طريق طويل إلى "تيرا". تطوير الدفاع الصاروخي بالليزر القتالي لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية
في عام 1965 ، بدأت العديد من المنظمات العلمية والتصميم والإنتاج في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية العمل في إطار برنامج Terra. كان الغرض من هذا الأخير هو إنشاء نظام دفاع مضاد للصواريخ واعد يضرب الأهداف بأشعة الليزر. استمر العمل النشط والاختبارات الميدانية حتى نهاية السبعينيات. لمدة عقد ونصف ، تمكن المتخصصون من إنشاء وبناء مجمع Terra-3 العلمي والتجريبي (موقع اختبار Sary-Shagan) ، بالإضافة إلى إجراء العديد من الدراسات والمشاريع المساعدة.
ظهرت فكرة إنشاء محدد موقع ليزر لتحديد إحداثيات الهواء أو الأهداف الأخرى بدقة حتى قبل إطلاق Terra - تناول مكتب تصميم Vympel هذا الموضوع في عام 1962. في سبتمبر 1963 ، تم تنفيذ المشروع تحت التسمية LE-1 تمت الموافقة عليها من قبل اللجنة الصناعية العسكرية ، التي قررت بناء نموذج أولي لمثل هذا الموقع. ثم أكمل Vympel والمعهد البصري الحكومي التصميم ، وفي النصف الثاني من السبعينيات ، بدأ بناء المنشأة في موقع اختبار Sary-Shagan.
مركب "Terra-3" كما تخيله فنان أمريكي. على ما يبدو ، أخطأ المحللون الأجانب في تحديد موقع LE-1 المرصود أو تلسكوب TG-1 باعتباره ليزرًا قتاليًا
وفقًا للمفهوم المقترح ، كان من المقرر إجراء البحث الأولي عن الأهداف بواسطة الرادار. ثم تم تضمين محدد موقع الليزر ، الذي يتميز بدقة قياس أكبر ، في العمل. تم استلام البيانات من محدد LE-1 من قبل العديد من المستهلكين. بعد إطلاق برنامج Terra ، كان من بينهم ليزر قتالي.
واجه مشروع LE-1 صعوبات في مرحلة التطوير والتجارب. كان من المفترض أن تصل الطاقة المحسوبة لباعث الليزر إلى 1 كيلو وات ، لكن المنتجات المتاحة كانت أضعف بكثير. تم إجراء التجارب باستخدام الليزر وسلسلة من مكبرات الصوت ، ولكن بعد تضخيم معين ، بدأت الحزمة في تدمير عناصر مثل هذا النظام. وكان البديل هو "بطارية" من 196 ليزر بطاقة 1 جول تعمل بدورها.
كان جهاز الإرسال لهذا محدد الموقع عبارة عن تجميع من 196 عنصر ليزر منفصل مع أجهزتهم البصرية الخاصة على كل منها ، موضوعة في مربع 14 × 14. بالنسبة لهم ، كان لابد من تطوير نظام تحكم إلكتروني خاص. بدا جهاز الاستقبال ، الذي كان يحتوي على 196 خلية ضوئية ، مشابهًا.
تلسكوب TG-1 من محدد المواقع
في عام 1969 ، تم نقل العمل على LE-1 إلى مكتب Luch المركزي للتصميم. في نفس الفترة ، طورت مؤسسة LOMO تلسكوبًا خاصًا TG-1 ، مصممًا للعمل كجزء من رادار الليزر. استمر إنشاء أدوات التحكم ومعالجة البيانات.
في عام 1973 ، بدأ بناء محدد المواقع التجريبي. في العام التالي ، بدأ العمل LE-1 و TG-1. بدأت الاختبارات بتتبع ومرافقة الطائرات على مسافات تصل إلى حوالي 100 كيلومتر. ثم أصبحت الصواريخ الباليستية والمركبات الفضائية أهدافًا لمحدد الموقع. استمرت الدراسات والاختبارات المختلفة باستخدام LE-1 حتى نهاية الثمانينيات.
