi har fastställt att ingen kan skjuta ner
en ballistisk missilstridsspets med en laserstråle, och vi har gjort stora framsteg inom laser …”.
Akademiker E. Velikhov talar vid det vetenskapliga och tekniska rådet. På den första raden, i ljusgrått, är AM Prokhorov den vetenskapliga handledaren för programmet "Omega". Sent 1970 -tal. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Delprogram och forskningsinriktningar "Terra-3":
Komplex 5N26 med laserlokaliserare LE-1 under Terra-3-programmet:
Laserlokalisternas möjliga möjlighet att ge en särskilt hög noggrannhet av mätningar av målpositionen studerades vid Vympel Design Bureau sedan 1962. -Industrikommissionen (MIC, regeringsorganet för militärindustriella komplexet i Sovjetunionen) presenterades ett projekt för att skapa en experimentell laserlokaliserare för missilförsvar, som fick kodnamnet LE-1. Beslutet att skapa en experimentell installation på testplatsen Sary-Shagan med en räckvidd på upp till 400 km godkändes i september 1963.1964-1965. projektet utvecklades vid Vympel Design Bureau (G. E. Tikhomirovs laboratorium). Utformningen av radarens optiska system utfördes av State Optical Institute (laboratorium av P. P. Zakharov). Byggandet av anläggningen började i slutet av 1960 -talet.
Projektet baserades på FIAN: s arbete med forskning och utveckling av rubinlasrar. Lokatorn var tänkt att söka efter mål på kort tid i radarnas "fältfält", vilket gav laserbeteckningen målbeteckning, vilket krävde mycket höga genomsnittliga krafter hos lasersändaren vid den tiden. Det slutliga valet av lokaliserarens struktur bestämde det verkliga tillståndet för arbete med rubinlasrar, vars parametrar som i praktiken visade sig vara betydligt lägre än de som ursprungligen antogs: en lasers genomsnittliga effekt istället för den förväntade 1 kW var under dessa år cirka 10 W. Experiment utförda i laboratoriet hos N. G. Basov vid Lebedev Physical Institute visade att ökad effekt genom att successivt förstärka lasersignalen i en kedja (kaskad) av laserförstärkare, som ursprungligen var tänkt, endast är möjlig upp till en viss nivå. För kraftig strålning förstörde själva laserkristallerna. Svårigheter uppstod också i samband med termo-optiska snedvridningar av strålning i kristaller. I detta avseende var det nödvändigt att installera i radaren inte en, utan 196 lasrar som växelvis arbetade med en frekvens av 10 Hz med en energi per puls på 1 J. 2 kW. Detta ledde till en betydande komplikation av hans system, som var flervägs både när man sänder och registrerar en signal. Det var nödvändigt att skapa högprecision höghastighetsoptiska enheter för bildande, omkoppling och styrning av 196 laserstrålar, som bestämde sökfältet i målutrymmet. I lokaliserarens mottagningsanordning användes en uppsättning av 196 specialdesignade PMT: er. Uppgiften komplicerades av fel i samband med stora rörliga optiska-mekaniska system i teleskopet och optiskt-mekaniska omkopplare av lokaliseraren, samt med störningar som införs av atmosfären. Den totala längden på sökarens optiska väg nådde 70 m och omfattade många hundra optiska element - linser, speglar och plattor, inklusive rörliga, vars inbördes inriktning måste upprätthållas med högsta noggrannhet.
Överföring av lasrar för LE-1-lokaliseraren, Sary-Shagan-testplatsen (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
En del av den optiska vägen för LE-1-laserlokaliseraren, Sary-Shagan-testplatsen (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
1969 överfördes LE-1-projektet till Luch Central Design Bureau vid USSR: s försvarsministerium. ND Ustinov utsågs till chefsdesigner för LE-1. 1970-1971 utvecklingen av LE-1-sökaren slutfördes som en helhet. Ett brett samarbete mellan försvarsindustriföretag deltog i skapandet av lokaliseraren: genom ansträngningar från LOMO och Leningrad-anläggningen "Bolshevik" skapades en unik när det gäller komplexa parametrar teleskop TG-1 för LE-1, chefsdesignern av teleskopet var BK Ionesiani (LOMO). Detta teleskop med en huvudspegeldiameter på 1,3 m gav en hög optisk kvalitet på laserstrålen vid körning med hastigheter och accelerationer hundratals gånger högre än klassiska astronomiska teleskop. Många nya radarenheter skapades: höghastighets precisionsskanning och omkopplingssystem för styrning av laserstrålen, fotodetektorer, elektroniska signalbehandlings- och synkroniseringsenheter och andra enheter. Kontrollen av lokaliseraren skedde automatiskt med hjälp av datorteknik; sökaren var ansluten till radarstationerna i polygonen med hjälp av digitala dataöverföringslinjer.
