Лазерлер жаралгандан бери согушту революциялоочу потенциалга ээ болгон курал катары көрүнө башташты. 20 -кылымдын ортосунан баштап лазерлер илимий фантастикалык фильмдердин, супер жоокерлердин куралынын жана жылдыздар аралык кемелердин ажырагыс бөлүгү болуп калды.
Бирок, практикада көп кездешкендей, жогорку кубаттуулуктагы лазерлердин өнүгүшү чоң техникалык кыйынчылыктарга туш болду, бул болсо азыркыга чейин аскердик лазерлердин негизги орду чалгындоодо, бутага алууда жана бутага белгилөө системаларында колдонулушуна алып келди. Ошого карабастан, дүйнөнүн алдыңкы өлкөлөрүндө согуштук лазерлерди түзүү боюнча иштер дээрлик токтогон жок, лазердик куралдардын жаңы муундарын түзүү программалары бири -бирин алмаштырды.
Буга чейин биз лазерлерди иштеп чыгуунун жана лазердик куралдарды жасоонун кээ бир баскычтарын, ошондой эле аба күчтөрү үчүн лазердик куралдарды, кургактык күчтөрү үчүн лазердик куралдарды жана абадан коргонууну иштеп чыгуунун этаптарын жана учурдагы абалын карап чыктык., флот үчүн лазердик курал. Учурда ар кайсы өлкөлөрдө лазердик куралдарды жасоо боюнча программалардын интенсивдүүлүгү ушунчалык жогору болгондуктан, алар жакын арада согуш талаасында пайда болоруна эч кандай шек жок. Жана лазердик куралдан кээ бирөөлөр ойлогондой коргонуу оңой болбойт, жок дегенде күмүш менен жасоо мүмкүн эмес.
Чет өлкөлөрдө лазердик куралдын өнүгүшүнө жакшылап карасаңыз, сунушталган заманбап лазердик системалардын көбү була жана катуу абалдагы лазерлердин негизинде ишке ашырылганын байкайсыз. Анын үстүнө, көпчүлүк учурда бул лазердик системалар тактикалык маселелерди чечүү үчүн иштелип чыккан. Алардын чыгаруу кубаты учурда 10 кВттан 100 кВтка чейин жетет, бирок келечекте аны 300-500 кВтка чейин көбөйтүүгө болот. Россияда тактикалык класстагы согуштук лазерлерди түзүү боюнча иш жүзүндө эч кандай маалымат жок, мунун себептерин төмөндө сүйлөшөбүз.
2018 -жылдын 1 -мартында Россиянын Президенти Владимир Путин Федералдык Жыйналышка жолдогон катында башка бир катар жаңы курал системалары менен бирге Пересвет лазердик согуш комплексин (BLK) жарыялаган. аны стратегиялык милдеттерди чечүү үчүн колдонуу.
Peresvet комплекси жашыруун көшөгө менен курчалган. Башка жаңы куралдардын мүнөздөмөлөрү ("Канжар", "Авангард", "Циркон", "Посейдон") тигил же бул деңгээлде айтылды, бул жарым -жартылай бизге алардын максатын жана натыйжалуулугун баалоого мүмкүндүк берет. Ошол эле учурда, Peresvet лазер комплекси боюнча конкреттүү маалымат берилген эмес: орнотулган лазердин түрү да, ал үчүн энергия булагы да. Буга ылайык, комплекстин кубаттуулугу жөнүндө эч кандай маалымат жок, бул өз кезегинде анын чыныгы мүмкүнчүлүктөрүн жана ага коюлган максаттарды жана милдеттерди түшүнүүгө мүмкүндүк бербейт.
Лазердик нурланууну ондогон, балким жүздөгөн жолдор менен алууга болот. Ошентип, лазердик радиацияны алуунун кандай ыкмасы Россиянын эң жаңы BLK "Пересветинде" ишке ашырылган? Суроого жооп берүү үчүн, биз Peresvet BLKнын ар кандай версияларын карап чыгабыз жана аларды ишке ашыруу ыктымалдуулугунун деңгээлин баалайбыз.
