Акыркы жылдары ар кандай өлкөлөрдө согуштук лазерлерди түзүү боюнча активдүү иштер жүрүп жатат. Бул класстын келечектүү куралы жогорку өндүрүмдүүлүккө ээ болот жана келечектеги куралдуу чыр -чатактарга олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн. Лазердик согуш системалары жаатында кээ бир ийгиликтерге жетишилди, бирок мындай куралдар практикалык колдонуудан дагы эле алыс. Илимпоздор жана дизайнерлер лазердик куралдардын армияга киришине тоскоол болгон бир катар маанилүү көйгөйлөрдү чечиши керек. Ошол эле учурда, биздин өлкөдө куралга бир аз окшош болгон лазердик системалардын бир нече долбоорлору түзүлдү, алар иш жүзүндө колдонулуп жатат.
Токсонунчу жылдардын башында Троицк инновациялык жана синтездик изилдөө институту (SSC RF TRINITI) лазердин негизинде келечектүү технологиялык комплексти түзүүгө багытталган изилдөө иштерин баштаган. Мобилдик лазердик технологиялык комплексти (MLTK) тез эле каалаган жерге жеткирип, жайгаштырууга жана жумушка даярдоого болот, андан кийин ар кандай объектилерди жана конструкцияларды кесип алат деп божомолдонгон. Долбоордун авторлору ойлоп тапкан мындай система ар кандай ишканалар туш болгон көптөгөн көйгөйлөрдү чечүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Биринчиден, MLTK комплекстери ар кандай кырсыктарды жоюу үчүн колдонулушу керек болчу. иштейт.
Токсонунчу жылдардын аягында SSC RF TRINITY алгачкы эки долбоор боюнча ишти бүтүрдү. MLTK-5 жана MLTK-50 долбоорлорунда кээ бир жалпы идеялар жана иштеп чыгуулар колдонулган, бирок бул комплекстер бир катар параметрлер боюнча айырмаланган. Алардын негизги айырмасы лазердин түрүндө жана күчүндө болгон. МЛТК-5 комплексинин лазери 5 киловатт, МЛТК-50-50 кВт кубатын иштеп чыккан. Биринчи эки мобилдик лазердик технологиялык комплекстерде ар кандай системалардын лазерлери колдонулган. Анча күчтүү эмес комплекс үзгүлтүксүз газ лазери менен жабдылган (жумушчу чөйрө-көмүр кычкыл газы, неон жана гелийдин аралашмасы), өзүн-өзү кармап туруучу разряд менен сордурулган жабык чынжыр. MLTK-50 комплекси, өз кезегинде, жумушчу чөйрө катары аба менен көмүр кычкыл газынын аралашмасын колдонуп, кайталануучу импульстуу электрон-нур менен башкарылган лазерди алган.
Мобилдик лазердик технологиялык комплекс "MLTK-50"
Металл конструкцияларын алыстан кесүү үчүн атуучу стендде MLTK-50 талаа сыноолору
МЛТК-5 мобилдик лазердик комплекси автомобилдин жарым трейлерине орнотулган (жалпы салмагы 11 тоннага жакын) бир нече агрегаттар түрүндө жасалган жана колдонуу жерине салыштырмалуу жөнөкөй ташууга ылайыктуу. Керек болсо, комплекстин компоненттери тез арада керектүү жерге жеткирилип, ишке даярдалышы мүмкүн. 2-3 кишиден турган тейлөөчү персонал бир жарым-эки сааттын ичинде орнотууга даярдай алышат. MLTK-5тин мүмкүнчүлүктөрү толкун узундугу 10,6 микрон болгон 0,5тен 5 кВтка чейинки лазердик нурланууну жаратууга мүмкүндүк берет. Болжол менен 150 кВт электр энергиясын (380 В, 50 Гц) керектеген MLTK-5 комплекси болжол менен 30 метр аралыкта жайгашкан объектилерге таасирин тийгизет. Үзгүлтүксүз лазердик иштөөнүн уруксат берилген убактысы 8-10 саатка жетет.
МЛТК-5 комплексинин негизги милдети-ар кандай конструкцияларды дистанциялык түрдө кесүү жана ширетүү. Колдонулган лазердин күчү бир нече ондогон метр аралыкта ар кандай объектилерге кыйратуучу таасир көрсөтүүгө мүмкүндүк берет. Бирок, изилдөөлөр көрсөткөндөй, MLTK-5 жана ушул сыяктуу системалар башка милдеттерди аткаруу үчүн колдонулушу мүмкүн. Ошентип, беттерди ар кандай булгоочу заттардан тазалоо мүмкүнчүлүгү изилденген: технологиялык кендер, боёк ж. деп аталган нерсени колдонуу. лазердик пилинг. Ушул эле технология суунун бетин май пленкасынан тазалоого мүмкүндүк берет. Ошентип, мобилдик лазердик системалардын жардамы менен чечиле турган милдеттердин чыныгы диапазону биринчи караганда көрүнгөндөн алда канча кеңири.
