Program výskumu vysokoenergetických laserov v záujme protiraketovej obrany / vedecký a experimentálny komplex. Myšlienku použitia vysokoenergetického laseru na zničenie balistických rakiet v konečnom štádiu hlavíc sformulovali v roku 1964 NG Basov a ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Na jeseň roku 1965 poslal N. G. Basov, vedecký riaditeľ VNIIEF Yu. B. Khariton, zástupca riaditeľa GOI pre vedeckú prácu E. N. Tsarevsky a hlavný dizajnér projekčnej kancelárie Vympel G. V. Kisunko, Ústrednému výboru CPSU. o zásadnej možnosti zasiahnutia hlavíc balistických rakiet laserovým žiarením a navrhlo sa nasadenie vhodného experimentálneho programu. Návrh bol schválený Ústredným výborom CPSU a program práce na vytvorení jednotky laserovej paľby pre úlohy protiraketovej obrany, ktorý spoločne vypracovali OKB Vympel, FIAN a VNIIEF, bol schválený rozhodnutím vlády v roku 1966.
Návrhy vychádzali zo štúdie LPI o vysokoenergetických fotodisociačných laseroch (PDL) na báze organických jodidov a z návrhu VNIIEF o „čerpaní“PDL “svetlom silnej rázovej vlny vytvorenej v inertnom plyne výbuchom“. K práci sa pridal aj Štátny optický ústav (GOI). Program dostal názov „Terra-3“a na jeho základe na cvičisku Balkhash zabezpečil vytvorenie laserov s energiou viac ako 1 MJ, ako aj vytvorenie vedeckého a experimentálneho laserového komplexu na pálenie (NEC) 5N76., kde sa mali v prírodných podmienkach testovať nápady laserového systému na protiraketovú obranu. N. G. Basov bol vymenovaný za vedeckého vedúceho programu „Terra-3“.
V roku 1969 sa z Vympel Design Bureau oddelil tím SKB, na základe ktorého vznikla Luch Central Design Bureau (neskôr NPO Astrophysics), ktorá bola poverená implementáciou programu Terra-3.
Pozostatky konštrukcie 41 / 42B s laserovým lokalizačným komplexom 5H27 z palebného komplexu 5H76 "Terra-3", foto 2008
Vedecký experimentálny komplex "Terra-3" podľa amerických predstáv. V USA sa verilo, že komplex bol v budúcnosti určený pre protisatelitné ciele s prechodom na protiraketovú obranu. Kresbu prvýkrát predstavila americká delegácia na ženevských rozhovoroch v roku 1978. Pohľad z juhovýchodu.
Teleskop TG-1 laserového lokátora LE-1, testovacie miesto Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Program Terra-3 zahŕňal:
- Základný výskum v oblasti fyziky laserov;
- Vývoj laserovej technológie;
- Vývoj a testovanie "veľkých" experimentálnych laserových "strojov";
- Štúdie interakcie silného laserového žiarenia s materiálmi a stanovenie zraniteľnosti vojenského materiálu;
- Štúdium šírenia silného laserového žiarenia v atmosfére (teória a experiment);
- Výskum laserovej optiky a optických materiálov a vývoj technológií „energetickej“optiky;
- Práce v oblasti laserových diaľkomerov;
- Vývoj metód a technológií pre navádzanie laserovým lúčom;
- Vytváranie a výstavba nových vedeckých, projekčných, výrobných a skúšobných ústavov a podnikov;
- Školenie pregraduálnych a postgraduálnych študentov v oblasti laserovej fyziky a technológie.
Práca v rámci programu Terra-3 sa vyvíjala v dvoch hlavných smeroch: laserové dosahovanie (vrátane problému výberu cieľa) a laserové ničenie hlavíc balistických rakiet. Práci na programe predchádzali tieto úspechy: v roku 1961.vznikla skutočná myšlienka vytvorenia fotodisociačných laserov (Rautian a Sobelman, FIAN) a v roku 1962 sa v OKB Vympel spoločne s FIAN začali skúmať laserové diaľkomery a taktiež sa navrhlo využiť žiarenie čela šokovej vlny na optické čerpanie lasera (Krokhin, FIAN, 1962 G.). V roku 1963 začala Vympel Design Bureau vyvíjať projekt pre laserový lokátor LE-1. Po zahájení prác na programe Terra-3 prešli v priebehu niekoľkých rokov tieto fázy:
- 1965 - začali sa experimenty s vysokoenergetickými fotodisociačnými lasermi (VFDL), dosiahol sa výkon 20 J (FIAN a VNIIEF);
- 1966 - impulzná energia 100 J sa získala pomocou VFDL;
- 1967 - bol vybraný schematický diagram experimentálneho laserového lokátora LE -1 (OKB „Vympel“, FIAN, GOI);
- 1967 - impulzná energia 20 KJ sa získala pomocou VFDL;
- 1968 - pomocou VFDL bola získaná energia impulzu 300 KJ;
- 1968 - začali práce na programe na štúdium účinkov laserového žiarenia na objekty a zraniteľnosť materiálu, program bol dokončený v roku 1976;
- 1968 - začal sa výskum a tvorba vysokoenergetických HF, CO2, CO laserov (FIAN, Luch - Astrofyzika, VNIIEF, GOI atď.), Práca bola dokončená v roku 1976.
