Program Terra-3 - kompleks 5N76

2024 Pengarang: Matthew Elmers | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 22:26

Program penyelidikan laser tenaga tinggi untuk kepentingan pertahanan peluru berpandu / kompleks saintifik dan eksperimen. Idea menggunakan laser bertenaga tinggi untuk memusnahkan peluru berpandu balistik pada peringkat akhir hulu ledak dirumuskan pada tahun 1964 oleh NG Basov dan ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Pada musim gugur 1965, N. G. Basov, pengarah saintifik VNIIEF Yu. B. Khariton, timbalan pengarah GOI untuk karya ilmiah E. N. Tsarevsky dan ketua pereka biro reka bentuk Vympel G. V. Kisunko menghantar nota kepada Jawatankuasa Pusat CPSU. Yang bercakap mengenai kemungkinan asas memukul hulu ledak peluru berpandu balistik dengan radiasi laser dan dicadangkan untuk menggunakan program eksperimen yang sesuai. Usul itu disetujui oleh Jawatankuasa Pusat CPSU dan program kerja penciptaan unit penembakan laser untuk tugas pertahanan peluru berpandu, yang disiapkan bersama oleh OKB Vympel, FIAN dan VNIIEF, disetujui oleh keputusan pemerintah pada tahun 1966.

Cadangan itu dibuat berdasarkan kajian LPI mengenai laser fotodisosiasi tenaga tinggi (PDL) berdasarkan iodida organik dan cadangan VNIIEF mengenai "mengepam" PDL "oleh cahaya gelombang kejutan kuat yang dihasilkan dalam gas lengai akibat letupan." Institut Optik Negeri (GOI) juga telah menyertai kerja ini. Program ini diberi nama "Terra-3" dan disediakan untuk penciptaan laser dengan tenaga lebih dari 1 MJ, serta penciptaan kompleks laser penembakan saintifik dan eksperimen (NEC) 5N76 berdasarkan asas mereka di tempat latihan Balkhash, di mana idea-idea sistem laser untuk pertahanan peluru berpandu akan diuji dalam keadaan semula jadi. N. G. Basov dilantik sebagai penyelia saintifik program "Terra-3".

Pada tahun 1969, dari Biro Reka Bentuk Vympel, pasukan SKB berpisah, atas dasar mana Biro Reka Bentuk Pusat Luch (kemudian NPO Astrophysics) dibentuk, yang diberi kepercayaan untuk melaksanakan program Terra-3.

Sisa pembinaan 41 / 42B dengan kompleks pencari laser 5H27 kompleks penembakan 5H76 "Terra-3", foto 2008

Kompleks eksperimen saintifik "Terra-3" mengikut idea Amerika. Di Amerika Syarikat, dipercayai bahawa kompleks ini ditujukan untuk sasaran anti-satelit dengan peralihan ke pertahanan peluru berpandu di masa depan. Lukisan ini pertama kali disampaikan oleh delegasi Amerika pada rundingan Geneva pada tahun 1978. Pemandangan dari arah tenggara.

Teleskop TG-1 pencari laser LE-1, tapak ujian Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Program Terra-3 merangkumi:

- Penyelidikan asas dalam bidang fizik laser;

- Perkembangan teknologi laser;

- Pembangunan dan pengujian mesin "laser" eksperimen "besar";

- Kajian mengenai interaksi sinaran laser yang kuat dengan bahan dan penentuan kerentanan peralatan ketenteraan;

- Kajian penyebaran sinaran laser kuat di atmosfer (teori dan eksperimen);

- Penyelidikan optik laser dan bahan optik dan pengembangan teknologi optik "kuasa";

- Berfungsi dalam bidang laser mulai;

- Pembangunan kaedah dan teknologi untuk panduan sinar laser;

- Penciptaan dan pembinaan institusi dan perusahaan saintifik, reka bentuk, pengeluaran dan ujian baru;

- Latihan pelajar sarjana dan siswazah dalam bidang fizik dan teknologi laser.

Bekerja di bawah program Terra-3 yang dikembangkan dalam dua arah utama: laser mulai (termasuk masalah pemilihan sasaran) dan pemusnahan kepala peluru berpandu balistik laser. Kerja pada program ini didahului oleh pencapaian berikut: pada tahun 1961.timbul idea sebenar pembuatan laser photodissociation (Rautian dan Sobelman, FIAN), dan pada tahun 1962, kajian mengenai laser bermula di OKB Vympel bersama-sama dengan FIAN, dan juga dicadangkan untuk menggunakan sinaran depan gelombang kejutan untuk optik mengepam laser (Krokhin, FIAN, 1962 G.). Pada tahun 1963, Biro Reka Bentuk Vympel mula mengembangkan projek untuk pencari laser LE-1. Setelah memulakan kerja pada program Terra-3, peringkat berikut telah dilalui selama beberapa tahun:

- 1965 - eksperimen dengan laser fotodisosiasi tenaga tinggi (VFDL) bermula, kuasa 20 J dicapai (FIAN dan VNIIEF);

- 1966 - tenaga nadi 100 J diperoleh dengan VFDL;

- 1967 - gambarajah skematik pencari laser eksperimen LE-1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI) telah dipilih;

- 1967 - tenaga nadi 20 KJ diperoleh dengan VFDL;

- 1968 - tenaga nadi 300 KJ diperoleh dengan VFDL;

- 1968 - kerja bermula pada program untuk mengkaji kesan radiasi laser pada objek dan kerentanan bahan, program ini selesai pada tahun 1976;

- 1968 - penyelidikan dan penciptaan laser HF, CO2, CO bertenaga tinggi bermula (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI, dll.), Kerja itu diselesaikan pada tahun 1976.

