Forschungsprogramm Hochenergielaser im Interesse der Raketenabwehr / wissenschaftlicher und experimenteller Komplex. Die Idee, mit einem Hochenergielaser ballistische Raketen im Endstadium von Sprengköpfen zu zerstören, wurde 1964 von NG Basov und ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva) formuliert. Im Herbst 1965 schickten N. G. Basov, wissenschaftlicher Direktor von VNIIEF Yu. B. Khariton, stellvertretender Direktor von GOI für wissenschaftliche Arbeit E. N. Tsarevsky und Chefdesigner des Designbüros Vympel G. V. Kisunko eine Notiz an das Zentralkomitee der KPdSU über die grundsätzliche Möglichkeit, Sprengköpfe ballistischer Flugkörper mit Laserstrahlung zu treffen, und schlug vor, ein entsprechendes Versuchsprogramm aufzulegen. Der Vorschlag wurde vom Zentralkomitee der KPdSU genehmigt und das Arbeitsprogramm zur Schaffung einer Laserabschusseinheit für Raketenabwehraufgaben, das gemeinsam von OKB Vympel, FIAN und VNIIEF erstellt wurde, wurde 1966 durch einen Regierungsbeschluss genehmigt.
Die Vorschläge basierten auf der Studie des LPI über hochenergetische Photodissoziationslaser (PDLs) auf der Basis organischer Jodide und dem Vorschlag des VNIIEF zum „Pumpen“von PDLs „durch das Licht einer starken Stoßwelle, die in einem Inertgas durch eine Explosion erzeugt wird“. Auch das Staatliche Optische Institut (GOI) hat sich der Arbeit angeschlossen. Das Programm wurde "Terra-3" genannt und sah die Herstellung von Lasern mit einer Energie von mehr als 1 MJ sowie die Schaffung eines wissenschaftlich-experimentellen Feuerlaserkomplexes (NEC) 5N76 auf deren Grundlage auf dem Balkhash-Trainingsgelände vor, wo die Ideen eines Lasersystems zur Raketenabwehr unter natürlichen Bedingungen getestet werden sollten. N. G. Basov wurde zum wissenschaftlichen Betreuer des Programms "Terra-3" ernannt.
1969 trennte sich das SKB-Team vom Vympel Design Bureau, auf dessen Grundlage das Luch Central Design Bureau (später NPO Astrophysics) gebildet wurde, das mit der Umsetzung des Terra-3-Programms betraut wurde.
Baureste 41 / 42B mit einem 5H27 Laser Locator Komplex eines 5H76 "Terra-3" Schießkomplexes, Foto 2008
Wissenschaftlicher Versuchskomplex "Terra-3" nach amerikanischen Vorstellungen. In den Vereinigten Staaten wurde angenommen, dass der Komplex für Anti-Satelliten-Ziele mit dem Übergang zur Raketenabwehr in der Zukunft gedacht war. Die Zeichnung wurde erstmals 1978 von der amerikanischen Delegation bei den Genfer Gesprächen präsentiert. Blick von Südosten.
Teleskop TG-1 des Laser-Locators LE-1, Testgelände Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Das Terra-3 Programm beinhaltete:
- Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Laserphysik;
- Entwicklung der Lasertechnologie;
- Entwicklung und Erprobung von "großen" experimentellen Laser-"Maschinen";
- Untersuchungen zur Wechselwirkung starker Laserstrahlung mit Materialien und Ermittlung der Verwundbarkeit militärischer Ausrüstung;
- Studium der Ausbreitung starker Laserstrahlung in der Atmosphäre (Theorie und Experiment);
- Forschung zu Laseroptik und optischen Materialien und Entwicklung von "Power"-Optiktechnologien;
- Arbeitet im Bereich Laser-Entfernungsmessung;
- Entwicklung von Methoden und Technologien zur Laserstrahlführung;
- Gründung und Bau neuer Wissenschafts-, Design-, Produktions- und Prüfinstitute und -unternehmen;
- Ausbildung von Studenten und Doktoranden im Bereich Laserphysik und -technologie.
Die Arbeit im Rahmen des Terra-3-Programms entwickelte sich in zwei Hauptrichtungen: Laserentfernung (einschließlich des Problems der Zielauswahl) und Laserzerstörung von Sprengköpfen ballistischer Raketen. Der Arbeit an dem Programm gingen folgende Erfolge voraus: 1961.die eigentliche Idee, Photodissoziationslaser zu schaffen, entstand (Rautian und Sobelman, FIAN), und 1962 begannen am OKB Vympel zusammen mit FIAN Studien zur Laserentfernung, und es wurde auch vorgeschlagen, die Strahlung der Stoßwellenfront für optische Pumpen des Lasers (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963 begann das Vympel Design Bureau mit der Entwicklung eines Projekts für den Laser-Locator LE-1. Nach Beginn der Arbeiten am Terra-3-Programm wurden über mehrere Jahre folgende Etappen durchlaufen:
- 1965 - Experimente mit hochenergetischen Photodissoziationslasern (VFDL) begonnen, eine Leistung von 20 J wurde erreicht (FIAN und VNIIEF);
- 1966 - mit VFDL wurde eine Pulsenergie von 100 J erhalten;
- 1967 - wurde eine schematische Darstellung des experimentellen Laser-Locators LE-1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI) ausgewählt;
- 1967 - mit VFDL wurde eine Pulsenergie von 20 KJ erreicht;
- 1968 - mit VFDL wurde eine Pulsenergie von 300 KJ erreicht;
- 1968 - Beginn der Arbeiten an einem Programm zur Untersuchung der Auswirkungen von Laserstrahlung auf Objekte und materielle Verwundbarkeiten, das Programm wurde 1976 abgeschlossen;
- 1968 - Beginn der Forschung und Entwicklung von hochenergetischen HF-, CO2-, CO-Lasern (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI, etc.), die Arbeiten wurden 1976 abgeschlossen.