- 1969 - s VFDL dostala energiu v impulze asi 1 MJ;
- 1969 - vývoj lokátora LE -1 bol dokončený a bola vydaná dokumentácia;
- 1969 - bol zahájený vývoj fotodisociačného lasera (PDL) s čerpaním sálaním elektrického výboja;
- 1972 - na vykonávanie experimentálnych prác na laseroch (mimo programu „Terra -3“) bolo rozhodnuté o vytvorení medzirezortného výskumného centra OKB „Raduga“s laserovým dosahom (neskôr - CDB „Astrofyzika“).
- 1973- bola zahájená priemyselná výroba VFDL- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973-na testovacom mieste Sary-Shagan sa začala inštalácia experimentálneho laserového komplexu s lokátorom LE-1, začal sa vývoj a testovanie LE-1;
- 1974 - boli vytvorené prídavné zariadenia SRS radu AZ (FIAN, „Luch“- „Astrofyzika“);
- 1975 - vznikol výkonný elektricky čerpaný PDL, výkon - 90 KJ;
- 1976 - bol vytvorený 500 kW elektroionizačný CO2 laser (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - lokalizátor LE -1 bol úspešne testovaný, boli vykonané testy na lietadlách, hlaviciach balistických rakiet a satelitov;
- 1978 - na základe Ústredného úradu pre dizajn „Luch“a MNIC OKB „Raduga“vznikla NPO „Astrofyzika“(mimo programu „Terra -3“), generálny riaditeľ - IV Ptitsyn, generálny projektant - ND Ustinov (syn D. F. Ustinova).
Návšteva ministra obrany ZSSR D. F. Ustinova a akademika A. P. Aleksandrova v OKB „Raduga“, koniec 70. rokov minulého storočia. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
FIAN skúmal nový fenomén v oblasti nelineárnej laserovej optiky - reverziu žiarenia na vlnovej strane. Toto je zásadný objav
umožnil v budúcnosti úplne nový a veľmi úspešný prístup k riešeniu niekoľkých problémov vo fyzike a technológii vysokovýkonných laserov, predovšetkým problémov formovania extrémne úzkeho lúča a jeho ultrapresného zamerania na cieľ. Po prvýkrát to bolo v programe Terra-3, kde špecialisti z VNIIEF a FIAN navrhli použiť reverziu vlnoplochy na zacielenie a dodanie energie do cieľa.
V roku 1994 NG Basov odpovedal na otázku o výsledkoch laserového programu Terra-3 a povedal: „Pevne sme zistili, že nikto nemôže zostreliť.
hlavica balistických rakiet s laserovým lúčom a urobili sme veľký pokrok v laseroch … “.
Akademik E. Velikhov hovorí vo vedecko -technickej rade. V prvom rade, vo svetlosivej farbe, je AM Prokhorov vedeckým dozorcom programu „Omega“. Koncom sedemdesiatych rokov minulého storočia. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Podprogramy a smery výskumu „Terra-3“:
Komplex 5N26 s laserovým lokátorom LE-1 v programe Terra-3:
Potenciálna možnosť laserových lokátorov poskytovať obzvlášť vysokú presnosť meraní cieľovej polohy sa skúmala na Vympel Design Bureau od roku 1962. -Bola predstavená priemyselná komisia (MIC, vládny orgán vojensko -priemyselného komplexu ZSSR). projekt na vytvorenie experimentálneho laserového lokátora protiraketovej obrany, ktorý dostal krycie meno LE-1. Rozhodnutie vytvoriť experimentálne zariadenie na testovacom mieste Sary-Shagan s dosahom až 400 km bolo schválené v septembri 1963. V rokoch 1964-1965. projekt sa vyvíjal v Vympel Design Bureau (laboratórium G. E. Tikhomirova). Návrh optických systémov radaru vykonal Štátny optický ústav (laboratórium P. P. Zakharova). Stavba zariadenia sa začala koncom šesťdesiatych rokov minulého storočia.
