Istraživački program lasera visoke energije u interesu odbrane od projektila / naučno-eksperimentalni kompleks. Ideju o korištenju lasera visoke energije za uništavanje balističkih projektila u završnoj fazi bojevih glava formulirali su 1964. NG Basov i ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). U jesen 1965. N. G. Basov, naučni direktor VNIIEF -a Yu. B. Khariton, zamjenik direktora GOI -a za naučni rad E. N. Tsarevsky i glavni dizajner dizajnerskog biroa Vympel G. V. Kisunko uputili su notu Centralnom komitetu CPSU -a. o temeljnoj mogućnosti udara bojevih glava balističkih projektila laserskim zračenjem i predložio primjenu odgovarajućeg eksperimentalnog programa. Prijedlog je odobrio Centralni komitet CPSU -a, a program rada na stvaranju jedinice za lasersko gađanje za zadatke odbrane od projektila, koji su zajedno pripremili OKB Vympel, FIAN i VNIIEF, odobren je odlukom vlade 1966. godine.
Prijedlozi su zasnovani na LPI-jevoj studiji visokoenergetskih fotodisocijacijskih lasera (PDL) na bazi organskih jodida i prijedlogu VNIIEF-a o "pumpanju" PDL-a "svjetlom jakog udarnog vala nastalog u inertnom plinu eksplozijom." Državni optički institut (GOI) takođe se uključio u rad. Program je dobio naziv "Terra-3" i predviđao je stvaranje lasera s energijom većom od 1 MJ, kao i stvaranje znanstvenog i eksperimentalnog laserskog kompleksa za paljenje (NEC) 5N76 na njihovoj osnovi na poligonu Balkhash, gdje su se ideje o laserskom sistemu za odbranu od projektila trebale testirati u prirodnim uslovima. N. G. Basov imenovan je za naučnog nadzornika programa "Terra-3".
Godine 1969. iz Dizajnerskog biroa Vympel, tim SKB-a se odvojio, na osnovu čega je formiran Luch Central Design Bureau (kasnije NPO Astrophysics), kojem je povjerena implementacija programa Terra-3.
Ostaci konstrukcije 41 / 42B sa kompleksom laserskih lokatora 5H27 kompleksa za paljenje 5H76 "Terra-3", fotografija 2008
Naučno-eksperimentalni kompleks "Terra-3" prema američkim idejama. U Sjedinjenim Državama vjerovalo se da je kompleks namijenjen protusatelitskim ciljevima s prelaskom na raketnu odbranu u budućnosti. Crtež je prvi put predstavila američka delegacija na razgovorima u Ženevi 1978. Pogled sa jugoistoka.
Teleskop TG-1 laserskog lokatora LE-1, poligon za ispitivanje Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Program Terra-3 uključivao je:
- fundamentalna istraživanja u oblasti laserske fizike;
- razvoj laserske tehnologije;
- razvoj i ispitivanje "velikih" eksperimentalnih laserskih "mašina";
- Studije interakcije moćnog laserskog zračenja sa materijalima i utvrđivanje ranjivosti vojne opreme;
- proučavanje širenja moćnog laserskog zračenja u atmosferi (teorija i eksperiment);
- Istraživanje laserske optike i optičkih materijala i razvoj "energetskih" optičkih tehnologija;
- radi na području laserskog rangiranja;
- Razvoj metoda i tehnologija za navođenje laserskog snopa;
- stvaranje i izgradnja novih naučnih, projektnih, proizvodnih i ispitnih instituta i preduzeća;
- Osposobljavanje studenata osnovnih i postdiplomskih studija iz oblasti laserske fizike i tehnologije.
Rad u okviru programa Terra-3 razvijao se u dva glavna pravca: laserski domet (uključujući problem izbora cilja) i lasersko uništavanje bojevih glava balističkih projektila. Radu na programu prethodila su sljedeća postignuća: 1961. godine.nastala je stvarna ideja o stvaranju fotodisocijacijskih lasera (Rautian i Sobelman, FIAN), a 1962. godine u OKB Vympel su zajedno s FIAN -om započela istraživanja laserskog raspona, a predloženo je i korištenje zračenja fronta udarnog vala za optičke pumpanje lasera (Krokhin, FIAN, 1962 G.). 1963. Dizajnerski biro Vympel počeo je razvijati projekt za laserski lokator LE-1. Nakon početka rada na programu Terra-3, kroz nekoliko godina su prošle sljedeće faze:
- 1965. - započeli su eksperimenti s visokoenergetskim fotodisocijacijskim laserima (VFDL), postignuta je snaga od 20 J (FIAN i VNIIEF);
- 1966. - energija impulsa od 100 J dobivena je VFDL -om;
- 1967. - odabran je shematski dijagram eksperimentalnog laserskog lokatora LE -1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI);
- 1967. - impulsna energija od 20 KJ dobivena je VFDL -om;
- 1968. - energija impulsa od 300 KJ dobivena je VFDL -om;
- 1968. - počeo je rad na programu za proučavanje efekata laserskog zračenja na objekte i materijalne ranjivosti, program je završen 1976. godine;
- 1968. - započela su istraživanja i stvaranje visokoenergetskih lasera HF, CO2, CO (FIAN, Luch - Astrophysics, VNIIEF, GOI itd.), Posao je završen 1976. godine.