- 1969 - mit VFDL eine Energie in einem Puls von etwa 1 MJ erhalten;
- 1969 - die Entwicklung des Ortungsgeräts LE-1 wurde abgeschlossen und die Dokumentation freigegeben;
- 1969 - wurde mit der Entwicklung eines Photodissoziationslasers (PDL) mit Pumpen durch Bestrahlung einer elektrischen Entladung begonnen;
- 1972 - zur Durchführung experimenteller Arbeiten an Lasern (außerhalb des "Terra-3"-Programms) wurde beschlossen, ein interfakultäres Forschungszentrum des OKB "Raduga" mit Laserbereich (später - CDB "Astrophysik") zu schaffen.
- 1973 - Beginn der industriellen Produktion von VFDL - FO-21, F-1200, FO-32;
- 1973 - auf dem Testgelände Sary-Shagan begann die Installation eines experimentellen Laserkomplexes mit einem LE-1-Locator, die Entwicklung und Erprobung des LE-1 begannen;
- 1974 - SRS-Addierer der AZ-Serie wurden geschaffen (FIAN, "Luch" - "Astrophysik");
- 1975 - wurde eine leistungsstarke elektrisch gepumpte PDL entwickelt, Leistung - 90 KJ;
- 1976 - wurde ein 500 kW Elektro-Ionisations-CO2-Laser geschaffen (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978 - das Ortungsgerät LE-1 wurde erfolgreich getestet, es wurden Tests an Flugzeugen, Sprengköpfen von ballistischen Raketen und Satelliten durchgeführt;
- 1978 - auf der Grundlage des Zentralen Konstruktionsbüros "Luch" und des MNIC OKB "Raduga" wurde die NPO "Astrophysik" (außerhalb des Programms "Terra-3") gebildet, Generaldirektor - IV Ptitsyn, General Designer - ND Ustinov (Sohn von D. F. Ustinov).
Der Besuch des Verteidigungsministers der UdSSR D. F. Ustinov und des Akademikers A. P. Aleksandrov im OKB "Raduga", Ende der 1970er Jahre. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
FIAN untersuchte ein neues Phänomen im Bereich der nichtlinearen Laseroptik – die Wellenfrontumkehr der Strahlung. Das ist eine große Entdeckung
ermöglicht in Zukunft einen völlig neuen und sehr erfolgreichen Ansatz zur Lösung einer Reihe von Problemen in der Physik und Technologie von Hochleistungslasern, vor allem die Probleme der Formung eines extrem schmalen Strahls und dessen ultrapräzises Anvisieren eines Ziels. Zum ersten Mal schlugen Spezialisten von VNIIEF und FIAN im Rahmen des Terra-3-Programms vor, die Wellenfrontumkehr zu verwenden, um ein Ziel anzuvisieren und Energie an dieses zu liefern.
1994 antwortete NG Basov auf eine Frage zu den Ergebnissen des Terra-3-Laserprogramms: „Nun, wir haben fest etabliert, dass niemand abschießen kann“.
ein ballistischer Raketensprengkopf mit einem Laserstrahl, und wir haben große Fortschritte bei Lasern gemacht … “.
Akademiker E. Velikhov spricht vor dem wissenschaftlich-technischen Rat. In der ersten Reihe, in hellgrau, ist AM Prokhorov der wissenschaftliche Betreuer des „Omega“-Programms. Ende der 1970er Jahre. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Unterprogramme und Forschungsrichtungen "Terra-3":
Komplex 5N26 mit einem Laser-Locator LE-1 im Rahmen des Terra-3 Programms:
Die potenzielle Möglichkeit von Laser-Locators, eine besonders hohe Messgenauigkeit der Zielposition zu liefern, wurde seit 1962 im Vympel Design Bureau untersucht. -Die Industriekommission (MIC, das Regierungsorgan des militärisch-industriellen Komplexes der UdSSR) wurde vorgestellt ein Projekt zur Entwicklung eines experimentellen Laser-Locators für die Raketenabwehr, der den Codenamen LE-1 erhielt. Im September 1963 wurde der Beschluss gefasst, auf dem Testgelände Sary-Shagan eine Versuchsanlage mit einer Reichweite von bis zu 400 km zu errichten.1964-1965. das Projekt wurde im Vympel Design Bureau (G. E. Tikhomirovs Labor) entwickelt. Das Design der optischen Radarsysteme wurde vom Staatlichen Optischen Institut (Labor von P. P. Zakharov) durchgeführt. Der Bau der Anlage begann Ende der 1960er Jahre.