Med deltagande av Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol) utvecklades en lasersändare som innehöll 196 lasrar som var mycket avancerade vid den tiden, ett system för deras kylning och strömförsörjning. För LE-1 organiserades produktionen av högkvalitativa laser-rubinkristaller, olinjära KDP-kristaller och många andra element. Förutom ND Ustinov leddes utvecklingen av LE-1 av OA Ushakov, G. E. Tikhomirov och S. V. Bilibin.
Chefer för USSR: s militärindustriella komplex vid träningsplanen Sary -Shagan, 1974. I mitten med glasögon - försvarsminister i Sovjetunionen SA Zverev, till vänster - försvarsminister AA Grechko och hans ställföreträdare Yepishev, andra från vänster - NG. Bas. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Presentation. 2009).
Chefer för Sovjetunionens försvarsindustriella komplex vid LE -1 -platsen, 1974. I mitten på första raden - försvarsminister A. A. Grechko, till höger om honom - N. G. Basov, då - försvarsminister i Sovjetunionen S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Byggandet av anläggningen påbörjades 1973. 1974 slutfördes justeringsarbetet och testning av anläggningen med TG-1-teleskopet för LE-1-sökaren började. År 1975, under testerna, uppnåddes en säker plats för ett mål av flygplanstyp på ett avstånd av 100 km, och arbetet började med lokaliseringen av stridshuvuden för ballistiska missiler och satelliter. 1978-1980 Med hjälp av LE-1 utfördes banor med hög precision och vägledning av missiler, stridsspetsar och rymdobjekt. År 1979 accepterades lasersökaren LE-1 som ett medel för noggranna banmätningar för gemensamt underhåll av militära enheten 03080 (GNIIP nr 10 från Sovjetunionens försvarsdepartement, Sary-Shagan). För skapandet av LE-1-lokaliseraren 1980 tilldelades de anställda vid Luch Central Design Bureau Lenin- och statspriset i Sovjetunionen. Aktivt arbete med LE-1-sökaren, inkl. med moderniseringen av några av de elektroniska kretsarna och annan utrustning, fortsatte fram till mitten av 1980-talet. Arbete utfördes för att erhålla icke-koordinatinformation om objekt (information om objektens form, till exempel). Den 10 oktober 1984 mätte laserlokaliseraren 5N26 / LE -1 parametrarna för målet - Challenger -återanvändbara rymdfarkoster (USA) - se avsnittet Status nedan för mer information.
TTX-lokalisator 5N26 / LE-1:
Antalet lasrar i vägen - 196 st.
Optisk väglängd - 70 m
Enhetseffekt genomsnitt - 2 kW
Sökarens räckvidd - 400 km (enligt projektet)
Koordinera bestämningsnoggrannhet:
- efter räckvidd - högst 10 m (enligt projektet)
- i höjdled - flera bågsekunder (enligt projektet)
I den vänstra delen av satellitbilden daterad 29 april 2004, byggnaden av 5N26-komplexet med LE-1-lokaliseraren, längst ned till vänster om Argun-radaren. 38: e platsen för Sary-Shagan-polygonen
Teleskop TG-1 för LE-1 laserlokaliseraren, Sary-Shagan testplats (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Teleskop TG-1 för laserlokaliseraren LE-1, Sary-Shagan testplats (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Presentation. 2009).
Undersökning av fotodissociationsjodlasrar (VFDL) under programmet "Terra-3".