- 1969 - dengan VFDL menerima tenaga dalam denyutan sekitar 1 MJ;

- 1969 - pengembangan pencari LE-1 selesai dan dokumentasi dikeluarkan;

- 1969 - pengembangan laser fotodisosiasi (PDL) dengan pengepaman oleh radiasi pelepasan elektrik dimulakan;

- 1972 - untuk menjalankan kerja eksperimen pada laser (di luar program "Terra-3") diputuskan untuk mewujudkan pusat penyelidikan antara jabatan OKB "Raduga" dengan jarak laser (kemudian - CDB "Astrophysics").

- 1973 - pengeluaran industri VFDL dimulakan - FO-21, F-1200, FO-32;

- 1973 - di tapak ujian Sary-Shagan, pemasangan kompleks laser eksperimen dengan pencari LE-1 bermula, pengembangan dan pengujian LE-1 bermula;

- 1974 - Penambah SRS siri AZ dibuat (FIAN, "Luch" - "Astrophysics");

- 1975 - PDL yang dipam elektrik kuat dicipta, berkuasa - 90 KJ;

- 1976 - laser CO2 elektron-ionisasi 500 kW dicipta (Luch - Astrophysics, FIAN);

- 1978 - pencari LE-1 berjaya diuji, ujian dilakukan pada pesawat terbang, peluru berpandu balistik dan satelit;

- 1978 - berdasarkan Biro Reka Bentuk Pusat "Luch" dan MNIC OKB "Raduga", NPO "Astrophysics" dibentuk (di luar program "Terra-3"), Pengarah Umum - IV Ptitsyn, Pereka Umum - ND Ustinov (anak D. F. Ustinov).

Lawatan Menteri Pertahanan USSR D. F. Ustinov dan ahli akademik A. P. Aleksandrov ke OKB "Raduga", akhir 1970-an. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

FIAN menyiasat fenomena baru dalam bidang optik laser nonlinier - pembalikan radiasi di hadapan gelombang. Ini adalah penemuan utama

dibenarkan di masa depan dalam pendekatan yang sangat baru dan sangat berjaya untuk menyelesaikan sejumlah masalah dalam fizik dan teknologi laser berkuasa tinggi, terutamanya masalah pembentukan balok yang sangat sempit dan tepatnya tepat pada sasaran. Untuk pertama kalinya, dalam program Terra-3, pakar dari VNIIEF dan FIAN mengusulkan untuk menggunakan pembalikan muka gelombang untuk menargetkan dan menyampaikan tenaga ke sasaran.

Pada tahun 1994, NG Basov, menjawab pertanyaan tentang hasil program laser Terra-3, mengatakan: Baiklah, kami dengan tegas membuktikan bahawa tidak ada yang dapat menembak jatuh

hulu ledak peluru berpandu balistik dengan sinar laser, dan kami telah membuat kemajuan besar dalam laser ….

Ahli akademik E. Velikhov bercakap di majlis ilmiah dan teknikal. Pada baris pertama, dengan warna kelabu muda, AM Prokhorov adalah penyelia saintifik program "Omega". Akhir 1970-an. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Subprogram dan arahan penyelidikan "Terra-3":

Kompleks 5N26 dengan pencari laser LE-1 di bawah program Terra-3:

Kemungkinan kemungkinan pencari laser untuk memberikan ketepatan pengukuran kedudukan sasaran yang sangat tinggi telah dikaji di Biro Reka Bentuk Vympel sejak tahun 1962.-Suruhanjaya Perindustrian (MIC, badan pemerintah kompleks perindustrian tentera-USSR) telah dibentangkan projek untuk mewujudkan pencari laser eksperimen untuk pertahanan peluru berpandu, yang menerima kod nama LE-1. Keputusan untuk membuat pemasangan eksperimental di tapak ujian Sary-Shagan dengan jarak hingga 400 km telah disetujui pada bulan September 1963. Pada tahun 1964-1965. projek itu sedang dibangunkan di Biro Reka Bentuk Vympel (makmal G. E. Tikhomirov). Reka bentuk sistem optik radar dilakukan oleh Institut Optik Negeri (makmal P. P. Zakharov). Pembinaan kemudahan itu bermula pada akhir 1960-an.

