Sejak awal, laser telah dilihat sebagai senjata dengan potensi untuk merevolusi pertempuran. Sejak pertengahan abad ke-20, laser telah menjadi bagian integral dari film fiksi ilmiah, senjata tentara super, dan kapal antarbintang.
Namun, seperti yang sering terjadi dalam praktik, pengembangan laser daya tinggi mengalami kesulitan teknis yang besar, yang mengarah pada fakta bahwa hingga saat ini ceruk utama laser militer telah menjadi penggunaannya dalam sistem penunjukan pengintaian, penargetan, dan target. Namun demikian, pekerjaan pembuatan laser tempur di negara-negara terkemuka di dunia praktis tidak berhenti, program untuk penciptaan generasi baru senjata laser saling menggantikan.
Sebelumnya, kami memeriksa beberapa tahapan dalam pengembangan laser dan pembuatan senjata laser, serta tahapan pengembangan dan situasi saat ini dalam pembuatan senjata laser untuk angkatan udara, senjata laser untuk pasukan darat dan pertahanan udara., senjata laser untuk angkatan laut. Saat ini, intensitas program untuk pembuatan senjata laser di berbagai negara sangat tinggi sehingga tidak ada keraguan bahwa mereka akan segera muncul di medan perang. Dan melindungi diri Anda dari senjata laser tidak akan semudah yang dipikirkan beberapa orang, setidaknya itu tidak mungkin dilakukan dengan perak.
Jika Anda melihat lebih dekat pada pengembangan senjata laser di negara asing, Anda akan melihat bahwa sebagian besar sistem laser modern yang diusulkan diimplementasikan berdasarkan serat dan laser solid-state. Selain itu, sebagian besar, sistem laser ini dirancang untuk memecahkan masalah taktis. Daya keluaran mereka saat ini berkisar dari 10 kW hingga 100 kW, tetapi di masa depan dapat ditingkatkan menjadi 300-500 kW. Di Rusia, praktis tidak ada informasi tentang pekerjaan pembuatan laser tempur kelas taktis, kami akan berbicara tentang alasan mengapa ini terjadi di bawah.
Pada 1 Maret 2018, Presiden Rusia Vladimir Putin, dalam pesannya kepada Majelis Federal, bersama dengan sejumlah sistem senjata terobosan lainnya, mengumumkan kompleks pertempuran laser Peresvet (BLK), ukuran dan tujuan yang dimaksudkan yang menyiratkan penggunaannya untuk menyelesaikan tugas-tugas strategis.
Kompleks Peresvet dikelilingi oleh tabir kerahasiaan. Karakteristik jenis senjata terbaru lainnya (kompleks Belati, Avangard, Zircon, Poseidon) disuarakan sampai tingkat tertentu, yang sebagian memungkinkan untuk menilai tujuan dan efektivitasnya. Pada saat yang sama, tidak ada informasi spesifik tentang kompleks laser Peresvet yang diberikan: baik jenis laser yang dipasang, maupun sumber energinya. Dengan demikian, tidak ada informasi tentang kapasitas kompleks, yang, pada gilirannya, tidak memungkinkan kita untuk memahami kemampuan sebenarnya dan tujuan serta sasaran yang ditetapkan untuknya.
Radiasi laser dapat diperoleh dalam lusinan, bahkan mungkin ratusan cara. Jadi metode apa untuk mendapatkan radiasi laser yang diterapkan di BLK "Peresvet" Rusia terbaru? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kami akan mempertimbangkan berbagai versi Peresvet BLK dan memperkirakan tingkat kemungkinan penerapannya.
Informasi di bawah ini adalah asumsi penulis berdasarkan informasi dari sumber terbuka yang diposting di Internet
BLK "Peresvet". Eksekusi nomor 1. Laser serat, solid state, dan cair
Seperti disebutkan di atas, tren utama dalam pembuatan senjata laser adalah pengembangan kompleks berbasis serat optik. Mengapa ini terjadi? Karena mudah untuk mengukur kekuatan instalasi laser berdasarkan laser serat. Menggunakan paket modul 5-10 kW, dapatkan radiasi 50-100 kW pada output.