Den första laboratoriefotodissociationslasern (PDL) skapades 1964 av J. V. Kasper och G. S. Pimentel. Eftersom analys visade att skapandet av en superkraftig rubinlaser pumpad av en blixtlampa visade sig vara omöjlig, då 1965 N. G. Basov och O. N. tanken på att använda högeffekt- och högenergistrålning från chockfronten i xenon som strålningskälla. Det antogs också att en ballistisk missils stridsspets skulle besegras på grund av den reaktiva effekten av snabb avdunstning under påverkan av lasern från en del av stridshuvudets skal. Sådana PDL är baserade på en fysisk idé som formulerades redan 1961 av SG Rautian och IISobelman, som teoretiskt visade att det är möjligt att få upphetsade atomer eller molekyler genom fotodissociation av mer komplexa molekyler när de bestrålas med en kraftfull (icke-laser) ljusflöde … Arbetet med explosivt FDL (VFDL) som en del av "Terra-3" -programmet lanserades i samarbete med FIAN (VS Zuev, teori om VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, experiment med VFDL), Central Design Bureau "Luch" med deltagande av GOI, GIPH och andra företag. På kort tid gick vägen från små och medelstora prototyper till ett antal unika högenergi-VFDL-prover som producerats av industriföretag. En egenskap hos denna klass av lasrar var deras engångsbruk - VFD -lasern exploderade under drift, helt förstörd.
Schematiskt diagram över VFDL-operationen (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
De första experimenten med PDL, som utfördes 1965-1967, gav mycket uppmuntrande resultat och vid slutet av 1969 vid VNIIEF (Sarov) under ledning av S. B. testade PDL: er med en pulsenergi på hundratusentals joule, vilket var ungefär 100 gånger högre än för någon laser som var känd under dessa år. Naturligtvis var det inte omedelbart möjligt att komma till skapandet av jod -PDL: er med extremt höga energier. Olika versioner av design av lasrar har testats. Ett avgörande steg i genomförandet av en användbar design som lämpar sig för att erhålla hög strålningsenergi gjordes 1966, då det, som ett resultat av studier av experimentella data, visades att förslaget från FIAN och VNIIEF -forskarna (1965) att ta bort kvartsvägg som separerar pumpens strålningskälla och aktiva miljö kan implementeras. Den allmänna utformningen av lasern förenklades avsevärt och reducerades till ett skal i form av ett rör, inuti eller på ytterväggen av vilken en långsträckt explosiv laddning befann sig, och i ändarna fanns det speglar av den optiska resonatorn. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt att designa och testa lasrar med en arbetshålsdiameter på mer än en meter och en längd på tiotals meter. Dessa lasrar samlades från standardsektioner som var cirka 3 m långa.
Något senare (sedan 1967) var ett team av gasdynamik och lasrar under ledning av VK Orlov, som bildades vid Vympel Design Bureau och sedan överfördes till Luch Central Design Bureau, framgångsrikt engagerat i forskning och design av en explosivt pumpad PDL. Under arbetets gång övervägdes dussintals frågor: från fysiken för utbredning av chock och ljusvågor i ett lasermedium till teknik och kompatibilitet av material och skapandet av specialverktyg och metoder för att mäta parametrarna för hög- laserstrålning. Det fanns också frågor om explosionsteknik: laserns funktion krävde att man skulle få en extremt "slät" och rak front av chockvågen. Detta problem löstes, laddningarna utformades och metoder för deras detonation utvecklades, vilket gjorde det möjligt att få den nödvändiga släta fronten av chockvågen. Skapandet av dessa VFDL gjorde det möjligt att påbörja experiment för att studera effekten av högintensiv laserstrålning på målens material och strukturer. Mätkomplexets arbete tillhandahålls av State Optical Institute (IM Belousova).
Testplats för VFD-lasrar VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Utveckling av modeller för VFDL Central Design Bureau "Luch" under ledning av V. K. Orlov (med deltagande av VNIIEF):
- FO-32- 1967 erhölls en pulsenergi på 20 KJ med ett explosivt pumpat VFDL, kommersiell produktion av VFDL FO-32 började 1973;
VFD-laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
- FO-21- 1968, för första gången med VFDL med explosiv pumpning, erhölls en energi i en puls på 300 KJ, och även 1973 startades industriproduktionen av VFDL FO-21;
- F -1200 - 1969, för första gången med en explosivt pumpad VFDL, erhölls en pulsenergi på 1 megajoule. År 1971 var designen klar och 1973 startades industriproduktionen av VFDL F-1200;
Förmodligen är prototypen på F-1200 VFD-lasern den första megajoule-lasern, monterad vid VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011) …
Samma WFDL, samma plats och tid. Mätningar visar att detta är en annan ram.