Төмөндөгү маалыматтар автордун интернетте жайгаштырылган ачык булактардан алынган маалыматтарга негизделген божомол
BLK "Peresvet". Аткаруу номери 1. Була, катуу абал жана суюк лазерлер
Жогоруда айтылгандай, лазердик куралды түзүүнүн негизги тенденциясы - була -оптикага негизделген комплекстерди иштеп чыгуу. Бул эмне үчүн болуп жатат? Анткени була лазерлерине негизделген лазердик орнотуулардын күчүн масштабдоо оңой. 5-10 кВт модулдар пакетин колдонуп, чыгууда 50-100 кВт нурланууну алыңыз.
Peresvet BLK ушул технологиялардын негизинде ишке ашырылышы мүмкүнбү? Андай болбошу ыктымал. Мунун негизги себеби-кайра куруу жылдарында була лазеринин алдыңкы иштеп чыгуучусу IRE-Polyus илимий-техникалык ассоциациясы Россиядан "качып" кеткен, анын негизинде трансулуттук IPG Photonics Corporation түзүлгөн, катталган. АКШда жана азыр индустрияда дүйнөлүк лидер болуп саналат.күчтүү була лазерлери. Эл аралык бизнес жана IPG Photonics корпорациясынын негизги катталган жери АКШнын мыйзамдарына так баш ийүүнү билдирет, ал учурдагы саясий кырдаалды эске алып, Россияга критикалык технологияларды өткөрүп берүүнү билдирбейт, бул албетте жогорку технологияларды түзүү технологияларын камтыйт. күч лазерлери.
Була лазерлери Россияда башка уюмдар тарабынан иштелип чыгышы мүмкүнбү? Балким, бирок, мүмкүн эмес, же булар аз кубаттуулуктагы продуктылар. Була лазерлери кирешелүү коммерциялык продукт; ошондуктан, рынокто жогорку кубаттуу ата мекендик була лазерлеринин жоктугу, алардын иш жүзүндө жоктугун көрсөтөт.
Абал катуу абалдагы лазерлер менен окшош. Кыязы, алардын арасында пакеттик чечимди ишке ашыруу кыйыныраак, ошентсе да мүмкүн, жана чет өлкөлөрдө була лазерден кийинки эң кеңири таралган чечим. Россияда өндүрүлгөн катуу кубаттуу индустриалдык лазерлер тууралуу маалымат табылган жок. Катуу абалдагы лазерлер боюнча иштер RFNC-VNIIEF (ILFI) Лазердик Физика Изилдөө Институтунда жүргүзүлүүдө, ошондуктан теориялык жактан катуу абалдагы лазерди Peresvet BLKге орнотууга болот, бирок иш жүзүндө бул мүмкүн эмес, анткени башынан бери лазердик куралдардын көбүрөөк компакт үлгүлөрү, сыягы, пайда болот же эксперименталдык орнотмолор.
Суюк лазерлер жөнүндө азыраак маалымат бар, бирок суюк согуш лазеринин иштелип жаткандыгы жөнүндө маалымат бар болсо да (ал иштелип чыккан, бирок четке кагылганбы?) Америка Кошмо Штаттарында HELLADS программасы боюнча (High Energy Liquid Laser Area Defense System, "Defense системасы жогорку энергиялуу суюк лазерге негизделген "). Кыязы, суюк лазерлердин муздатуу жөндөмү бар, бирок катуу абалдагы лазерлерге салыштырмалуу эффективдүүлүгү (эффективдүүлүгү) төмөн.
2017 -жылы Polyus изилдөө институтунун күндүз чакан учкучсуз учуучу аппараттарга (ПВА) каршы күрөшүү үчүн мобилдик лазердик комплексти түзүү болгон илимий -изилдөө иштеринин ажырагыс бөлүгү болгон тендер жарыялангандыгы жөнүндө маалымат пайда болгон. күүгүм шарттары. Комплекс көз салуу системасынан жана учуу жолдорунун конструкциясынан турушу керек, лазердик нурлануунун жетектөөчү системасынын бутага алынышын камсыз кылат, анын булагы суюк лазер болот. Кызыгуу суюк лазерди түзүү боюнча жумуштун корутундусунда көрсөтүлгөн талап жана ошол эле учурда комплексте күч буласынын лазеринин болушуна болгон талап. Же бул туура эмес басылма, же суюктуктун лазеринин муздатуунун ыңгайлуулугу жана эмиттерди бириктирүүдө була лазеринин артыкчылыктарын айкалыштырган буланын ичинде суюк активдүү чөйрөсү бар була лазеринин жаңы түрү иштелип чыккан (иштелип чыккан). пакеттер.