Das Projekt basierte auf den Arbeiten von FIAN zur Erforschung und Entwicklung von Rubinlasern. Der Locator sollte in kurzer Zeit im "Fehlerfeld" des Radars nach Zielen suchen, die dem Laser-Locator eine Zielbezeichnung lieferten, was damals sehr hohe mittlere Leistungen des Laser-Emitters erforderte. Die endgültige Wahl der Struktur des Ortungsgeräts bestimmte den tatsächlichen Arbeitszustand von Rubinlasern, deren erreichbare Parameter in der Praxis deutlich niedriger ausfielen als ursprünglich angenommen: die durchschnittliche Leistung eines Lasers anstelle der erwarteten 1 kW betrug in diesen Jahren etwa 10 W. Experimente im Labor von N. G. Basov am Physikalischen Institut Lebedev zeigten, dass eine Leistungssteigerung durch sukzessives Verstärken des Lasersignals in einer Kette (Kaskade) von Laserverstärkern, wie ursprünglich vorgesehen, nur bis zu einem gewissen Grad möglich ist. Eine zu starke Strahlung zerstörte die Laserkristalle selbst. Schwierigkeiten traten auch im Zusammenhang mit thermo-optischen Strahlungsverzerrungen in Kristallen auf. In diesem Zusammenhang war es erforderlich, im Radar nicht einen, sondern 196 Laser zu installieren, die abwechselnd mit einer Frequenz von 10 Hz mit einer Energie pro Puls von 1 J arbeiten. Die gesamte durchschnittliche Strahlungsleistung des Mehrkanal-Lasersenders des Ortungsgeräts betrug etwa 2kW. Dies führte zu einer erheblichen Komplikation seines Schemas, das sowohl beim Aussenden als auch beim Registrieren eines Signals Mehrwege war. Es galt, hochpräzise optische Hochgeschwindigkeitsgeräte zur Bildung, Schaltung und Führung von 196 Laserstrahlen zu schaffen, die das Suchfeld im Zielraum bestimmten. Im Empfangsgerät des Ortungsgeräts wurde ein Array von 196 speziell entwickelten PMTs verwendet. Die Aufgabe wurde durch Fehler im Zusammenhang mit großformatigen beweglichen optisch-mechanischen Systemen des Teleskops und optisch-mechanischen Schaltern des Ortungsgeräts sowie durch durch die Atmosphäre verursachte Verzerrungen erschwert. Die Gesamtlänge des optischen Wegs des Ortungsgeräts erreichte 70 m und umfasste viele Hundert optische Elemente - Linsen, Spiegel und Platten, einschließlich beweglicher, deren gegenseitige Ausrichtung mit höchster Genauigkeit eingehalten werden musste.
Sendelaser des LE-1-Locators, Sary-Shagan-Testgelände (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Teil des Strahlengangs des Laser-Locators LE-1, Testgelände Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
1969 wurde das LE-1-Projekt an das Luch Central Design Bureau des Verteidigungsministeriums der UdSSR übertragen. ND Ustinov wurde zum Chefdesigner des LE-1 ernannt. 1970-1971 die Entwicklung des LE-1-Locators wurde insgesamt abgeschlossen. An der Entwicklung des Locators war eine breite Zusammenarbeit von Unternehmen der Verteidigungsindustrie beteiligt: Durch die Bemühungen von LOMO und dem Leningrader Werk "Bolshevik" wurde ein in Bezug auf komplexe Parameter einzigartiges Teleskop TG-1 für LE-1 geschaffen, der Chefdesigner des Teleskops war BK Ionesiani (LOMO). Dieses Teleskop mit einem Hauptspiegeldurchmesser von 1,3 m lieferte eine hohe optische Qualität des Laserstrahls bei hundertfach höheren Geschwindigkeiten und Beschleunigungen als klassische astronomische Teleskope. Viele neue Radareinheiten wurden geschaffen: Hochgeschwindigkeits-Präzisionsabtast- und Schaltsysteme zur Steuerung des Laserstrahls, Fotodetektoren, elektronische Signalverarbeitungs- und Synchronisationseinheiten und andere Geräte. Die Steuerung des Ortungsgeräts erfolgte automatisch mittels Computertechnik, das Ortungsgerät war über digitale Datenübertragungsleitungen mit den Radarstationen des Polygons verbunden.
Unter Beteiligung des Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol) wurde ein Lasersender entwickelt, der 196 damals sehr fortschrittliche Laser umfasste, ein System zu deren Kühlung und Stromversorgung. Für LE-1 wurde die Produktion hochwertiger Laser-Rubinkristalle, nichtlinearer KDP-Kristalle und vieler anderer Elemente organisiert. Neben ND Ustinov wurde die Entwicklung von LE-1 von OA Ushakov, G. E. Tikhomirov und S. V. Bilibin geleitet.
Leiter des militärisch-industriellen Komplexes der UdSSR auf dem Trainingsplatz Sary-Shagan, 1974. In der Mitte mit Brille - Minister für Verteidigungsindustrie der UdSSR SA Zverev, links - Verteidigungsminister AA Grechko und sein Stellvertreter Yepishev, zweiter von links - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysik". Präsentation. 2009).
Leiter des verteidigungsindustriellen Komplexes der UdSSR am Standort LE-1, 1974. In der Mitte in der ersten Reihe - Verteidigungsminister A. A. Grechko, zu seiner Rechten - N. G. Basov, damals - Minister für Verteidigungsindustrie der UdSSR S. A. Zverev… (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
1973 wurde mit dem Bau der Anlage begonnen. 1974 wurden die Justierarbeiten abgeschlossen und die Erprobung der Anlage mit dem TG-1-Teleskop des LE-1-Ortungsgeräts begonnen. Im Jahr 1975 wurde während der Tests eine sichere Ortung eines flugzeugartigen Ziels in einer Entfernung von 100 km erreicht, und die Arbeit an der Ortung von Sprengköpfen von ballistischen Raketen und Satelliten wurde begonnen. 1978-1980 Mit Hilfe von LE-1 wurden hochpräzise Flugbahnmessungen und die Lenkung von Raketen, Gefechtsköpfen und Weltraumobjekten durchgeführt. 1979 wurde der Laser-Locator LE-1 als Mittel für genaue Flugbahnmessungen für die gemeinsame Wartung der Militäreinheit 03080 (GNIIP Nr. 10 des Verteidigungsministeriums der UdSSR, Sary-Shagan) akzeptiert. Für die Entwicklung des LE-1-Locators im Jahr 1980 wurden die Mitarbeiter des Zentralen Konstruktionsbüros von Luch mit dem Lenin- und dem Staatspreis der UdSSR ausgezeichnet. Aktive Arbeit am LE-1 Locator, inkl. mit der Modernisierung einiger elektronischer Schaltkreise und anderer Geräte, die bis Mitte der 1980er Jahre fortgesetzt wurden. Es wurde daran gearbeitet, nicht-koordinierte Informationen über Objekte zu erhalten (zum Beispiel Informationen über die Form von Objekten). Am 10. Oktober 1984 maß der Laser-Locator 5N26 / LE-1 die Parameter des Ziels – des wiederverwendbaren Raumschiffs Challenger (USA) – siehe den Abschnitt Status unten für weitere Details.
