07.03.2019
Лазерное оружие
Работы по программе «Терра-3» развивались в двух основных направлениях — лазерная локация (в том числе селекция целей) и лазерное воздействие на цель (поражение баллистических ракет). Вот поэтому в состав комплекса «Терра-3» входил лазерный локатор «ЛЭ-1», тоже уникальное сооружение. Когда я первый раз оказался на этом комплексе, в здании, где размещались 196 твердотельных лазеров локатора ЛЭ-1, я подумал, что попал в сооружение, созданное гениями фантастики — Ефремовым или Казанцевым! Это было грандиозное, мегалитическое здание, созданное человеческими руками специалистов ОКБ «Вымпел», а затем НПО «Астрофизика».
Длина только одних оптических каналов (система сотен линз, стекол и зеркал, причем взаимная юстировка их должна была сохраняться достаточно долго) составляла около 70 метров. Невозможно представить себе, что все 196 лазера, к которым подведена масса различных коммуникаций (электричество, охлаждение, оптические каналы и прочие), поочередно работающие с точностью до сотой доли секунды, излучают энергию, которая затем собирается, концентрируется в одной точке в узкий луч и передается с помощью системы зеркал в едином пучке на телескоп.
Причем, потребовалось создать высокоточные быстродействующие оптические и оптико-механические устройства для формирования, переключения и наведения всех лучей каждого лазера в пространстве поиска цели. В приемном устройстве была установлена матрица из 196 (со сторонами в 14 на 14 штук) фотоприемников. Таким образом, получалось изображение цели с разрешением в 196 точек, как в плохом телевизионном приемнике! Это только сейчас говорят, как о новом веянии, «фотонные технологии»:
Длина только одних оптических каналов (система сотен линз, стекол и зеркал, причем взаимная юстировка их должна была сохраняться достаточно долго) составляла около 70 метров. Невозможно представить себе, что все 196 лазера, к которым подведена масса различных коммуникаций (электричество, охлаждение, оптические каналы и прочие), поочередно работающие с точностью до сотой доли секунды, излучают энергию, которая затем собирается, концентрируется в одной точке в узкий луч и передается с помощью системы зеркал в едином пучке на телескоп.
Причем, потребовалось создать высокоточные быстродействующие оптические и оптико-механические устройства для формирования, переключения и наведения всех лучей каждого лазера в пространстве поиска цели. В приемном устройстве была установлена матрица из 196 (со сторонами в 14 на 14 штук) фотоприемников. Таким образом, получалось изображение цели с разрешением в 196 точек, как в плохом телевизионном приемнике! Это только сейчас говорят, как о новом веянии, «фотонные технологии»:
«И ещё очень важная особенность. Применение радиофотонных технологий позволит отображать на экране монитора радиолокатора не просто светящую отметку цели, а её реальную конфигурацию. То есть операторы РЛС будут видеть, что именно летит за тысячи километров — ракета, самолет, стая птиц или какое-нибудь космическое тело».
Российская газета № 86 (7549). 23 апреля 2018 г.
Российская газета № 86 (7549). 23 апреля 2018 г.
В 1969 году работы по «ЛЭ-1» были переданы в ЦКБ «Луч» и через год-два она была завершена. Телескоп с диаметром главного зеркала 1,3 метра позволял получить высокое оптическое качество лазерного луча при работе со скоростями и ускорениями в сотни раз более высокими, чем у обычных астрономических телескопов. Управление локатором было полностью автоматическим, все системы связи были соединены с радиолокационными станциями полигона с помощью цифровых линий передачи данных.
С 1974 года начались практические испытания «ЛЭ-1». Сначала были проведены измерения по самолетам на дальности до 100 километров, а затем высокоточные траекторные измерения и проводки ракет, головных частей и космических объектов. В 1979 году локатор был принят на совместное техническое обслуживание с военными. Со стороны военных контроль за разработкой и испытаниями осуществлял начальник 4 отдела 1 управления инженер-подполковник Г.И. Семенихин.
С 1974 года начались практические испытания «ЛЭ-1». Сначала были проведены измерения по самолетам на дальности до 100 километров, а затем высокоточные траекторные измерения и проводки ракет, головных частей и космических объектов. В 1979 году локатор был принят на совместное техническое обслуживание с военными. Со стороны военных контроль за разработкой и испытаниями осуществлял начальник 4 отдела 1 управления инженер-подполковник Г.И. Семенихин.
В.И. Малых
Здесь уместно вспомнить, что 10 октября 1984 года с помощью локатора «ЛЭ-1» было успешно проведено точное измерение параметров орбиты космического объекта — космического корабля многоразового использования «Челленджер» (США). Когда орбита корабля «Челленджер» проходила над территорией полигона Сары-Шаган, была включена лазерная установка «ЛЭ-1» в режиме обнаружения с минимальной мощностью излучения в импульсе.
Были установлены параметры орбиты:
Были установлены параметры орбиты:
- — высота орбиты 365 км.
- — наклонная дальность 400-800 км.
- — точность определения координат:
- — по дальности не более 10 м (по проекту)
- — по углу места несколько угловых секунд (по проекту).
Как потом американские астронавты сообщили, что при полете над районом Балхаша на корабле внезапно отключилась связь, возникли сбои в работе радиоаппаратуры, астронавты почувствовали недомогание.
Когда американцы разобрались в причинах, они заявили официальный протест. После чего было принято решение, из гуманных соображений, лазерную установку для сопровождения «Шаттлов» не применять. А в июле 1989 года М.С.Горбачев принял решение показать американцам часть установки «Терра-3».