Projek ini berdasarkan karya FIAN dalam penyelidikan dan pengembangan laser ruby. Pencari seharusnya mencari sasaran dalam waktu yang singkat di "medan ralat" radar, yang memberikan penunjukan sasaran kepada pencari laser, yang memerlukan kekuatan rata-rata pemancar laser yang sangat tinggi pada masa itu. Pilihan terakhir struktur pencari menentukan keadaan sebenar kerja pada laser ruby, parameter yang boleh dicapai yang pada praktiknya ternyata jauh lebih rendah daripada yang diandaikan pada asalnya: kuasa purata satu laser dan bukannya yang diharapkan 1 kW pada tahun-tahun itu kira-kira 10 W. Eksperimen yang dilakukan di makmal N. G. Basov di Institut Fizikal Lebedev menunjukkan bahawa meningkatkan daya dengan secara bertahap menguatkan isyarat laser dalam rantai (lata) penguat laser, seperti yang awalnya diperkirakan, hanya mungkin dilakukan sampai pada tahap tertentu. Sinaran yang terlalu kuat memusnahkan kristal laser itu sendiri. Kesukaran juga timbul berkaitan dengan penyimpangan termo-optik sinaran pada kristal. Sehubungan dengan itu, perlu dipasang di radar bukan satu, tetapi 196 laser bergantian beroperasi pada frekuensi 10 Hz dengan tenaga per nadi 1 J. Jumlah daya radiasi rata-rata pemancar laser pelbagai saluran pencari adalah kira-kira 2 kW. Ini menyebabkan kerumitan skema yang ketara, yang multipath ketika memancarkan dan mendaftarkan isyarat. Perlu membuat peranti optik berkelajuan tinggi berketepatan tinggi untuk pembentukan, pertukaran dan panduan 196 sinar laser, yang menentukan bidang carian di ruang sasaran. Dalam alat penerima pencari, digunakan sejumlah 196 PMT yang direka khas. Tugas itu dipersulitkan oleh kesalahan yang berkaitan dengan sistem mekanik optik bergerak teleskop bersaiz besar dan suis mekanik optik pencari, serta gangguan yang diperkenalkan oleh atmosfera. Panjang keseluruhan jalur optik pencari mencapai 70 m dan merangkumi beratus-ratus elemen optik - lensa, cermin dan piring, termasuk yang bergerak, penjajaran bersama yang harus dipertahankan dengan ketepatan tertinggi.

Menghantar laser pencari LE-1, laman ujian Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Sebahagian daripada jalan optik pencari laser LE-1, laman ujian Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Pada tahun 1969, projek LE-1 dipindahkan ke Luch Central Design Bureau dari Kementerian Pertahanan USSR. ND Ustinov dilantik sebagai ketua pereka LE-1. 1970-1971 pembangunan pencari LE-1 telah diselesaikan secara keseluruhan. Kerjasama luas perusahaan industri pertahanan mengambil bahagian dalam penciptaan pencari: dengan usaha LOMO dan kilang Leningrad "Bolshevik", unik dari segi teleskop parameter kompleks TG-1 untuk LE-1 diciptakan, ketua pereka teleskop itu ialah BK Ionesiani (LOMO). Teleskop ini dengan diameter cermin utama 1.3 m memberikan kualiti optik tinggi sinar laser ketika beroperasi pada kelajuan dan pecutan beratus-ratus kali lebih tinggi daripada teleskop astronomi klasik. Banyak unit radar baru diciptakan: sistem pengimbasan dan pensuisan ketepatan berkelajuan tinggi untuk mengawal pancaran laser, fotodetektor, unit pemprosesan dan penyegerakan isyarat elektronik, dan peranti lain. Kawalan pencari secara automatik menggunakan teknologi komputer; pencari dihubungkan ke stesen radar poligon menggunakan talian penghantaran data digital.

Dengan penyertaan Biro Reka Bentuk Pusat Geofizika (D. Khorol), pemancar laser dikembangkan, yang merangkumi 196 laser yang sangat maju pada masa itu, sistem penyejukan dan bekalan kuasa mereka. Untuk LE-1, pengeluaran kristal ruby laser berkualiti tinggi, kristal KDP nonlinear dan banyak elemen lain diatur. Sebagai tambahan kepada ND Ustinov, pengembangan LE-1 dipimpin oleh OA Ushakov, G. E. Tikhomirov dan S. V. Bilibin.

Ketua-ketua kompleks perindustrian ketenteraan USSR di tempat latihan Sary-Shagan, 1974. Di tengah dengan cermin mata - Menteri Industri Pertahanan USSR SA Zverev, ke kiri - Menteri Pertahanan AA Grechko dan timbalannya Yepishev, kedua dari kiri - NG. Bas. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Pembentangan. 2009).

Ketua-ketua kompleks industri pertahanan USSR di laman LE-1, 1974. Di tengah barisan pertama - Menteri Pertahanan A. A. Grechko, di sebelah kanannya - N. G. Basov, ketika itu - Menteri Industri Pertahanan USSR S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Pembinaan kemudahan itu bermula pada tahun 1973. Pada tahun 1974, kerja penyesuaian selesai dan pengujian kemudahan dengan teleskop TG-1 pencari LE-1 dimulakan. Pada tahun 1975, semasa ujian, lokasi yang yakin dengan sasaran jenis pesawat pada jarak 100 km dicapai, dan pekerjaan dimulai di lokasi hulu ledak peluru berpandu balistik dan satelit. 1978-1980 Dengan bantuan LE-1, pengukuran lintasan berketepatan tinggi dan panduan peluru berpandu, hulu ledak dan objek ruang angkasa dilakukan. Pada tahun 1979, pencari laser LE-1 sebagai alat pengukuran lintasan yang tepat diterima untuk penyelenggaraan bersama unit ketenteraan 03080 (GNIIP No. 10 Kementerian Pertahanan Uni Soviet, Sary-Shagan). Untuk penciptaan pencari LE-1 pada tahun 1980, pekerja Biro Reka Bentuk Luch Central dianugerahkan Hadiah Lenin dan Hadiah Negara USSR. Kerja aktif pada pencari LE-1, termasuk dengan pemodenan beberapa litar elektronik dan peralatan lain, berterusan sehingga pertengahan 1980-an. Kerja dilakukan untuk mendapatkan maklumat bukan koordinat mengenai objek (contohnya mengenai bentuk objek). Pada 10 Oktober 1984, pencari laser 5N26 / LE-1 mengukur parameter sasaran - kapal angkasa yang boleh digunakan semula Challenger (AS) - lihat bahagian Status di bawah untuk maklumat lebih lanjut.