TTX-Locator 5N26 / LE-1:
Die Anzahl der Laser im Weg - 196 Stück.
Optische Weglänge - 70 m
Geräteleistung durchschnittlich - 2 kW
Reichweite des Ortungsgeräts - 400 km (je nach Projekt)
Genauigkeit der Koordinatenbestimmung:
- nach Reichweite - nicht mehr als 10 m (je nach Projekt)
- in Elevation - mehrere Bogensekunden (je nach Projekt)
Im linken Teil des Satellitenbildes vom 29. April 2004 das Gebäude des 5N26-Komplexes mit dem LE-1-Locator, links unten das Argun-Radar. 38. Stätte des Sary-Shagan-Polygons
Teleskop TG-1 des Laser-Locators LE-1, Testgelände Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Teleskop TG-1 des Laser-Locators LE-1, Testgelände Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Präsentation. 2009).
Untersuchung von Photodissoziations-Jodlasern (VFDL) im Rahmen des "Terra-3"-Programms.
Der erste Labor-Photodissoziationslaser (PDL) wurde 1964 von J. V. Kasper und G. S. Pimentel. Weil Die Analyse zeigte, dass sich die Herstellung eines superstarken Rubinlasers, der von einer Blitzlampe gepumpt wurde, als unmöglich herausstellte, dann im Jahr 1965 N. G. Basov und O. N. die Idee, leistungsstarke und energiereiche Strahlung von der Stoßfront zu verwenden in Xenon als Strahlungsquelle. Es wurde auch angenommen, dass der Sprengkopf einer ballistischen Rakete aufgrund des reaktiven Effekts der schnellen Verdampfung unter dem Einfluss des Lasers eines Teils der Sprengkopfhülle besiegt werden würde. Solche PDLs basieren auf einer 1961 formulierten physikalischen Idee von SG Rautian und IISobelman, die theoretisch zeigten, dass es möglich ist, angeregte Atome oder Moleküle durch Photodissoziation komplexerer Moleküle zu erhalten, wenn diese mit einem leistungsstarken (Nicht-Laser) bestrahlt werden. Lichtstrom… Die Arbeiten an explosiver FDL (VFDL) im Rahmen des "Terra-3"-Programms wurden in Zusammenarbeit von FIAN (VS Zuev, Theorie von VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, Experimente mit VFDL), Central Design Bureau "Luch" mit dem Beteiligung von GOI, GIPH und anderen Unternehmen. In kurzer Zeit wurde der Weg von kleinen und mittelgroßen Prototypen zu einer Reihe von einzigartigen hochenergetischen VFDL-Proben, die von Industrieunternehmen hergestellt wurden, beschritten. Ein Merkmal dieser Laserklasse war ihre Einsetzbarkeit - der VFD-Laser explodierte während des Betriebs und wurde vollständig zerstört.
Schematische Darstellung der VFDL-Operation (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Die ersten Experimente mit PDL, die 1965-1967 durchgeführt wurden, lieferten sehr ermutigende Ergebnisse, und Ende 1969 testete am VNIIEF (Sarov) unter der Leitung von S. B. PDLs mit einer Pulsenergie von Hunderttausenden von Joule, was etwa 100-mal höher als die aller Laser, die in diesen Jahren bekannt waren. Natürlich war es nicht sofort möglich, Jod-PDLs mit extrem hohen Energien zu erzeugen. Verschiedene Versionen des Designs von Lasern wurden getestet. Ein entscheidender Schritt zur Umsetzung eines praktikablen Designs, das für die Erzielung hoher Strahlungsenergien geeignet ist, wurde 1966 gemacht, als sich als Ergebnis der Untersuchung der experimentellen Daten zeigte, dass der Vorschlag der FIAN- und VNIIEF-Wissenschaftler (1965), die Quarzwand, die die Pumpstrahlungsquelle und die aktive Umgebung trennt, implementiert werden. Das allgemeine Design des Lasers wurde erheblich vereinfacht und auf eine Hülle in Form einer Röhre reduziert, in deren Inneren oder an deren Außenwand sich eine langgestreckte Sprengladung befand, und an den Enden befanden sich Spiegel des optischen Resonators. Dieser Ansatz ermöglichte es, Laser mit einem Arbeitshohlraumdurchmesser von mehr als einem Meter und einer Länge von mehreren zehn Metern zu entwickeln und zu testen. Diese Laser wurden aus ca. 3 m langen Standardprofilen zusammengesetzt.