Projekt bol založený na práci spoločnosti FIAN na výskume a vývoji rubínových laserov. Lokátor mal v krátkom čase hľadať ciele v „chybovom poli“radarov, ktoré poskytovalo označenie cieľa laserovému lokátoru, čo v tom čase vyžadovalo veľmi vysoké priemerné výkony laserového žiariča. Konečný výber štruktúry lokátora určil skutočný stav práce na rubínových laseroch, ktorých dosiahnuteľné parametre sa v praxi ukázali byť výrazne nižšie, ako sa pôvodne predpokladalo: priemerný výkon jedného lasera namiesto očakávaného 1 kW bolo v tých rokoch asi 10 W. Experimenty vykonávané v laboratóriu N. G. Basova z Lebedevského fyzikálneho ústavu ukázali, že zvýšenie výkonu postupným zosilňovaním laserového signálu v reťazci (kaskáde) laserových zosilňovačov, ako sa pôvodne predpokladalo, je možné len do určitej úrovne. Príliš silné žiarenie zničilo samotné laserové kryštály. Vyskytli sa aj ťažkosti spojené s termo-optickými deformáciami žiarenia v kryštáloch. V tomto ohľade bolo potrebné nainštalovať do radaru nie jeden, ale 196 laserov striedavo pracujúcich na frekvencii 10 Hz s energiou na impulz 1 J. Celkový priemerný výkon žiarenia viackanálového laserového vysielača lokátora bol asi 2 kW. To viedlo k značnej komplikácii jeho schémy, ktorá bola viaccestná pri vysielaní aj registrácii signálu. Bolo potrebné vytvoriť vysoko presné vysokorýchlostné optické zariadenia na vytváranie, prepínanie a vedenie 196 laserových lúčov, ktoré určovali vyhľadávacie pole v cieľovom priestore. V prijímacom zariadení lokátora bolo použité pole 196 špeciálne navrhnutých PMT. Úlohu komplikovali chyby súvisiace s veľkými pohyblivými opticko-mechanickými systémami ďalekohľadu a opticko-mechanickými spínačmi lokátora, ako aj so skresleniami spôsobenými atmosférou. Celková dĺžka optickej dráhy lokátora dosiahla 70 m a obsahovala mnoho stoviek optických prvkov - šošoviek, zrkadiel a dosiek vrátane pohyblivých, ktorých vzájomné zarovnanie bolo potrebné udržiavať s najvyššou presnosťou.
Vysielacie lasery lokátora LE-1, testovacie miesto Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Časť optickej dráhy laserového lokátora LE-1, testovacie miesto Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
V roku 1969 bol projekt LE-1 prevedený na Ústredný úrad pre dizajn Luchu Ministerstva obranného priemyslu ZSSR. ND Ustinov bol vymenovaný za hlavného konštruktéra LE-1. 1970-1971 vývoj lokátora LE-1 bol dokončený ako celok. Na vytvorení lokátora sa zúčastnila široká spolupráca podnikov obranného priemyslu: úsilím LOMO a leningradského závodu „boľševik“bol vytvorený jedinečný z hľadiska komplexných parametrov ďalekohľad TG-1 pre LE-1, hlavný konštruktér ďalekohľadu bola BK Ionesiani (LOMO). Tento ďalekohľad s priemerom hlavného zrkadla 1,3 m poskytoval vysokú optickú kvalitu laserového lúča pri práci s rýchlosťami a zrýchleniami, ktoré sú stonásobne vyššie ako u klasických astronomických ďalekohľadov. Bolo vytvorených mnoho nových radarových jednotiek: vysokorýchlostné presné skenovacie a spínacie systémy na ovládanie laserového lúča, fotodetektory, jednotky na spracovanie a synchronizáciu elektronického signálu a ďalšie zariadenia. Riadenie lokátora bolo automatické pomocou počítačovej technológie, lokátor bol spojený s radarovými stanicami polygónu pomocou liniek digitálneho prenosu dát.
Za účasti Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol) bol vyvinutý laserový vysielač, ktorý zahŕňal 196 v tej dobe veľmi pokročilých laserov, systém ich chladenia a napájania. Pre LE-1 bola zorganizovaná výroba vysokokvalitných laserových rubínových kryštálov, nelineárnych kryštálov KDP a mnohých ďalších prvkov. Okrem ND Ustinov viedli vývoj LE-1 OA Ushakov, G. E. Tikhomirov a S. V. Bilibin.
Vedúci vojensko -priemyselného komplexu ZSSR na cvičisku Sary -Shagan, 1974. V strede s okuliarmi - minister obranného priemyslu ZSSR SA Zverev, vľavo - minister obrany AA Grechko a jeho zástupca Ješišev, druhý zľava - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO „Astrofyzika“. Prezentácia. 2009).
Vedúci obranného a priemyselného komplexu ZSSR v mieste LE -1, 1974. V strede v prvom rade - minister obrany A. A. Grechko, vpravo - N. G. Basov, potom - minister obranného priemyslu ZSSR S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Stavba zariadenia sa začala v roku 1973. V roku 1974 boli dokončené nastavovacie práce a začalo sa testovanie zariadenia pomocou teleskopu TG-1 lokátora LE-1. V roku 1975 bolo počas testov dosiahnuté sebavedomé umiestnenie cieľa typu lietadlo na vzdialenosť 100 km a začali sa práce na umiestnení hlavíc balistických rakiet a satelitov. 1978-1980 S pomocou LE-1 boli vykonané vysoko presné merania trajektórie a navádzanie rakiet, hlavíc a vesmírnych predmetov. V roku 1979 bol laserový lokátor LE-1 ako prostriedok na presné meranie trajektórie prijatý na spoločnú údržbu vojenskej jednotky 03080 (GNIIP č. 10 ministerstva obrany ZSSR, Sary-Shagan). Za vytvorenie lokátora LE-1 v roku 1980 boli zamestnancom ústredného úradu pre dizajn Luchu udelené Leninove a štátne ceny ZSSR. Aktívna práca na lokátore LE-1, vr. s modernizáciou niektorých elektronických obvodov a ďalšieho vybavenia pokračoval až do polovice 80. rokov minulého storočia. Vykonali sa práce na získavaní nekoordinačných informácií o objektoch (napríklad o tvare predmetov). 10. októbra 1984 meral laserový lokátor 5N26 / LE -1 parametre cieľa - opakovane použiteľnej kozmickej lode Challenger (USA) - podrobnejšie informácie nájdete v nižšie uvedenej sekcii Stav.