TTX VFDL:
Undersökning av lasrar med Raman-spridning (SRS) under Terra-3-programmet:
Strålningsspridningen från de första VFDL: erna var otillfredsställande - två storleksordningar högre än diffraktionsgränsen, vilket förhindrade tillförsel av energi över betydande avstånd. År 1966 föreslog NG Basov och II Sobel'man och medarbetare att lösa problemet genom att använda ett tvåstegsschema-en tvåstegs Raman-spridningskombineringslaser (Raman-laser), pumpad av flera VFDL-lasrar med "dålig" spridning. Den höga effektiviteten hos Raman-lasern och den höga homogeniteten hos dess aktiva medium (flytande gaser) gjorde det möjligt att skapa ett högeffektivt tvåstegs lasersystem. Forskningen av Raman -lasrar övervakades av EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). Efter att ha undersökt fysiken för Raman-lasrar vid FIAN och VNIIEF, "teamet" för Luch Central Design Bureau 1974-1975. framgångsrikt utfört på Sary-Shagan testplats i Kazakstan en serie experiment med ett 2-kaskadesystem av "AZ" -serien (FIAN, "Luch"-senare "Astrofysik"). De var tvungna att använda stor optik av specialdesignad smält kiseldioxid för att säkerställa strålmotståndet hos Raman -laserns utgångsspegel. Ett multi-mirror raster system användes för att koppla strålningen från VFDL-lasrarna till Raman-lasern.
Effekten hos AZh-4T Raman-lasern nådde 10 kJ per puls och 1975 testades en Raman-laser AZh-5T med flytande syre med en pulseffekt på 90 kJ, en bländare på 400 mm och en verkningsgrad på 70%. Fram till 1975 skulle AZh-7T-lasern användas i Terra-3-komplexet.
SRS-laser på flytande syre AZh-5T, 1975. Laserutgångsöppningen ses framför. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Multi-mirror raster system som används för att mata in VDFL-strålning i en Raman-laser (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Glasoptik förstörs av Raman -laserstrålning. Ersatt med kvartsoptik med hög renhet (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Studie av effekten av laserstrålning på material inom programmet "Terra-3":
Ett omfattande forskningsprogram har genomförts för att undersöka effekterna av högenergilaserstrålning på en mängd olika föremål. Stålprover, olika prover av optik och olika tillämpade föremål användes som "mål". I allmänhet ledde B. V. Zamyshlyaev riktningen för studier av påverkan på objekt, och A. M. Bonch-Bruevich ledde forskningsriktningen om optikens strålstyrka. Arbetet med programmet utfördes från 1968 till 1976.
Påverkan av VEL-strålning på beklädnadselementet (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Stålprov 15 cm tjockt. Exponering för halvledarlaser. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Påverkan av VEL-strålning på optik (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Effekten av en högenergi-CO2-laser på ett modellflygplan, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Studie av högenergiladdare för elektrisk urladdning under programmet "Terra-3":
Återanvändbara elektriska urladdning PDL: er krävde en mycket kraftfull och kompakt pulserad elektrisk strömkälla. Som en sådan källa beslutades att använda explosiva magnetiska generatorer, vars utveckling utfördes av VNIIEF -teamet som leddes av A. I. Pavlovsky för andra ändamål. Det bör noteras att AD Sakharov också var ursprunget till dessa verk. Explosiva magnetiska generatorer (annars kallas de magneto-kumulativa generatorer), precis som konventionella PD-lasrar, förstörs under drift när deras laddning exploderar, men deras kostnad är många gånger lägre än kostnaden för en laser. Explosivt-magnetiska generatorer, speciellt konstruerade för kemisk fotodissociationslaser med elektrisk urladdning av A. I. Pavlovsky och kollegor, bidrog till skapandet 1974 av en experimentell laser med en strålningsenergi per puls på cirka 90 kJ. Testerna av denna laser slutfördes 1975.
År 1975 föreslog en grupp designers vid Luch Central Design Bureau, under ledning av VK Orlov, att överge explosiva WFD-lasrar med ett tvåstegsschema (SRS) och ersätta dem med PD-lasrar med elektrisk urladdning. Detta krävde nästa översyn och justering av komplexets projekt. Det var tänkt att använda en FO-13 laser med en pulsenergi på 1 mJ.