- 1969. - sa VFDL -om primljena energija u impulsu od oko 1 MJ;
- 1969. - završen razvoj lokatora LE -1 i objavljena dokumentacija;
- 1969. - započet je razvoj fotodisocijacijskog lasera (PDL) sa pumpanjem zračenjem električnog pražnjenja;
- 1972. - radi izvođenja eksperimentalnih radova na laserima (izvan programa "Terra -3") odlučeno je da se stvori međuresorni istraživački centar OKB "Raduga" sa laserskim dometom (kasnije - CDB "Astrofizika").
- 1973.- započeta industrijska proizvodnja VFDL- FO-21, F-1200, FO-32;
-1973.-na poligonu Sary-Shagan započela je instalacija eksperimentalnog laserskog kompleksa s LE-1 lokatorom, započeli su razvoj i testiranje LE-1;
- 1974. - stvorene su sabirnice SRS serije AZ (FIAN, "Luch" - "Astrofizika");
- 1975. - stvoren je snažan PDL sa električnom pumpom, snaga - 90 KJ;
- 1976. - stvoren je CO2 -laser za ionizaciju od 500 kW (Luch - Astrophysics, FIAN);
- 1978. - lokator LE -1 je uspješno testiran, izvršena su ispitivanja na avionima, bojevim glavama balističkih projektila i satelita;
- 1978. - na osnovu Centralnog projektantskog biroa "Luch" i MNIC OKB "Raduga" formirano je NPO "Astrofizika" (izvan programa "Terra -3"), generalni direktor - IV Ptitsyn, generalni projektant - ND Ustinov (sin D. F. Ustinova).
Posjeta ministra odbrane SSSR -a D. F. Ustinova i akademika A. P. Aleksandrova OKB -u "Raduga", krajem 1970 -ih. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
FIAN je istraživao novi fenomen u oblasti nelinearne laserske optike - preokretanje zračenja talasnim frontom. Ovo je veliko otkriće
dopušteno u budućnosti u potpuno novom i vrlo uspješnom pristupu rješavanju niza problema u fizici i tehnologiji lasera velike snage, prvenstveno problema formiranja izuzetno uskog snopa i njegovog ultra preciznog ciljanja na cilj. Prvi put su u programu Terra-3 stručnjaci iz VNIIEF-a i FIAN-a predložili korištenje preokreta valnog fronta za ciljanje i isporuku energije do cilja.
1994. NG Basov je, odgovarajući na pitanje o rezultatima laserskog programa Terra-3, rekao: „Pa, čvrsto smo ustanovili da niko ne može oboriti
bojevu glavu balističke rakete s laserskim zrakom, a mi smo napravili veliki napredak u laserima … “.
Akademik E. Velikhov govori na naučno -tehničkom vijeću. U prvom redu, u svijetlosivoj boji, AM Prokhorov je naučni rukovodilac programa "Omega". Krajem 1970 -ih. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Potprogrami i pravci istraživanja "Terra-3":
Kompleks 5N26 s laserskim lokatorom LE-1 u okviru programa Terra-3:
Potencijalna mogućnost laserskih lokatora da pruže posebno visoku točnost mjerenja ciljnog položaja proučavana je u Dizajnerskom birou Vympel od 1962. -Predstavljena je Industrijska komisija (MIC, vladino tijelo vojno -industrijskog kompleksa SSSR -a) projekt za stvaranje eksperimentalnog laserskog lokatora za raketnu odbranu, koji je dobio kodni naziv LE-1. Odluka o stvaranju eksperimentalne instalacije na poligonu Sary-Shagan s dometom do 400 km odobrena je u rujnu 1963. godine.1964-1965. projekat se razvijao u Dizajnerskom birou Vympel (laboratorija G. E. Tikhomirova). Dizajn optičkih sistema radara izvodio je Državni optički institut (laboratorija P. P. Zakharova). Izgradnja objekta započela je krajem 1960 -ih.