Etwas später (seit 1967) beschäftigte sich ein Team von Gasdynamik und Lasern unter der Leitung von VK Orlov, das im Vympel Design Bureau gebildet und dann zum Luch Central Design Bureau übertragen wurde, erfolgreich mit der Forschung und dem Design einer explosionsgepumpten PDL. Im Laufe der Arbeit wurden Dutzende von Themen betrachtet: von der Physik der Ausbreitung von Stoß- und Lichtwellen in einem Lasermedium über die Technologie und Kompatibilität von Materialien bis hin zur Schaffung spezieller Werkzeuge und Methoden zur Messung der Parameter von Leistung Laserstrahlung. Hinzu kamen Fragen der Explosionstechnik: Der Betrieb des Lasers erforderte eine extrem „glatte“und gerade Front der Stoßwelle. Dieses Problem wurde gelöst, die Ladungen entworfen und Methoden zu ihrer Detonation entwickelt, die es ermöglichten, die erforderliche glatte Front der Stoßwelle zu erhalten. Die Schaffung dieser VFDLs ermöglichte den Beginn von Experimenten zur Untersuchung der Wirkung hochintensiver Laserstrahlung auf die Materialien und Strukturen von Targets. Die Arbeit des Messkomplexes wurde vom Staatlichen Optischen Institut (I. M. Belousova) bereitgestellt.
Testgelände für VFD-Laser VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Entwicklung von Modellen für das VFDL Central Design Bureau "Luch" unter der Leitung von V. K. Orlov (mit Beteiligung von VNIIEF):
- FO-32 - 1967 wurde mit einem explosionsgepumpten VFDL eine Pulsenergie von 20 KJ erreicht, die kommerzielle Produktion von VFDL FO-32 begann 1973;
VFD-Laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
- FO-21 - 1968 wurde erstmals mit dem VFDL mit Explosivpumpen eine Energie in einem Impuls von 300 KJ erzielt, und auch 1973 wurde die industrielle Produktion des VFDL FO-21 aufgenommen;
- F-1200 - 1969 wurde erstmals mit einem explosionsgepumpten VFDL eine Pulsenergie von 1 Megajoule erreicht. 1971 war das Design abgeschlossen und 1973 wurde die industrielle Produktion des VFDL F-1200 aufgenommen;
Wahrscheinlich ist der Prototyp des F-1200 VFD-Lasers der erste Megajoule-Laser, der 1969 bei VNIIEF montiert wurde (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011) …
Die gleiche WFDL, der gleiche Ort und die gleiche Zeit. Messungen zeigen, dass dies ein anderer Rahmen ist.
TTX-VFDL:
Untersuchung von Lasern mittels Raman-Streuung (SRS) im Rahmen des Terra-3 Programms:
Die Streuung der Strahlung der ersten VFDLs war unbefriedigend - zwei Größenordnungen höher als die Beugungsgrenze, die die Energieabgabe über bedeutende Entfernungen verhinderte.1966 schlugen NG Basov und II Sobel'man und Mitarbeiter vor, das Problem mit einem zweistufigen Schema zu lösen - einem zweistufigen Raman-Streuungs-Kombinatorlaser (Raman-Laser), der von mehreren VFDL-Lasern mit „schlechten“Streuung. Der hohe Wirkungsgrad des Raman-Lasers und die hohe Homogenität seines aktiven Mediums (Flüssiggase) ermöglichten die Realisierung eines hocheffizienten zweistufigen Lasersystems. Die Forschung an Raman-Lasern wurde von EM Zemskov (Luch Central Design Bureau) betreut. Nach der Erforschung der Physik von Raman-Lasern bei FIAN und VNIIEF, dem "Team" des Luch Central Design Bureau 1974-1975. auf dem Sary-Shagan-Testgelände in Kasachstan erfolgreich eine Versuchsreihe mit einem 2-Kaskadensystem der „AZ“-Reihe (FIAN, „Luch“– später „Astrophysik“) durchgeführt. Sie mussten große Optiken aus speziell entwickeltem Quarzglas verwenden, um die Strahlungsbeständigkeit des Ausgangsspiegels des Raman-Lasers sicherzustellen. Ein Mehrspiegel-Rastersystem wurde verwendet, um die Strahlung der VFDL-Laser in den Raman-Laser einzukoppeln.
Die Leistung des Raman-Lasers AZh-4T erreichte 10 kJ pro Puls, und 1975 wurde ein Flüssigsauerstoff-Raman-Laser AZh-5T mit einer Pulsleistung von 90 kJ, einer Öffnung von 400 mm und einer Effizienz von 70% getestet. Bis 1975 sollte der AZh-7T-Laser im Terra-3-Komplex eingesetzt werden.
SRS-Laser auf Flüssigsauerstoff AZh-5T, 1975. Die Laseraustrittsöffnung ist vorne zu sehen. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Multi-Mirror-Rastersystem zur Eingabe von VDFL-Strahlung in einen Raman-Laser (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Durch Raman-Laserstrahlung zerstörte Glasoptik. Ersetzt durch hochreine Quarzoptik (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Untersuchung der Wirkung von Laserstrahlung auf Materialien im Rahmen des Programms "Terra-3":
Ein umfangreiches Forschungsprogramm wurde durchgeführt, um die Auswirkungen hochenergetischer Laserstrahlung auf eine Vielzahl von Objekten zu untersuchen. Als "Targets" wurden Stahlproben, verschiedene Optikproben und verschiedene applizierte Gegenstände verwendet. Im Allgemeinen leitete B. V. Zamyshlyaev die Studienrichtung des Aufpralls auf Objekte und A. M. Bonch-Bruevich leitete die Forschungsrichtung zur Strahlungsstärke von Optiken. Die Arbeit an dem Programm wurde von 1968 bis 1976 durchgeführt.