Stora elektriska urladdningslasrar monterade av VNIIEF.
Undersökning av högenergi-elektronstrålstyrda lasrar under programmet "Terra-3":
Arbetet med en frekvenspulslaser 3D01 av en megawattklass med jonisering av en elektronstråle började på Central Design Bureau "Luch" på initiativ och med deltagande av NG Basov och senare snurrade till en separat riktning vid OKB "Raduga "(senare - GNIILTs" Raduga ") under ledning av G. G. Dolgova -Savelyeva. I ett försöksarbete 1976 med en elektronstrålestyrd CO2-laser uppnåddes en genomsnittlig effekt på cirka 500 kW vid en upprepningshastighet på upp till 200 Hz. Ett schema med en "sluten" gasdynamisk slinga användes. Senare skapades en förbättrad frekvenspulslaser KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frekvenspulselektroniseringslaser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Vetenskapligt och experimentellt skjutkomplex 5N76 "Terra-3":
År 1966 började Vympel Design Bureau under ledning av OA Ushakov utvecklingen av ett utkast till design för Terra-3 experimentella polygonkomplexet. Arbetet med designutkastet fortsatte fram till 1969. Militäringenjören NN Shakhonsky var den närmaste handledaren för utvecklingen av strukturerna. Utplaceringen av komplexet planerades på missilförsvarets plats i Sary-Shagan. Komplexet var avsett att utföra experiment med förstörelse av stridsspetsar för ballistiska missiler med högenergilaser. Komplexets projekt korrigerades upprepade gånger under perioden 1966 till 1975. Sedan 1969 har designen av Terra-3-komplexet utförts av Luch Central Design Bureau under ledning av MG Vasin. Komplexet var tänkt att skapas med hjälp av en tvåstegs Raman-laser med huvudlasern på ett avsevärt avstånd (cirka 1 km) från styrsystemet. Detta berodde på att det i VFD -lasrar, vid utsändning, skulle använda upp till 30 ton sprängämne, vilket kan påverka riktningssystemets noggrannhet. Det var också nödvändigt att säkerställa frånvaron av mekanisk verkan av fragment av VFD -lasrar. Strålning från Raman -lasern till styrsystemet var tänkt att överföras via en underjordisk optisk kanal. Det var tänkt att använda AZh-7T-lasern.
1969, vid GNIIP nr 10 i Sovjetunionens försvarsdepartement (militär enhet 03080, Sary-Shagan missilförsvarets träningsplats) på plats nr 38 (militär enhet 06544), började man bygga anläggningar för experimentellt arbete med laserämnen. År 1971 avbröts konstruktionen av komplexet tillfälligt av tekniska skäl, men 1973, troligen efter justering av projektet, återupptogs det.
Tekniska skäl (enligt källan - Zarubin PV "Academician Basov …") bestod i det faktum att vid en mikron våglängd av laserstrålning var det praktiskt taget omöjligt att fokusera strålen på ett relativt litet område. De där. om målet är på ett avstånd av mer än 100 km, så är den naturliga vinkeldivergensen för optisk laserstrålning i atmosfären till följd av spridning 0 0001 grader. Detta etablerades i Institute of Atmospheric Optics vid Siberian Branch vid USSR Academy of Sciences i Tomsk, speciellt skapat för att säkerställa genomförandet av programmet för skapande av laservapen, som leddes av Acad. V. E. Zuev. Av detta följde att laserstrålningspunkten på ett avstånd av 100 km skulle ha en diameter på minst 20 meter, och energitätheten över en yta på 1 kvadrat cm vid en total laserkällenergi på 1 MJ skulle vara mindre än 0,1 J / cm2. Detta är för litet - för att träffa en raket (för att skapa ett hål på 1 cm2 i det, tryckavlastande) krävs mer än 1 kJ / cm2. Och om det ursprungligen var tänkt att använda VFD-lasrar på komplexet, sedan efter att ha identifierat problemet med att fokusera strålen, började utvecklarna luta sig mot användningen av tvåstegs kombinationslasrar baserade på Ramans spridning.
Utformningen av vägledningssystemet utfördes av GOI (P. P. Zakharov) tillsammans med LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Rotationsstödet med hög precision skapades vid bolsjevikfabriken. Högprecisionsdrivrutiner och backlash-fria växellådor för svänglager utvecklades av Central Research Institute of Automation and Hydraulics med deltagande av Bauman Moscow State Technical University. Den huvudsakliga optiska banan gjordes helt på speglar och innehöll inte transparenta optiska element som kunde förstöras av strålning.