Projekat je zasnovan na radu FIAN -a na istraživanju i razvoju rubinskih lasera. Lokator je trebao tražiti mete u kratkom vremenu u "polju greške" radara, što je laserskom lokatoru dalo označavanje cilja, što je u to vrijeme zahtijevalo vrlo visoke prosječne snage laserskog emitera. Konačni izbor strukture lokatora odredio je stvarno stanje rada na rubinskim laserima, čiji su se dostižni parametri u praksi pokazali znatno nižim od onih koji su se prvotno pretpostavljali: prosječna snaga jednog lasera umjesto očekivane 1 kW je tih godina iznosio oko 10 W. Eksperimenti provedeni u laboratoriji N. G. Basova na Fizičkom institutu Lebedev pokazali su da je povećanje snage uzastopnim pojačavanjem laserskog signala u lancu (kaskadi) laserskih pojačala moguće, samo do određene razine. Prejako zračenje uništilo je same laserske kristale. Pojavile su se i poteškoće povezane s termo-optičkim izobličenjima zračenja u kristalima. S tim u vezi, bilo je potrebno u radar ugraditi ne jedan, već 196 lasera koji su naizmjenično radili na frekvenciji od 10 Hz s energijom po impulsu od 1 J. Ukupna prosječna snaga zračenja višekanalnog laserskog odašiljača lokatora bila je oko 2 kW. To je dovelo do značajne komplikacije njegove sheme, koja je bila višesmjerna i pri emitiranju i registriranju signala. Bilo je potrebno stvoriti visokoprecizne optičke uređaje velike brzine za formiranje, prebacivanje i navođenje 196 laserskih zraka, koji su odredili polje pretraživanja u ciljnom prostoru. U prijemnom uređaju lokatora korišten je niz od 196 posebno dizajniranih PMT -ova. Zadatak su zakomplicirale greške povezane s pokretnim optičko-mehaničkim sistemima teleskopa velikih veličina i optičko-mehaničkim prekidačima lokatora, kao i s izobličenjima koja je unijela atmosfera. Ukupna dužina optičke staze lokatora dosegla je 70 m i uključivala je stotine optičkih elemenata - sočiva, ogledala i ploče, uključujući i pokretne, čije je međusobno poravnanje trebalo održavati s najvećom preciznošću.
Prijenosni laseri lokatora LE-1, poligon za ispitivanje Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz povijesti stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Dio optičke putanje laserskog lokatora LE-1, poligon za ispitivanje Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Godine 1969. projekt LE-1 prebačen je u Luch Central Design Bureau pri Ministarstvu odbrambene industrije SSSR-a. ND Ustinov imenovan je za glavnog dizajnera LE-1. 1970-1971 razvoj LE-1 lokatora je završen u cjelini. U stvaranju lokatora sudjelovala je široka suradnja poduzeća odbrambene industrije: naporima LOMO-a i lenjingradskog pogona "Boljševik" stvoren je jedinstven po kompleksnim parametrima teleskop TG-1 za LE-1, glavni dizajner teleskopa bio je BK Ionesiani (LOMO). Ovaj teleskop s promjerom glavnog ogledala od 1,3 m pružio je visoku optičku kvalitetu laserskog snopa pri radu pri brzinama i ubrzanjima stotinama puta većim od onih klasičnih astronomskih teleskopa. Stvorene su mnoge nove radarske jedinice: brzi precizni sistemi za skeniranje i prebacivanje za kontrolu laserskog snopa, fotodetektori, jedinice za elektronsku obradu i sinhronizaciju signala i drugi uređaji. Kontrola lokatora je bila automatska pomoću računarske tehnologije; lokator je povezan digitalnim linijama za prijenos podataka s radarskim stanicama poligona.
Uz učešće Centralnog projektantskog biroa Geofizika (D. M. Khorol), razvijen je laserski odašiljač, koji je uključivao 196 lasera koji su u to vrijeme bili vrlo napredni, sistem za njihovo hlađenje i napajanje. Za LE-1 je organizirana proizvodnja visokokvalitetnih laserskih kristala rubina, nelinearnih KDP kristala i mnogih drugih elemenata. Osim ND Ustinova, razvoj LE-1 vodili su OA Ushakov, G. E. Tikhomirov i S. V. Bilibin.
Šefovi vojno -industrijskog kompleksa SSSR -a na poligonu Sary -Shagan, 1974. U sredini s naočalama - ministar odbrambene industrije SSSR -a SA Zverev, lijevo - ministar odbrane AA Grečko i njegov zamjenik Jepišev, drugi slijeva - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrophysics". Prezentacija. 2009).
Šefovi odbrambeno -industrijskog kompleksa SSSR -a na lokaciji LE -1, 1974. U centru u prvom redu - ministar odbrane A. A. Grečko, s desne strane - N. G. Basov, zatim - ministar odbrambene industrije SSSR -a S. A. Zverev.. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Izgradnja objekta započela je 1973. Godine 1974. završeni su radovi na prilagodbi i započelo je ispitivanje objekta teleskopom TG-1 lokatora LE-1. 1975. godine, tokom ispitivanja, postignuta je pouzdana lokacija cilja tipa aviona na udaljenosti od 100 km, te su počeli radovi na lociranju bojevih glava balističkih projektila i satelita. 1978-1980 Uz pomoć LE-1 provedena su visokoprecizna mjerenja putanje i navođenje projektila, bojevih glava i svemirskih objekata. 1979. godine laserski lokator LE-1 kao sredstvo za precizna mjerenja putanje prihvaćen je za zajedničko održavanje vojne jedinice 03080 (GNIIP br. 10 Ministarstva obrane SSSR-a, Sary-Shagan). Za izradu LE-1 lokatora 1980. godine, zaposlenici Centralnog dizajnerskog biroa Luch nagrađeni su Lenjinovom i Državnom nagradom SSSR-a. Aktivni rad na LE-1 lokatoru, uklj. modernizacijom nekih elektroničkih kola i druge opreme, nastavljena do sredine 1980-ih. Radilo se na prikupljanju nekoordiniranih podataka o objektima (na primjer, informacija o obliku objekata). 10. oktobra 1984. laserski lokator 5N26 / LE -1 izmjerio je parametre mete - svemirsku letjelicu Challenger za višekratnu upotrebu (SAD) - za više detalja pogledajte odjeljak Status ispod.