Була, катуу жана суюк лазерлердин негизги артыкчылыктары-бул алардын компактүүлүгү, кубаттуулуктун топтолушунун мүмкүнчүлүгү жана куралдын ар кандай класстарына интеграциялоонун оңойлугу. Мунун баары BLK "Peresvet" лазеринен айырмаланып турат, ал универсалдуу модуль катары эмес, "бир максатка, бир түшүнүккө ылайык" жасалган чечим катары так иштелип чыккан. Ошондуктан була, катуу абалдагы жана суюк лазерлерге негизделген №1 версиясында BLK "Peresvet" ишке ашуу ыктымалдуулугу төмөн деп бааласа болот
BLK "Peresvet". Аткаруу саны 2. Газ-динамикалык жана химиялык лазерлер
Газдын динамикалык жана химиялык лазерлери эскирген чечим катары каралышы мүмкүн. Алардын негизги кемчилиги - бул лазердик нурланууну алууну камсыз кылган реакцияны сактоо үчүн керектелүүчү көп сандагы компоненттерге болгон муктаждык. Ошентсе да, 70 -кылымдын 20 -кылымынын 80 -жылдарында химиялык лазерлер эң көп иштелип чыккан.
Кыязы, биринчи жолу СССРде жана АКШда газ динамикалык лазерлерде 1 мегаваттан ашкан үзгүлтүксүз радиациялык кубаттуулуктар алынган, алардын иштөөсү супер тез ылдамдыкта кыймылдаган ысытылган газ массаларын адиабаталык муздатууга негизделген.
СССРде, XX кылымдын 70-жылдарынын ортосунан тартып, болжол менен RD0600 лазери же анын аналогу менен куралданган Ил-76МД учагынын базасында А-60 абада лазердик комплекси иштелип чыккан. Башында комплекс автоматтык сүзүүчү шарлар менен күрөшүүгө арналган. Курал катары Химавтоматика конструктордук бюросу (KBKA) тарабынан иштелип чыккан мегаватт класстагы үзгүлтүксүз газ-динамикалык CO лазери орнотулушу керек болчу. Сыноолордун алкагында, 10дон 600 кВтка чейинки нурлануу кубаттуулугу менен GDT стенд үлгүлөрүнүн үй -бүлөсү түзүлгөн. GDTтин кемчиликтери 10,6 мкм радиациялык толкундун узундугу, бул лазердик нурдун жогорку дифракциялык дивергенциясын камсыз кылат.
Дейтерий фторидине негизделген химиялык лазерлер жана кычкылтек-йод (йод) лазерлери (COIL) менен дагы жогорку радиациялык кубаттуулуктар алынган. Атап айтканда, Америка Кошмо Штаттарында Стратегиялык Коргонуу Демилгеси (SDI) программасынын алкагында, бир нече мегаватт кубаттуулуктагы дейтерий фторидине негизделген химиялык лазер түзүлдү; АКШнын Улуттук Баллистикалык Ракетадан Коргонуу (NMD) алкагында) программасы, Boeing ABL (AirBorne Laser) авиациялык комплекси кычкылтек-йод лазеринин күчү 1 мегаватт.
VNIIEF фтордун суутек (дейтерий) менен реакциясы боюнча дүйнөдөгү эң күчтүү импульстук химиялык лазерди түзгөн жана сынаган, бир импульске бир нече кДж нурлануу энергиясына ээ болгон, импульстун кайталануу ылдамдыгы 1–4 Гц болгон а. дифракциянын чегине жакын радиациялык дивергенция жана 70% га жакын эффективдүүлүк (лазерлер үчүн эң жогорку жетишкендик).
