Program penelitian laser berenergi tinggi untuk kepentingan pertahanan rudal / kompleks ilmiah dan eksperimental. Gagasan menggunakan laser berenergi tinggi untuk menghancurkan rudal balistik pada tahap akhir hulu ledak dirumuskan pada tahun 1964 oleh NG Basov dan ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Pada musim gugur 1965, N. G. Basov, direktur ilmiah VNIIEF Yu. B. Khariton, wakil direktur GOI untuk karya ilmiah E. N. Tsarevsky dan kepala perancang biro desain Vympel G. V. Kisunko mengirim catatan kepada Komite Sentral CPSU. tentang kemungkinan mendasar mengenai hulu ledak rudal balistik dengan radiasi laser dan mengusulkan untuk menggunakan program eksperimental yang sesuai. Proposal tersebut disetujui oleh Komite Sentral CPSU dan program kerja untuk pembuatan unit penembakan laser untuk tugas-tugas pertahanan rudal, yang disiapkan bersama oleh OKB Vympel, FIAN dan VNIIEF, disetujui oleh keputusan pemerintah pada tahun 1966.
Usulan tersebut didasarkan pada studi LPI tentang laser photodissociation (PDL) energi tinggi berdasarkan iodida organik dan usulan VNIIEF tentang "pemompaan" PDL "dengan cahaya gelombang kejut kuat yang dibuat dalam gas inert oleh ledakan." Institut Optik Negara (GOI) juga telah bergabung dalam pekerjaan ini. Program ini dinamai "Terra-3" dan disediakan untuk pembuatan laser dengan energi lebih dari 1 MJ, serta pembuatan kompleks laser penembakan ilmiah dan eksperimental (NEC) 5N76 atas dasar mereka di tempat pelatihan Balkhash, di mana ide sistem laser untuk pertahanan rudal akan diuji dalam kondisi alami. N. G. Basov ditunjuk sebagai pengawas ilmiah program "Terra-3".
Pada tahun 1969, dari Biro Desain Vympel, tim SKB berpisah, atas dasar itulah Biro Desain Pusat Luch (kemudian NPO Astrofisika) dibentuk, yang dipercayakan untuk mengimplementasikan program Terra-3.
Sisa-sisa konstruksi 41 / 42B dengan kompleks pencari laser 5H27 dari kompleks penembakan "Terra-3" 5H76, foto 2008
Kompleks eksperimental ilmiah "Terra-3" menurut ide-ide Amerika. Di Amerika Serikat, diyakini bahwa kompleks itu dimaksudkan untuk target anti-satelit dengan transisi ke pertahanan rudal di masa depan. Gambar tersebut pertama kali dipresentasikan oleh delegasi Amerika pada pembicaraan Jenewa pada tahun 1978. Pemandangan dari tenggara.
Teleskop TG-1 dari pencari laser LE-1, situs uji Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Program Terra-3 termasuk:
- Penelitian dasar di bidang fisika laser;
- Pengembangan teknologi laser;
- Pengembangan dan pengujian "mesin" laser eksperimental "besar";
- Studi interaksi radiasi laser yang kuat dengan bahan dan penentuan kerentanan peralatan militer;
- Studi propagasi radiasi laser yang kuat di atmosfer (teori dan eksperimen);
- Penelitian tentang optik laser dan bahan optik dan pengembangan teknologi optik "daya";
- Bekerja di bidang laser mulai;
- Pengembangan metode dan teknologi untuk panduan sinar laser;
- Penciptaan dan pembangunan lembaga dan perusahaan ilmiah, desain, produksi dan pengujian baru;
- Pelatihan mahasiswa sarjana dan pascasarjana di bidang fisika dan teknologi laser.
Bekerja di bawah program Terra-3 yang dikembangkan dalam dua arah utama: jangkauan laser (termasuk masalah pemilihan target) dan penghancuran laser hulu ledak rudal balistik. Pengerjaan program didahului oleh pencapaian berikut: pada tahun 1961.ide sebenarnya untuk membuat laser fotodisosiasi muncul (Rautian dan Sobelman, FIAN), dan pada tahun 1962, studi rentang laser dimulai di OKB Vympel bersama dengan FIAN, dan juga diusulkan untuk menggunakan radiasi gelombang kejut depan untuk optik. pemompaan laser (Krokhin, FIAN, 1962 G.). Pada tahun 1963, Biro Desain Vympel mulai mengembangkan proyek untuk pencari laser LE-1. Setelah dimulainya pekerjaan pada program Terra-3, tahapan berikut telah dilalui selama beberapa tahun:
- 1965 - eksperimen dengan laser fotodisosiasi energi tinggi (VFDL) dimulai, kekuatan 20 J tercapai (FIAN dan VNIIEF);
- 1966 - energi pulsa 100 J diperoleh dengan VFDL;
- 1967 - diagram skema dari pencari laser eksperimental LE-1 (OKB "Vympel", FIAN, GOI) dipilih;
- 1967 - energi pulsa 20 KJ diperoleh dengan VFDL;
- 1968 - energi pulsa 300 KJ diperoleh dengan VFDL;
- 1968 - pekerjaan dimulai pada program untuk mempelajari efek radiasi laser pada objek dan kerentanan material, program selesai pada tahun 1976;
- 1968 - penelitian dan pembuatan laser HF, CO2, CO berenergi tinggi dimulai (FIAN, Luch - Astrofisika, VNIIEF, GOI, dll.), pekerjaan selesai pada tahun 1976.