МЛТК-50 комплексин иштеп чыгууну Троицк инновациялык жана синтездик изилдөө институту Газпром менен биргеликте жүргүзгөн. Бул долбоорду иштеп чыгууда негизги милдет металл жана темир -бетон конструкцияларын кесүүгө жөндөмдүү мобилдүү лазердик комплексти түзүү болгон. Алардан ар кандай конструкцияларды кесүүгө жөндөмдүү техника газдын же мунай кудуктарынын шашылыш операцияларында колдонуу үчүн сунушталган.
MLTK-50 орнотуусунун негизи жумушчу аралашма катары газ аралашмасын колдонгон, кайталануучу импульстуу электрон-нур менен башкарылуучу лазер болгон. Бул аралашма 5% көмүр кычкыл газы кошулган атмосфералык абадан турат. Газ аралашмасы жумушчу камерадан секундасына болжол менен 8 кг ылдамдыкта сордурулат. Бул учурда газ агымы 50 м / с чейин ылдамдыкты өнүктүрөт. Газ аралашмасын мындай ылдамдыкта сордуруу үчүн сериялык учак кыймылдаткычынын негизинде насосту түзүү керек болгон. Газ турбиналык агрегаты лазердин жумушчу камерасы анын абасына кире тургандай кылып жайгашкан. 50 киловаттык лазер жана аны менен байланышкан жабдуулар эки машинанын жарым чиркегичтерине жайгаштырылган. Биринчиси, лазердин өзү үчүн база жана нурду башкаруу системасынын телескопу. Экинчи жарым чиркегич өз кезегинде насостук системаны жана комплекстин башка бир катар көмөкчү компоненттерин алып жүрөт. МЛТК-50 комплексинин эки жарым трейлеринин жалпы салмагы 50 тоннага жакындап калды. Көчмө комплексти темир жол аркылуу атайын контейнерлерде ташууга болот.
Жумуш болгон жерге келгенде үч кишиден турган тейлөөчү персонал бир нече сааттын ичинде МЛТК-50 комплексин ишке даярдай алышат. Иштөө учурунда орнотуу болжол менен 750 кВт кубаттуулукту талап кылат. 50 кВт лазер нуру комплекстен 20 метрден 80 метрге чейинки аралыкта багытталышы мүмкүн. Комплекстин лазери 10 мүнөттөн ашык үзгүлтүксүз иштей алат, андан кийин 20 мүнөттүк тыныгуу керек. Бул режимде орнотуу берилген тапшырманы аткарып, металл жана темир -бетон конструкцияларын кесип алат. Газпром MLTK-50 системасынын бир нече топтомун алды.
Кийинки мобилдик лазердик технологиялык комплекс "Росатом" мамлекеттик корпорациясынын кызыкчылыгында түзүлгөн. MLTK-2 агрегаты ар кандай конструкцияларды аралыктан кесүү үчүн гана эмес, ошондой эле жер үстүндөгү дезактивация үчүн да иштелип чыккан. MLTK-2 комплекси 2х2х2 метр өлчөмдөгү эки модулдан турат, алар чогуу 2 тоннадан ашпайт. Бул комплексте колдонулган 2 кВт булалуу лазер 20 мм ге чейинки металл бөлүктөрүн оптикалык баштан болжол менен 6 метр аралыкта кесип алат. Акыркысын комплекстин негизги модулдарынан бир нече ондогон метр аралыкта алып жүрүүгө болот.
MLTK-20 лазердик технологиялык комплексинин блок-схемасы
МЛТК-2 мобилдик комплексин Росатом гана колдонбостон, Россия Федерациясынын ТРИНИТИ мамлекеттик изилдөө борбору дагы колдонот. Өндүрүүчү баштапкы комплексти өзгөртүп, коммерциялык металл кесүү үчүн бөлүм түзгөн. Кардардын каалоосу боюнча жаңы орнотуу кара же түстүү металлдардын калыңдыгы 14 ммден ашпаган барактарды кесүүгө жөндөмдүү.
MLTK-3 системасы модулдук мобилдик лазердик системалардын андан ары өнүгүүсү болуп калды. Ал бир убакта 1 кВт кубаттуулуктагы үч нурлануу булагын камтыйт. Бул нурлануу булактарынын ар биринин өзүнүн муздатуу системасы бар. Үч булактан алынган нурлануу була -оптикалык кабелдер аркылуу beamforming жана позициялоо системасына берилет. Бул блок бир нече нурларды бир жерге бириктирип, керектүү нерсеге багыттоо үчүн жооптуу. MLTK-3 комплексинин мүнөздүү өзгөчөлүгү-анын архитектурасы. Ал жети модулга бөлүнгөн, алардын ар бири 100 кг ашык эмес. Бул бүт комплексти ташууну жана колдонууну жеңилдетет.