1985 -жылдан 2005 -жылга чейинки мезгилде. лазерлер фтордун суутек менен чынжырсыз реакциясы боюнча иштелип чыккан (дейтерий), мында күкүрт гексафторид SF6 фтор камтыган зат катары колдонулуп, электр разрядында диссоциацияланат (фотодиссоциация лазер?). Кайталануучу импульстуу режимде лазердин узак мөөнөттүү жана коопсуз иштешин камсыз кылуу үчүн, жумушчу аралашманы алмаштыруунун жабык цикли бар инсталляциялар түзүлдү. Дифракциянын чегине жакын радиациялык дивергенцияны, 1200 Гцке чейинки импульстун кайталануу ылдамдыгын жана бир нече жүз ватттык орточо радиациялык кубаттуулукту алуу мүмкүнчүлүгү көрсөтүлгөн.
Газ-динамикалык жана химиялык лазерлердин олуттуу кемчилиги бар, көпчүлүк чечимдерде көбүнчө кымбат жана уулуу компоненттерден турган "ок-дарылар" запасын толуктоону камсыз кылуу зарыл. Ошондой эле лазердин иштешинен келип чыккан газдарды тазалоо зарыл. Жалпысынан алганда, газ-динамикалык жана химиялык лазерлерди эффективдүү чечим деп атоо кыйын, ошондуктан көпчүлүк өлкөлөр була, катуу жана суюк лазерлерди өнүктүрүүгө өтүштү.
Эгерде биз фтордун дейтерий менен чынжырсыз реакциясына негизделген, электр разрядында диссоциацияланган, жумушчу аралашманы алмаштыруунун жабык цикли менен сүйлөшө турган болсок, анда 2005-жылы 100 кВт тартиптеги кубаттуулуктар алынган, бул күмөн бул убакыттын ичинде алар мегаватт деңгээлине жеткирилиши мүмкүн экенин.
Peresvet BLKке келсек, ага газ-динамикалык жана химиялык лазерди орнотуу маселеси бир топ талаштуу. Бир жагынан Орусияда бул лазерлер боюнча олуттуу өнүгүүлөр бар. Интернетте 1 МВт лазер менен A 60 - A 60M авиациялык комплексинин жакшыртылган версиясын иштеп чыгуу жөнүндө маалымат пайда болду. Ошол эле медалдын экинчи тарабы болушу мүмкүн болгон "Пересвет" комплексин авиакомпанияга жайгаштыруу жөнүндө да айтылат. Башкача айтканда, алар башында газ-динамикалык же химиялык лазерге негизделген алда канча күчтүү жер комплексин жасашса болмок, эми сабалган жолду ээрчитип, аны учак ташуучуга орнотушат.
"Пересветти" түзүү Саров шаарындагы өзөктүк борбордун адистери, Россиянын Федералдык Ядролук Борборунда-Бүткүл Россиялык Эксперименталдык Физика Илимий Институтунда (RFNC-VNIIEF), буга чейин айтылган Лазердик Физика Изилдөө Институтунда жүргүзүлгөн. башка нерселер менен катар газ-динамикалык жана кычкылтек-йод лазерлерин иштеп чыгат …
Башка жагынан алганда, ким айтса да, газ-динамикалык жана химиялык лазерлер эскирген техникалык чечимдер. Мындан тышкары, лазерди иштетүү үчүн Peresvet BLKте өзөктүк энергия булагы бар экендиги жөнүндө маалымат жигердүү жүгүртүлүүдө жана Саровдо алар көбүнчө өзөктүк энергия менен байланышкан эң жаңы технологияларды жаратуу менен көбүрөөк алектенишет.
Жогоруда айтылгандардын негизинде, газ динамикалык жана химиялык лазерлердин негизинде No2 аткарууда Peresvet BLKнын ишке ашуу ыктымалдыгын орточо деп бааласа болот деп божомолдоого болот
Ядролук насостук лазерлер
1960-жылдардын аягында СССРде жогорку кубаттуу ядролук насостук лазерлерди түзүү боюнча иштер башталган. Башында, VNIIEFтин адистери, I. A. E. Курчатов жана Москва мамлекеттик университетинин Ядролук физика илим изилдөө институту. Андан кийин аларга MEPhI, VNIITF, IPPE жана башка борборлордун окумуштуулары кошулду. 1972 -жылы VNIIEF VIR 2 импульстуу реакторун колдонуп, уран бөлүнүү фрагменттери менен гелий менен ксенондун аралашмасын козгогон.