كان متوسط قوة الجزء الباعث لجهاز تحديد المواقع LE-1 2 كيلو واط. يصل مدى الكشف والتتبع إلى 400 كم. بلغت دقة تحديد الإحداثيات عدة ثوان قوسية. خطأ النطاق - أقل من 10 م.
في عام 1965 ، بدأت العديد من المنظمات العلمية الرائدة البحث في مجال ليزر التفكك الضوئي (PDLs). سرعان ما أصبح من الواضح أن روبي PDL مع الضخ البصري لا يمكن أن يُظهر طاقة خرج عالية. لحل هذه المشكلة ، تم اقتراح استخدام مزيج من الضخ البصري عالي الطاقة وطاقة مقدمة موجة الصدمة في زينون. على الفور تقريبًا ، تم تضمين العمل على المتفجرات FDL (VFDL) في برنامج Terra.
بواعث محدد الليزر LE-1
في النصف الثاني من الستينيات ، طورت VNIIEF و FIAN و GOI واختبرت عددًا من VFDLs ذات التصميمات والقدرات المختلفة. تم توحيد هذه المنتجات من خلال مبدأ العمل. بالإضافة إلى ذلك ، كانت القابلية للتخلص سمة شائعة: أدى الانفجار إلى ضخ الوسط النشط ، لكنه دمر الهيكل. من خلال تغييرات التصميم المختلفة واختيار المواد وتحسين التكوين ، كان من الممكن الحصول على ليزر بنبضة قصيرة بقوة مئات الكيلوجول.
كان تصميم VFDL بسيطًا. تلقى الليزر جسمًا أنبوبيًا بالأبعاد المطلوبة ، توضع بداخله شحنات متفجرة. تم ضخ الغاز في الجسم لأداء وظائف الوسط النشط. في نهايات العلبة بالداخل كانت هناك مرايا للرنان البصري. تم إجراء الاختبارات بواسطة VFDL بقطر يصل إلى 1 متر وطول يصل إلى 20 مترًا ، مما أعطى أقصى طاقة ممكنة.
تم إجراء اختبارات VFDL منذ أواخر الستينيات. في أوائل السبعينيات ، كان من الممكن إنشاء إنتاج صغير لصالح البرامج الواعدة. كان هناك ثلاثة نماذج إنتاج على الأقل. كان المنتج الأكبر هو F-1200 بطاقة إشعاعية 1 ميجا جول. باستخدام الأجهزة المماثلة والأنظمة المماثلة ذات الطاقة المنخفضة ، تمت دراسة تأثير شعاع الليزر على المواد المختلفة.
بالفعل في المراحل الأولى من تطوير VFDL ، أصبح من الواضح أن مثل هذه المنتجات لا تزال توفر تشتتًا غير مقبول للإشعاع ، مما لا يسمح بتوصيل طاقة كافية إلى نقطة مستهدفة معينة. اقترحت شبكة المعلومات والعمل بشأن أولوية الغذاء حلًا مثيرًا للاهتمام لهذه المشكلة. كان من الضروري عمل ليزر أكثر تعقيدًا على مرحلتين مع العديد من المكونات ، باستخدام تأثير ما يسمى. تحفيز نثر رامان (RSS).
ليزر التفكك الضوئي المتفجر FO-32
كان من المقرر أن تكون الوحدة الرئيسية لليزر مع SRS باعثًا بوسط نشط على شكل غاز مسال. تم استخدام اثنين من PDLs للضخ البصري. سرعان ما تم تطوير عدة أنواع من ليزر SRS على مرحلتين. بالنسبة لهم ، كان من الضروري إنشاء بعض المكونات من الصفر ، سواء العناصر الهيكلية والأنظمة البصرية. في عام 1974 ، ذهبت العينات الأولى من هذه العائلة التي تحمل الحروف AJ إلى مكب النفايات.
تم الحصول على أفضل النتائج باستخدام الليزر AZh-5T و AZh-7T. أظهر الأول منهم طاقة 90 كيلوجول وأنتج شعاعًا بقطر 400 ملم. كانت كفاءة النظام 70٪. تم اقتراح منتج AZh-7T ذو الخصائص الأعلى لاستخدامه كجزء من المجمع العلمي والتجريبي المستقبلي "Terra-3".