TTX lokator 5N26 / LE-1:
Broj lasera na putu - 196 kom.
Optička dužina staze - 70 m
Prosječna snaga jedinice - 2 kW
Domet lokatora - 400 km (prema projektu)
Tačnost određivanja koordinata:
- po dometu - ne više od 10 m (prema projektu)
- u nadmorskoj visini - nekoliko lučnih sekundi (prema projektu)
U lijevom dijelu satelitskog snimka od 29. aprila 2004. zgrada kompleksa 5N26 s lokatorom LE-1, dolje lijevo od radara Argun. 38. mjesto poligona Sary-Shagan
Teleskop TG-1 laserskog lokatora LE-1, poligon za ispitivanje Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Teleskop TG-1 laserskog lokatora LE-1, poligon za ispitivanje Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Prezentacija. 2009).
Istraživanje fotodisocijacijskih jodnih lasera (VFDL) u okviru programa "Terra-3".
Prvi laboratorijski fotodisocijacijski laser (PDL) stvorio je 1964. J. V. Kasper i G. S. Pimentel. Jer analiza je pokazala da se stvaranje super moćnog rubinskog lasera koji se pumpa bljeskalicom pokazalo nemogućim, pa su 1965. N. G. Basov i O. N. donijeli ideju o korištenju zračenja velike snage i energije sa fronta udara u ksenonu kao izvor zračenja. Također se pretpostavljalo da će bojna glava balističke rakete biti pobijeđena zbog reaktivnog učinka brzog isparavanja pod utjecajem lasera dijela granate bojeve glave. Takvi PDL-ovi temelje se na fizičkoj ideji koju su 1961. formulirali SG Rautian i II. Sobelman, koji su teoretski pokazali da je moguće dobiti pobuđene atome ili molekule fotodisocijacijom složenijih molekula kada su ozračeni snažnim (ne-laserom) svetlosni tok … Rad na eksplozivnom FDL-u (VFDL) u sklopu programa "Terra-3" pokrenut je u saradnji FIAN-a (VS Zuev, teorija VFDL-a), VNIIEF-a (GA Kirillov, eksperimenti sa VFDL-om), Centralnog projektantskog biroa "Luch" sa učešće GOI, GIPH i drugih preduzeća. U kratkom vremenu put je prošao od malih i srednjih prototipa do niza jedinstvenih visokoenergetskih uzoraka VFDL-a proizvedenih u industrijskim poduzećima. Značajka ove klase lasera bila je njihova jednokratna upotreba - VFD laser eksplodirao je tijekom rada, potpuno uništen.
Shematski dijagram rada VFDL-a (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Prvi eksperimenti s PDL-om, izvedeni 1965.-1967., Dali su vrlo ohrabrujuće rezultate, a do kraja 1969. u VNIIEF-u (Sarov) pod vodstvom S. B.-a testirani su PDL-i s impulsnom energijom od stotina tisuća džula, što je bilo oko 100 puta veći od onog bilo kojeg lasera poznatog u tim godinama. Naravno, nije odmah bilo moguće doći do stvaranja jodnih PDL -a s izuzetno visokim energijama. Testirane su različite verzije dizajna lasera. Odlučujući korak u implementaciji izvodljivog dizajna pogodnog za dobijanje velike energije zračenja napravljen je 1966. godine, kada je, kao rezultat proučavanja eksperimentalnih podataka, pokazano da je prijedlog naučnika FIAN -a i VNIIEF -a (1965.) za uklanjanje kvarcni zid koji odvaja izvor zračenja pumpe od aktivnog okruženja. Opći dizajn lasera bio je znatno pojednostavljen i sveden na omotač u obliku cijevi, unutar ili na vanjskom zidu u kojem se nalazio produženi eksplozivni naboj, a na krajevima su bila ogledala optičkog rezonatora. Ovaj pristup omogućio je projektiranje i ispitivanje lasera promjera radne šupljine veće od metra i dužine desetine metara. Ovi laseri su sastavljeni od standardnih profila dužine oko 3 m.
Nešto kasnije (od 1967.), tim za dinamiku gasa i lasere na čelu sa VK Orlov, koji je formiran u Dizajnerskom birou Vympel, a zatim premješten u Centralni dizajnerski biro Luch, uspješno se bavio istraživanjem i dizajnom PDL -a eksplozivnom pumpom. Tijekom rada razmatrano je na desetine pitanja: od fizike širenja udarnih i svjetlosnih valova u laserskom mediju do tehnologije i kompatibilnosti materijala i stvaranja posebnih alata i metoda za mjerenje parametara visoko snažno lasersko zračenje. Bilo je i pitanja eksplozivne tehnologije: rad lasera zahtijeva postizanje izuzetno "glatkog" i ravnog fronta udarnog vala. Ovaj problem je riješen, projektirani su naboji i razvijene su metode za njihovu detonaciju, što je omogućilo dobivanje potrebne glatke fronte udarnog vala. Stvaranje ovih VFDL-ova omogućilo je početak eksperimenata za proučavanje učinka laserskog zračenja visokog intenziteta na materijale i strukture meta. Rad mjernog kompleksa osigurao je Državni optički zavod (I. M. Belousova).
