Pada tahun 1965, beberapa organisasi ilmiah, desain, dan produksi Uni Soviet mulai bekerja dalam program Terra. Tujuan yang terakhir adalah untuk menciptakan sistem pertahanan anti-rudal yang menjanjikan, menyerang target dengan sinar laser. Kerja aktif dan uji lapangan berlanjut hingga akhir tahun tujuh puluhan. Selama satu setengah dekade, para spesialis berhasil membuat dan membangun kompleks ilmiah dan eksperimental "Terra-3" (situs uji Sary-Shagan), serta melakukan beberapa studi dan proyek tambahan.
Pencari laser
Gagasan untuk membuat pencari laser untuk secara akurat menentukan koordinat udara atau target lain muncul bahkan sebelum peluncuran Terra - OKB Vympel mengambil topik ini pada tahun 1962. Pada bulan September 1963, proyek di bawah penunjukan LE-1 disetujui oleh Komisi Industri-Militer, yang memutuskan untuk membangun sebuah prototipe dari locator tersebut. Kemudian Vympel dan Institut Optik Negara menyelesaikan desain, dan pada paruh kedua tahun tujuh puluhan, pembangunan fasilitas dimulai di lokasi uji Sary-Shagan.
Sesuai dengan konsep yang diusulkan, pencarian awal target akan dilakukan dengan radar. Kemudian laser locator dinyalakan, yang ditandai dengan akurasi pengukuran yang lebih tinggi. Data dari LE-1 locator harus datang ke berbagai konsumen. Setelah dimulainya program Terra, laser tempur ada di antara mereka.
Pada tahap pengembangan dan eksperimen, proyek LE-1 mengalami kesulitan. Kekuatan yang dihitung dari pemancar laser seharusnya mencapai 1 kW, tetapi produk yang tersedia jauh lebih lemah. Eksperimen dilakukan dengan laser dan kaskade amplifier, tetapi setelah penguatan tertentu, sinar mulai menghancurkan elemen-elemen sistem semacam itu. Alternatifnya adalah "baterai" dari 196 laser dengan energi 1 J, bekerja secara bergantian.
Perangkat transmisi pencari semacam itu adalah rakitan 196 elemen laser terpisah dengan perangkat optiknya masing-masing, ditempatkan di kotak 14x14. Sistem kontrol elektronik khusus harus dikembangkan untuk mereka. Penerima, yang memiliki 196 fotosel, tampak serupa.
Pada tahun 1969, pengerjaan LE-1 dipindahkan ke Biro Desain Pusat Luch. Pada periode yang sama, perusahaan LOMO mengembangkan teleskop khusus TG-1, yang dirancang untuk bekerja sebagai bagian dari pencari laser. Pembuatan alat manajemen dan pemrosesan data dilanjutkan.
Pada tahun 1973, pembangunan radar eksperimental dimulai. Tahun berikutnya, LE-1 dan TG-1 mulai bekerja. Tes dimulai dengan pelacakan dan pelacakan pesawat pada jarak sekitar 100 km. Kemudian target radar adalah rudal balistik dan pesawat ruang angkasa. Berbagai penelitian dan tes menggunakan LE-1 berlanjut hingga akhir tahun delapan puluhan.
Daya rata-rata dari bagian yang memancar dari locator LE-1 adalah 2 kW. Jangkauan deteksi dan pelacakan - hingga 400 km. Keakuratan penentuan koordinat mencapai beberapa detik busur. Rentang kesalahan - kurang dari 10 m.
Laser meledak
Pada tahun 1965, beberapa organisasi ilmiah terkemuka memulai penelitian di bidang laser photodissociation (PDL). Dengan cepat menjadi jelas bahwa PDL ruby yang dipompa secara optik tidak dapat menunjukkan daya radiasi yang tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, diusulkan untuk menggunakan kombinasi pemompaan optik daya tinggi dan energi shock depan di xenon. Hampir segera, pengerjaan FDL eksplosif (VFDL) dimasukkan dalam program "Terra".
Pada paruh kedua tahun enam puluhan, VNIIEF, FIAN dan GOI mengembangkan dan menguji sejumlah VFDL dengan desain dan kapasitas yang berbeda. Produk-produk ini disatukan oleh prinsip operasi. Selain itu, fitur umum adalah sekali pakai: ledakan memberikan pemompaan media aktif, tetapi menghancurkan strukturnya. Melalui berbagai perubahan desain, pemilihan bahan, dan optimalisasi konfigurasi, laser dengan pulsa pendek dapat diperoleh dengan kekuatan ratusan kilojoule.
Desain VFDL dibedakan oleh kesederhanaannya. Laser menerima tubuh berbentuk tabung dari dimensi yang diperlukan, di mana muatan ledakan ditempatkan. Gas dipompa ke dalam casing, yang berfungsi sebagai media aktif. Di ujung bodi, ada cermin resonator optik di dalamnya. Pengujian dilakukan oleh VFDL dengan diameter hingga 1 m dan panjang hingga 20 m, yang memberikan daya semaksimal mungkin.