Dapatkah Peresvet BLK dilaksanakan berdasarkan teknologi ini? Kemungkinan besar tidak demikian. Alasan utama untuk ini adalah bahwa selama tahun-tahun perestroika, pengembang terkemuka laser serat, Asosiasi Ilmiah dan Teknis IRE-Polyus, "melarikan diri" dari Rusia, atas dasar di mana perusahaan transnasional IPG Photonics Corporation dibentuk, terdaftar di AS dan sekarang menjadi pemimpin dunia dalam industri laser serat berdaya tinggi. Bisnis internasional dan tempat utama pendaftaran IPG Photonics Corporation menyiratkan kepatuhannya yang ketat terhadap undang-undang AS, yang, mengingat situasi politik saat ini, tidak menyiratkan transfer teknologi penting ke Rusia, yang, tentu saja, termasuk teknologi untuk menciptakan high- laser daya.
Dapatkah laser serat dikembangkan di Rusia oleh organisasi lain? Mungkin, tetapi tidak mungkin, atau sementara ini adalah produk berdaya rendah. Laser serat adalah produk komersial yang menguntungkan; oleh karena itu, tidak adanya laser serat domestik berdaya tinggi di pasaran kemungkinan besar menunjukkan ketidakhadirannya yang sebenarnya.
Situasinya mirip dengan laser solid-state. Agaknya, dari semua ini, lebih sulit untuk menerapkan solusi batch; namun, itu mungkin, dan di luar negeri ini adalah solusi paling luas kedua setelah laser serat. Informasi tentang laser solid-state industri berdaya tinggi yang dibuat di Rusia tidak dapat ditemukan. Pekerjaan pada laser solid-state sedang dilakukan di Institute of Laser Physics Research RFNC-VNIIEF (ILFI), sehingga secara teoritis laser solid-state dapat dipasang di Peresvet BLK, tetapi dalam praktiknya ini tidak mungkin, karena pada awalnya sampel senjata laser yang lebih kompak kemungkinan besar akan muncul atau instalasi eksperimental.
Ada lebih sedikit informasi tentang laser cair, meskipun ada informasi bahwa laser perang cair sedang dikembangkan (apakah dikembangkan, tetapi ditolak?) Di AS sebagai bagian dari program HELLADS (Sistem Pertahanan Area Laser Cair Energi Tinggi, "Sistem pertahanan berdasarkan laser cair berenergi tinggi"). Agaknya laser cair memiliki keunggulan mampu mendinginkan, namun efisiensi (efisiensi) lebih rendah dibandingkan laser solid-state.
Pada tahun 2017, muncul informasi tentang penempatan tender Institut Penelitian Polyus untuk bagian integral dari pekerjaan penelitian (R&D), yang tujuannya adalah untuk membuat kompleks laser seluler untuk memerangi kendaraan udara tak berawak (UAV) berukuran kecil di kondisi siang dan senja. Kompleks harus terdiri dari sistem pelacakan dan pembangunan jalur penerbangan target, memberikan penunjukan target untuk sistem panduan radiasi laser, yang sumbernya akan berupa laser cair. Yang menarik adalah persyaratan yang ditentukan dalam pernyataan kerja tentang pembuatan laser cair, dan pada saat yang sama persyaratan untuk keberadaan laser serat daya di kompleks. Entah itu salah cetak, atau laser serat jenis baru dengan media aktif cair dalam serat telah dikembangkan (dikembangkan), yang menggabungkan keunggulan laser cair dalam hal kenyamanan pendinginan dan laser serat dalam menggabungkan emitor paket.
Keuntungan utama dari laser serat, solid-state dan cair adalah kekompakannya, kemungkinan peningkatan kekuatan batch dan kemudahan integrasi ke dalam berbagai kelas senjata. Semua ini tidak seperti laser "Peresvet" BLK, yang jelas dikembangkan bukan sebagai modul universal, tetapi sebagai solusi yang dibuat "dengan satu tujuan, sesuai dengan satu konsep."Oleh karena itu, kemungkinan penerapan BLK "Peresvet" dalam Versi No. 1 berdasarkan serat, laser solid-state dan cair dapat dinilai rendah
BLK "Peresvet". Eksekusi nomor 2. Laser gas-dinamis dan kimia
Laser dinamis gas dan kimia dapat dianggap sebagai solusi usang. Kerugian utama mereka adalah kebutuhan akan sejumlah besar komponen habis pakai yang diperlukan untuk mempertahankan reaksi, yang memastikan penerimaan radiasi laser. Namun demikian, laser kimialah yang paling berkembang dalam perkembangan tahun 70-an - 80-an abad XX.
Rupanya, untuk pertama kalinya, kekuatan radiasi berkelanjutan lebih dari 1 megawatt diperoleh di Uni Soviet dan AS pada laser dinamis-gas, yang operasinya didasarkan pada pendinginan adiabatik massa gas panas yang bergerak dengan kecepatan supersonik.