Poligon za VFD lasere VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Razvoj modela za VFDL Central Design Bureau "Luch" pod vodstvom V. K. Orlova (uz učešće VNIIEF -a):
- FO-32- 1967. pulsnom energijom VFDL-a dobivena je impulsna energija od 20 KJ, komercijalna proizvodnja VFDL-a FO-32 započela je 1973. godine;
VFD laser FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
- FO-21- 1968. godine, prvi put sa VFDL-om sa eksplozivnom pumpom, dobijena je energija u impulsu od 300 KJ, a 1973. godine započeta je i industrijska proizvodnja VFDL-a FO-21;
- F -1200 - 1969. godine, prvi put sa eksplozivno ispumpanom VFDL, dobijena je impulsna energija od 1 megajoula. Do 1971. projektiranje je završeno, a 1973. započeta je industrijska proizvodnja VFDL F-1200;
Vjerovatno je prototip F-1200 VFD lasera prvi laser megajoula, sastavljen na VNIIEF-u, 1969. (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija 2011.) …
Isti WFDL, isto mjesto i vrijeme. Mjerenja pokazuju da je ovo drugačiji okvir.
TTX VFDL:
Istraživanje lasera pomoću Ramanovog raspršenja (SRS) u okviru programa Terra-3:
Rasipanje zračenja iz prvih VFDL -ova bilo je nezadovoljavajuće - dva reda veličine veće od granice difrakcije, što je spriječilo isporuku energije na značajne udaljenosti. Godine 1966. NG Basov i II Sobel'man sa suradnicima predložili su da se problem riješi pomoću dvostepene sheme-dvostupanjskog kombajnerskog lasera s ramanskim rasipanjem (Raman laser), koji se crpi s nekoliko VFDL lasera sa "lošim" rasipanje. Visoka efikasnost Ramanovog lasera i velika homogenost njegovog aktivnog medija (ukapljeni gasovi) omogućili su stvaranje visoko efikasnog dvostepenog laserskog sistema. Istraživanje Ramanovih lasera nadgledao je EM Zemskov (Centralni biro za dizajn u Luchu). Nakon istraživanja fizike ramanskih lasera na FIAN-u i VNIIEF-u, "tim" Luch Central Design Bureau-a 1974-1975. uspješno je proveo na poligonu Sary-Shagan u Kazahstanu niz eksperimenata sa 2-kaskadnim sistemom serije "AZ" (FIAN, "Luch"-kasnije "Astrophysics"). Morali su koristiti veliku optiku izrađenu od posebno dizajniranog staklenog silicija kako bi osigurali otpornost zračenja izlaznog ogledala Ramanovog lasera. Korišten je rasterski sistem s više zrcala za spajanje zračenja VFDL lasera u Raman laser.
Snaga Raman lasera AZh-4T dosegla je 10 kJ po impulsu, a 1975. godine testiran je Ramanov laser AZh-5T s tekućim kisikom s snagom impulsa od 90 kJ, otvorom od 400 mm i učinkovitošću od 70%. Do 1975. laser AZh-7T trebao se koristiti u kompleksu Terra-3.
SRS-laser na tekućem kisiku AZh-5T, 1975. Izlazni otvor lasera vidi se sprijeda. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Rasterski sistem sa više ogledala koji se koristi za unos VDFL zračenja u ramanski laser (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Staklena optika uništena ramanskim laserskim zračenjem. Zamijenjeno kvarcnom optikom visoke čistoće (Zarubin PV, Polskikh SV Iz povijesti stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija, 2011).
Proučavanje uticaja laserskog zračenja na materijale u okviru programa "Terra-3":
Proveden je opsežan istraživački program za istraživanje učinaka laserskog zračenja visoke energije na razne objekte. Kao "mete" korišteni su uzorci čelika, različiti uzorci optike i različiti primijenjeni predmeti. Općenito, B. V. Zamyshlyaev je vodio smjer studija utjecaja na objekte, a A. M. Bonch-Bruevich voditelj smjera istraživanja jačine zračenja optike. Rad na programu odvijao se od 1968. do 1976. godine.