- 1969 - dengan VFDL menerima energi dalam pulsa sekitar 1 MJ;
- 1969 - pengembangan pencari LE-1 selesai dan dokumentasi dirilis;
- 1969 - pengembangan laser photodissociation (PDL) dengan pemompaan dengan radiasi pelepasan listrik dimulai;
- 1972 - untuk melakukan pekerjaan eksperimental pada laser (di luar program "Terra-3") diputuskan untuk membuat pusat penelitian antar departemen OKB "Raduga" dengan jangkauan laser (kemudian - CDB "Astrofisika").
- 1973 - produksi industri VFDL dimulai - FO-21, F-1200, FO-32;
- 1973 - di lokasi uji Sary-Shagan, pemasangan kompleks laser eksperimental dengan pencari LE-1 dimulai, pengembangan dan pengujian LE-1 dimulai;
- 1974 - penambah SRS dari seri AZ dibuat (FIAN, "Luch" - "Astrofisika");
- 1975 - PDL yang dipompa dengan listrik yang kuat telah dibuat, daya - 90 KJ;
- 1976 - laser CO2 elektro-ionisasi 500 kW dibuat (Luch - Astrofisika, FIAN);
- 1978 - LE-1 locator berhasil diuji, tes dilakukan pada pesawat, hulu ledak rudal balistik dan satelit;
- 1978 - atas dasar Biro Desain Pusat "Luch" dan MNIC OKB "Raduga", NPO "Astrofisika" dibentuk (di luar program "Terra-3"), Direktur Jenderal - IV Ptitsyn, Desainer Umum - ND Ustinov (putra D. F. Ustinov).
Kunjungan Menteri Pertahanan Uni Soviet D. F. Ustinov dan akademisi A. P. Aleksandrov ke OKB "Raduga", akhir 1970-an. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
FIAN menyelidiki fenomena baru di bidang optik laser nonlinier - pembalikan muka gelombang radiasi. Ini adalah penemuan besar
memungkinkan di masa depan dalam pendekatan yang benar-benar baru dan sangat sukses untuk memecahkan sejumlah masalah dalam fisika dan teknologi laser berdaya tinggi, terutama masalah pembentukan sinar yang sangat sempit dan bidikannya yang sangat presisi pada target. Untuk pertama kalinya, dalam program Terra-3, spesialis dari VNIIEF dan FIAN mengusulkan untuk menggunakan pembalikan muka gelombang untuk menargetkan dan mengirimkan energi ke target.
Pada tahun 1994, NG Basov, menjawab pertanyaan tentang hasil program laser Terra-3, mengatakan: “Ya, kami dengan tegas menetapkan bahwa tidak ada yang dapat menembak jatuh
hulu ledak rudal balistik dengan sinar laser, dan kami telah membuat kemajuan besar dalam laser ….
Akademisi E. Velikhov berbicara di dewan ilmiah dan teknis. Di baris pertama, dalam warna abu-abu muda, AM Prokhorov adalah pengawas ilmiah program "Omega". Akhir 1970-an. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Subprogram dan arah penelitian "Terra-3":
Kompleks 5N26 dengan pencari laser LE-1 di bawah program Terra-3:
Kemungkinan potensi pencari laser untuk memberikan akurasi pengukuran posisi target yang sangat tinggi dipelajari di Biro Desain Vympel sejak 1962. -Komisi Industri (MIC, badan pemerintah kompleks industri militer USSR) disajikan sebuah proyek untuk membuat locator laser eksperimental untuk pertahanan rudal, yang menerima nama kode LE-1. Keputusan untuk membuat instalasi eksperimental di lokasi uji Sary-Shagan dengan jangkauan hingga 400 km disetujui pada September 1963. Pada tahun 1964-1965. proyek ini sedang dikembangkan di Biro Desain Vympel (laboratorium G. E. Tikhomirov). Desain sistem optik radar dilakukan oleh Institut Optik Negara (laboratorium P. P. Zakharov). Pembangunan fasilitas dimulai pada akhir 1960-an.