Di Uni Soviet, sejak pertengahan 70-an abad XX, kompleks laser udara A-60 dikembangkan berdasarkan pesawat Il-76MD, mungkin dipersenjatai dengan laser RD0600 atau analognya. Awalnya, kompleks itu dimaksudkan untuk memerangi balon melayang otomatis. Sebagai senjata, sebuah gas-dinamis CO-laser kelas megawatt yang dikembangkan oleh Biro Desain Khimavtomatika (KBKhA) akan dipasang. Sebagai bagian dari pengujian, keluarga sampel bangku GDT dibuat dengan daya radiasi dari 10 hingga 600 kW. Kerugian dari GDT adalah panjang gelombang radiasi panjang 10,6 m, yang memberikan divergensi difraksi yang tinggi dari sinar laser.
Bahkan kekuatan radiasi yang lebih tinggi diperoleh dengan laser kimia berdasarkan deuterium fluorida dan dengan laser oksigen-yodium (yodium) (COIL). Secara khusus, dalam kerangka program Inisiatif Pertahanan Strategis (SDI) di Amerika Serikat, laser kimia berbasis deuterium fluorida dengan kekuatan beberapa megawatt telah dibuat; dalam kerangka Pertahanan Rudal Anti-Balistik Nasional AS (NMD).), kompleks penerbangan Boeing ABL (AirBorne Laser) dengan laser oksigen-yodium dengan kekuatan urutan 1 megawatt.
VNIIEF telah menciptakan dan menguji laser kimia berdenyut paling kuat di dunia pada reaksi fluor dengan hidrogen (deuterium), mengembangkan laser berdenyut berulang dengan energi radiasi beberapa kJ per pulsa, tingkat pengulangan pulsa 1-4 Hz, dan divergensi radiasi mendekati batas difraksi dan efisiensi sekitar 70% (tertinggi dicapai untuk laser).
Pada periode 1985 hingga 2005. laser dikembangkan pada reaksi non-rantai fluor dengan hidrogen (deuterium), di mana sulfur heksafluorida SF6 digunakan sebagai zat yang mengandung fluor, disosiasi dalam pelepasan listrik (laser fotodissosiasi?). Untuk memastikan operasi laser jangka panjang dan aman dalam mode berdenyut berulang, instalasi dengan siklus tertutup untuk mengubah campuran kerja telah dibuat. Kemungkinan memperoleh divergensi radiasi mendekati batas difraksi, tingkat pengulangan pulsa hingga 1200 Hz dan daya radiasi rata-rata beberapa ratus watt ditampilkan.
Laser gas-dinamis dan kimia memiliki kelemahan yang signifikan, dalam sebagian besar solusi perlu untuk memastikan pengisian kembali stok "amunisi", yang seringkali terdiri dari komponen mahal dan beracun. Hal ini juga diperlukan untuk membersihkan gas keluaran yang dihasilkan dari pengoperasian laser. Secara umum, sulit untuk menyebut laser gas-dinamis dan kimia sebagai solusi yang efektif, itulah sebabnya sebagian besar negara telah beralih ke pengembangan laser serat, solid-state, dan cair.
Jika kita berbicara tentang laser berdasarkan reaksi non-rantai fluor dengan deuterium, terdisosiasi dalam pelepasan listrik, dengan siklus tertutup untuk mengubah campuran kerja, maka pada tahun 2005 kekuatan urutan 100 kW diperoleh, tidak mungkin bahwa selama ini mereka dapat dibawa ke tingkat megawatt.
Berkenaan dengan Peresvet BLK, masalah pemasangan laser gas-dinamis dan kimia di atasnya cukup kontroversial. Di satu sisi, ada perkembangan signifikan di Rusia pada laser ini. Informasi muncul di Internet tentang pengembangan versi yang lebih baik dari kompleks penerbangan A 60 - A 60M dengan laser 1 MW. Dikatakan juga tentang penempatan kompleks "Peresvet" di kapal induk ", yang mungkin merupakan sisi kedua dari medali yang sama. Artinya, pada awalnya mereka dapat membuat kompleks darat yang lebih kuat berdasarkan laser gas-dinamis atau kimia, dan sekarang, mengikuti jalan yang sulit, memasangnya di kapal induk.