Uticaj VEL zračenja na element oblaganja (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Čelični uzorak debljine 15 cm. Izlaganje čvrstom laseru. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Utjecaj VEL zračenja na optiku (Zarubin PV, Polskikh SV Iz povijesti stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Uticaj visokoenergetskog CO2 lasera na model aviona, NPO Almaz, 1976. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Proučavanje lasera za visokoenergetsko električno pražnjenje u okviru programa "Terra-3":
PDL -ovi za električno pražnjenje za višekratnu uporabu zahtijevali su vrlo snažan i kompaktan izvor impulsne električne struje. Kao takav izvor, odlučeno je da se koriste eksplozivni magnetski generatori, čiji je razvoj proveo tim VNIIEF -a predvođen A. I. Pavlovskim u druge svrhe. Treba napomenuti da je A. D. Sakharov također bio izvor ovih djela. Eksplozivni magnetski generatori (inače se nazivaju magneto-kumulativni generatori), baš kao i konvencionalni PD laseri, uništavaju se tijekom rada kada njihov naboj eksplodira, ali njihova cijena je mnogo puta niža od cijene lasera. Eksplozivno-magnetski generatori, posebno dizajnirani za lasere s kemijskim fotodisocijacijama s električnim pražnjenjem, A. I. Pavlovsky i kolege, doprinijeli su stvaranju 1974. godine eksperimentalnog lasera s energijom zračenja po impulsu od oko 90 kJ. Testiranja ovog lasera završena su 1975.
1975. grupa dizajnera u Centralnom dizajnerskom birou Luch, na čelu sa VK Orlov, predložila je napuštanje eksplozivnih WFD lasera sa dvostepenom shemom (SRS) i njihovu zamjenu PD laserima s električnim pražnjenjem. To je zahtijevalo sljedeću reviziju i prilagođavanje projekta kompleksa. Trebalo je koristiti FO-13 laser sa impulsnom energijom od 1 mJ.
Veliki laseri sa električnim pražnjenjem koje je sastavio VNIIEF.
Istraživanje lasera visokih energija kontroliranih elektronskim snopom u okviru programa "Terra-3":
Radovi na frekvencijsko-impulsnom laseru 3D01 klase megavata s ionizacijom elektronskim snopom započeli su u Centralnom projektantskom birou "Luch" na inicijativu i uz učešće NG Basova, a kasnije su se odvojili u poseban smjer u OKB-u "Raduga" "(kasnije - GNIILTs" Raduga ") pod vodstvom G. G. Dolgova -Savelyeve. U eksperimentalnom radu 1976. sa CO2 laserom kontroliranim elektronskim snopom postignuta je prosječna snaga od oko 500 kW pri brzini ponavljanja do 200 Hz. Korištena je shema sa "zatvorenom" plinsko-dinamičkom petljom. Kasnije je stvoren poboljšani frekvencijski impulsni laser KS-10 (Centralni projektni biro "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frekventno-impulsni laser za elektroionizaciju 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Naučno-eksperimentalni streljački kompleks 5N76 "Terra-3":
1966. Dizajnerski biro Vympel pod vodstvom OA Ushakova započeo je izradu nacrta projekta eksperimentalnog poligon kompleksa Terra-3. Rad na nacrtu projekta trajao je do 1969. Vojni inženjer N. N. Šahonski bio je neposredni nadzornik razvoja građevina. Raspoređivanje kompleksa planirano je na lokaciji protivraketne odbrane u Sary-Shaganu. Kompleks je bio namijenjen izvođenju eksperimenata o uništavanju bojevih glava balističkih projektila laserima visoke energije. Projekat kompleksa je više puta korigovan u periodu od 1966. do 1975. godine. Od 1969. godine projektiranje kompleksa Terra-3 izvodilo je Centralno dizajnersko biro Luch pod vodstvom MG Vasin. Kompleks je trebao biti napravljen pomoću dvostupanjskog Ramanovog lasera s glavnim laserom koji se nalazi na znatnoj udaljenosti (oko 1 km) od sistema za navođenje. To je bilo zbog činjenice da je u VFD laserima prilikom emitiranja trebalo koristiti do 30 tona eksploziva, što bi moglo utjecati na točnost sistema navođenja. Također je bilo potrebno osigurati odsustvo mehaničkog djelovanja fragmenata VFD lasera. Zračenje od Ramanovog lasera do sistema za navođenje trebalo je da se prenosi podzemnim optičkim kanalom. Trebalo je koristiti laser AZh-7T.
Godine 1969. u GNIIP-u br. 10 Ministarstva obrane SSSR-a (vojna jedinica 03080, poligon za odbranu od projektila Sary-Shagan) na lokaciji br. 38 (vojna jedinica 06544) započela je izgradnja objekata za eksperimentalni rad na laserskim temama. 1971. izgradnja kompleksa privremeno je obustavljena iz tehničkih razloga, ali je 1973., vjerovatno nakon prilagođavanja projekta, nastavljena.
Tehnički razlozi (prema izvoru - Zarubin PV "Akademik Basov …") sastojali su se u činjenici da je pri mikronskoj talasnoj dužini laserskog zračenja praktično nemoguće fokusirati snop na relativno malu površinu. One. ako je cilj na udaljenosti većoj od 100 km, tada je prirodna kutna divergencija optičkog laserskog zračenja u atmosferi kao posljedica rasipanja 0 0001 stepeni. Ovo je osnovano u Institutu za atmosfersku optiku pri Sibirskom ogranku Akademije nauka SSSR -a u Tomsku, posebno stvorenom kako bi se osigurala provedba programa za stvaranje laserskog oružja, na čijem je čelu bio akad. V. E. Zuev. Iz toga je slijedilo da bi mjesto laserskog zračenja na udaljenosti od 100 km imalo promjer od najmanje 20 metara, a gustoća energije na površini od 1 kvadratni cm pri ukupnoj energiji izvora lasera od 1 MJ bila bi manja od 0,1 J / cm 2. Ovo je premalo - da bi se pogodila raketa (da bi se u njoj napravila rupa od 1 cm2, smanjivši pritisak) potrebno je više od 1 kJ / cm2. A ako je u početku trebalo koristiti VFD lasere na kompleksu, nakon što su identificirali problem s fokusiranjem snopa, programeri su počeli naginjati korištenju dvostupanjskih kombiniranih lasera na temelju Ramanovog raspršenja.