1974-1976-жылдары. эксперименттер TIBR-1M реакторунда жүргүзүлүүдө, анда лазердик нурлануу күчү болжол менен 1-2 кВт болгон. 1975-жылы ВИР-2 импульстуу реакторунун базасында 2005-жылы дагы эле иштеп жаткан LUNA-2 эки каналдуу лазердик орнотуу иштелип чыккан жана ал дагы деле иштеп жаткандыр. 1985-жылы LUNA-2M объектисинде неон лазери дүйнөдө биринчи жолу насостолгон.
1980-жылдардын башында VNIIEFтин окумуштуулары үзгүлтүксүз режимде иштеген ядролук лазердик элементти түзүү үчүн 4 каналдуу LM-4 лазер модулун иштеп чыгышкан. Система BIGR реакторунан нейтрон агымы менен толкунданат. Генерациянын узактыгы реактордун нурлануу импульсунун узактыгы менен аныкталат. Дүйнөдө биринчи жолу ядролук насостук лазерлердеги cw lasing практикада көрсөтүлдү жана газдын туурасынан жүгүртүү методунун эффективдүүлүгү көрсөтүлдү. Лазердик нурлануу күчү болжол менен 100 Вт болгон.
2001-жылы, LM-4 бирдиги модернизацияланган жана LM-4M / BIGR белгисин алган. Көп элементтүү ядролук лазердик түзүлүштүн иштеши үзгүлтүксүз режимде 7 жыл оптикалык жана отун элементтерин алмаштырбастан сакталып бүткөндөн кийин көрсөтүлдү. Орнотуу LM-4 өзүн-өзү кармап туруучу ядролук чынжыр реакциясынан башка бардык сапаттарга ээ болгон реактор-лазердин (РР) прототипи катары каралышы мүмкүн.
2007-жылы LM-4 модулунун ордуна LM-8 сегиз каналдуу лазер модулу ишке киргизилген, анда төрт жана эки лазердик каналдын ырааттуу кошулушу камсыздалган.
Лазердик реактор - бул лазер системасы менен ядролук реактордун функцияларын айкалыштырган автономдуу түзүлүш. Лазердик реактордун активдүү зонасы - бул нейтрон модераторунун матрицасында белгилүү бир жол менен жайгаштырылган белгилүү сандагы лазер клеткаларынын жыйындысы. Лазердик клеткалардын саны жүздөн бир нече миңге чейин болушу мүмкүн. Урандын жалпы көлөмү 5-7 кгдан 40-70 кгга чейин, сызыктуу өлчөмдөрү 2-5 м.
VNIIEFте секунданын үзгүлтүксүз режимине чейин иштеген 100 кВт жана андан жогору лазердик кубаттуулуктагы лазердик реакторлордун ар кандай версияларынын негизги энергетикалык, ядролук-физикалык, техникалык жана эксплуатациялык параметрлерине алдын ала баа берилген. Биз ишке киргизүүдө реактордун өзөгүндө жылуулук топтолгон лазердик реакторлорду карадык, алардын узактыгы ядронун уруксат берилген жылытуусу менен чектелет (жылуулук сыйымдуулугу радар) жана жылуулук энергиясын өзөктөн тышкары алып салуу менен үзгүлтүксүз радар.
Болжолу, лазердик кубаттуулугу 1 МВт болгон лазер реакторунда болжол менен 3000 лазер клеткасы болушу керек.
Россияда ядролук насостук лазерлер боюнча интенсивдүү иштер VNIIEFте гана эмес, ошондой эле “Россиянын Мамлекеттик илимий борбору - А. И. Лейпунский », RU 2502140 патенти менен тастыкталган," бөлүнүү фрагменттери менен түз насостук реактор-лазердик орнотуу ".