Pencari TTX 5N26 / LE-1:

Bilangan laser di jalan - 196 pcs.

Panjang jalur optik - 70 m

Purata kuasa unit - 2 kW

Julat pencari - 400 km (mengikut projek)

Ketepatan penentuan koordinat:

- mengikut jarak - tidak lebih dari 10 m (mengikut projek)

- dalam ketinggian - beberapa saat arka (mengikut projek)

Di bahagian kiri gambar satelit bertarikh 29 April 2004, bangunan kompleks 5N26 dengan pencari LE-1, di kiri bawah radar Argun. Tapak ke-38 poligon Sary-Shagan

Teleskop TG-1 pencari laser LE-1, tapak ujian Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Teleskop TG-1 pencari laser LE-1, tapak ujian Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Persembahan. 2009).

Penyiasatan laser iodin fotodisosiasi (VFDL) di bawah program "Terra-3".

Laser photodissociation makmal (PDL) pertama dibuat pada tahun 1964 oleh J. V. Kasper dan G. S. Pimentel. Kerana analisis menunjukkan bahawa penciptaan laser ruby super kuat yang dipam oleh lampu kilat ternyata mustahil, maka pada tahun 1965 N. G. Basov dan O. N. idea menggunakan sinaran berkuasa tinggi dan tenaga tinggi dari kejutan depan di xenon sebagai sumber sinaran. Juga diandaikan bahawa hulu ledak peluru berpandu balistik akan dikalahkan kerana kesan reaktif penyejatan cepat di bawah pengaruh laser dari bahagian cangkang hulu ledak. PDL semacam itu didasarkan pada idea fizikal yang dirumuskan pada tahun 1961 oleh SG Rautian dan IISobelman, yang secara teorinya menunjukkan bahawa mungkin untuk mendapatkan atom atau molekul teruja dengan fotodisosiasi molekul yang lebih kompleks apabila mereka disinari dengan kuat (bukan laser) fluks cahaya … Bekerja pada bahan letupan FDL (VFDL) sebagai sebahagian daripada program "Terra-3" dilancarkan dengan kerjasama FIAN (VS Zuev, teori VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, eksperimen dengan VFDL), Central Design Bureau "Luch" dengan penyertaan GOI, GIPH dan perusahaan lain. Dalam waktu yang singkat, jalan dilalui dari prototaip kecil dan sederhana ke sejumlah sampel VFDL tenaga tinggi unik yang dihasilkan oleh perusahaan industri. Ciri laser kelas ini ialah penggunaannya - laser VFD meletup semasa operasi, musnah sepenuhnya.

Gambarajah skematik operasi VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Eksperimen pertama dengan PDL, yang dilakukan pada tahun 1965-1967, memberikan hasil yang sangat menggembirakan, dan pada akhir tahun 1969 di VNIIEF (Sarov) di bawah pimpinan S. B. menguji PDL dengan tenaga nadi ratusan ribu joule, yang kira-kira 100 kali lebih tinggi daripada laser yang diketahui pada tahun-tahun tersebut. Sudah tentu, tidak mungkin datang ke penciptaan PDL iodin dengan tenaga yang sangat tinggi. Pelbagai versi reka bentuk laser telah diuji. Langkah yang menentukan dalam pelaksanaan reka bentuk yang dapat digunakan untuk mendapatkan tenaga radiasi tinggi dibuat pada tahun 1966, ketika, sebagai hasil kajian data eksperimen, ditunjukkan bahawa cadangan para saintis FIAN dan VNIIEF (1965) untuk membuang dinding kuarza yang memisahkan sumber radiasi pam dan persekitaran aktif dapat dilaksanakan. Reka bentuk umum laser disederhanakan dengan ketara dan dikurangkan menjadi cangkang dalam bentuk tiub, di dalam atau di dinding luar di mana cas letupan memanjang terletak, dan di hujungnya terdapat cermin dari resonator optik. Pendekatan ini memungkinkan untuk merancang dan menguji laser dengan diameter rongga kerja lebih dari satu meter dan panjang puluhan meter. Laser ini dipasang dari bahagian standard sepanjang 3 m.