Der Einfluss der VEL-Strahlung auf das Mantelelement (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Aus der Geschichte der Entstehung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
15 cm dicke Stahlprobe, Bestrahlung mit einem Festkörperlaser. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Einfluss der VEL-Strahlung auf die Optik (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Der Einfluss eines hochenergetischen CO2-Lasers auf ein Modellflugzeug, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Studium hochenergetischer Entladungslaser im Rahmen des Programms "Terra-3":
Wiederverwendbare Elektroentladungs-PDLs erforderten eine sehr leistungsstarke und kompakte gepulste elektrische Stromquelle. Als solche Quelle wurde beschlossen, explosive Magnetgeneratoren zu verwenden, deren Entwicklung vom VNIIEF-Team unter der Leitung von A. I. Pavlovsky für andere Zwecke durchgeführt wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass A. D. Sacharow auch der Ursprung dieser Werke war. Explosive Magnetgeneratoren (sonst werden sie magnetokumulative Generatoren genannt) werden ebenso wie herkömmliche TE-Laser während des Betriebs zerstört, wenn ihre Ladung explodiert, aber ihre Kosten sind um ein Vielfaches niedriger als die Kosten eines Lasers. Explosiv-magnetische Generatoren, die von A. I. Pavlovsky und Kollegen speziell für elektrische Entladungs-Photodissoziationslaser entwickelt wurden, trugen 1974 zur Entwicklung eines experimentellen Lasers mit einer Strahlungsenergie pro Puls von etwa 90 kJ bei. Die Tests dieses Lasers wurden 1975 abgeschlossen.
1975 schlug eine Gruppe von Designern des Luch Central Design Bureau unter der Leitung von VK Orlov vor, explosive WFD-Laser mit einem zweistufigen Schema (SRS) aufzugeben und sie durch PD-Laser mit elektrischer Entladung zu ersetzen. Dies erforderte die nächste Überarbeitung und Anpassung des Projekts des Komplexes. Es sollte einen FO-13-Laser mit einer Pulsenergie von 1 mJ verwenden.
Große Entladungslaser, montiert von VNIIEF.
Untersuchung hochenergetischer elektronenstrahlgesteuerter Laser im Rahmen des Programms "Terra-3":
Die Arbeiten an einem Frequenz-Puls-Laser 3D01 der Megawatt-Klasse mit Ionisation durch einen Elektronenstrahl begannen im Zentralen Konstruktionsbüro "Luch" auf Initiative und unter Beteiligung von NG Basov und später ausgegliedert in eine eigene Richtung beim OKB "Raduga." " (später - GNIILTs "Raduga") unter der Leitung von G. G. Dolgova-Savelyeva. In einer experimentellen Arbeit im Jahr 1976 mit einem elektronenstrahlgesteuerten CO2-Laser wurde eine mittlere Leistung von etwa 500 kW bei einer Wiederholrate von bis zu 200 Hz erreicht. Es wurde ein Schema mit einem "geschlossenen" gasdynamischen Kreislauf verwendet. Später wurde ein verbesserter Frequenzpulslaser KS-10 entwickelt (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frequenzpuls-Elektroionisationslaser 3D01. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Wissenschaftlicher und experimenteller Schießkomplex 5N76 "Terra-3":
1966 begann das Vympel Design Bureau unter der Leitung von OA Ushakov mit der Entwicklung eines Entwurfsentwurfs für den experimentellen Polygonkomplex Terra-3. Die Arbeiten am Entwurf dauerten bis 1969. Der Militäringenieur NN Shakhonsky war der unmittelbare Vorgesetzte der Entwicklung der Strukturen. Die Stationierung des Komplexes war am Raketenabwehrstandort in Sary-Shagan geplant. Der Komplex sollte Experimente zur Zerstörung von Sprengköpfen ballistischer Raketen mit Hochenergielasern durchführen. Das Projekt des Komplexes wurde in der Zeit von 1966 bis 1975 wiederholt korrigiert. Seit 1969 wird der Entwurf des Terra-3-Komplexes vom Luch Central Design Bureau unter der Leitung von MG Vasin ausgeführt. Der Komplex sollte mit einem zweistufigen Raman-Laser erstellt werden, wobei sich der Hauptlaser in beträchtlichem Abstand (ca. 1 km) vom Leitsystem befindet. Dies lag daran, dass bei VFD-Lasern beim Emittieren bis zu 30 Tonnen Sprengstoff verwendet werden sollten, was sich auf die Genauigkeit des Leitsystems auswirken könnte. Es war auch notwendig, sicherzustellen, dass keine mechanischen Einwirkungen von Fragmenten von VFD-Lasern auftreten. Die Strahlung des Raman-Lasers zum Leitsystem sollte über einen unterirdischen optischen Kanal übertragen werden. Es sollte den AZh-7T-Laser verwenden.
1969 begann beim GNIIP Nr. 10 des Verteidigungsministeriums der UdSSR (Militäreinheit 03080, Raketenabwehrübungsplatz Sary-Shagan) am Standort Nr. 38 (Militäreinheit 06544) der Bau von Einrichtungen für experimentelle Arbeiten zu Laserthemen. 1971 wurde der Bau des Komplexes aus technischen Gründen vorübergehend eingestellt, aber 1973, wahrscheinlich nach Anpassung des Projekts, wieder aufgenommen.
Technische Gründe (laut Quelle - Zarubin PV "Academician Basov …") bestanden darin, dass es bei einer Wellenlänge der Laserstrahlung im Mikrometerbereich praktisch unmöglich war, den Strahl auf eine relativ kleine Fläche zu fokussieren. Jene. Befindet sich das Ziel in einer Entfernung von mehr als 100 km, dann beträgt die natürliche Winkeldivergenz der optischen Laserstrahlung in der Atmosphäre infolge der Streuung 0,0001 Grad. Dies wurde im Institut für Atmosphärenoptik der sibirischen Zweigstelle der Akademie der Wissenschaften der UdSSR in Tomsk eingerichtet, das speziell geschaffen wurde, um die Umsetzung des Programms zur Herstellung von Laserwaffen zu gewährleisten, das von Acad geleitet wurde. V. E. Zuev. Daraus folgte, dass der Laserstrahlungsfleck in 100 km Entfernung einen Durchmesser von mindestens 20 Metern hätte und die Energiedichte auf einer Fläche von 1 Quadratzentimeter bei einer Gesamtenergie der Laserquelle von 1 MJ geringer wäre als 0,1 J / cm 2. Dies ist zu wenig - um eine Rakete zu treffen (um ein Loch von 1 cm2 darin zu erzeugen und den Druck zu verringern), sind mehr als 1 kJ / cm2 erforderlich. Und wenn anfangs VFD-Laser auf dem Komplex verwendet werden sollten, begannen die Entwickler, nachdem sie das Problem mit der Fokussierung des Strahls identifiziert hatten, auf die Verwendung von zweistufigen Combiner-Lasern basierend auf Raman-Streuung zu setzen.