Proyek ini didasarkan pada karya FIAN pada penelitian dan pengembangan laser ruby. Pencari itu seharusnya mencari target dalam waktu singkat di "bidang kesalahan" radar, yang memberikan penunjukan target ke pencari laser, yang membutuhkan kekuatan rata-rata yang sangat tinggi dari pemancar laser pada waktu itu. Pilihan terakhir dari struktur locator menentukan kondisi kerja sebenarnya pada laser ruby, parameter yang dapat dicapai yang dalam praktiknya ternyata jauh lebih rendah daripada yang diasumsikan semula: daya rata-rata satu laser alih-alih yang diharapkan 1 kW pada tahun-tahun itu sekitar 10 W. Eksperimen yang dilakukan di laboratorium N. G. Basov di Institut Fisika Lebedev menunjukkan bahwa meningkatkan daya dengan memperkuat sinyal laser secara berurutan dalam rangkaian (kaskade) penguat laser, seperti yang dibayangkan pada awalnya, hanya mungkin hingga tingkat tertentu. Radiasi yang terlalu kuat menghancurkan kristal laser itu sendiri. Kesulitan juga muncul terkait dengan distorsi termo-optik radiasi dalam kristal. Dalam hal ini, perlu dipasang di radar bukan hanya satu, tetapi 196 laser yang beroperasi secara bergantian pada frekuensi 10 Hz dengan energi per pulsa 1 J. Daya radiasi rata-rata total dari pemancar laser multisaluran locator adalah sekitar 2 kW. Hal ini menyebabkan komplikasi yang signifikan dari skema, yang multipath baik ketika memancarkan dan mendaftarkan sinyal. Itu perlu untuk membuat perangkat optik berkecepatan tinggi presisi tinggi untuk pembentukan, pengalihan, dan panduan 196 sinar laser, yang menentukan bidang pencarian di ruang target. Dalam perangkat penerima locator, array 196 PMT yang dirancang khusus digunakan. Tugas itu diperumit oleh kesalahan yang terkait dengan sistem optik-mekanik bergerak berukuran besar dari teleskop dan sakelar optik-mekanis dari locator, serta dengan distorsi yang ditimbulkan oleh atmosfer. Panjang total jalur optik locator mencapai 70 m dan mencakup ratusan elemen optik - lensa, cermin, dan pelat, termasuk yang bergerak, yang keselarasan timbal baliknya harus dijaga dengan akurasi tertinggi.
Mentransmisikan laser dari LE-1 locator, situs uji Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Bagian dari jalur optik dari pencari laser LE-1, situs uji Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Pada tahun 1969, proyek LE-1 dipindahkan ke Biro Desain Pusat Luch dari Kementerian Industri Pertahanan Uni Soviet. ND Ustinov ditunjuk sebagai kepala desainer LE-1. 1970-1971 pengembangan LE-1 locator selesai secara keseluruhan. Kerja sama yang luas dari perusahaan industri pertahanan mengambil bagian dalam pembuatan locator: dengan upaya LOMO dan pabrik Leningrad "Bolshevik", teleskop parameter kompleks TG-1 untuk LE-1 telah dibuat, kepala perancang teleskop tersebut adalah BK Ionesiani (LOMO). Teleskop ini dengan diameter cermin utama 1,3 m memberikan kualitas optik sinar laser yang tinggi ketika beroperasi pada kecepatan dan percepatan ratusan kali lebih tinggi daripada teleskop astronomi klasik. Banyak unit radar baru diciptakan: pemindaian presisi kecepatan tinggi dan sistem switching untuk mengontrol sinar laser, fotodetektor, pemrosesan sinyal elektronik dan unit sinkronisasi, dan perangkat lainnya. Kontrol locator otomatis menggunakan teknologi komputer; locator terhubung ke stasiun radar poligon menggunakan jalur transmisi data digital.
Dengan partisipasi Biro Desain Pusat Geofizika (D. M. Khorol), pemancar laser dikembangkan, yang mencakup 196 laser yang sangat canggih pada waktu itu, sistem untuk pendinginan dan catu dayanya. Untuk LE-1, produksi kristal ruby laser berkualitas tinggi, kristal KDP nonlinier, dan banyak elemen lainnya diatur. Selain ND Ustinov, pengembangan LE-1 dipimpin oleh OA Ushakov, G. E. Tikhomirov dan S. V. Bilibin.
Kepala kompleks industri militer USSR di tempat pelatihan Sary-Shagan, 1974. Di tengah dengan kacamata - Menteri Industri Pertahanan USSR SA Zverev, ke kiri - Menteri Pertahanan AA Grechko dan wakilnya Yepishev, kedua dari kiri - NG. Bass. (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO "Astrofisika". Presentasi. 2009).
Kepala kompleks industri pertahanan Uni Soviet di situs LE-1, 1974. Di tengah di baris pertama - Menteri Pertahanan A. A. Grechko, di sebelah kanannya - N. G. Basov, saat itu - Menteri Industri Pertahanan USSR S. A. Zverev… (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Pembangunan fasilitas dimulai pada tahun 1973. Pada tahun 1974, pekerjaan penyesuaian selesai dan pengujian fasilitas dengan teleskop TG-1 dari pencari LE-1 dimulai. Pada tahun 1975, selama pengujian, lokasi yang meyakinkan dari target tipe pesawat terbang pada jarak 100 km tercapai, dan pekerjaan dimulai di lokasi hulu ledak rudal balistik dan satelit. 1978-1980 Dengan bantuan LE-1, pengukuran lintasan presisi tinggi dan panduan rudal, hulu ledak, dan objek luar angkasa dilakukan. Pada tahun 1979, pencari laser LE-1 sebagai alat untuk pengukuran lintasan yang akurat diterima untuk pemeliharaan bersama unit militer 03080 (GNIIP No. 10 dari Kementerian Pertahanan Uni Soviet, Sary-Shagan). Untuk pembuatan pencari LE-1 pada tahun 1980, karyawan Biro Desain Pusat Luch dianugerahi Hadiah Lenin dan Negara Uni Soviet. Pekerjaan aktif pada pencari LE-1, termasuk. dengan modernisasi beberapa sirkuit elektronik dan peralatan lainnya, berlanjut hingga pertengahan 1980-an. Pekerjaan dilakukan untuk memperoleh informasi non-koordinat tentang objek (informasi tentang bentuk objek, misalnya). Pada 10 Oktober 1984, pencari laser 5N26 / LE-1 mengukur parameter target - pesawat ruang angkasa Challenger yang dapat digunakan kembali (AS) - lihat bagian Status di bawah untuk detail lebih lanjut.