Agak lama (sejak 1967), satu pasukan dinamika gas dan laser yang diketuai oleh VK Orlov, yang dibentuk di Biro Reka Bentuk Vympel dan kemudian dipindahkan ke Biro Reka Bentuk Pusat Luch, berjaya terlibat dalam penyelidikan dan reka bentuk PDL yang dipam secara eksplosif. Dalam proses kerja, puluhan masalah dipertimbangkan: dari fizik penyebaran gelombang kejutan dan cahaya dalam medium laser hingga teknologi dan keserasian bahan dan penciptaan alat dan kaedah khas untuk mengukur parameter tinggi sinaran laser kuasa. Terdapat juga masalah teknologi letupan: operasi laser yang diperlukan untuk mendapatkan bahagian depan gelombang kejutan yang sangat "lancar" dan lurus. Masalah ini diselesaikan, tuduhan dirancang dan kaedah untuk meledakkannya dikembangkan, yang memungkinkan untuk mendapatkan bagian depan gelombang kejut yang diperlukan. Penciptaan VFDL ini memungkinkan untuk memulakan eksperimen untuk mengkaji kesan sinaran laser intensiti tinggi pada bahan dan struktur sasaran. Kerja kompleks pengukuran disediakan oleh Institut Optik Negeri (I. M. Belousova).

Laman ujian untuk laser VFD VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Pembangunan model untuk VFDL Central Design Bureau "Luch" di bawah kepimpinan V. K. Orlov (dengan penyertaan VNIIEF):

- FO-32 - pada tahun 1967 tenaga nadi 20 KJ diperoleh dengan VFDL yang dipam dengan letupan, pengeluaran komersial VFDL FO-32 bermula pada tahun 1973;

Laser VFD FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

- FO-21 - pada tahun 1968, untuk pertama kalinya dengan VFDL dengan pam letupan, tenaga dalam denyut 300 KJ diperoleh, dan juga pada tahun 1973 pengeluaran industri VFDL FO-21 dimulakan;

- F-1200 - pada tahun 1969, untuk pertama kalinya dengan VFDL yang dipam secara eksplosif, tenaga nadi 1 megajoule diperoleh. Menjelang tahun 1971, reka bentuknya siap dan pada tahun 1973 pengeluaran industri VFDL F-1200 telah dimulakan;

Mungkin, prototaip laser F-1200 VFD adalah laser megajoule pertama, dipasang pada VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dari sejarah penciptaan laser dan sistem laser bertenaga tinggi di USSR. Persembahan. 2011) …

WFDL yang sama, tempat dan masa yang sama. Pengukuran menunjukkan bahawa ini adalah kerangka yang berbeza.

TTX VFDL:

Penyiasatan laser menggunakan hamburan Raman (SRS) di bawah program Terra-3:

Penyebaran radiasi dari VFDL pertama tidak memuaskan - dua pesanan magnitud lebih tinggi daripada had difraksi, yang menghalang penghantaran tenaga pada jarak yang jauh. Pada tahun 1966, NG Basov dan II Sobel'man dan rakan sekerja mencadangkan untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan skema dua peringkat - laser penggabungan Raman dua peringkat (laser Raman), dipompa oleh beberapa laser VFDL dengan "miskin" berselerak. Kecekapan tinggi laser Raman dan homogenitas tinggi medium aktifnya (gas cecair) memungkinkan untuk mewujudkan sistem laser dua peringkat yang sangat efisien. Penyelidikan laser Raman diselia oleh EM Zemskov (Luch Central Design Bureau). Setelah meneliti fizik laser Raman di FIAN dan VNIIEF, "pasukan" Biro Reka Bentuk Pusat Luch pada tahun 1974-1975. berjaya dijalankan di tapak ujian Sary-Shagan di Kazakhstan satu siri eksperimen dengan sistem 2-lata dari siri "AZ" (FIAN, "Luch" - kemudian "Astrophysics"). Mereka harus menggunakan optik besar yang terbuat dari silika bersatu yang direka khas untuk memastikan ketahanan radiasi cermin output laser Raman. Sistem raster multi-cermin digunakan untuk memasangkan sinaran dari laser VFDL ke laser Raman.

Kekuatan laser Raman AZh-4T mencapai 10 kJ per nadi, dan pada tahun 1975 laser Raman oksigen cair AZh-5T dengan kekuatan nadi 90 kJ, bukaan 400 mm, dan kecekapan 70% diuji. Sehingga tahun 1975, laser AZh-7T seharusnya digunakan di kompleks Terra-3.

SRS-laser pada oksigen cair AZh-5T, 1975. Bukaan keluar laser dilihat di hadapan. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Sistem raster berbilang cermin yang digunakan untuk memasukkan sinaran VDFL ke dalam laser Raman (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Optik kaca dimusnahkan oleh sinaran laser Raman. Digantikan dengan optik kuarza dengan kemurnian tinggi (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Kajian kesan sinaran laser pada bahan di bawah program "Terra-3":

Program penyelidikan yang luas telah dilakukan untuk menyiasat kesan sinaran laser bertenaga tinggi pada pelbagai objek. Sampel baja, berbagai sampel optik, dan berbagai benda yang digunakan digunakan sebagai "sasaran". Secara umum, B. V. Zamyshlyaev mengetuai arah kajian mengenai kesan pada objek, dan A. M. Bonch-Bruevich mengetuai arah penyelidikan mengenai kekuatan radiasi optik. Kerja pada program ini dijalankan dari tahun 1968 hingga 1976.

