Dalam beberapa tahun terakhir, pekerjaan aktif telah dilakukan di berbagai negara untuk membuat laser tempur. Senjata yang menjanjikan dari kelas ini diharapkan memiliki kinerja tinggi dan dapat memberikan dampak serius dalam menghadapi konflik bersenjata di masa depan. Beberapa keberhasilan telah dicapai di bidang sistem pertempuran laser, tetapi senjata semacam itu masih jauh dari penggunaan praktis. Para ilmuwan dan perancang hanya perlu memecahkan sejumlah masalah penting yang mencegah senjata laser masuk ke tentara. Sementara itu, di negara kita, beberapa proyek sistem laser telah dibuat, yang, agak mirip dengan senjata, sudah digunakan dalam praktik.
Pada awal tahun sembilan puluhan, Institut Troitsk untuk Penelitian Inovatif dan Fusion (SSC RF TRINITI) memulai pekerjaan penelitian yang bertujuan untuk menciptakan kompleks teknologi yang menjanjikan berdasarkan laser. Diasumsikan bahwa kompleks teknologi laser seluler (MLTK) dapat dengan cepat dikirim ke tempat yang diinginkan, dikerahkan dan disiapkan untuk bekerja, setelah itu akan dapat memotong berbagai objek dan struktur. Sistem seperti itu, seperti yang dikandung oleh penulis proyek, dapat digunakan untuk memecahkan berbagai masalah yang dihadapi oleh berbagai perusahaan. Pertama-tama, kompleks MLTK seharusnya digunakan untuk menghilangkan berbagai kecelakaan, dll. bekerja.
Pada akhir tahun sembilan puluhan, SSC RF TRINITY menyelesaikan pekerjaan pada dua proyek pertama. Dalam proyek MLTK-5 dan MLTK-50, beberapa ide dan pengembangan umum digunakan, namun kompleks ini berbeda dalam sejumlah parameter. Perbedaan utama mereka adalah pada jenis dan kekuatan laser. Laser kompleks MLTK-5 mengembangkan kekuatan 5 kilowatt, MLTK-50 - 50 kW. Dua kompleks teknologi laser seluler pertama menggunakan laser dari berbagai sistem. Kompleks yang kurang kuat dilengkapi dengan laser gas kontinu (media kerja adalah campuran karbon dioksida, neon, dan helium) dari sirkuit tertutup yang dipompa oleh pelepasan mandiri. Kompleks MLTK-50, pada gilirannya, menerima laser yang dikendalikan berkas elektron berdenyut berulang menggunakan campuran udara dan karbon dioksida sebagai media kerja.
Kompleks teknologi laser seluler "MLTK-50"
Uji lapangan MLTK-50 di tempat pembakaran untuk pemotongan jarak jauh struktur logam
Mobile laser complex MLTK-5 dibuat dalam bentuk beberapa unit yang dipasang pada semitrailer mobil (berat total sekitar 11 ton) dan cocok untuk transportasi yang relatif sederhana ke tempat penggunaan. Jika perlu, komponen kompleks dapat dengan cepat dikirim ke tempat yang tepat dan disiapkan untuk bekerja. Personel layanan yang terdiri dari 2-3 orang dapat menyiapkan instalasi untuk operasi dalam satu setengah hingga dua jam. Kemampuan MLTK-5 memungkinkan menghasilkan radiasi laser dengan kekuatan 0,5 hingga 5 kW dengan panjang gelombang 10,6 mikron. Mengkonsumsi sekitar 150 kW listrik (380 V, 50 Hz), kompleks MLTK-5 dapat memengaruhi objek pada jarak sekitar 30 meter. Waktu operasi laser berkelanjutan yang diizinkan mencapai 8-10 jam.
Tugas utama kompleks MLTK-5 adalah memotong dan mengelas berbagai struktur dari jarak jauh. Kekuatan laser yang digunakan memungkinkan untuk memberikan efek destruktif pada berbagai objek pada jarak beberapa puluh meter. Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa MLTK-5 dan sistem serupa dapat digunakan untuk melakukan tugas lain. Dengan demikian, kemungkinan pembersihan permukaan dari berbagai kontaminan telah diselidiki: endapan teknologi, cat, dll. menggunakan apa yang disebut. pengelupasan laser. Teknologi yang sama memungkinkan pembersihan permukaan air dari lapisan minyak. Dengan demikian, rentang tugas sebenarnya yang dapat diselesaikan menggunakan sistem laser seluler jauh lebih luas daripada yang terlihat pada pandangan pertama.