Pencari TTX 5N26 / LE-1:
Jumlah laser di jalur - 196 pcs.
Panjang jalur optik - 70 m
Rata-rata daya satuan - 2 kW
Rentang locator - 400 km (sesuai proyek)
Akurasi penentuan koordinat:
- menurut jangkauan - tidak lebih dari 10 m (menurut proyek)
- di ketinggian - beberapa detik busur (menurut proyek)
Di bagian kiri citra satelit tanggal 29 April 2004, bangunan kompleks 5N26 dengan LE-1 locator, di kiri bawah radar Argun. Situs ke-38 poligon Sary-Shagan
Teleskop TG-1 dari pencari laser LE-1, situs uji Sary-Shagan (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Teleskop TG-1 dari pencari laser LE-1, situs uji Sary-Shagan (Polskikh SD, Goncharova GV SSC RF FSUE NPO Astrofizika. Presentasi. 2009).
Investigasi laser yodium photodissociation (VFDL) di bawah program "Terra-3".
Laser photodissociation laboratorium (PDL) pertama dibuat pada tahun 1964 oleh J. V. Kasper dan GS Pimentel. Karena analisis menunjukkan bahwa penciptaan laser ruby super kuat yang dipompa oleh lampu flash ternyata tidak mungkin, kemudian pada tahun 1965 N. G. Basov dan O. N. ide untuk menggunakan radiasi berkekuatan tinggi dan berenergi tinggi dari shock depan di xenon sebagai sumber radiasi. Juga diasumsikan bahwa hulu ledak rudal balistik akan dikalahkan karena efek reaktif dari penguapan cepat di bawah pengaruh laser dari bagian cangkang hulu ledak. PDL tersebut didasarkan pada ide fisik yang dirumuskan kembali pada tahun 1961 oleh SG Rautian dan IISobelman, yang menunjukkan secara teoritis bahwa adalah mungkin untuk memperoleh atom atau molekul tereksitasi dengan fotodisosiasi molekul yang lebih kompleks ketika mereka disinari dengan kuat (non-laser) fluks ringan… Bekerja pada FDL eksplosif (VFDL) sebagai bagian dari program "Terra-3" diluncurkan bekerja sama dengan FIAN (VS Zuev, teori VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, eksperimen dengan VFDL), Biro Desain Pusat "Luch" dengan partisipasi Pemerintah Indonesia, GIPH dan perusahaan lainnya. Dalam waktu singkat, jalan dilalui dari prototipe kecil dan menengah ke sejumlah sampel VFDL energi tinggi yang unik yang diproduksi oleh perusahaan industri. Fitur dari kelas laser ini adalah sekali pakai - laser PKS meledak selama operasi, hancur total.
Diagram skematis operasi VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Percobaan pertama dengan PDL, yang dilakukan pada tahun 1965-1967, memberikan hasil yang sangat menggembirakan, dan pada akhir tahun 1969 di VNIIEF (Sarov) di bawah kepemimpinan S. B. menguji PDL dengan energi pulsa ratusan ribu joule, yaitu sekitar 100 kali lebih tinggi daripada laser yang dikenal pada tahun-tahun itu. Tentu saja, pembuatan yodium PDLs dengan energi yang sangat tinggi tidak dapat segera dilakukan. Berbagai versi desain laser telah diuji. Langkah menentukan dalam penerapan desain yang dapat diterapkan yang cocok untuk memperoleh energi radiasi tinggi dibuat pada tahun 1966, ketika, sebagai hasil dari mempelajari data eksperimen, ditunjukkan bahwa proposal dari ilmuwan FIAN dan VNIIEF (1965) untuk menghilangkan dinding kuarsa yang memisahkan sumber radiasi pompa dan lingkungan aktif dapat diterapkan. Desain umum laser secara signifikan disederhanakan dan direduksi menjadi cangkang dalam bentuk tabung, di dalam atau di dinding luar di mana muatan ledakan memanjang berada, dan di ujungnya ada cermin resonator optik. Pendekatan ini memungkinkan untuk merancang dan menguji laser dengan diameter rongga kerja lebih dari satu meter dan panjang puluhan meter. Laser ini dirakit dari bagian standar dengan panjang sekitar 3 m.
Agak kemudian (sejak 1967), tim dinamika gas dan laser yang dipimpin oleh VK Orlov, yang dibentuk di Biro Desain Vympel dan kemudian dipindahkan ke Biro Desain Pusat Luch, berhasil terlibat dalam penelitian dan desain PDL yang dipompa secara eksplosif.. Selama pekerjaan, lusinan masalah dipertimbangkan: dari fisika perambatan gelombang kejut dan cahaya dalam media laser hingga teknologi dan kompatibilitas bahan dan pembuatan alat dan metode khusus untuk mengukur parameter tinggi- radiasi laser daya. Ada juga masalah teknologi ledakan: pengoperasian laser membutuhkan gelombang kejut yang sangat "halus" dan lurus. Masalah ini terpecahkan, muatan dirancang dan metode untuk meledakkannya dikembangkan, yang memungkinkan untuk mendapatkan bagian depan gelombang kejut yang halus. Penciptaan VFDL ini memungkinkan untuk memulai eksperimen untuk mempelajari efek radiasi laser intensitas tinggi pada bahan dan struktur target. Pekerjaan kompleks pengukuran disediakan oleh Institut Optik Negara (I. M. Belousova).