Kesan sinaran VEL pada elemen pelapisan (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Sampel keluli setebal 15 cm. Pendedahan kepada laser keadaan pepejal. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Pengaruh sinaran VEL pada optik (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Kesan laser CO2 bertenaga tinggi pada pesawat model, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Kajian laser pelepasan elektrik bertenaga tinggi di bawah program "Terra-3":

PDL pelepasan elektrik yang boleh digunakan semula memerlukan sumber arus elektrik berdenyut yang sangat kuat dan padat. Sebagai sumber itu, diputuskan untuk menggunakan penjana magnet eksplosif, pengembangannya dilakukan oleh pasukan VNIIEF yang diketuai oleh A. I. Pavlovsky untuk tujuan lain. Harus diingat bahawa A. D. Sakharov juga berasal dari karya-karya ini. Penjana magnetik yang meletup (jika tidak, ia dipanggil penjana magneto-kumulatif), seperti laser PD konvensional, musnah semasa operasi apabila casnya meletup, tetapi kosnya berkali-kali lebih rendah daripada kos laser. Penjana magnetik eksplosif, yang direka khas untuk laser fotodisosiasi pelepasan elektrik oleh A. I. Pavlovsky dan rakan-rakannya, menyumbang kepada penciptaan pada tahun 1974 laser eksperimen dengan tenaga radiasi per nadi sekitar 90 kJ. Ujian laser ini diselesaikan pada tahun 1975.

Pada tahun 1975, sekumpulan pereka di Luch Central Design Bureau, yang diketuai oleh VK Orlov, mengusulkan untuk membuang laser WFD yang meletup dengan skema dua peringkat (SRS) dan menggantinya dengan laser PD pelepasan elektrik. Ini memerlukan penyemakan dan penyesuaian projek kompleks seterusnya. Ia sepatutnya menggunakan laser FO-13 dengan tenaga nadi 1 mJ.

Laser pelepasan elektrik yang besar dipasang oleh VNIIEF.

Penyiasatan laser terkawal elektron bertenaga tinggi di bawah program "Terra-3":

Bekerja pada laser frekuensi denyut 3D01 kelas megawatt dengan pengionan oleh rasuk elektron bermula di Biro Reka Bentuk Pusat "Luch" atas inisiatif dan dengan penyertaan NG Basov dan kemudian berputar ke arah yang terpisah di Raduga OKB " "(kemudian - GNIILT" Raduga ") di bawah pimpinan G. G. Dolgova-Savelyeva. Dalam kerja eksperimental pada tahun 1976 dengan laser CO2 yang dikawal oleh sinar elektron, kuasa purata kira-kira 500 kW dicapai pada kadar pengulangan hingga 200 Hz. Skema dengan gelung dinamik gas "tertutup" digunakan. Kemudian, laser denyut frekuensi KS-10 ditingkatkan (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).

Laser elektroionisasi frekuensi-denyut 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Kompleks menembak saintifik dan eksperimen 5N76 "Terra-3":

Pada tahun 1966, Biro Reka Bentuk Vympel di bawah pimpinan OA Ushakov memulakan pengembangan rancangan reka bentuk untuk kompleks poligon eksperimen Terra-3. Kerja reka bentuk draf ini berterusan sehingga tahun 1969. Jurutera tentera NN Shakhonsky adalah penyelia segera pembangunan struktur. Penyebaran kompleks itu dirancang di lokasi pertahanan peluru berpandu di Sary-Shagan. Kompleks ini bertujuan untuk melakukan eksperimen pemusnahan peluru berpandu peluru berpandu balistik dengan laser bertenaga tinggi. Projek kompleks ini berulang kali diperbetulkan dalam tempoh 1966 hingga 1975. Sejak tahun 1969, reka bentuk kompleks Terra-3 telah dijalankan oleh Luch Central Design Bureau di bawah pimpinan MG Vasin. Kompleks ini seharusnya dibuat menggunakan laser Raman dua tahap dengan laser utama yang terletak pada jarak yang cukup jauh (sekitar 1 km) dari sistem panduan. Ini disebabkan oleh fakta bahwa pada laser VFD, ketika memancarkan, seharusnya menggunakan hingga 30 ton bahan peledak, yang dapat berdampak pada ketepatan sistem panduan. Ia juga perlu untuk memastikan tidak adanya tindakan mekanikal serpihan laser VFD. Sinaran dari laser Raman ke sistem panduan seharusnya dikirim melalui saluran optik bawah tanah. Ia sepatutnya menggunakan laser AZh-7T.

Pada tahun 1969, di GNIIP No. 10 Kementerian Pertahanan Uni Soviet (unit tentera 03080, tempat latihan pertahanan peluru berpandu Sary-Shagan) di tapak No. 38 (unit ketenteraan 06544), pembinaan kemudahan untuk kerja eksperimen mengenai topik laser dimulakan. Pada tahun 1971, pembinaan kompleks ini ditangguhkan buat sementara waktu kerana alasan teknikal, tetapi pada tahun 1973, mungkin setelah menyesuaikan projek itu, ia disambung semula.