Когда американцы разобрались в причинах, они заявили официальный протест. После чего было принято решение, из гуманных соображений, лазерную установку для сопровождения «Шаттлов» не применять. А в июле 1989 года М.С.Горбачев принял решение показать американцам часть установки «Терра-3».
«Американцам были показаны некоторые „остатки“ незавершенного НЭК „Терра-3“, включая систему наведения лазерного луча и не вполне законченное строительством совершенно пустое (если не считать строительного мусора) железобетонное здание, в котором по проекту должны были размещаться электроразрядные ФДЛ с питанием от взрывных МК-генераторов и ВКР-лазер-„сумматоров“ АЖ-7Т. Гости тщательно осмотрели большой зал 100-метровой длины, пытаясь выяснить, было в нем ранее лазерное оборудование (которое хозяева могли бы просто вывезти перед визитом) или его там действительно не было».
П.В. Зарубин «Лазерное оружие-Миф или реальность?»
П.В. Зарубин «Лазерное оружие-Миф или реальность?»
Одновременно на территории полигона Сары-Шаган проводились экспериментальные работы по средствам вооружения противосамолетной обороны (ПВО), комплекс «Омега», руководитель академик Б.В. Бункин (НПО «Алмаз») и научный руководитель вице-президент АН СССР академик Е.П. Велихов.
Первые комплекты аппаратуры по проекту «Омега» начали поставлять в 1972 году. В состав опытного комплекса не вошел боевой лазер (он в то время был ещё не готов). Вместо него установили лазер меньшей мощности, как имитатор применение другого типа боевого мощного лазера. С этим имитатором была отработана система наведения и изучено взаимодействие лазерного луча с воздухом. Первые испытания показали, что твердотельный лазер (стекло с неодимом) не обеспечивает заданной мощности в импульсе, что потребовало выбрать другой тип лазера.
Однако впервые была осуществлена лазерная локация аэродинамической цели, построено её изображение на экране монитора, оценена возможность выбора уязвимого места на цели, оценена точность наведения лазерного луча. В дальнейшем, выбор мощного лазерного излучателя пал на быстропроточный газовый (активная среда — углекислый газ) лазер с электрической накачкой (комплекс «Омега-2»). 22 сентября 1982 года комплекс был успешно испытан по летающей модели (впервые в СССР было сбито несколько летающих авиационных моделей). По результатам этого эксперимента было рекомендовано создать мобильный комплекс и использовать его в войсках.
Первые комплекты аппаратуры по проекту «Омега» начали поставлять в 1972 году. В состав опытного комплекса не вошел боевой лазер (он в то время был ещё не готов). Вместо него установили лазер меньшей мощности, как имитатор применение другого типа боевого мощного лазера. С этим имитатором была отработана система наведения и изучено взаимодействие лазерного луча с воздухом. Первые испытания показали, что твердотельный лазер (стекло с неодимом) не обеспечивает заданной мощности в импульсе, что потребовало выбрать другой тип лазера.
Однако впервые была осуществлена лазерная локация аэродинамической цели, построено её изображение на экране монитора, оценена возможность выбора уязвимого места на цели, оценена точность наведения лазерного луча. В дальнейшем, выбор мощного лазерного излучателя пал на быстропроточный газовый (активная среда — углекислый газ) лазер с электрической накачкой (комплекс «Омега-2»). 22 сентября 1982 года комплекс был успешно испытан по летающей модели (впервые в СССР было сбито несколько летающих авиационных моделей). По результатам этого эксперимента было рекомендовано создать мобильный комплекс и использовать его в войсках.
Как видим, проблема создания лазера большой мощности захватила умы ученых и конструкторов многих институтов и конструкторских бюро. Не обошёл вниманием лазерной тематики и ЦНИИмаш. Ещё в начале 60 годов в институте начали проводиться исследования по лазерам и прикладным вопросам их применения.
По инициативе Ю.А. Мозжорина была сформирована группа, которая стала заниматься изучением возможности использования лазеров для решения прикладных и фундаментальных задач в ракетно-космической технике (руководитель Б.Т. Федюшин). Дальнейшее расширение фронта работ по этому направлению, потребовало создание целой лаборатории, для руководства которой из Физического института АН СССР пришел ученый, специалист в области квантовых генераторов, оптики и спектроскопии В.К. Аблеков.
По инициативе Ю.А. Мозжорина была сформирована группа, которая стала заниматься изучением возможности использования лазеров для решения прикладных и фундаментальных задач в ракетно-космической технике (руководитель Б.Т. Федюшин). Дальнейшее расширение фронта работ по этому направлению, потребовало создание целой лаборатории, для руководства которой из Физического института АН СССР пришел ученый, специалист в области квантовых генераторов, оптики и спектроскопии В.К. Аблеков.
В лаборатории проводились теоретические изыскания: была обоснована и доказана возможность создания мощных химических лазеров и лазеров с ядерной накачкой, а также показана возможность получения многократного увеличения КПД химических лазеров. В 1993 году в отделе (руководитель отдела В.С. Беляев) был создан специальный экспериментальный стенд на лазере с тераваттным уровнем мощности, что позволяет проводить фундаментальные эксперименты в области атомных и ядерных процессов в том числе и в области термоядерного синтеза без выделения нейтронов (т. е без наведенной радиоактивности).
Второе направление этой деятельности, имеющее огромное будущее, — это способы формирования и управления мощными узконаправленными потоками ионов из лазерной плазмы, что актуально при разработке электрических ракетных двигателей.
Владимир Малых
Второе направление этой деятельности, имеющее огромное будущее, — это способы формирования и управления мощными узконаправленными потоками ионов из лазерной плазмы, что актуально при разработке электрических ракетных двигателей.
Владимир Малых