IPPE Россия Федерациясынын Мамлекеттик изилдөө борборунун адистери импульстуу реактор-лазер системасынын энергетикалык моделин-ядролук насостук оптикалык кванттык күчөткүчтү (ОКУЯН) иштеп чыгышты.
Орусиянын коргоо министринин орун басары Юрий Борисовдун былтыркы "Красная звезда" гезитине берген интервьюсунда айткан сөзүн эске салып., Peresvet BLK лазерди электр энергиясы менен камсыз кылган кичинекей ядролук реактор менен эмес, бөлүнүү энергиясы лазердик нурланууга түздөн-түз реактор-лазер менен жабдылган деп айта алабыз.
Күмөн саноо Peresvet BLKти учакка жайгаштыруу боюнча жогоруда айтылган сунуштан улам гана пайда болот. Ташуучу учактын ишенимдүүлүгүн кантип камсыз кылбаңыз, ар дайым радиоактивдүү материалдардын чачырап кетиши менен кырсык жана учак кырсыгы коркунучу бар. Бирок, ташуучу кулаганда радиоактивдүү материалдардын таралышына жол бербөөнүн жолдору бар болушу мүмкүн. Ооба, жана бизде канаттуу ракетада учуучу реактор бар, мышык.
Жогоруда айтылгандардын негизинде, ядролук насостук лазердин негизинде 3-версиядагы Peresvet BLKны ишке ашыруу ыктымалдуулугу жогору деп бааласа болот
Орнотулган лазер импульстуубу же үзгүлтүксүзбү белгисиз. Экинчи учурда, лазердин үзгүлтүксүз иштөө убактысы жана иштөө режимдеринин ортосунда жүргүзүлүшү керек болгон тыныгуулар шектүү. Peresvet BLK тынымсыз лазердик реакторго ээ деп үмүттөнөбүз, анын иштөө убактысы муздатуучу зат менен гана чектелет же болбосо муздатуу башка жол менен камсыз кылынса чектелбейт.
Бул учурда, Peresvet BLKнын оптикалык кубаттуулугун 1-3 МВт диапазонунда бааласа болот жана 5-10 МВтка чейин көбөйтүү мүмкүнчүлүгү бар. Мындай лазер менен да өзөктүк дүрмөттү уруу мүмкүн эмес, бирок учак, анын ичинде учкучсуз учуучу аппарат же канаттуу ракета. Ошондой эле аз орбиталардагы корголбогон дээрлик бардык космостук кемелердин талкаланышын камсыз кылуу мүмкүн, жана, балким, жогорку орбиталардагы космос аппараттарынын сезимтал элементтерине зыян келтирүү.
Ошентип, Peresvet BLK үчүн биринчи бута АКШнын ракеталык чабуулунун эскертүү спутниктеринин сезгич оптикалык элементтери болушу мүмкүн, алар АКШнын күтүүсүздөн куралсыздандыруу соккусунда ракетадан коргонуунун элементи катары иштей алат.
тыянактар
Макаланын башында айткандай, лазердик нурланууну алуунун көптөгөн жолдору бар. Жогоруда талкуулангандардан тышкары, лазердин башка түрлөрү бар, алар аскердик иштерде эффективдүү колдонулушу мүмкүн, мисалы, бекер электрон лазер, толкун узундугун жумшак рентгенге чейин кеңири диапазондо өзгөртүүгө болот. кичинекей ядролук реактор тарабынан өндүрүлгөн электр энергиясына муктаж болгон радиация. Мындай лазер АКШнын деңиз флотунун кызыкчылыгында активдүү иштелип жатат. Бирок, Peresvet BLKде бекер электрон лазеринин колдонулушу күмөн, анткени азыркы учурда Россияда Европанын рентген программасына катышуудан тышкары, бул типтеги лазерлердин иштелип чыгышы жөнүндө маалымат жок. бекер электрон лазер.
Peresvet BLKда тигил же бул чечимди колдонуу ыктымалдуулугуна баа берүү шарттуу түрдө берилгенин түшүнүү керек: ачык булактардан алынган кыйыр маалыматтын болушу жогорку деңгээлдеги ишенимдүүлүк менен тыянак чыгарууга мүмкүндүк бербейт.