كان الليزر من نوع VFDL يمكن التخلص منه ومكلفًا للغاية. في 1974-75 ، تم اختبار الأنظمة البديلة ، والتي كان لها بعض المزايا. أنشأ VNIIEF ما يسمى ب. المولدات المغناطيسية المتفجرة هي أجهزة خاصة تحول طاقة الانفجار إلى دفعة كهربائية قصيرة وقوية. كان PDL المزود بمثل هذا المولد أرخص بكثير من المولد المتفجر ، وبالإضافة إلى ذلك ، لم يتم تدمير الباعث أثناء التشغيل.
الليزر الكهربائي التجريبي 3D01
في عام 1974 ، تم اختبار PDL التفريغ الكهربائي مع مولد مغناطيسي متفجر بقوة إشعاعية تبلغ 90 كيلو جول. سرعان ما طور مكتب Luch المركزي للتصميم مشروع ليزر رامان على مرحلتين ، حيث تم استبدال VFDLs للضخ بنظام تفريغ كهربائي. جعلت هذه البنية من الممكن الحصول على خصائص لا تقل عن تلك الخاصة بمنتجات AZh-5T و AZh-7T.
في منتصف السبعينيات ، درس مكتب Luch المركزي للتصميم ، بمبادرة منه ، نسخة أخرى من ليزر عالي الطاقة. في ذلك ، تم تأين الوسط الغازي النشط بواسطة شعاع إلكتروني. أظهرت الحسابات أن ليزر التأين الكهربائي سيظهر مزايا معينة على غيره.
في عام 1976 ، قام مكتب Luch المركزي بتصميم ليزر تجريبي ثلاثي الأبعاد. طور هذا المنتج طاقة إشعاعية تبلغ 3 كيلو واط. في الوقت نفسه ، يمكن أن تصل إلى 01 نبضة في الثانية. ومع ذلك ، فإن طبيعة المبادرة في التطوير لم تسمح لها بالعثور على مكانها الصحيح في برنامج Terra.
بدأ إنشاء مكب النفايات العلمي والمجمع التجريبي "Terra-3" في عام 1969 واستغرق عدة سنوات. أثناء تطوير أعمال البناء وتنفيذها ، تم الانتهاء بشكل متكرر من مشروع NEC "Terra-3". بادئ ذي بدء ، تم تقديم وتنفيذ العديد من المقترحات المتعلقة بنوع الليزر المستخدم.
مجمع مهجور "Terra-3" ، 2008
في البداية ، تم اقتراح استخدام VFDL كجزء من Terra-3 ، وتم إنشاء معدات المجمع خصيصًا لمثل هذه المعدات. في وقت لاحق ، تمت مراجعة المشروع من خلال إدخال ليزر تفريغ كهربائي عالي الطاقة. ومع ذلك ، لم تتلق Terra-3 مثل هذه الأسلحة أيضًا.
تم بناء مجمع تجريبي ذو تركيبة غير مكتملة في أرض تدريب ساري شاجان. تضمنت أداة تحديد المواقع ومعالجة البيانات وأدوات التحكم وما إلى ذلك. في NEC ، تمكنوا من تركيب تركيب ليزر بأجهزة توجيه ، لكن الباعث نفسه لم يظهر. في نهاية السبعينيات ، تم تقليص برنامج الدفاع الصاروخي بالليزر بسبب عدد من المشاكل التي لا يمكن إصلاحها ، واستمر استخدام مجمع Terra-3 بشكل غير مكتمل.
كان الهدف من برنامج "Terra" هو إنشاء مجمع ليزر واعد للدفاع الصاروخي الاستراتيجي ، قادر على تغطية أهداف مهمة من الهجوم باستخدام أسلحة مختلفة. لم يتم حل هذه المشكلة ، وحتى النموذج الأولي لا يمكن إكماله. ومع ذلك ، فإن أعمال البحث والتطوير في "Terra" جعلت من الممكن تحقيق تقدم جاد في العلوم والتكنولوجيا المحلية. وجد جزء كبير من التطورات في "Terra" فيما بعد تطبيقًا في مشاريع أخرى لأنظمة الليزر لأغراض مختلفة.