Pengembangan kompleks MLTK-50 dilakukan oleh Institut Troitsk untuk Penelitian Inovatif dan Fusion bekerja sama dengan Gazprom. Tugas utama dalam pengembangan proyek ini adalah pembuatan kompleks laser bergerak yang mampu memotong logam dan struktur beton bertulang. Sebuah teknik yang mampu memotong berbagai struktur pada jarak dari mereka diusulkan untuk digunakan dalam operasi darurat pada sumur gas atau minyak yang memancar.
Dasar untuk pengaturan MLTK-50 adalah laser yang dikendalikan berkas elektron berdenyut berulang, yang menggunakan campuran gas sebagai media kerja. Campuran terdiri dari udara atmosfer dengan penambahan 5% karbon dioksida. Campuran gas dipompa melalui ruang kerja dengan kecepatan sekitar 8 kg per detik. Dalam hal ini, aliran gas mengembangkan kecepatan hingga 50 m / s. Untuk memompa campuran gas pada kecepatan seperti itu, perlu untuk membuat pompa berdasarkan mesin pesawat seri. Unit turbin gas terletak sedemikian rupa sehingga ruang kerja laser berada di asupan udaranya. Sebuah laser 50-kilowatt dan peralatan terkait ditempatkan pada dua mobil semi-trailer. Yang pertama adalah dasar untuk laser itu sendiri dan teleskop dari sistem pemandu sinar. Semi-trailer kedua, pada gilirannya, membawa sistem pemompaan dan sejumlah komponen tambahan lainnya dari kompleks. Berat total dua semitrailer kompleks MLTK-50 mendekati 50 ton. Kompleks bergerak dapat diangkut dengan kereta api dalam wadah khusus.
Setibanya di tempat kerja, petugas layanan tiga orang dapat mempersiapkan kompleks MLTK-50 untuk bekerja dalam beberapa jam. Selama operasi, instalasi membutuhkan catu daya sekitar 750 kW. Sinar laser 50 kW dapat difokuskan pada jarak 20 hingga 80 meter dari kompleks. Laser kompleks dapat bekerja terus menerus selama tidak lebih dari 10 menit, setelah itu istirahat 20 menit diperlukan. Dalam mode ini, instalasi dapat memotong logam dan struktur beton bertulang, melakukan tugas yang diberikan. Gazprom telah menerima beberapa set sistem MLTK-50.
Kompleks teknologi laser seluler berikutnya dibuat untuk kepentingan perusahaan negara "Rosatom". Unit MLTK-2 dikembangkan tidak hanya untuk pemotongan jarak jauh dari berbagai struktur, tetapi juga untuk dekontaminasi permukaan. Kompleks MLTK-2 terdiri dari dua modul berukuran 2x2x2 meter, yang bersama-sama memiliki berat tidak lebih dari 2 ton. Laser serat 2 kW yang digunakan di kompleks ini dapat memotong bagian logam setebal 20 mm pada jarak sekitar 6 meter dari kepala optik keluaran. Dimungkinkan untuk membawa yang terakhir pada jarak beberapa puluh meter dari modul utama kompleks.
Diagram blok kompleks teknologi laser MLTK-20
Kompleks seluler MLTK-2 digunakan tidak hanya oleh Rosatom, tetapi juga oleh Pusat Penelitian Negara Federasi Rusia TRINITY. Pabrikan, setelah memodifikasi kompleks aslinya, membuat bagian untuk pemotongan logam komersial. Atas permintaan pelanggan, instalasi baru ini mampu memotong lembaran logam besi atau non-besi dengan ketebalan tidak lebih dari 14 mm.
Sistem MLTK-3 menjadi pengembangan lebih lanjut dari sistem laser seluler modular. Ini mencakup tiga sumber radiasi dengan kekuatan 1 kW sekaligus. Masing-masing sumber radiasi ini memiliki sistem pendinginnya sendiri. Radiasi yang dihasilkan dari tiga sumber ditransmisikan melalui kabel serat optik ke sistem beamforming dan positioning. Blok ini bertanggung jawab untuk menggabungkan beberapa sinar menjadi satu dan mengarahkannya ke objek yang diinginkan. Ciri khas kompleks MLTK-3 adalah arsitekturnya. Ini dibagi menjadi tujuh modul, masing-masing dengan berat tidak lebih dari 100 kg. Ini memfasilitasi transportasi dan penggunaan seluruh kompleks.