Situs uji untuk laser VFD VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Pengembangan model untuk Biro Desain Pusat VFDL "Luch" di bawah kepemimpinan V. K. Orlov (dengan partisipasi VNIIEF):
- FO-32 - pada tahun 1967 energi pulsa 20 KJ diperoleh dengan VFDL yang dipompa bahan peledak, produksi komersial VFDL FO-32 dimulai pada tahun 1973;
Laser VFD FO-32 (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
- FO-21 - pada tahun 1968, untuk pertama kalinya dengan VFDL dengan pemompaan eksplosif, energi dalam pulsa 300 KJ diperoleh, dan juga pada tahun 1973 produksi industri VFDL FO-21 dimulai;
- F-1200 - pada tahun 1969, untuk pertama kalinya dengan VFDL yang dipompa secara eksplosif, energi pulsa 1 megajoule diperoleh. Pada tahun 1971, desain selesai dan pada tahun 1973 produksi industri VFDL F-1200 dimulai;
Mungkin, prototipe laser F-1200 VFD adalah laser megajoule pertama, dirakit di VNIIEF, 1969 (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dari sejarah penciptaan laser energi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011) …
WFDL yang sama, tempat dan waktu yang sama. Pengukuran menunjukkan bahwa ini adalah bingkai yang berbeda.
TTX VFDL:
Investigasi laser menggunakan hamburan Raman (SRS) di bawah program Terra-3:
Hamburan radiasi dari VFDL pertama tidak memuaskan - dua kali lipat lebih tinggi dari batas difraksi, yang mencegah pengiriman energi melalui jarak yang signifikan. Pada tahun 1966, NG Basov dan II Sobel'man dan rekan kerja mengusulkan untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan skema dua tahap - laser penggabung hamburan Raman dua tahap (laser Raman), dipompa oleh beberapa laser VFDL dengan "buruk" penyebaran. Efisiensi tinggi dari laser Raman dan homogenitas tinggi dari media aktifnya (gas cair) memungkinkan untuk menciptakan sistem laser dua tahap yang sangat efisien. Penelitian laser Raman diawasi oleh EM Zemskov (Biro Desain Pusat Luch). Setelah meneliti fisika laser Raman di FIAN dan VNIIEF, "tim" dari Biro Desain Pusat Luch pada tahun 1974-1975. berhasil dilakukan di situs uji Sary-Shagan di Kazakhstan serangkaian percobaan dengan sistem 2 kaskade seri "AZ" (FIAN, "Luch" - kemudian "Astrofisika"). Mereka harus menggunakan optik besar yang terbuat dari silika leburan yang dirancang khusus untuk memastikan ketahanan radiasi dari cermin keluaran laser Raman. Sebuah sistem raster multi-cermin digunakan untuk memasangkan radiasi dari laser VFDL ke laser Raman.
Kekuatan laser Raman AZh-4T mencapai 10 kJ per pulsa, dan pada tahun 1975 laser Raman oksigen cair AZh-5T dengan kekuatan pulsa 90 kJ, bukaan 400 mm, dan efisiensi 70% diuji. Hingga 1975, laser AZh-7T seharusnya digunakan di kompleks Terra-3.
SRS-laser pada oksigen cair AZh-5T, 1975. Bukaan keluar laser terlihat di depan. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Sistem raster multi-cermin digunakan untuk memasukkan radiasi VDFL ke laser Raman (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser energi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Optik kaca dihancurkan oleh radiasi laser Raman. Diganti dengan optik kuarsa kemurnian tinggi (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Studi tentang efek radiasi laser pada bahan di bawah program "Terra-3":
Program penelitian ekstensif telah dilakukan untuk menyelidiki efek radiasi laser energi tinggi pada berbagai objek. Sampel baja, berbagai sampel optik, dan berbagai objek terapan digunakan sebagai "target". Secara umum, B. V. Zamyshlyaev memimpin arah studi tentang dampak pada objek, dan A. M. Bonch-Bruevich memimpin arah penelitian tentang kekuatan radiasi optik. Pengerjaan program dilakukan dari tahun 1968 hingga 1976.