Sebab teknikal (menurut sumber - Zarubin PV "Akademik Basov …") adalah kenyataan bahawa pada panjang gelombang mikron radiasi laser, mustahil memfokuskan sinar ke kawasan yang agak kecil. Mereka. jika sasaran berada pada jarak lebih dari 100 km, maka perbezaan sudut semula jadi sinaran laser optik di atmosfera akibat penyerakan adalah 0, 0001 darjah. Ini ditubuhkan di Institut Optik Atmosfera di Cawangan Siberia Akademi Sains USSR di Tomsk, yang dibuat khas untuk memastikan pelaksanaan program untuk pembuatan senjata laser, yang diketuai oleh Acad. V. E. Zuev. Dari sinilah menunjukkan bahawa titik radiasi laser pada jarak 100 km akan mempunyai diameter sekurang-kurangnya 20 meter, dan ketumpatan tenaga di atas kawasan seluas 1 cm persegi pada jumlah tenaga sumber laser 1 MJ akan kurang daripada 0.1 J / cm 2. Ini terlalu sedikit - untuk menghantam roket (untuk membuat lubang 1 cm2 di dalamnya, menekannya), diperlukan lebih daripada 1 kJ / cm2. Dan jika pada awalnya seharusnya menggunakan laser VFD di kompleks, maka setelah mengenal pasti masalah dengan memfokuskan balok, para pengembang mulai bersandar pada penggunaan laser penggabung dua tahap berdasarkan hamburan Raman.

Reka bentuk sistem bimbingan dilakukan oleh GOI (P. P. Zakharov) bersama dengan LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Penyokong putar berketepatan tinggi dibuat di kilang Bolshevik. Pemacu berketepatan tinggi dan kotak gear tanpa reaksi untuk bantalan slewing dikembangkan oleh Institut Penyelidikan Automasi dan Hidraulik Pusat dengan penyertaan Universiti Teknikal Negeri Bauman Moscow. Jalur optik utama dibuat sepenuhnya pada cermin dan tidak mengandungi unsur optik lutsinar yang dapat dihancurkan oleh radiasi.

Ahli akademik Akademi Sains USSR BV Bunkin (NPO Almaz) dilantik sebagai pereka umum kerja eksperimen di "objek 2506" (kompleks "Omega" senjata pertahanan anti-pesawat - CWS PSO), di "objek 2505" (CWS ABM dan PKO "Terra -3") - Anggota yang sesuai dari Akademi Sains USSR ND Ustinov ("Biro Reka Bentuk Pusat" Luch "). Penyelia saintifik - Naib Presiden Akademi Sains USSR Akademik EP Velikhov. Dari unit ketenteraan 03080 oleh menganalisis fungsi prototaip pertama kaedah laser PSO dan pertahanan peluru berpandu diketuai oleh ketua jabatan ke-4 jabatan pertama, jurutera-letnan kolonel GISemenikhin. Dari GUMO ke-4 sejak 1976, kawalan pengembangan dan pengujian senjata dan peralatan ketenteraan berdasarkan prinsip fizikal baru menggunakan laser dilakukan oleh ketua jabatan, yang menjadi pemenang pada tahun 1980 Hadiah Lenin untuk kitaran kerja ini, Kolonel YV Rubanenko. Pembinaan sedang dijalankan pada "objek 2505" ("Terra- 3 "), pertama sekali, pada posisi kawalan dan penembakan (KOP) 5Ж16К dan di zon" G "dan" D ". Sudah pada bulan November 1973, operasi pertempuran eksperimental pertama dilakukan di KOP. bekerja dalam keadaan tapak pelupusan. Pada tahun 1974, untuk meringkaskan pekerjaan yang dilakukan pada penciptaan senjata berdasarkan prinsip-prinsip fizikal baru, sebuah pameran diadakan di tempat pengujian di "Zon G" yang menunjukkan alat-alat terbaru yang dikembangkan oleh seluruh industri USSR di daerah ini. Pameran ini dikunjungi oleh Menteri Pertahanan USSR Marshal Soviet Union A. A. Grechko. Kerja-kerja pertempuran dilakukan dengan menggunakan generator khas. Krew pertempuran diketuai oleh Leftenan Kolonel I. V. Nikulin. Buat pertama kalinya di lokasi ujian, sasaran ukuran koin lima-kopeck terkena laser pada jarak pendek.

Reka bentuk awal kompleks Terra-3 pada tahun 1969, reka bentuk akhir pada tahun 1974 dan jumlah komponen kompleks yang dilaksanakan. (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Pembentangan. 2011).

Kejayaan tersebut berjaya mempercepat penciptaan kompleks laser tempur eksperimental 5N76 "Terra-3". Kompleks ini terdiri daripada bangunan 41 / 42V (bangunan selatan, kadang-kadang disebut "41st site"), yang menempatkan pusat komando dan pengkomputeran berdasarkan tiga komputer M-600, pencari laser tepat 5N27 - analog dari LE-1 / 5N26 pencari laser (lihat di atas), sistem penghantaran data, sistem masa sejagat, sistem peralatan teknikal khas, komunikasi, isyarat. Kerja ujian ke atas kemudahan ini dilakukan oleh jabatan ke-5 kompleks ujian ke-3 (ketua jabatan, Kolonel I. V. Nikulin). Walau bagaimanapun, di kompleks 5N76, kemacetan adalah kelewatan dalam pembangunan penjana khas yang kuat untuk pelaksanaan ciri-ciri teknikal kompleks tersebut. Diputuskan untuk memasang modul penjana eksperimen (simulator dengan laser CO2?) Dengan ciri yang dicapai untuk menguji algoritma pertempuran. Perlu dibina untuk modul ini bangunan 6A (bangunan selatan-utara, kadang-kadang disebut "Terra-2") tidak jauh dari bangunan 41 / 42B. Masalah penjana khas tidak pernah diselesaikan. Struktur laser tempur didirikan di sebelah utara "Tapak 41", terowong dengan komunikasi dan sistem penghantaran data mengarah ke sana, tetapi pemasangan laser tempur tidak dilakukan.