Dizajn sistema navođenja izveo je GOI (P. P. Zakharov) zajedno sa LOMO -om (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Rotacijski nosač visoke preciznosti stvoren je u pogonu Boljševik. Pogone visoke preciznosti i mjenjače bez zazora za okretne ležajeve razvio je Centralni istraživački institut za automatizaciju i hidrauliku uz učešće Moskovskog državnog tehničkog univerziteta Bauman. Glavni optički put u potpunosti je napravljen na ogledalima i nije sadržavao prozirne optičke elemente koji bi mogli biti uništeni zračenjem.
1975. grupa dizajnera u Centralnom dizajnerskom birou Luch, na čelu sa VK Orlov, predložila je napuštanje eksplozivnih WFD lasera sa dvostepenom shemom (SRS) i njihovu zamjenu PD laserima s električnim pražnjenjem. To je zahtijevalo sljedeću reviziju i prilagođavanje projekta kompleksa. Trebalo je koristiti FO-13 laser sa impulsnom energijom od 1 mJ. Na kraju, objekti sa borbenim laserima nikada nisu dovršeni i pušteni u rad. Izgrađen je i korišten samo sistem navođenja kompleksa.
Akademik Akademije nauka SSSR -a BV Bunkin (NPO Almaz) imenovan je generalnim projektantom eksperimentalnog rada na "objektu 2506" (kompleks protuzračnog odbrambenog naoružanja "Omega" - CWS PSO), na "objektu 2505" (CWS ABM i PKO "Terra -3") - dopisni član Akademije nauka SSSR -a ND Ustinov ("Centralni projektni biro" Luch "). Naučni rukovodilac - potpredsjednik Akademije nauka SSSR -a akademik EP Velikhov. Iz vojne jedinice 03080 analizom funkcionisanja prvih prototipova laserskih sredstava PSO i protivraketne odbrane rukovodio je načelnik 4. odeljenja 1. odeljenja inženjer-potpukovnik GIS Semenikhin. Od 4. GUMO-a od 1976. godine, kontrola razvoja i testiranje naoružanje i vojnu opremu na novim fizičkim principima pomoću lasera izveo je načelnik odjela, koji je 1980. postao laureat Lenjinove nagrade za ovaj ciklus radova, pukovnik YV Rubanenko. Izgradnja je bila u toku na "objektu 2505" ("Terra- 3 "), prije svega, na kontrolnom i vatrenom položaju (KOP) 5Ž16K i u zonama" G "i" D ". Već u novembru 1973. izvedena je prva eksperimentalna borbena operacija na KOP -u. rad u uslovima deponije. Godine 1974., da rezimiramo rad na stvaranju oružja na novim fizičkim principima, na poligonu u "Zoni G" organizirana je izložba koja prikazuje najnovije alate koje je razvila cijela industrija SSSR -a na ovom području. Izložbu je posjetio ministar odbrane SSSR -a maršal Sovjetskog Saveza A. A. Grechko. Borbeni radovi izvedeni su pomoću posebnog generatora. Borbenu posadu predvodio je potpukovnik I. V. Nikulin. Prvi put na poligonu laserom je na kratkom dometu pogođena meta veličine kovanice od pet kopejki.
Početni projekat kompleksa Terra-3 1969. godine, konačni projekat 1974. godine i zapremina izvedenih komponenti kompleksa. (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja lasera visoke energije i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Uspjesi su postigli ubrzane radove na stvaranju eksperimentalnog borbenog laserskog kompleksa 5N76 "Terra-3". Kompleks se sastojao od zgrade 41 / 42V (južna zgrada, koja se ponekad naziva i "41. lokacija"), u kojoj je bio smješten komandno-računski centar zasnovan na tri računara M-600, precizni laserski lokator 5N27-analog LE-1 / 5N26 laserski lokator (vidi gore), sistem za prenos podataka, univerzalni vremenski sistem, sistem posebne tehničke opreme, komunikacije, signalizacija. Ispitne radove na ovom objektu izvodilo je 5. odjeljenje 3. ispitnog kompleksa (načelnik odjela, pukovnik I. V. Nikulin). Međutim, na kompleksu 5N76 usko grlo zaostalo je u razvoju moćnog specijalnog generatora za implementaciju tehničkih karakteristika kompleksa. Odlučeno je da se instalira eksperimentalni generator modul (simulator sa CO2 laserom?) Sa postignutim karakteristikama za testiranje borbenog algoritma. Za ovaj modul bilo je potrebno izgraditi zgradu 6A (zgrada jug-sjever, koja se ponekad naziva i "Terra-2") nedaleko od zgrade 41 / 42B. Problem specijalnog generatora nikada nije riješen. Konstrukcija za borbeni laser podignuta je sjeverno od "lokacije 41", do nje je vodio tunel sa komunikacijama i sistemom za prijenos podataka, ali ugradnja borbenog lasera nije izvršena.