Dampak radiasi VEL pada elemen kelongsong (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Sampel baja setebal 15 cm Paparan laser solid-state. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Pengaruh radiasi VEL pada optik (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Dampak laser CO2 berenergi tinggi pada pesawat model, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Studi laser pelepasan listrik energi tinggi di bawah program "Terra-3":
PDL pelepasan listrik yang dapat digunakan kembali membutuhkan sumber arus listrik berdenyut yang sangat kuat dan ringkas. Sebagai sumber seperti itu, diputuskan untuk menggunakan generator magnet eksplosif, yang pengembangannya dilakukan oleh tim VNIIEF yang dipimpin oleh A. I. Pavlovsky untuk tujuan lain. Perlu dicatat bahwa A. D. Sakharov juga merupakan asal mula karya-karya ini. Generator magnet eksplosif (atau disebut generator magneto-cumulative), sama seperti laser PD konvensional, dihancurkan selama operasi ketika muatannya meledak, tetapi biayanya berkali-kali lebih rendah daripada biaya laser. Generator magnet eksplosif, yang dirancang khusus untuk laser fotodisosiasi kimia pelepasan listrik oleh A. I. Pavlovsky dan rekan, berkontribusi pada penciptaan pada tahun 1974 laser eksperimental dengan energi radiasi per pulsa sekitar 90 kJ. Tes laser ini selesai pada tahun 1975.
Pada tahun 1975, sekelompok desainer di Biro Desain Pusat Luch, yang dipimpin oleh VK Orlov, mengusulkan untuk meninggalkan laser WFD eksplosif dengan skema dua tahap (SRS) dan menggantinya dengan laser PD pelepasan listrik. Ini membutuhkan revisi dan penyesuaian berikutnya dari proyek kompleks. Seharusnya menggunakan laser FO-13 dengan energi pulsa 1 mJ.
Laser pelepasan listrik besar yang dirakit oleh VNIIEF.
Investigasi laser yang dikendalikan berkas elektron berenergi tinggi di bawah program "Terra-3":
Bekerja pada laser frekuensi-pulsa 3D01 dari kelas megawatt dengan ionisasi oleh berkas elektron dimulai di Biro Desain Pusat "Luch" atas inisiatif dan dengan partisipasi NG Basov dan kemudian berputar ke arah yang terpisah di OKB "Raduga " (nanti - GNIILTs "Raduga") di bawah kepemimpinan G. G. Dolgova-Savelyeva. Dalam sebuah karya eksperimental pada tahun 1976 dengan laser CO2 yang dikendalikan berkas elektron, daya rata-rata sekitar 500 kW dicapai pada tingkat pengulangan hingga 200 Hz. Skema dengan loop dinamis gas "tertutup" digunakan. Kemudian, laser frekuensi-pulsa KS-10 yang ditingkatkan dibuat (Biro Desain Pusat "Astrofisika", NV Cheburkin).
Laser elektroionisasi frekuensi-pulsa 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Kompleks pemotretan ilmiah dan eksperimental 5N76 "Terra-3":
Pada tahun 1966, Biro Desain Vympel di bawah kepemimpinan OA Ushakov memulai pengembangan rancangan desain untuk kompleks poligon eksperimental Terra-3. Pekerjaan pada rancangan desain berlanjut hingga 1969. Insinyur militer NN Shakhonsky adalah pengawas langsung pengembangan struktur. Penyebaran kompleks direncanakan di situs pertahanan rudal di Sary-Shagan. Kompleks itu dimaksudkan untuk melakukan eksperimen tentang penghancuran hulu ledak rudal balistik dengan laser berenergi tinggi. Proyek kompleks itu berulang kali diperbaiki pada periode 1966 hingga 1975. Sejak 1969, desain kompleks Terra-3 telah dilakukan oleh Biro Desain Pusat Luch di bawah kepemimpinan MG Vasin. Kompleks itu seharusnya dibuat menggunakan laser Raman dua tahap dengan laser utama yang terletak pada jarak yang cukup jauh (sekitar 1 km) dari sistem pemandu. Ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam laser VFD, ketika memancarkan, seharusnya menggunakan hingga 30 ton bahan peledak, yang dapat berdampak pada keakuratan sistem panduan. Itu juga perlu untuk memastikan tidak adanya aksi mekanis dari fragmen laser PKS. Radiasi dari laser Raman ke sistem pemandu seharusnya ditransmisikan melalui saluran optik bawah tanah. Seharusnya menggunakan laser AZh-7T.
Pada tahun 1969, di GNIIP No. 10 dari Kementerian Pertahanan Uni Soviet (unit militer 03080, tempat pelatihan pertahanan rudal Sary-Shagan) di situs No. 38 (unit militer 06544), pembangunan fasilitas untuk pekerjaan eksperimental pada topik laser dimulai. Pada tahun 1971, pembangunan kompleks dihentikan sementara karena alasan teknis, tetapi pada tahun 1973, mungkin setelah menyesuaikan proyek, dilanjutkan kembali.
Alasan teknis (menurut sumbernya - Zarubin PV "Academician Basov …") terdiri dari fakta bahwa pada panjang gelombang mikron radiasi laser hampir tidak mungkin untuk memfokuskan sinar ke area yang relatif kecil. Itu. jika target berada pada jarak lebih dari 100 km, maka divergensi sudut alami radiasi laser optik di atmosfer sebagai akibat hamburan adalah 0,0001 derajat. Ini didirikan di Institut Optik Atmosfer di Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet di Tomsk, yang dibuat khusus untuk memastikan implementasi program pembuatan senjata laser, yang dipimpin oleh Acad. V. E. Zuev. Dari sini dapat disimpulkan bahwa tempat radiasi laser pada jarak 100 km akan memiliki diameter minimal 20 meter, dan kerapatan energi di atas area 1 cm persegi pada total energi sumber laser 1 MJ akan lebih kecil. dari 0,1 J / cm 2. Ini terlalu sedikit - untuk menabrak roket (untuk membuat lubang 1 cm2 di dalamnya, mengurangi tekanan), diperlukan lebih dari 1 kJ / cm2. Dan jika awalnya seharusnya menggunakan laser VFD pada kompleks, kemudian setelah mengidentifikasi masalah dengan memfokuskan sinar, para pengembang mulai condong ke penggunaan laser penggabung dua tahap berdasarkan hamburan Raman.