Троицк инновациялык жана синтездик изилдөө институтунда түзүлгөн акыркы мобилдик лазердик комплекс-Газпромдун заказы менен иштелип чыккан MLTK-20. Анын архитектурасы жогоруда сүрөттөлгөн MLTK-3кө окшош. MLTK-20 ар бири эки тоннадай 2х2х2 метрлик төрт контейнерден турат. Төрт агрегаттын үчөө кубаттуулугу (0,5тен 8 кВтка чейин) итербиум була лазерлери жана алардын муздатуу системалары менен жабдылган. Бул үч блок була -оптикалык жолду колдонуу менен төртүнчүсүнө туташкан. Төртүнчү блокто түзүүчү телескоп, нурларды багыттоочу системалар жана оператордун жумушчу станциясы жайгашкан.
Лазердик технологиялык комплекс MLTK-2
Жумушка жеткирилгенден кийин МЛТК-20 комплексин жайгаштырууга жарым сааттан ашык убакыт кетпейт. Бул убакыттын ичинде тейлөө кызматкерлери бардык кабелдерди туташтырып, жабдууну ишке киргизиши керек. MLTK-20 комплексинде колдонулуучу була-оптикалык кабелдер нурлануу булактары бар блокторду калыптандыруучу телескоп менен блоктон 90 метрге чейинки аралыкта жайгаштырууга мүмкүндүк берет. Телескоп 20дан 70 метрге чейинки аралыкта лазер нурун фокустоого жөндөмдүү. Максималдуу кубаттуулукта MLTK-20 комплекси калыңдыгы 50 ммден ашык металл конструкцияларын кесүүгө жөндөмдүү. Кесилип жаткан металлдын калыңдыгына жараша кесүү ылдамдыгы саатына эки метрге жетет. Модулдук архитектура MLTK-20 комплексин ар кандай конфигурацияда колдонууга мүмкүндүк берет. Кээ бир иштерди нурлануу булагы бар бир агрегат жана түзүүчү телескоп менен аткаруу мүмкүн. Мындан тышкары, лазердик жабдуулар менен кошумча агрегаттарды колдонуунун эсебинен кубаттуулукту жогорулатууга болот.
2011-жылы MLTK-20 комплекси бир нече жолу өзүнүн "чеберчилигин" көрсөткөн. Ошентип, май айында Газпромго таандык Досанг окуу борборунда (Астрахань облусу) жаңы лазердик орнотуу сыноодон өттү. Сыноо программасы дубалынын калыңдыгы 50 мм болгон газ арматураларын алыстан бөлүп алууну камтыйт. Лазердик комплекс 40 метр аралыктан кадимки кудуктун түтүгүн ийгиликтүү кесип алган. Мындан тышкары, бул тесттер алыс аралыктарга ташылгандан кийин лазердик комплексти иштетүү мүмкүнчүлүгүн көрсөттү.
MLTK-20. Лазердик блоктор 1, 2, 3
Блок 4. Телескопту түзүү
2011-жылы июлда MLTK-20 комплекси реалдуу оңдоо операциясында сыналган. Установканы Ямало-Ненец автономдук округуна жөнөтүү чечими кабыл алынды, ал жерде Батыш Таркосалинское газ кенинин No506 скважинасында авария болду. Узундугу 4000 километрден ашкан жолдон кийин, лазердик комплекс авариялык кудуктун жанына орнотулуп, көп өтпөй өз ишин баштады. Кырсыкты жоюу боюнча ишти улантуу үчүн жалпы салмагы 240 тоннага жакын металл конструкцияларын демонтаждоо керек болчу, бул газ кызматкерлеринин стандарттык жабдууларды колдонуу менен иштөөсүнө тоскоолдук кылды. Газ факелинин кубаттуу жылуулук нурлануусу бузуучу конструкциялардан 50 метрден ашпаган аралыкта калыптоочу телескопту орнотууга мүмкүн болбой калды. Ошол себептен негизги иштер 70 метр аралыктан жүргүзүлгөн. 30 сааттын ичинде MLTK-20 комплекси бардык керектүү структураларды кесип салды, андан кийин өрт өчүрүлө баштады.
Көрүнүп тургандай, Троицк инновациялык жана синтездик изилдөө институту тарабынан иштелип чыккан MLTK үй -бүлөсүнүн мобилдик лазердик технологиялык комплекстери алардын эффективдүүлүгүн ачык көрсөтүштү жана алар муну тестирлөө учурунда эле эмес, өрттү өчүрүү боюнча реалдуу иште да жасашты. газ кудугу. Белгилей кетүү керек, MLTK комплекстери жалаң гана жарандык иштеп чыгуулар, алар аскердик максатта колдонулбайт. Бул системалардын күчү чоң аралыктарга тез жетүү үчүн жетишсиз, бирок алар иштелип чыккан тапшырмаларды аткарууда алардын натыйжалуулугуна дээрлик таасир этпейт. Балким, келечекте бул долбоорлор боюнча өнүгүүлөр лазердик согуштарды жасоо үчүн колдонулат, бирок азыркы формасында MLTK үй -бүлөсүнүн системалары таза тынчтык максатын көздөйт.
Лазердик кесүүдөн кийин газ арматурасы (дубалдын калыңдыгы 50 мм)
Телескоп бирдиги объекттен 50 метр аралыкта узартылган
Тыгынды ажыраткандан кийин лазердик кесүүнү улантуу
Дериктин лазердик кабыргасы
Жакшы кыркылган фланец