محدد الليزر
ظهرت فكرة إنشاء محدد موقع ليزر لتحديد إحداثيات الهواء أو الأهداف الأخرى بدقة حتى قبل إطلاق Terra - تناول مكتب تصميم Vympel هذا الموضوع في عام 1962. في سبتمبر 1963 ، تم تنفيذ المشروع تحت التسمية LE-1 تمت الموافقة عليها من قبل اللجنة الصناعية العسكرية ، التي قررت بناء نموذج أولي لمثل هذا الموقع. ثم أكمل Vympel والمعهد البصري الحكومي التصميم ، وفي النصف الثاني من السبعينيات ، بدأ بناء المنشأة في موقع اختبار Sary-Shagan.
مركب "Terra-3" كما تخيله فنان أمريكي. على ما يبدو ، أخطأ المحللون الأجانب في تحديد موقع LE-1 المرصود أو تلسكوب TG-1 باعتباره ليزرًا قتاليًا
وفقًا للمفهوم المقترح ، كان من المقرر إجراء البحث الأولي عن الأهداف بواسطة الرادار. ثم تم تضمين محدد موقع الليزر ، الذي يتميز بدقة قياس أكبر ، في العمل. تم استلام البيانات من محدد LE-1 من قبل العديد من المستهلكين. بعد إطلاق برنامج Terra ، كان من بينهم ليزر قتالي.
واجه مشروع LE-1 صعوبات في مرحلة التطوير والتجارب. كان من المفترض أن تصل الطاقة المحسوبة لباعث الليزر إلى 1 كيلو وات ، لكن المنتجات المتاحة كانت أضعف بكثير. تم إجراء التجارب باستخدام الليزر وسلسلة من مكبرات الصوت ، ولكن بعد تضخيم معين ، بدأت الحزمة في تدمير عناصر مثل هذا النظام. وكان البديل هو "بطارية" من 196 ليزر بطاقة 1 جول تعمل بدورها.
كان جهاز الإرسال لهذا محدد الموقع عبارة عن تجميع من 196 عنصر ليزر منفصل مع أجهزتهم البصرية الخاصة على كل منها ، موضوعة في مربع 14 × 14. بالنسبة لهم ، كان لابد من تطوير نظام تحكم إلكتروني خاص. بدا جهاز الاستقبال ، الذي كان يحتوي على 196 خلية ضوئية ، مشابهًا.
تلسكوب TG-1 من محدد المواقع
في عام 1969 ، تم نقل العمل على LE-1 إلى مكتب Luch المركزي للتصميم. في نفس الفترة ، طورت مؤسسة LOMO تلسكوبًا خاصًا TG-1 ، مصممًا للعمل كجزء من رادار الليزر. استمر إنشاء أدوات التحكم ومعالجة البيانات.
في عام 1973 ، بدأ بناء محدد المواقع التجريبي. في العام التالي ، بدأ العمل LE-1 و TG-1. بدأت الاختبارات بتتبع ومرافقة الطائرات على مسافات تصل إلى حوالي 100 كيلومتر. ثم أصبحت الصواريخ الباليستية والمركبات الفضائية أهدافًا لمحدد الموقع. استمرت الدراسات والاختبارات المختلفة باستخدام LE-1 حتى نهاية الثمانينيات.
كان متوسط قوة الجزء الباعث لجهاز تحديد المواقع LE-1 2 كيلو واط. يصل مدى الكشف والتتبع إلى 400 كم. بلغت دقة تحديد الإحداثيات عدة ثوان قوسية. خطأ النطاق - أقل من 10 م.