Perancangan sistem pembinaan dilakukan oleh Pemerintah Indonesia (P. P. Zakharov) bersama LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Dukungan putar presisi tinggi dibuat di pabrik Bolshevik. Drive presisi tinggi dan gearbox bebas serangan balik untuk bantalan slewing dikembangkan oleh Central Research Institute of Automation and Hydraulics dengan partisipasi dari Bauman Moscow State Technical University. Jalur optik utama sepenuhnya dibuat pada cermin dan tidak mengandung elemen optik transparan yang dapat dihancurkan oleh radiasi.
Pada tahun 1975, sekelompok desainer di Biro Desain Pusat Luch, yang dipimpin oleh VK Orlov, mengusulkan untuk meninggalkan laser WFD eksplosif dengan skema dua tahap (SRS) dan menggantinya dengan laser PD pelepasan listrik. Ini membutuhkan revisi dan penyesuaian berikutnya dari proyek kompleks. Seharusnya menggunakan laser FO-13 dengan energi pulsa 1 mJ. Pada akhirnya, fasilitas dengan laser tempur tidak pernah selesai dan dioperasikan. Dibangun dan digunakan hanya sistem bimbingan kompleks.
Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet BV Bunkin (NPO Almaz) ditunjuk sebagai perancang umum pekerjaan eksperimental di "objek 2506" (kompleks "Omega" senjata pertahanan anti-pesawat - CWS PSO), di "objek 2505" (CWS ABM dan PKO "Terra -3 ") - Anggota yang Sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet ND Ustinov (" Biro Desain Pusat "Luch"). Pengawas ilmiah - Wakil Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet EP Velikhov. Dari unit militer 03080 oleh menganalisis fungsi prototipe pertama alat laser PSO dan pertahanan rudal dipimpin oleh kepala departemen ke-4 departemen ke-1, insinyur-letnan kolonel GISemenikhin. Dari GUMO ke-4 sejak 1976, kontrol pengembangan dan pengujian senjata dan peralatan militer dengan prinsip fisik baru menggunakan laser dilakukan oleh kepala departemen, yang menjadi pemenang Hadiah Lenin 1980 untuk siklus kerja ini, Kolonel YV Rubanenko. Konstruksi sedang berlangsung di "objek 2505" ("Terra- 3"), pertama-tama, pada posisi kontrol dan penembakan (KOP) 5Ж16К dan di zona "G" dan " D ". Sudah pada November 1973, operasi tempur eksperimental pertama dilakukan di KOP. bekerja dalam kondisi TPA. Pada tahun 1974, untuk meringkas pekerjaan yang dilakukan pada pembuatan senjata pada prinsip-prinsip fisik baru, sebuah pameran diselenggarakan di tempat pengujian di "Zona G" yang menunjukkan alat-alat terbaru yang dikembangkan oleh seluruh industri USSR di daerah ini. Pameran ini dikunjungi oleh Menteri Pertahanan Uni Soviet Marsekal Uni Soviet A. A. Yunani. Pekerjaan pertempuran dilakukan menggunakan generator khusus. Awak tempur dipimpin oleh Letnan Kolonel I. V. Nikulin. Untuk pertama kalinya di lokasi pengujian, target seukuran koin lima kopek terkena laser dari jarak dekat.
Desain awal kompleks Terra-3 pada tahun 1969, desain akhir pada tahun 1974 dan volume komponen kompleks yang diimplementasikan. (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di Uni Soviet. Presentasi. 2011).
Keberhasilan mencapai pekerjaan yang dipercepat pada penciptaan kompleks laser tempur eksperimental 5N76 "Terra-3". Kompleks ini terdiri dari gedung 41 / 42V (gedung selatan, kadang-kadang disebut "situs ke-41"), yang menampung pusat komando dan komputasi berdasarkan tiga komputer M-600, pencari laser yang akurat 5N27 - analog dari LE-1 / 5N26 laser locator (lihat di atas), sistem transmisi data, sistem waktu universal, sistem peralatan teknis khusus, komunikasi, pensinyalan. Pekerjaan pengujian pada fasilitas ini dilakukan oleh departemen ke-5 dari kompleks pengujian ke-3 (kepala departemen, Kolonel I. V. Nikulin). Namun, pada kompleks 5N76, hambatannya adalah keterlambatan dalam pengembangan generator khusus yang kuat untuk penerapan karakteristik teknis kompleks tersebut. Diputuskan untuk memasang modul generator eksperimental (simulator dengan laser CO2?) Dengan karakteristik yang dicapai untuk menguji algoritma pertempuran. Untuk modul ini perlu dibangun gedung 6A (gedung selatan-utara, kadang disebut "Terra-2") tidak jauh dari gedung 41 / 42B. Masalah generator khusus tidak pernah terpecahkan. Struktur untuk laser tempur didirikan di utara "Situs 41", sebuah terowongan dengan komunikasi dan sistem transmisi data mengarah ke sana, tetapi pemasangan laser tempur tidak dilakukan.