Lokátor TTX 5N26 / LE-1:
Počet laserov v ceste - 196 ks.
Dĺžka optickej dráhy - 70 m
Priemerný výkon jednotky - 2 kW
Dosah lokátora - 400 km (podľa projektu)
Presnosť určenia súradníc:
- podľa dosahu - nie viac ako 10 m (podľa projektu)
- vo výške - niekoľko oblúkových sekúnd (podľa projektu)
V ľavej časti satelitného obrazu z 29. apríla 2004 budova komplexu 5N26 s lokátorom LE-1, vľavo dole radar Argun. 38. miesto polygónu Sary-Shagan
Teleskop TG-1 laserového lokátora LE-1, testovacie miesto Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Teleskop TG-1 laserového lokátora LE-1, testovacie miesto Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Prezentácia. 2009).
Vyšetrovanie fotodisociačných jódových laserov (VFDL) v rámci programu „Terra-3“.
Prvý laboratórny fotodisociačný laser (PDL) bol vytvorený v roku 1964 J. V. Kasper a G. S. Pimentel. Pretože analýza ukázala, že vytvorenie supervýkonného rubínového laseru čerpaného zábleskovou lampou sa ukázalo ako nemožné, potom v roku 1965 N. G. Basov a O. N. myšlienka použitia vysokovýkonného a vysokoenergetického žiarenia z čelnej strany nárazu v xenóne ako zdroj žiarenia. Tiež sa predpokladalo, že hlavica balistickej rakety bude porazená v dôsledku reaktívneho účinku rýchleho odparovania pod vplyvom lasera časti plášťa hlavice. Takéto PDL sú založené na fyzikálnej myšlienke, ktorú v roku 1961 formulovali SG Rautian a IISobelman, ktorí teoreticky ukázali, že je možné získať excitované atómy alebo molekuly fotodisociáciou zložitejších molekúl, ak sú ožiarené silným (nelaserovým) žiarením. svetelný tok … Práce na výbušnom FDL (VFDL) v rámci programu „Terra-3“boli zahájené v spolupráci spoločností FIAN (VS Zuev, teória VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, experimenty s VFDL), Central Design Bureau „Luch“s účasť GOI, GIPH a ďalších podnikov. V krátkom čase prešla cesta od malých a stredných prototypov k množstvu jedinečných vysokoenergetických vzoriek VFDL vyrobených priemyselnými podnikmi. Charakteristickým znakom tejto triedy laserov bola ich disponibilita - VFD laser počas prevádzky explodoval, úplne zničený.
Schematický diagram prevádzky VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Prvé experimenty s PDL, vykonané v rokoch 1965-1967, priniesli veľmi povzbudivé výsledky a do konca roku 1969 na VNIIEF (Sarov) pod vedením S. B. testovali PDL s pulznou energiou stoviek tisíc joulov, čo bolo asi 100 -krát vyššia ako u iných laserov známych v týchto rokoch. Samozrejme, nebolo okamžite možné prísť k tvorbe jódových PDL s extrémne vysokými energiami. Testovali sa rôzne verzie konštrukcie laserov. Rozhodujúci krok pri implementácii funkčného návrhu vhodného na získanie vysokých energií žiarenia bol vykonaný v roku 1966, keď sa v dôsledku štúdia experimentálnych údajov ukázalo, že návrh vedcov FIAN a VNIIEF (1965) na odstránenie môže byť implementovaná kremenná stena oddeľujúca zdroj žiarenia čerpadla a aktívne prostredie. Všeobecná konštrukcia lasera bola výrazne zjednodušená a zredukovaná na plášť vo forme trubice, vo vnútri alebo na vonkajšej stene, ktorej sa nachádzal predĺžený výbušný náboj, a na koncoch boli zrkadlá optického rezonátora. Tento prístup umožnil navrhnúť a testovať lasery s priemerom pracovnej dutiny viac ako meter a dĺžkou desiatok metrov. Tieto lasery boli zostavené zo štandardných sekcií dlhých asi 3 m.