Penciptaan "Peresvet" dilakukan oleh spesialis pusat nuklir di Sarov, di Pusat Nuklir Federal Rusia - Institut Penelitian Fisika Eksperimental Seluruh Rusia (RFNC-VNIIEF), di Institut Penelitian Fisika Laser yang telah disebutkan, yang, antara lain, mengembangkan laser gas-dinamis dan oksigen-yodium …
Di sisi lain, apa pun yang dikatakan orang, laser gas-dinamis dan kimia adalah solusi teknis yang sudah ketinggalan zaman. Selain itu, informasi secara aktif beredar tentang keberadaan sumber energi nuklir di Peresvet BLK untuk menyalakan laser, dan di Sarov mereka lebih terlibat dalam penciptaan teknologi terobosan terbaru, yang sering dikaitkan dengan energi nuklir.
Berdasarkan hal tersebut di atas, dapat diasumsikan bahwa kemungkinan penerapan Peresvet BLK dalam Eksekusi No. 2 atas dasar gas-dinamis dan laser kimia dapat diperkirakan sedang
Laser yang dipompa nuklir
Pada akhir 1960-an, pekerjaan dimulai di Uni Soviet untuk membuat laser pompa nuklir berdaya tinggi. Pada awalnya, spesialis dari VNIIEF, I. A. E. Kurchatov dan Institut Penelitian Fisika Nuklir, Universitas Negeri Moskow. Kemudian mereka bergabung dengan ilmuwan dari MEPHI, VNIITF, IPPE dan pusat lainnya. Pada tahun 1972, VNIIEF mengeksitasi campuran helium dan xenon dengan fragmen fisi uranium menggunakan reaktor berdenyut VIR 2.
Pada tahun 1974-1976. percobaan sedang dilakukan di reaktor TIBR-1M, di mana daya radiasi laser sekitar 1-2 kW. Pada tahun 1975, berdasarkan reaktor berdenyut VIR-2, instalasi laser dua saluran LUNA-2 dikembangkan, yang masih beroperasi pada tahun 2005, dan kemungkinan masih berfungsi. Pada tahun 1985, laser neon dipompa untuk pertama kalinya di dunia di fasilitas LUNA-2M.
Pada awal 1980-an, para ilmuwan VNIIEF, untuk membuat elemen laser nuklir yang beroperasi dalam mode berkelanjutan, mengembangkan dan memproduksi modul laser 4 saluran LM-4. Sistem ini tereksitasi oleh fluks neutron dari reaktor BIGR. Durasi pembangkitan ditentukan oleh durasi pulsa iradiasi reaktor. Untuk pertama kalinya di dunia, penguat cw dalam laser yang dipompa nuklir ditunjukkan dalam praktik dan efisiensi metode sirkulasi gas transversal ditunjukkan. Daya radiasi laser sekitar 100 W.
Pada tahun 2001, unit LM-4 ditingkatkan dan menerima penunjukan LM-4M / BIGR. Pengoperasian perangkat laser nuklir multi-elemen dalam mode kontinu ditunjukkan setelah 7 tahun konservasi fasilitas tanpa mengganti elemen optik dan bahan bakar. Instalasi LM-4 dapat dianggap sebagai prototipe laser reaktor (RL), yang memiliki semua kualitasnya, kecuali kemungkinan reaksi berantai nuklir mandiri.
Pada tahun 2007, alih-alih modul LM-4, modul laser delapan saluran LM-8 dioperasikan, di mana penambahan berurutan empat dan dua saluran laser disediakan.
Reaktor laser adalah perangkat otonom yang menggabungkan fungsi sistem laser dan reaktor nuklir. Zona aktif reaktor laser adalah satu set sejumlah sel laser yang ditempatkan dengan cara tertentu dalam matriks moderator neutron. Jumlah sel laser dapat berkisar dari ratusan hingga beberapa ribu. Jumlah total uranium berkisar antara 5-7 kg hingga 40-70 kg, dimensi linier 2-5 m.
Di VNIIEF, perkiraan awal dibuat dari energi utama, parameter fisik nuklir, teknis, dan operasional dari berbagai versi reaktor laser dengan daya laser dari 100 kW ke atas, yang beroperasi dari sepersekian detik hingga mode kontinu. Kami mempertimbangkan reaktor laser dengan akumulasi panas di inti reaktor dalam peluncuran, yang durasinya dibatasi oleh pemanasan inti yang diizinkan (radar kapasitas panas) dan radar berkelanjutan dengan penghilangan energi panas di luar inti.
Agaknya, reaktor laser dengan daya laser dari urutan 1 MW harus berisi sekitar 3000 sel laser.