Instalasi laser rentang eksperimental terdiri dari laser aktual (ruby - susunan 19 laser ruby dan laser CO2), sistem panduan dan kurungan sinar, kompleks informasi yang dirancang untuk memastikan pengoperasian sistem panduan, serta laser locator 5H27 presisi tinggi, dirancang untuk penentuan tujuan koordinat yang akurat. Kemampuan 5N27 memungkinkan tidak hanya untuk menentukan jangkauan ke target, tetapi juga untuk mendapatkan karakteristik yang akurat di sepanjang lintasannya, bentuk objek, ukurannya (informasi non-koordinat). Dengan bantuan 5N27, pengamatan objek luar angkasa dilakukan. Kompleks melakukan tes pada efek radiasi pada target, mengarahkan sinar laser ke target. Dengan bantuan kompleks, penelitian dilakukan untuk mengarahkan sinar laser berdaya rendah ke target aerodinamis dan untuk mempelajari proses propagasi sinar laser di atmosfer.
Pengujian sistem panduan dimulai pada 1976-1977, tetapi pengerjaan laser penembakan utama tidak meninggalkan tahap desain, dan setelah serangkaian pertemuan dengan Menteri Industri Pertahanan USSR SA Zverev, diputuskan untuk menutup Terra - 3". Pada tahun 1978, dengan persetujuan Kementerian Pertahanan Uni Soviet, program pembuatan kompleks "Terra-3" 5N76 secara resmi ditutup.
Instalasi tidak dioperasikan dan tidak berfungsi penuh, itu tidak menyelesaikan misi tempur. Konstruksi kompleks tidak sepenuhnya selesai - sistem panduan dipasang secara penuh, laser tambahan dari pencari sistem panduan dan simulator balok gaya dipasang. Pada tahun 1989, pekerjaan pada topik laser mulai berkurang. Pada tahun 1989, atas inisiatif Velikhov, instalasi Terra-3 ditunjukkan kepada sekelompok ilmuwan Amerika.
Skema konstruksi 41 / 42V dari kompleks "Terra-3" 5N76.
Bagian utama dari bangunan 41 / 42B dari kompleks "Terra-3" 5H76 adalah teleskop sistem panduan dan kubah pelindung, gambar diambil selama kunjungan ke fasilitas oleh delegasi Amerika, 1989.
Sistem panduan kompleks "Terra-3" dengan pencari laser (Zarubin PV, Polskikh SV Dari sejarah penciptaan laser berenergi tinggi dan sistem laser di USSR. Presentasi. 2011).
Status: Uni Soviet
- 1964 - N. G. Basov dan O. N. Krokhin merumuskan gagasan mengenai GS BR dengan laser.
- Musim gugur 1965 - surat kepada Komite Sentral CPSU tentang perlunya studi eksperimental pertahanan rudal laser.
- 1966 - awal pekerjaan di bawah program Terra-3.
- 10 Oktober 1984 - pencari laser 5N26 / LE-1 mengukur parameter target - pesawat ruang angkasa Challenger yang dapat digunakan kembali (AS). Pada musim gugur 1983, Marsekal Uni Soviet DF Ustinov menyarankan agar komandan Pasukan ABM dan PKO Yu Votintsev menggunakan kompleks laser untuk menemani "pesawat ulang-alik". Saat itu, tim yang terdiri dari 300 spesialis sedang melakukan perbaikan di kompleks tersebut. Hal ini dilaporkan oleh Yu Votintsev kepada Menteri Pertahanan. Pada 10 Oktober 1984, selama penerbangan ke-13 dari pesawat ulang-alik Challenger (AS), ketika orbit orbitnya terjadi di area situs uji Sary-Shagan, percobaan terjadi ketika instalasi laser beroperasi di deteksi mode dengan daya radiasi minimum. Ketinggian orbit pesawat ruang angkasa pada waktu itu adalah 365 km, jangkauan deteksi dan pelacakan miring adalah 400-800 km. Penunjukan target yang akurat dari instalasi laser dikeluarkan oleh kompleks pengukuran radar Argun.
Seperti yang dilaporkan awak Challenger kemudian, selama penerbangan di atas area Balkhash, kapal tiba-tiba memutuskan komunikasi, terjadi malfungsi peralatan, dan para astronot sendiri merasa tidak sehat. Orang Amerika mulai mengatasinya. Segera mereka menyadari bahwa para kru telah mengalami semacam pengaruh buatan dari Uni Soviet, dan mereka menyatakan protes resmi. Berdasarkan pertimbangan manusiawi, di masa depan, instalasi laser, dan bahkan bagian dari kompleks teknik radio di lokasi uji, yang memiliki potensi energi tinggi, tidak digunakan untuk mengawal Shuttles. Pada bulan Agustus 1989, bagian dari sistem laser yang dirancang untuk mengarahkan laser ke suatu objek diperlihatkan kepada delegasi Amerika.