O niečo neskôr (od roku 1967) sa tím dynamiky plynu a laserov na čele s VK Orlov, ktorý bol vytvorený vo Vympel Design Bureau a potom prešiel do Luch Central Design Bureau, úspešne zaoberal výskumom a návrhom výbušne čerpaného PDL.. V priebehu práce bolo zvážených niekoľko desiatok otázok: od fyziky šírenia rázových a svetelných vĺn v laserovom médiu po technológiu a kompatibilitu materiálov a vytvorenie špeciálnych nástrojov a metód na meranie parametrov vysokých energetické laserové žiarenie. Vyskytli sa aj problémy s výbuchovou technológiou: prevádzka lasera si vyžadovala získanie extrémne „hladkého“a rovného čela rázovej vlny. Tento problém bol vyriešený, boli navrhnuté náboje a vyvinuté metódy na ich detonáciu, ktoré umožnili získať požadovaný hladký predok rázovej vlny. Vytvorenie týchto VFDL umožnilo začať experimenty so štúdiom účinku vysoko intenzívneho laserového žiarenia na materiály a štruktúry cieľov. Práce meracieho komplexu zabezpečoval Štátny optický ústav (I. M. Belousova).
Testovacie miesto pre VFD lasery VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Vývoj modelov pre VFDL Central Design Bureau „Luch“pod vedením V. K. Orlova (za účasti VNIIEF):
- FO-32- v roku 1967 bola pomocou výbušne čerpaného VFDL získaná impulzná energia 20 KJ, komerčná výroba VFDL FO-32 sa začala v roku 1973;
VFD laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
- FO-21- v roku 1968 sa prvýkrát s VFDL s výbušným čerpaním získala energia v impulze 300 KJ a v roku 1973 sa začala aj priemyselná výroba VFDL FO-21;
- F -1200 - v roku 1969 bola prvýkrát s výbušne pumpovaným VFDL získaná pulzná energia 1 megajoule. Do roku 1971 bol návrh dokončený a v roku 1973 bola zahájená priemyselná výroba VFDL F-1200;
Prototyp laseru VFD F-1200 je pravdepodobne prvým megajoulovým laserom zostaveným na VNIIEF v roku 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Z histórie vytvárania vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011) …
Rovnaké WFDL, rovnaké miesto a čas. Merania ukazujú, že ide o iný rámec.
TTX VFDL:
Vyšetrovanie laserov pomocou Ramanovho rozptylu (SRS) v rámci programu Terra-3:
Rozptyl žiarenia z prvých VFDL nebol uspokojivý - o dva rády vyšší ako difrakčný limit, čo bránilo dodávaniu energie na významné vzdialenosti. V roku 1966 NG Basov a II Sobel'man a spolupracovníci navrhli vyriešiť problém pomocou dvojstupňovej schémy-dvojstupňového kombinovaného laseru s Ramanovým rozptylom (Ramanov laser), čerpaného niekoľkými VFDL lasermi s „chudobným“rozptyl. Vysoká účinnosť Ramanovho lasera a vysoká homogenita jeho aktívneho média (skvapalnené plyny) umožnili vytvoriť vysoko účinný dvojstupňový laserový systém. Na výskum Ramanových laserov dohliadal EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). Po výskume fyziky Ramanových laserov na FIAN a VNIIEF, „tím“Luch Central Design Bureau v rokoch 1974-1975. úspešne vykonal na testovacom mieste Sary-Shagan v Kazachstane sériu experimentov s 2-kaskádovým systémom radu „AZ“(FIAN, „Luch“-neskôr „Astrofyzika“). Na zaistenie odolnosti proti žiareniu výstupného zrkadla ramanského lasera museli použiť veľkú optiku vyrobenú zo špeciálne navrhnutého taveného kremíka. Na spojenie žiarenia z VFDL laserov s Ramanovým laserom bol použitý viaczrkadlový rastrový systém.
Výkon Ramanovho lasera AZh-4T dosahoval 10 kJ na impulz a v roku 1975 bol testovaný Ramanov laser s kvapalným kyslíkom AZh-5T s pulzným výkonom 90 kJ, clonou 400 mm a účinnosťou 70%. V komplexe Terra-3 sa mal do roku 1975 používať laser AZh-7T.
SRS-laser na kvapalný kyslík AZh-5T, 1975. Vpredu je viditeľná výstupná laserová clona. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Viaczrkadlový rastrový systém používaný na vstup žiarenia VDFL do Ramanovho lasera (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Sklenená optika zničená Ramanovým laserovým žiarením. Nahradené kremennou optikou s vysokou čistotou (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie vytvárania vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Štúdia účinku laserového žiarenia na materiály v programe „Terra-3“:
Bol vykonaný rozsiahly výskumný program na skúmanie účinkov vysokoenergetického laserového žiarenia na rôzne objekty. Ako „terče“boli použité vzorky ocele, rôzne vzorky optiky a rôzne použité predmety. B. V. Zamyshlyaev vo všeobecnosti viedol smer štúdií vplyvu na objekty a A. M. Bonch-Bruevich viedol smer výskumu radiačnej sily optiky. Práce na programe prebiehali v rokoch 1968 až 1976.