Di Rusia, pekerjaan intensif pada laser yang dipompa nuklir dilakukan tidak hanya di VNIIEF, tetapi juga di Perusahaan Kesatuan Negara Federal “Pusat Ilmiah Negara Federasi Rusia - Institut Fisika dan Teknik Tenaga dinamai A. I. Leipunsky”, sebagaimana dibuktikan oleh paten RU 2502140 untuk pembuatan“Instalasi laser-reaktor dengan pemompaan langsung oleh fragmen fisi”.
Spesialis dari Pusat Penelitian Negara Federasi Rusia IPPE telah mengembangkan model energi dari sistem laser reaktor berdenyut - penguat kuantum optik yang dipompa nuklir (OKUYAN).
Mengingat pernyataan Wakil Menteri Pertahanan Rusia Yuri Borisov dalam wawancara tahun lalu dengan surat kabar Krasnaya Zvezda, kita dapat mengatakan bahwa Peresvet BLK tidak dilengkapi dengan reaktor nuklir berukuran kecil yang memasok laser dengan listrik, tetapi dengan laser reaktor, di mana energi fisi diubah secara langsung menjadi radiasi laser.
Keraguan hanya muncul dari usulan tersebut untuk menempatkan Peresvet BLK di pesawat. Tidak peduli bagaimana Anda memastikan keandalan pesawat pengangkut, selalu ada risiko kecelakaan dan kecelakaan pesawat dengan hamburan bahan radioaktif berikutnya. Namun, ada kemungkinan ada cara untuk mencegah penyebaran bahan radioaktif saat pembawa jatuh. Ya, dan kami sudah memiliki reaktor terbang di rudal jelajah, petrel.
Berdasarkan hal tersebut di atas, dapat diasumsikan bahwa kemungkinan penerapan Peresvet BLK dalam versi 3 berdasarkan laser yang dipompa nuklir dapat diperkirakan tinggi
Tidak diketahui apakah laser yang dipasang berdenyut atau kontinu. Dalam kasus kedua, waktu operasi laser yang berkelanjutan dan jeda yang harus dilakukan di antara mode operasi dipertanyakan. Mudah-mudahan, Peresvet BLK memiliki reaktor laser kontinu, yang waktu pengoperasiannya hanya dibatasi oleh suplai refrigeran, atau tidak dibatasi jika pendinginan dilakukan dengan cara lain.
Dalam hal ini, daya optik keluaran Peresvet BLK dapat diperkirakan pada kisaran 1-3 MW dengan prospek meningkat menjadi 5-10 MW. Hampir tidak mungkin untuk mengenai hulu ledak nuklir bahkan dengan laser seperti itu, tetapi pesawat terbang, termasuk kendaraan udara tak berawak, atau rudal jelajah cukup. Dimungkinkan juga untuk memastikan kekalahan hampir semua pesawat ruang angkasa yang tidak terlindungi di orbit rendah, dan mungkin merusak elemen sensitif pesawat ruang angkasa di orbit yang lebih tinggi.
Dengan demikian, target pertama untuk Peresvet BLK mungkin adalah elemen optik sensitif dari satelit peringatan serangan rudal AS, yang dapat bertindak sebagai elemen pertahanan rudal jika terjadi serangan mendadak AS yang melucuti senjata.
kesimpulan
Seperti yang kami katakan di awal artikel, ada banyak cara untuk mendapatkan radiasi laser. Selain yang dibahas di atas, ada jenis laser lain yang dapat digunakan secara efektif dalam urusan militer, misalnya, laser elektron bebas, di mana dimungkinkan untuk memvariasikan panjang gelombang pada rentang yang luas hingga sinar-X lunak. radiasi dan yang hanya membutuhkan banyak energi listrik yang dihasilkan oleh reaktor nuklir berukuran kecil. Laser semacam itu sedang dikembangkan secara aktif untuk kepentingan Angkatan Laut AS. Namun, penggunaan laser elektron bebas di Peresvet BLK tidak mungkin, karena saat ini praktis tidak ada informasi tentang pengembangan laser jenis ini di Rusia, selain partisipasi Rusia dalam program sinar-X Eropa. laser elektron bebas.
Perlu dipahami bahwa penilaian probabilitas menggunakan solusi ini atau itu dalam Peresvet BLK diberikan agak bersyarat: hanya adanya informasi tidak langsung yang diperoleh dari sumber terbuka tidak memungkinkan perumusan kesimpulan dengan tingkat keandalan yang tinggi.