År 1975 föreslog en grupp designers vid Luch Central Design Bureau, under ledning av VK Orlov, att överge explosiva WFD-lasrar med ett tvåstegsschema (SRS) och ersätta dem med PD-lasrar med elektrisk urladdning. Detta krävde nästa översyn och justering av komplexets projekt. Det var tänkt att använda en FO-13 laser med en pulsenergi på 1 mJ. I slutändan blev anläggningarna med stridslasrar aldrig färdiga och togs i drift. Byggdes och användes endast vägledningssystemet för komplexet.
Akademiker vid Sovjetunionens vetenskapsakademi BV Bunkin (NPO Almaz) utsågs till generaldesigner för experimentellt arbete på "objekt 2506" ("Omega" -komplexet för luftvärnsförsvarsvapen - CWS PSO), på "objekt 2505" (CWS ABM och PKO "Terra -3") - Motsvarande medlem av USSR Academy of Sciences ND Ustinov ("Central Design Bureau" Luch "). Vetenskaplig handledare - Vice ordförande för USSR Academy of Sciences Academician EP Velikhov. Från militära enheten 03080 av analysera funktionen av de första prototyperna av lasermedel för PSO och missilförsvar leddes av chefen för den fjärde avdelningen på 1: a avdelningen, överstelöjtnant GISemenikhin. Från den fjärde GUMO sedan 1976, kontroll av utveckling och testning av vapen och militär utrustning på nya fysiska principer med hjälp av lasrar utfördes av avdelningschefen, som blev pristagare 1980 Leninpriset för denna arbetscykel, överste YV Rubanenko. Konstruktion pågick vid "objekt 2505" ("Terra- 3 "), först och främst vid kontroll- och skjutpositionen (KOP) 5Ж16К och i zonerna" G "och" D. "Redan i november 1973 genomfördes den första experimentella stridsoperationen vid KOP. arbeta under deponeringens villkor. År 1974, för att sammanfatta arbetet med att skapa vapen efter nya fysiska principer, anordnades en utställning på testplatsen i "Zone G" som visar de senaste verktygen som utvecklats av hela USSR -industrin inom detta område. Utställningen besöktes av försvarsministern för Sovjetunionens marskalk i Sovjetunionen A. A. Grechko. Stridsarbete utfördes med hjälp av en speciell generator. Stridsbesättningen leddes av överstelöjtnant IV Nikulin. För första gången på testplatsen träffades ett mål på storleken på ett mynt med fem kopeck av en laser på kort avstånd.
Den inledande designen av Terra-3-komplexet 1969, den slutliga designen 1974 och volymen av de implementerade komponenterna i komplexet. (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Framgångarna uppnådde ett accelererat arbete med skapandet av ett experimentellt stridslaserkomplex 5N76 "Terra-3". Komplexet bestod av byggnad 41 / 42V (södra byggnaden, ibland kallad "41st site"), som innehöll ett kommando- och datacenter baserat på tre M-600-datorer, en exakt laserlokalisator 5N27-en analog till LE-1 / 5N26 lasersökare (se ovan), dataöverföringssystem, universellt tidssystem, system med särskild teknisk utrustning, kommunikation, signalering. Testarbete på denna anläggning utfördes av femte avdelningen i det tredje testkomplexet (avdelningschef, överste IV Nikulin). Men på 5N76 -komplexet var flaskhalsen fördröjningen i utvecklingen av en kraftfull specialgenerator för implementering av komplexets tekniska egenskaper. Det beslutades att installera en experimentell generatormodul (en simulator med en CO2 -laser?) Med de uppnådda egenskaperna för att testa stridsalgoritmen. Det var nödvändigt att bygga byggnaden 6A (syd-nord byggnad, ibland kallad "Terra-2") för denna modul inte långt från byggnad 41 / 42B. Problemet med specialgeneratorn löstes aldrig. Strukturen för stridslasern uppfördes norr om "Site 41", en tunnel med kommunikation och ett dataöverföringssystem ledde till den, men installationen av stridslasern genomfördes inte.