Vplyv žiarenia VEL na obkladový prvok (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Vzorka ocele s hrúbkou 15 cm, pôsobenie tuhého lasera. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Vplyv žiarenia VEL na optiku (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Vplyv vysokoenergetického CO2 laseru na modelové lietadlo, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Štúdia vysokoenergetických laserov s elektrickým výbojom v rámci programu „Terra-3“:
Opakovane použiteľné PDL s elektrickým výbojom vyžadovali veľmi výkonný a kompaktný impulzný zdroj elektrického prúdu. Ako taký zdroj bolo rozhodnuté použiť výbušné magnetické generátory, ktorých vývoj vykonal tím VNIIEF vedený A. I. Pavlovským na iné účely. Je potrebné poznamenať, že pri vzniku týchto diel bol aj A. D. Sacharov. Výbušné magnetické generátory (inak sa nazývajú magneto-kumulatívne generátory), rovnako ako konvenčné PD lasery, sú zničené počas prevádzky, keď ich náboj exploduje, ale ich cena je mnohonásobne nižšia ako cena lasera. Výbušne-magnetické generátory, navrhnuté špeciálne pre elektrické vybíjacie chemické fotodisociačné lasery A. I. Pavlovským a kolegami, prispeli v roku 1974 k vytvoreniu experimentálneho lasera s energiou žiarenia na impulz asi 90 kJ. Testy tohto lasera boli dokončené v roku 1975.
V roku 1975 skupina dizajnérov z Luch Central Design Bureau pod vedením VK Orlova navrhla upustiť od výbušných laserov WFD s dvojstupňovou schémou (SRS) a nahradiť ich elektricky vybíjanými PD lasermi. To si vyžiadalo ďalšiu revíziu a úpravu projektu komplexu. Údajne mal používať laser FO-13 s energiou impulzu 1 mJ.
Veľké laserové výbojky zostavené spoločnosťou VNIIEF.
Vyšetrovanie vysokoenergetických laserov riadených elektrónovým lúčom v rámci programu „Terra-3“:
Práce na frekvenčne pulznom laseri 3D01 megawattovej triedy s ionizáciou elektrónovým lúčom sa začali v Central Design Bureau „Luch“z iniciatívy a za účasti NG Basova a neskôr sa v OKB „Raduga rozbehli do iného smeru““(neskôr - GNIILTs„ Raduga “) pod vedením G. G. Dolgovej -Savelyevovej. Pri experimentálnej práci v roku 1976 s CO2 laserom riadeným elektrónovým lúčom bol dosiahnutý priemerný výkon asi 500 kW pri frekvencii opakovania až 200 Hz. Bola použitá schéma s „uzavretou“plynovou dynamickou slučkou. Neskôr bol vytvorený vylepšený frekvenčne pulzný laser KS-10 (Central Design Bureau „Astrophysics“, NV Cheburkin).
Frekvenčne pulzný elektroionizačný laser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Vedecký a experimentálny strelecký komplex 5N76 "Terra-3":
V roku 1966 začala Vympel Design Bureau pod vedením OA Ushakova vývoj návrhu návrhu experimentálneho polygónového komplexu Terra-3. Práce na návrhu návrhu pokračovali až do roku 1969. Vojenský inžinier NN Shakhonsky bol bezprostredným dozorcom vývoja štruktúr. Nasadenie komplexu bolo naplánované na mieste protiraketovej obrany v Sary-Shagan. Komplex bol určený na vykonávanie experimentov o ničení hlavíc balistických rakiet vysokoenergetickými lasermi. Projekt komplexu bol opakovane opravovaný v rokoch 1966 až 1975. Od roku 1969 projektovanie komplexu Terra-3 vykonáva Luch Central Design Bureau pod vedením MG Vasina. Komplex mal byť vytvorený pomocou dvojstupňového Ramanovho lasera s hlavným laserom umiestneným v značnej vzdialenosti (asi 1 km) od navádzacieho systému. Dôvodom bola skutočnosť, že v laseroch VFD malo pri emitovaní používať až 30 ton trhaviny, čo mohlo mať vplyv na presnosť navádzacieho systému. Tiež bolo potrebné zaistiť absenciu mechanického pôsobenia fragmentov VFD laserov. Žiarenie z Ramanovho lasera do navádzacieho systému malo byť prenášané podzemným optickým kanálom. Údajne mal používať laser AZh-7T.
V roku 1969 sa na GNIIP č. 10 ministerstva obrany ZSSR (vojenská jednotka 03080, cvičisko protiraketovej obrany Sary-Shagan) na mieste č. 38 (vojenská jednotka 06544) začala výstavba zariadení pre experimentálne práce na laserových témach. V roku 1971 bola výstavba komplexu z technických dôvodov dočasne pozastavená, ale v roku 1973, pravdepodobne po úprave projektu, bola obnovená.