انفجار الليزر
في عام 1965 ، بدأت العديد من المنظمات العلمية الرائدة البحث في مجال ليزر التفكك الضوئي (PDLs). سرعان ما أصبح من الواضح أن روبي PDL مع الضخ البصري لا يمكن أن يُظهر طاقة خرج عالية. لحل هذه المشكلة ، تم اقتراح استخدام مزيج من الضخ البصري عالي الطاقة وطاقة مقدمة موجة الصدمة في زينون. على الفور تقريبًا ، تم تضمين العمل على المتفجرات FDL (VFDL) في برنامج Terra.
بواعث محدد الليزر LE-1
في النصف الثاني من الستينيات ، طورت VNIIEF و FIAN و GOI واختبرت عددًا من VFDLs ذات التصميمات والقدرات المختلفة. تم توحيد هذه المنتجات من خلال مبدأ العمل. بالإضافة إلى ذلك ، كانت القابلية للتخلص سمة شائعة: أدى الانفجار إلى ضخ الوسط النشط ، لكنه دمر الهيكل. من خلال تغييرات التصميم المختلفة واختيار المواد وتحسين التكوين ، كان من الممكن الحصول على ليزر بنبضة قصيرة بقوة مئات الكيلوجول.
كان تصميم VFDL بسيطًا. تلقى الليزر جسمًا أنبوبيًا بالأبعاد المطلوبة ، توضع بداخله شحنات متفجرة. تم ضخ الغاز في الجسم لأداء وظائف الوسط النشط. في نهايات العلبة بالداخل كانت هناك مرايا للرنان البصري. تم إجراء الاختبارات بواسطة VFDL بقطر يصل إلى 1 متر وطول يصل إلى 20 مترًا ، مما أعطى أقصى طاقة ممكنة.
تم إجراء اختبارات VFDL منذ أواخر الستينيات. في أوائل السبعينيات ، كان من الممكن إنشاء إنتاج صغير لصالح البرامج الواعدة. كان هناك ثلاثة نماذج إنتاج على الأقل. كان المنتج الأكبر هو F-1200 بطاقة إشعاعية 1 ميجا جول. باستخدام الأجهزة المماثلة والأنظمة المماثلة ذات الطاقة المنخفضة ، تمت دراسة تأثير شعاع الليزر على المواد المختلفة.
ليزر رامان
بالفعل في المراحل الأولى من تطوير VFDL ، أصبح من الواضح أن مثل هذه المنتجات لا تزال توفر تشتتًا غير مقبول للإشعاع ، مما لا يسمح بتوصيل طاقة كافية إلى نقطة مستهدفة معينة. اقترحت شبكة المعلومات والعمل بشأن أولوية الغذاء حلًا مثيرًا للاهتمام لهذه المشكلة. كان من الضروري عمل ليزر أكثر تعقيدًا على مرحلتين مع العديد من المكونات ، باستخدام تأثير ما يسمى. تحفيز نثر رامان (RSS).
ليزر التفكك الضوئي المتفجر FO-32
كان من المقرر أن تكون الوحدة الرئيسية لليزر مع SRS باعثًا بوسط نشط على شكل غاز مسال. تم استخدام اثنين من PDLs للضخ البصري. سرعان ما تم تطوير عدة أنواع من ليزر SRS على مرحلتين. بالنسبة لهم ، كان من الضروري إنشاء بعض المكونات من الصفر ، سواء العناصر الهيكلية والأنظمة البصرية. في عام 1974 ، ذهبت العينات الأولى من هذه العائلة التي تحمل الحروف AJ إلى مكب النفايات.
تم الحصول على أفضل النتائج باستخدام الليزر AZh-5T و AZh-7T. أظهر الأول منهم طاقة 90 كيلوجول وأنتج شعاعًا بقطر 400 ملم. كانت كفاءة النظام 70٪. تم اقتراح منتج AZh-7T ذو الخصائص الأعلى لاستخدامه كجزء من المجمع العلمي والتجريبي المستقبلي "Terra-3".