Pemasangan laser jarak eksperimen terdiri daripada laser sebenar (ruby - susunan 19 laser ruby dan laser CO2), sistem panduan dan kurungan pancaran, kompleks maklumat yang direka untuk memastikan pengoperasian sistem panduan, serta pencari laser berketepatan tinggi 5H27, yang direka untuk penentuan tujuan koordinat yang tepat. Keupayaan 5N27 memungkinkan bukan hanya untuk menentukan jarak ke sasaran, tetapi juga untuk memperoleh ciri-ciri yang tepat di sepanjang lintasannya, bentuk objek, ukurannya (maklumat bukan koordinat). Dengan bantuan 5N27, pemerhatian objek ruang angkasa dilakukan. Kompleks ini melakukan ujian mengenai kesan radiasi pada sasaran, dengan tujuan sinar laser ke sasaran. Dengan bantuan kompleks, kajian dilakukan untuk mengarahkan pancaran laser berkuasa rendah ke sasaran aerodinamik dan untuk mengkaji proses penyebaran sinar laser di atmosfera.

Ujian sistem bimbingan dimulai pada tahun 1976-1977, tetapi pekerjaan pada laser penembak utama tidak meninggalkan pentas reka bentuk, dan setelah serangkaian pertemuan dengan Menteri Industri Pertahanan USSR SA Zverev, diputuskan untuk menutup Terra - 3 ". Pada tahun 1978, dengan persetujuan Kementerian Pertahanan USSR, program untuk mewujudkan kompleks "Terra-3" 5N76 ditutup secara rasmi.

Pemasangan tidak beroperasi dan tidak berfungsi sepenuhnya, ia tidak menyelesaikan misi pertempuran. Pembinaan kompleks tidak siap sepenuhnya - sistem panduan dipasang sepenuhnya, laser tambahan pencari sistem panduan dan simulator pancaran daya dipasang. Menjelang tahun 1989, kerja mengenai topik laser mula dibendung. Pada tahun 1989, atas inisiatif Velikhov, pemasangan Terra-3 ditunjukkan kepada sekumpulan saintis Amerika.

Skema pembinaan 41 / 42V kompleks 5N76 "Terra-3".

Bahagian utama bangunan 41 / 42B dari kompleks 5H76 "Terra-3" adalah teleskop sistem panduan dan kubah pelindung, gambar itu diambil semasa lawatan ke fasiliti oleh delegasi Amerika, 1989.

Sistem bimbingan kompleks "Terra-3" dengan pencari laser (Zarubin PV, Polskikh SV. Dari sejarah penciptaan laser bertenaga tinggi dan sistem laser di USSR. Persembahan. 2011).

Status: USSR

- 1964 - N. G. Basov dan O. N. Krokhin merumuskan idea untuk memukul GS BR dengan laser.

- Musim luruh 1965 - surat kepada Jawatankuasa Pusat CPSU mengenai perlunya kajian eksperimental pertahanan peluru berpandu laser.

- 1966 - permulaan kerja di bawah program Terra-3.

- 1984 10 Oktober - pencari laser 5N26 / LE-1 mengukur parameter sasaran - kapal angkasa yang boleh digunakan semula Challenger (AS). Pada musim gugur 1983, Marsekal Kesatuan Soviet DF Ustinov mencadangkan agar komandan ABM dan Pasukan PKO Yu. Votintsev menggunakan kompleks laser untuk menemani "ulang-alik". Pada masa itu, sepasukan 300 pakar telah melakukan penambahbaikan di kompleks ini. Perkara ini dilaporkan oleh Yu Votintsev kepada Menteri Pertahanan. Pada 10 Oktober 1984, semasa penerbangan ulang-alik Challenger (AS) ke-13, ketika orbitnya berlaku di kawasan tapak ujian Sary-Shagan, eksperimen itu berlaku ketika pemasangan laser beroperasi dalam pengesanan mod dengan daya sinaran minimum. Ketinggian orbit kapal angkasa pada masa itu adalah 365 km, jarak pengesanan dan penjejakan condong adalah 400-800 km. Penetapan sasaran tepat pemasangan laser dikeluarkan oleh kompleks pengukuran radar Argun.

Seperti yang dilaporkan kru Challenger kemudian, semasa penerbangan di atas kawasan Balkhash, kapal tiba-tiba memutuskan komunikasi, terdapat kerosakan peralatan, dan angkasawan sendiri merasa tidak sihat. Orang Amerika mula mengatasinya. Tidak lama kemudian mereka menyedari bahawa kru telah mengalami semacam pengaruh buatan dari Uni Soviet, dan mereka menyatakan protes rasmi. Berdasarkan pertimbangan manusiawi, di masa depan, pemasangan laser, dan bahkan sebahagian daripada kompleks kejuruteraan radio di lokasi ujian, yang memiliki potensi tenaga tinggi, tidak digunakan untuk mengawal pesawat ulang-alik. Pada bulan Ogos 1989, sebahagian dari sistem laser yang dirancang untuk mengarahkan laser ke suatu objek ditunjukkan kepada delegasi Amerika.