Technické dôvody (podľa zdroja - Zarubin PV „Akademik Basov …“) spočívali v tom, že pri mikrónovej vlnovej dĺžke laserového žiarenia nebolo prakticky možné zamerať lúč na relatívne malú plochu. Títo. ak je cieľ vo vzdialenosti viac ako 100 km, potom je prirodzená uhlová divergencia optického laserového žiarenia v atmosfére v dôsledku rozptylu 0 0001 stupňov. Toto bolo založené v Ústave atmosférickej optiky na sibírskej pobočke Akadémie vied ZSSR v Tomsku, špeciálne vytvorenom na zabezpečenie implementácie programu na výrobu laserových zbraní, ktorý viedol akad. V. E. Zuev. Z toho vyplynulo, že bod laserového žiarenia vo vzdialenosti 100 km by mal priemer najmenej 20 metrov a hustota energie na ploche 1 štvorcový cm pri celkovej energii zdroja laseru 1 MJ by bola menšia. než 0,1 J / cm2. To je príliš málo - na to, aby ste zasiahli raketu (aby ste v nej vytvorili dieru 1 cm2 a odtlakovali ju), je potrebných viac ako 1 kJ / cm2. A ak sa pôvodne malo v komplexe používať VFD lasery, potom po identifikácii problému so zaostrením lúča sa vývojári začali prikláňať k používaniu dvojstupňových kombinovaných laserov založených na Ramanovom rozptyle.
Dizajn navádzacieho systému vykonala GOI (P. P. Zakharov) spolu s LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Vysoko presná rotačná podpera bola vytvorená v boľševickom závode. Vysoko presné pohony a bezvôľové prevodovky pre otočné ložiská vyvinul Ústredný výskumný ústav automatizácie a hydrauliky za účasti Moskovskej štátnej technickej univerzity Bauman. Hlavná optická dráha bola kompletne vyrobená na zrkadlách a neobsahovala priehľadné optické prvky, ktoré by mohli byť zničené žiarením.
V roku 1975 skupina dizajnérov z Luch Central Design Bureau pod vedením VK Orlova navrhla upustiť od výbušných laserov WFD s dvojstupňovou schémou (SRS) a nahradiť ich elektricky vybíjanými PD lasermi. To si vyžiadalo ďalšiu revíziu a úpravu projektu komplexu. Údajne mal používať laser FO-13 s energiou impulzu 1 mJ. Zariadenia s bojovými lasermi neboli nikdy dokončené a uvedené do prevádzky. Bol postavený a používal iba navádzací systém komplexu.
Akademik Akadémie vied ZSSR BV Bunkin (NPO Almaz) bol vymenovaný za generálneho projektanta experimentálnych prác na „objekte 2506“(komplex protilietadlových obranných zbraní „C Omega“- CWS PSO), na „objekte 2505“(CWS ABM a PKO „Terra -3“) - korešpondujúci člen Akadémie vied ZSSR ND Ustinov („Ústredný úrad dizajnu“Luch). Vedecký dozor - podpredseda Akadémie vied ZSSR Akademik EP Velikhov. Z vojenskej jednotky 03080 od analýzu fungovania prvých prototypov laserových prostriedkov PSO a protiraketovej obrany viedol vedúci 4. oddelenia 1. oddelenia, inžinier-podplukovník GISemenikhin. Od 4. GUMO od roku 1976 kontrola vývoja a testovania výzbroj a vojenskú techniku na nových fyzikálnych princípoch pomocou laserov vykonal vedúci katedry, ktorý sa stal v roku 1980 laureátmi Leninovej ceny za tento pracovný cyklus, plukovník YV Rubanenko. Stavba prebiehala pri „objekte 2505“(„Terra- 3 ), predovšetkým na kontrolnom a palebnom mieste (KOP) 5Ж16К a v zónach„ G “a„ D “. Už v novembri 1973 bola na KOP vykonaná prvá experimentálna bojová operácia. práca v podmienkach skládky. V roku 1974, aby sa zhrnuli práce vykonávané pri vytváraní zbraní na nových fyzikálnych princípoch, bola na testovacom mieste v „Zóne G“zorganizovaná výstava ukazujúca najnovšie nástroje vyvinuté v tejto oblasti celým priemyslom ZSSR. Výstavu navštívil minister obrany ZSSR maršal Sovietskeho zväzu A. A. Grechko. Bojové práce boli vykonávané pomocou špeciálneho generátora. Bojovú posádku viedol podplukovník I. V. Nikulin. Po prvýkrát na testovacom mieste bol laserom na krátku vzdialenosť zasiahnutý cieľ veľkosti päťkopeckej mince.
Počiatočný návrh komplexu Terra-3 v roku 1969, konečný návrh v roku 1974 a objem implementovaných komponentov komplexu. (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Úspechy dosiahli zrýchlenú prácu na vytvorení experimentálneho bojového laserového komplexu 5N76 „Terra-3“. Komplex pozostával z budovy 41 / 42V (južná budova, niekedy nazývaná aj „41. miesto“), v ktorej bolo veliteľské a výpočtové stredisko založené na troch počítačoch M-600, presnom laserovom lokátore 5N27-analóg LE-1 / 5N26 laserový lokátor (pozri vyššie), systém prenosu údajov, univerzálny časový systém, systém špeciálnych technických zariadení, komunikácia, signalizácia. Testovacie práce na tomto zariadení vykonalo 5. oddelenie 3. testovacieho komplexu (vedúci oddelenia plukovník I. V. Nikulin). V komplexe 5N76 však prekážkou bolo oneskorenie vo vývoji výkonného špeciálneho generátora na implementáciu technických charakteristík komplexu. Rozhodlo sa nainštalovať experimentálny generátorový modul (simulátor s CO2 laserom?) S dosiahnutými vlastnosťami na testovanie bojového algoritmu. Pre tento modul bolo potrebné postaviť budovu 6A (juho-severná budova, niekedy nazývaná aj „Terra-2“) neďaleko budovy 41 / 42B. Problém špeciálneho generátora nebol nikdy vyriešený. Štruktúra bojového laseru bola postavená severne od „areálu 41“, viedol k nemu tunel s komunikáciou a systémom prenosu údajov, ale inštalácia bojového lasera nebola vykonaná.