Tes VFDL telah dilakukan sejak akhir tahun enam puluhan. Pada awal tahun tujuh puluhan, dimungkinkan untuk membangun produksi skala kecil untuk kepentingan program-program yang menjanjikan. Setidaknya ada tiga model produksi. Yang terbesar adalah produk F-1200 dengan energi radiasi 1 MJ. Dengan menggunakan perangkat serupa dan sistem serupa dengan daya lebih rendah, penelitian dilakukan tentang efek sinar laser pada berbagai bahan.
laser Raman
Sudah pada tahap pertama pengembangan VFDL, menjadi jelas bahwa produk tersebut masih memberikan hamburan radiasi yang tidak dapat diterima, yang tidak memungkinkan pengiriman energi yang cukup ke titik target tertentu. Solusi menarik untuk masalah ini diusulkan di FIAN. Itu perlu untuk membuat laser dua tahap yang lebih kompleks dengan beberapa komponen, menggunakan efek yang disebut. hamburan Raman terstimulasi (SRS).
Unit utama dari laser SRS adalah menjadi emitor dengan media aktif berupa gas cair. Dua VFDL digunakan untuk pemompaan optik. Beberapa jenis laser SRS dua tahap segera dikembangkan. Bagi mereka, perlu membuat beberapa komponen dari awal, baik elemen struktural maupun sistem optik. Pada tahun 1974, sampel pertama dari keluarga ini dengan huruf dikirim ke tempat pembuangan sampah.
Hasil terbaik diperoleh dengan laser AZh-5T dan AZh-7T. Yang pertama menunjukkan energi 90 kJ dan mengeluarkan balok dengan diameter 400 mm. Efisiensi sistem adalah 70%. Produk AZh-7T dengan karakteristik yang lebih tinggi diusulkan untuk digunakan sebagai bagian dari kompleks ilmiah dan eksperimental masa depan "Terra-3".
Laser pelepasan listrik
Laser VFDL sekali pakai dan cukup mahal. Pada 1974-75, sistem alternatif diuji, yang memiliki beberapa keunggulan. VNIIEF menciptakan apa yang disebut. generator magnet eksplosif adalah perangkat khusus yang mengubah energi ledakan menjadi impuls listrik pendek dan kuat. PDL dengan generator seperti itu secara signifikan lebih murah daripada yang mudah meledak, dan selain itu, emitor tidak hancur selama operasi.
Pada tahun 1974, PDL pelepasan listrik dengan generator magnet eksplosif dengan daya radiasi 90 kJ diuji. Segera, di Biro Desain Pusat Luch, sebuah proyek untuk laser Raman dua tahap muncul, di mana VFDL untuk pemompaan digantikan oleh sistem pelepasan listrik. Arsitektur ini memungkinkan untuk memperoleh karakteristik yang tidak lebih rendah dari produk AZh-5T dan AZh-7T.
Laser elektroionisasi
Pada pertengahan tahun tujuh puluhan, Biro Desain Pusat Luch, atas inisiatifnya sendiri, mempelajari versi lain dari laser energi tinggi. Di dalamnya, ionisasi medium aktif gas dilakukan oleh berkas elektron. Perhitungan telah menunjukkan bahwa laser elektro-ionisasi akan menunjukkan keunggulan tertentu dibandingkan yang lain.
Pada tahun 1976, Biro Desain Pusat Luch membangun laser 3D01 eksperimental. Produk ini mengembangkan daya radiasi 500 kW. Pada saat yang sama, itu bisa melakukan hingga 200 impuls per detik. Namun, sifat proaktif dari pengembangan tidak memungkinkan untuk menemukan tempat yang tepat dalam program Terra.
Terra-3
Pembangunan kompleks percobaan ilmiah Terra-3 dimulai pada tahun 1969 dan memakan waktu beberapa tahun. Seiring perkembangan dan pelaksanaan pekerjaan konstruksi, proyek NEC "Terra-3" berulang kali disempurnakan. Pertama-tama, berbagai proposal diperkenalkan dan diimplementasikan mengenai jenis laser yang digunakan.
Awalnya, diusulkan untuk menggunakan VFDL sebagai bagian dari "Terra-3", dan peralatan kompleks dibuat khusus untuk peralatan tersebut. Kemudian, proyek tersebut direvisi dengan memperkenalkan laser pelepasan listrik berdaya tinggi. Namun, "Terra-3" juga tidak menerima senjata seperti itu.
Kompleks eksperimental yang tidak lengkap dibangun di situs uji Sary-Shagan. Ini termasuk locator, pemrosesan data dan alat kontrol, dll. Di NEC, mereka berhasil memasang instalasi laser dengan perangkat panduan, tetapi emitor itu sendiri tidak muncul. Pada akhir tahun tujuh puluhan, program pertahanan rudal laser dibatasi karena adanya sejumlah masalah yang tidak dapat dipulihkan, dan kompleks Terra-3 terus digunakan dalam bentuk yang belum selesai.
Tujuan dari program Terra adalah untuk menciptakan kompleks laser yang menjanjikan untuk pertahanan rudal strategis, yang mampu mencakup target penting dari serangan menggunakan berbagai senjata. Tugas ini tidak diselesaikan, dan bahkan prototipe tidak selesai. Namun, pekerjaan penelitian dan pengembangan di "Terra" memungkinkan untuk secara serius memajukan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam negeri. Bagian penting dari perkembangan "Terra" kemudian menemukan aplikasi dalam proyek lain dari sistem laser untuk berbagai tujuan.