Das Design des Leitsystems wurde von GOI (P. P. Zakharov) zusammen mit LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov) durchgeführt. Der hochpräzise Drehsupport wurde im bolschewistischen Werk hergestellt. Hochpräzise Antriebe und spielfreie Getriebe für Großwälzlager wurden vom Zentralen Forschungsinstitut für Automatisierung und Hydraulik unter Beteiligung der Staatlichen Technischen Universität Bauman Moskau entwickelt. Der Hauptstrahlengang war vollständig auf Spiegeln aufgebaut und enthielt keine transparenten optischen Elemente, die durch Strahlung zerstört werden könnten.
1975 schlug eine Gruppe von Designern des Luch Central Design Bureau unter der Leitung von VK Orlov vor, explosive WFD-Laser mit einem zweistufigen Schema (SRS) aufzugeben und sie durch PD-Laser mit elektrischer Entladung zu ersetzen. Dies erforderte die nächste Überarbeitung und Anpassung des Projekts des Komplexes. Es sollte einen FO-13-Laser mit einer Pulsenergie von 1 mJ verwenden. Letztlich wurden die Einrichtungen mit Kampflasern nie fertiggestellt und in Betrieb genommen. Gebaut und genutzt wurde nur das Leitsystem der Anlage.
Der Akademiker der Akademie der Wissenschaften der UdSSR BV Bunkin (NPO Almaz) wurde zum Generalplaner der experimentellen Arbeiten am "Objekt 2506" (dem "Omega"-Komplex von Flugabwehrwaffen - CWS PSO) am "Objekt 2505" (CWS ABM und PKO "Terra -3") - Korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR ND Ustinov ("Zentrales Designbüro "Luch"). Wissenschaftlicher Betreuer - Vizepräsident der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Akademiemitglied EP Velikhov. Von der Militäreinheit 03080 by Die Analyse der Funktionsweise der ersten Prototypen der Lasermittel der PSO und der Raketenabwehr wurde vom Leiter der 4. Waffen und militärische Ausrüstung nach neuen physikalischen Prinzipien mit Lasern durch den Leiter der Abteilung, der 1980 mit dem Lenin-Preis für diesen Arbeitszyklus ausgezeichnet wurde, Oberst YV Rubanenko. Es wurde am "Objekt 2505" ("Terra- 3"), zunächst an der Kontroll- und Schussposition (KOP) 5Ж16К und in den Zonen "G" und "D". Bereits im November 1973 wurde bei der KOP der erste experimentelle Kampfeinsatz durchgeführt. unter den Bedingungen der Deponie arbeiten. Um die Arbeiten zur Entwicklung von Waffen nach neuen physikalischen Prinzipien zusammenzufassen, wurde 1974 auf dem Testgelände in der "Zone G" eine Ausstellung organisiert, die die neuesten Werkzeuge zeigte, die von der gesamten Industrie der UdSSR in diesem Bereich entwickelt wurden. Die Ausstellung wurde vom Verteidigungsminister des UdSSR-Marschalls der Sowjetunion A. A. besucht. Gretschko. Die Kampfarbeit wurde mit einem speziellen Generator durchgeführt. Die Kampfmannschaft wurde von Oberstleutnant I. V. Nikulin angeführt. Zum ersten Mal wurde auf dem Testgelände ein Ziel von der Größe einer Fünf-Kopeken-Münze aus kurzer Entfernung von einem Laser getroffen.
Der ursprüngliche Entwurf des Terra-3-Komplexes im Jahr 1969, der endgültige Entwurf im Jahr 1974 und das Volumen der implementierten Komponenten des Komplexes. (Sarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Die Erfolge erzielten eine beschleunigte Arbeit an der Schaffung eines experimentellen Kampflaserkomplexes 5N76 "Terra-3". Der Komplex bestand aus dem Gebäude 41 / 42V (südliches Gebäude, manchmal auch "41. Standort" genannt), das ein Kommando- und Rechenzentrum auf der Grundlage von drei M-600-Computern beherbergte, einem genauen Laser-Locator 5N27 - ein Analogon des LE-1 / 5N26 Laser-Locator (siehe oben), Datenübertragungssystem, universelles Zeitsystem, System spezieller technischer Ausrüstung, Kommunikation, Signalisierung. Testarbeiten an dieser Anlage wurden von der 5. Abteilung des 3. Testkomplexes (Abteilungsleiter, Oberst I. V. Nikulin) durchgeführt. Beim 5N76-Komplex war der Engpass jedoch die Verzögerung bei der Entwicklung eines leistungsstarken Spezialgenerators zur Umsetzung der technischen Eigenschaften des Komplexes. Es wurde beschlossen, ein experimentelles Generatormodul (ein Simulator mit CO2-Laser?) mit den erreichten Eigenschaften zu installieren, um den Kampfalgorithmus zu testen. Für dieses Modul war es notwendig, das Gebäude 6A (Süd-Nord-Gebäude, manchmal auch "Terra-2" genannt) unweit des Gebäudes 41 / 42B zu bauen. Das Problem des Spezialgenerators wurde nie gelöst. Der Aufbau für den Kampflaser wurde nördlich von "Site 41" errichtet, ein Tunnel mit Kommunikations- und Datenübertragungssystem führte dazu, die Installation des Kampflasers wurde jedoch nicht durchgeführt.