Laserová inštalácia experimentálneho dosahu pozostávala zo skutočných laserov (rubín - sústava 19 rubínových laserov a CO2 laser), systému navádzania a zadržiavania lúča, informačného komplexu určeného na zaistenie prevádzky navádzacieho systému, ako aj vysoko presný laserový lokátor 5H27, určený na presné určenie cieľov súradníc. Schopnosti 5N27 umožnili nielen určiť dosah k cieľu, ale aj získať presné charakteristiky pozdĺž jeho trajektórie, tvaru objektu, jeho veľkosti (nekoordinačné informácie). S pomocou 5N27 boli uskutočnené pozorovania vesmírnych objektov. Komplex vykonal testy účinku žiarenia na cieľ a zameral laserový lúč na cieľ. S pomocou komplexu boli vykonané štúdie na nasmerovanie lúča laseru s nízkym výkonom na aerodynamické ciele a na štúdium procesov šírenia laserového lúča v atmosfére.
Testy systému navádzania sa začali v rokoch 1976-1977, ale práce na hlavných palebných laseroch neopustili fázu návrhu a po sérii stretnutí s ministrom obranného priemyslu ZSSR SA Zverevom bolo rozhodnuté o zatvorení terra. - 3 . V roku 1978 bol so súhlasom ministerstva obrany ZSSR program na vytvorenie komplexu 5N76 „Terra-3“oficiálne ukončený.
Inštalácia nebola uvedená do prevádzky a nefungovala naplno, neriešila bojové misie. Konštrukcia komplexu nebola úplne dokončená - navádzací systém bol nainštalovaný úplne, boli nainštalované pomocné lasery lokátora navádzacieho systému a simulátora silového lúča. V roku 1989 sa práce na laserových témach začali obmedzovať. V roku 1989 bola z Velikhovovej iniciatívy ukázaná inštalácia Terra-3 skupine amerických vedcov.
Schéma stavby 41 / 42V komplexu 5N76 "Terra-3".
Hlavnou časťou budovy 41 / 42B komplexu 5H76 „Terra-3“je teleskop navádzacieho systému a ochrannej kupoly, snímka bola urobená počas návštevy zariadenia americkou delegáciou, 1989.
Navádzací systém komplexu „Terra-3“s laserovým lokátorom (Zarubin PV, Polskikh SV Z histórie tvorby vysokoenergetických laserov a laserových systémov v ZSSR. Prezentácia. 2011).
Postavenie: ZSSR
- 1964 - N. G. Basov a O. N. Krokhin formulovali myšlienku zasiahnuť GS BR laserom.
- jeseň 1965 - list Ústrednému výboru CPSU o potrebe experimentálneho štúdia protiraketovej obrany.
- 1966 - začiatok práce v rámci programu Terra -3.
- 10. október 1984 - laserový lokátor 5N26 / LE -1 meral parametre cieľa - opakovane použiteľné vesmírne plavidlo Challenger (USA). Na jeseň roku 1983 maršál Sovietskeho zväzu DF Ustinov navrhol, aby veliteľ jednotiek ABM a PKO Yu. Votintsev sprevádzal „raketoplán“laserovým komplexom. V tom čase tím 300 špecialistov vykonával v komplexe vylepšenia. Informoval o tom Y. Votintsev ministrovi obrany. 10. októbra 1984 počas 13. letu raketoplánu Challenger (USA), keď sa jeho orbitálne dráhy uskutočnili v oblasti testovacieho miesta Sary-Shagan, experiment prebiehal vtedy, keď laserová inštalácia pracovala na detekcii režim s minimálnym vyžarovacím výkonom. Orbitálna výška sondy bola v tom čase 365 km, naklonený dosah detekcie a sledovania bol 400-800 km. Presné označenie cieľa laserovej inštalácie vydal radarový merací komplex Argun.
Ako neskôr uviedla posádka Challengeru, počas letu nad oblasťou Balkhash loď zrazu prerušila komunikáciu, došlo k poruchám zariadenia a samotným astronautom nebolo dobre. Američania to začali riešiť. Čoskoro si uvedomili, že posádka bola vystavená akémukoľvek umelému vplyvu ZSSR, a vyhlásili oficiálny protest. Na základe humánnych úvah nebola v budúcnosti na sprevádzanie raketoplánov použitá laserová inštalácia a dokonca ani časť rádiotechnických komplexov testovacieho miesta, ktoré majú vysoký energetický potenciál. V auguste 1989 bola americkej delegácii ukázaná časť laserového systému určeného na zameranie lasera na predmet.