Laserska instalacija eksperimentalnog dometa sastojala se od stvarnih lasera (rubin - niz od 19 rubinskih lasera i CO2 lasera), sistema za navođenje i ograničavanje snopa, informacijskog kompleksa dizajniranog za osiguranje rada sistema za navođenje, kao i laserski lokator visoke preciznosti 5H27, dizajniran za precizno određivanje koordinatnih ciljeva. Sposobnosti 5N27 omogućile su ne samo određivanje dometa do cilja, već i dobijanje točnih karakteristika duž njegove putanje, oblika objekta, njegove veličine (nekoordinirane informacije). Uz pomoć 5N27 izvršena su osmatranja svemirskih objekata. Kompleks je proveo ispitivanja uticaja zračenja na metu, usmeravajući laserski zrak na metu. Uz pomoć kompleksa provedena su istraživanja za usmjeravanje snopa lasera male snage na aerodinamičke ciljeve i proučavanje procesa širenja laserskog zraka u atmosferi.
Testiranja sistema navođenja započela su 1976.-1977., Ali rad na glavnim laserima za paljenje nije napustio fazu projektiranja, a nakon niza sastanaka s ministrom odbrambene industrije SSSR-a SA Zverevom, odlučeno je da se Terra zatvori - 3 ". 1978. godine, uz suglasnost Ministarstva obrane SSSR-a, program za stvaranje kompleksa 5N76 "Terra-3" službeno je zatvoren.
Instalacija nije puštena u rad i nije radila u potpunosti, nije rješavala borbene zadatke. Izgradnja kompleksa nije u potpunosti dovršena - sustav navođenja je instaliran u cijelosti, instalirani su pomoćni laseri lokatora sistema navođenja i simulator snopa sile. Do 1989. godine rad na laserskim temama počeo se smanjivati. 1989. godine, na Velikovovu inicijativu, instalacija Terra-3 prikazana je grupi američkih naučnika.
Shema izgradnje 41 / 42V kompleksa 5N76 "Terra-3".
Glavni dio zgrade 41 / 42B kompleksa 5H76 "Terra-3" je teleskop sistema navođenja i zaštitne kupole, slika je snimljena tokom posjete tom objektu od strane američke delegacije, 1989.
Sistem navođenja kompleksa "Terra-3" sa laserskim lokatorom (Zarubin PV, Polskikh SV Iz istorije stvaranja visokoenergetskih lasera i laserskih sistema u SSSR-u. Prezentacija. 2011).
Status: SSSR -a
- 1964. - N. G. Basov i O. N. Krokhin formulirali su ideju da laserom pogodi GS BR.
- jesen 1965. - pismo Centralnom komitetu CPSU o potrebi eksperimentalnog proučavanja laserske odbrane od projektila.
- 1966. - početak rada u okviru programa Terra -3.
- 10. listopada 1984. - laserski lokator 5N26 / LE -1 izmjerio je parametre mete - svemirsku letjelicu Challenger za višekratnu upotrebu (SAD). U jesen 1983. godine, maršal Sovjetskog Saveza DF Ustinov predložio je da zapovjednik postrojbi ABM i PKO Yu. Votintsev koristi laserski kompleks za pratnju "šatla". U to vrijeme, tim od 300 stručnjaka obavljao je poboljšanja u kompleksu. Ovo je izvijestio Yu. Votintsev ministru odbrane. 10. oktobra 1984. godine, tokom 13. leta šatla Challenger (SAD), kada su se njegove orbitalne orbite odvijale u području poligona Sary-Shagan, eksperiment se dogodio dok je laserska instalacija radila u detekciji način rada s minimalnom snagom zračenja. Orbitalna nadmorska visina svemirske letjelice tada je bila 365 km, nagib detekcije i praćenja 400-800 km. Tačnu oznaku cilja laserske instalacije izdao je radarski mjerni kompleks Argun.
Kako je posada Challengera kasnije izvijestila, tokom leta iznad područja Balkhash, brod je iznenada prekinuo komunikaciju, došlo je do kvara na opremi, a samim astronautima nije bilo dobro. Amerikanci su počeli to rješavati. Ubrzo su shvatili da je posada bila podvrgnuta nekakvom umjetnom utjecaju iz SSSR -a, te su objavili službeni protest. Na osnovu humanih razloga, u budućnosti laserska instalacija, pa čak i dio radiotehničkih kompleksa na poligonu, koji imaju veliki energetski potencijal, nisu korišteni za pratnju šatlova. U kolovozu 1989., dio laserskog sistema dizajniranog za usmjeravanje lasera prema objektu prikazan je američkoj delegaciji.