Den experimentella laserinstallationen bestod av de verkliga lasrarna (rubin - en uppsättning av 19 rubinlasrar och en CO2 -laser), ett strålguidnings- och inneslutningssystem, ett informationskomplex utformat för att säkerställa styrsystemet, samt en laser med hög precision 5H27, utformad för noggrann bestämning av koordinatmål. Funktionerna i 5N27 gjorde det möjligt att inte bara bestämma avståndet till målet, utan också att få exakta egenskaper längs banan, objektets form, dess storlek (icke-koordinatinformation). Med hjälp av 5N27 utfördes observationer av rymdobjekt. Komplexet utförde tester på effekten av strålning på målet, med laserstrålen riktad mot målet. Med hjälp av komplexet genomfördes studier för att rikta strålen från en lågeffektslaser till aerodynamiska mål och för att studera processerna för utbredning av en laserstråle i atmosfären.
Test av vägledningssystemet påbörjades 1976-1977, men arbetet med de huvudsakliga avfyrningslasrarna lämnade inte designstadiet, och efter en rad möten med försvarsministern i Sovjetunionen SA Zverev beslutades det att stänga Terra - 3 ". 1978, med samtycke från Sovjetunionens försvarsdepartement, stängdes programmet för skapandet av 5N76 "Terra-3" -komplexet officiellt.
Installationen togs inte i drift och fungerade inte fullt ut, den löste inte stridsuppdrag. Konstruktionen av komplexet slutfördes inte helt - styrsystemet installerades fullt ut, hjälplasrarna för styrsystemets lokalisator och kraftstrålsimulatorn installerades. År 1989 började arbetet med laserämnen minska. År 1989, på Velikhovs initiativ, visades Terra-3-installationen för en grupp amerikanska forskare.
Byggschema 41 / 42V i 5N76 "Terra-3" -komplexet.
Huvuddelen av byggnaden 41 / 42B i 5H76 "Terra-3" -komplexet är teleskopet för styrsystemet och den skyddande kupolen, bilden togs under ett besök på anläggningen av den amerikanska delegationen, 1989.
Vägledningssystemet för "Terra-3" -komplexet med en laserlokalisering (Zarubin PV, Polskikh SV Från historien om skapandet av högenergilaser och lasersystem i Sovjetunionen. Presentation. 2011).
Status: Sovjetunionen
- 1964 - N. G. Basov och O. N. Krokhin formulerade idén om att slå GS BR med en laser.
- hösten 1965 - ett brev till CPSU: s centralkommitté om behovet av en experimentell studie av lasermissilförsvar.
- 1966 - början av arbetet under Terra -3 -programmet.
- 1984 10 oktober - laserlokaliseraren 5N26 / LE -1 mätte parametrarna för målet - Challenger -återanvändbara rymdfarkoster (USA). Hösten 1983 föreslog Sovjetunionens marskalk DF Ustinov att befälhavaren för ABM- och PKO -trupperna Yu. Votintsev skulle använda ett laserkomplex för att följa med "skytteln". Vid den tiden utförde ett team på 300 specialister förbättringar på komplexet. Detta rapporterade Yu. Votintsev till försvarsministern. Den 10 oktober 1984, under den 13: e flygningen av Challenger-skytteln (USA), när dess omloppsbanor ägde rum i området på Sary-Shagan-testplatsen, utfördes experimentet när laserinstallationen fungerade vid detekteringen läge med minsta strålningseffekt. Rymdfarkostens omloppshöjd vid den tiden var 365 km, det lutande detekterings- och spårningsområdet var 400-800 km. Noggrann målbeteckning för laserinstallationen utfärdades av Argun radarmätningskomplex.
Som besättningen på utmanaren rapporterade senare, under flygningen över Balkhash -området, kopplade fartyget plötsligt från kommunikationen, det var utrustningsfel och astronauterna själva mådde dåligt. Amerikanerna började reda ut det. Snart insåg de att besättningen hade utsatts för något slags artificiellt inflytande från Sovjetunionen, och de förklarade en officiell protest. Baserat på humana överväganden, i framtiden, användes inte laserinstallationen, och till och med en del av radiotekniska komplex på testplatsen, som har en hög energipotential, för att eskortera skyttlarna. I augusti 1989 visades en del av ett lasersystem för att rikta en laser mot ett föremål för den amerikanska delegationen.