Die experimentelle Entfernungslaserinstallation bestand aus den eigentlichen Lasern (Rubin - ein Array aus 19 Rubinlasern und einem CO2-Laser), einem Strahlführungs- und Begrenzungssystem, einem Informationskomplex, der den Betrieb des Leitsystems sicherstellen sollte, sowie ein hochpräziser Laser-Locator 5H27, der für die genaue Bestimmung von Koordinatenzielen entwickelt wurde. Die Fähigkeiten des 5N27 ermöglichten es nicht nur, die Entfernung zum Ziel zu bestimmen, sondern auch genaue Eigenschaften entlang seiner Flugbahn, der Form des Objekts und seiner Größe (nicht Koordinateninformationen) zu erhalten. Mit Hilfe von 5N27 wurden Beobachtungen von Weltraumobjekten durchgeführt. Der Komplex führte Tests zur Strahlungswirkung auf das Ziel durch und richtete den Laserstrahl auf das Ziel. Mit Hilfe des Komplexes wurden Studien durchgeführt, um den Strahl eines Lasers geringer Leistung auf aerodynamische Ziele zu richten und die Ausbreitungsprozesse eines Laserstrahls in der Atmosphäre zu untersuchen.
Die Tests des Leitsystems begannen 1976-1977, aber die Arbeiten an den Hauptfeuerlasern verließen das Designstadium nicht, und nach einer Reihe von Treffen mit dem Minister für Verteidigungsindustrie der UdSSR SA Zverev wurde beschlossen, die Terra. zu schließen - 3". 1978 wurde mit Zustimmung des Verteidigungsministeriums der UdSSR das Programm zur Schaffung des 5N76-Komplexes "Terra-3" offiziell geschlossen.
Die Installation wurde nicht in Betrieb genommen und funktionierte nicht vollständig, sie löste keine Kampfeinsätze. Der Bau des Komplexes war noch nicht vollständig abgeschlossen - das Leitsystem wurde vollständig installiert, die Hilfslaser des Leitsystem-Locators und der Kraftstrahlsimulator wurden installiert. 1989 wurde die Arbeit an Laserthemen eingeschränkt. 1989 wurde auf Initiative von Velikhov einer Gruppe amerikanischer Wissenschaftler die Terra-3-Installation gezeigt.
Bauschema 41 / 42V des 5N76 "Terra-3"-Komplexes.
Hauptbestandteil des Gebäudes 41 / 42B des 5H76 "Terra-3"-Komplexes ist das Teleskop des Leitsystems und die Schutzkuppel, das Bild entstand bei einem Besuch der Anlage durch die amerikanische Delegation, 1989.
Das Leitsystem des Komplexes "Terra-3" mit einem Laserortungsgerät (Zarubin PV, Polskikh SV Aus der Geschichte der Entwicklung von Hochenergielasern und Lasersystemen in der UdSSR. Präsentation. 2011).
Status: die UdSSR
- 1964 - N. G. Basov und O. N. Krokhin formulierten die Idee, die GS BR mit einem Laser zu treffen.
- Herbst 1965 - Brief an das Zentralkomitee der KPdSU über die Notwendigkeit einer experimentellen Untersuchung der Laserraketenabwehr.
- 1966 - Beginn der Arbeiten im Rahmen des Terra-3-Programms.
- 10. Oktober 1984 - Der Laser-Locator 5N26 / LE-1 maß die Parameter des Ziels - der wiederverwendbaren Raumsonde Challenger (USA). Im Herbst 1983 schlug Marschall der Sowjetunion DF Ustinov vor, dass der Kommandant der ABM- und PKO-Truppen Yu. Votintsev einen Laserkomplex zur Begleitung des "Shuttles" verwenden sollte. Zu dieser Zeit führte ein Team von 300 Spezialisten Verbesserungen an der Anlage durch. Dies wurde von Yu Votintsev dem Verteidigungsminister gemeldet. Am 10. Oktober 1984, während des 13. Flugs des Challenger-Shuttles (USA), als seine Umlaufbahnen im Bereich des Sary-Shagan-Testgeländes stattfanden, fand das Experiment statt, als die Laserinstallation in der Detektion lief Modus mit minimaler Strahlungsleistung. Die Orbitalhöhe des Raumfahrzeugs betrug zu dieser Zeit 365 km, die geneigte Erfassungs- und Verfolgungsreichweite betrug 400-800 km. Die genaue Zielbestimmung der Laseranlage erfolgte durch den Radarmesskomplex Argun.
Wie die Crew der Challenger später berichtete, brach das Schiff während des Fluges über das Gebiet von Balkhasch plötzlich die Kommunikation ab, es gab Gerätestörungen und die Astronauten fühlten sich selbst unwohl. Die Amerikaner begannen, das zu klären. Bald stellten sie fest, dass die Besatzung einem künstlichen Einfluss der UdSSR ausgesetzt war, und erklärten einen offiziellen Protest. Die Laseranlage und sogar ein Teil der funktechnischen Komplexe des Testgeländes, die ein hohes Energiepotenzial aufweisen, wurden aus humanen Erwägungen künftig nicht mehr zur Eskorte der Shuttles verwendet. Im August 1989 wurde der amerikanischen Delegation ein Teil eines Lasersystems gezeigt, mit dem ein Laser auf ein Objekt gerichtet werden sollte.