ليزر التفريغ الكهربائي
كان الليزر من نوع VFDL يمكن التخلص منه ومكلفًا للغاية. في 1974-75 ، تم اختبار الأنظمة البديلة ، والتي كان لها بعض المزايا. أنشأ VNIIEF ما يسمى ب. المولدات المغناطيسية المتفجرة هي أجهزة خاصة تحول طاقة الانفجار إلى دفعة كهربائية قصيرة وقوية. كان PDL المزود بمثل هذا المولد أرخص بكثير من المولد المتفجر ، وبالإضافة إلى ذلك ، لم يتم تدمير الباعث أثناء التشغيل.
الليزر الكهربائي التجريبي 3D01
في عام 1974 ، تم اختبار PDL التفريغ الكهربائي مع مولد مغناطيسي متفجر بقوة إشعاعية تبلغ 90 كيلو جول. سرعان ما طور مكتب Luch المركزي للتصميم مشروع ليزر رامان على مرحلتين ، حيث تم استبدال VFDLs للضخ بنظام تفريغ كهربائي. جعلت هذه البنية من الممكن الحصول على خصائص لا تقل عن تلك الخاصة بمنتجات AZh-5T و AZh-7T.
الليزر الكهربائي
في منتصف السبعينيات ، درس مكتب Luch المركزي للتصميم ، بمبادرة منه ، نسخة أخرى من ليزر عالي الطاقة. في ذلك ، تم تأين الوسط الغازي النشط بواسطة شعاع إلكتروني. أظهرت الحسابات أن ليزر التأين الكهربائي سيظهر مزايا معينة على غيره.
في عام 1976 ، قام مكتب Luch المركزي بتصميم ليزر تجريبي ثلاثي الأبعاد. طور هذا المنتج طاقة إشعاعية تبلغ 3 كيلو واط. في الوقت نفسه ، يمكن أن تصل إلى 01 نبضة في الثانية. ومع ذلك ، فإن طبيعة المبادرة في التطوير لم تسمح لها بالعثور على مكانها الصحيح في برنامج Terra.
"Terra-3"
بدأ إنشاء مكب النفايات العلمي والمجمع التجريبي "Terra-3" في عام 1969 واستغرق عدة سنوات. أثناء تطوير أعمال البناء وتنفيذها ، تم الانتهاء بشكل متكرر من مشروع NEC "Terra-3". بادئ ذي بدء ، تم تقديم وتنفيذ العديد من المقترحات المتعلقة بنوع الليزر المستخدم.
مجمع مهجور "Terra-3" ، 2008
في البداية ، تم اقتراح استخدام VFDL كجزء من Terra-3 ، وتم إنشاء معدات المجمع خصيصًا لمثل هذه المعدات. في وقت لاحق ، تمت مراجعة المشروع من خلال إدخال ليزر تفريغ كهربائي عالي الطاقة. ومع ذلك ، لم تتلق Terra-3 مثل هذه الأسلحة أيضًا.
تم بناء مجمع تجريبي ذو تركيبة غير مكتملة في أرض تدريب ساري شاجان. تضمنت أداة تحديد المواقع ومعالجة البيانات وأدوات التحكم وما إلى ذلك. في NEC ، تمكنوا من تركيب تركيب ليزر بأجهزة توجيه ، لكن الباعث نفسه لم يظهر. في نهاية السبعينيات ، تم تقليص برنامج الدفاع الصاروخي بالليزر بسبب عدد من المشاكل التي لا يمكن إصلاحها ، واستمر استخدام مجمع Terra-3 بشكل غير مكتمل.
كان الهدف من برنامج "Terra" هو إنشاء مجمع ليزر واعد للدفاع الصاروخي الاستراتيجي ، قادر على تغطية أهداف مهمة من الهجوم باستخدام أسلحة مختلفة. لم يتم حل هذه المشكلة ، وحتى النموذج الأولي لا يمكن إكماله. ومع ذلك ، فإن أعمال البحث والتطوير في "Terra" جعلت من الممكن تحقيق تقدم جاد في العلوم والتكنولوجيا المحلية. وجد جزء كبير من التطورات في "Terra" فيما بعد تطبيقًا في مشاريع أخرى لأنظمة الليزر لأغراض مختلفة.
معلومات