Kompleks laser seluler terbaru yang dibuat di Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research adalah MLTK-20, yang dikembangkan atas perintah Gazprom. Arsitekturnya menyerupai MLTK-3 yang dijelaskan di atas. MLTK-20 terdiri dari empat kontainer berukuran 2x2x2 meter dengan berat masing-masing sekitar dua ton. Tiga dari empat unit dilengkapi dengan laser serat ytterbium dengan daya yang dapat disesuaikan (dari 0,5 hingga 8 kW) dan sistem pendinginnya. Ketiga blok ini terhubung ke blok keempat menggunakan jalur serat optik. Blok keempat menampung teleskop pembentuk, sistem pemandu sinar, dan ruang kerja operator.
Kompleks teknologi laser MLTK-2
Dibutuhkan tidak lebih dari setengah jam untuk menyebarkan kompleks MLTK-20 setelah pengiriman ke tempat kerja. Selama waktu ini, petugas servis harus menyambungkan semua kabel dan menyalakan peralatan. Kabel serat optik yang digunakan di kompleks MLTK-20 memungkinkan penempatan balok dengan sumber radiasi pada jarak hingga 90 meter dari balok dengan teleskop pembentuk. Teleskop ini mampu memfokuskan sinar laser pada jarak 20 hingga 70 meter. Pada daya maksimum, kompleks MLTK-20 mampu memotong struktur logam dengan ketebalan lebih dari 50 mm. Tergantung pada ketebalan logam yang dipotong, kecepatan potong bisa mencapai dua meter per jam. Arsitektur modular memungkinkan kompleks MLTK-20 digunakan dalam berbagai konfigurasi. Tugas tertentu dapat dilakukan dengan satu unit dengan sumber radiasi dan satu dengan teleskop pembentuk. Selain itu, dimungkinkan untuk meningkatkan daya karena penggunaan unit tambahan dengan peralatan laser.
Pada tahun 2011, kompleks MLTK-20 menunjukkan "keterampilannya" beberapa kali. Jadi, pada bulan Mei, instalasi laser baru diuji di pusat pelatihan Dosang (wilayah Astrakhan), milik Gazprom. Program pengujian termasuk pemotongan jarak jauh dari fitting gas dengan ketebalan dinding 50 mm. Dari jarak 40 meter, kompleks laser berhasil memotong pipa sumur konvensional. Selain itu, tes ini menunjukkan kemungkinan pengoperasian kompleks laser setelah transportasi jarak jauh.
MLTK-20. Unit laser 1, 2, 3
Blok 4. Membentuk teleskop
Pada Juli 2011, kompleks MLTK-20 diuji dalam operasi perbaikan nyata. Diputuskan untuk mengirim instalasi ke Okrug Otonom Yamalo-Nenets, di mana kecelakaan terjadi di sumur No. 506 di ladang gas Tarkosalinskoye Barat. Setelah jalur sepanjang 4000 kilometer, kompleks laser dipasang di dekat sumur darurat dan segera mulai bekerja. Untuk melanjutkan pekerjaan menghilangkan kecelakaan itu, perlu membongkar struktur logam dengan berat total sekitar 240 ton, yang mencegah pekerja gas bekerja menggunakan peralatan standar. Radiasi termal yang kuat dari obor gas tidak memungkinkan untuk memasang teleskop pembentuk pada jarak yang disarankan tidak lebih dari 50 meter dari struktur yang rusak. Untuk itu, pekerjaan utama dilakukan dari jarak 70 meter. Dalam 30 jam, kompleks MLTK-20 memotong semua struktur yang diperlukan, setelah itu api mulai padam.
Seperti yang Anda lihat, kompleks teknologi laser seluler dari keluarga MLTK, yang dikembangkan oleh Institut Troitsk untuk Penelitian Inovatif dan Fusion, telah dengan jelas menunjukkan keefektifannya, dan mereka melakukan ini tidak hanya selama pengujian, tetapi juga dalam pekerjaan nyata untuk menghilangkan api di sebuah sumur gas. Perlu dicatat bahwa kompleks MLTK adalah murni pembangunan sipil, tidak dimaksudkan untuk penggunaan militer. Kekuatan sistem ini tidak cukup untuk mencapai target dengan cepat pada jarak yang jauh, yang, bagaimanapun, hampir tidak berpengaruh pada keefektifannya dalam melakukan tugas yang dirancang untuknya. Mungkin perkembangan proyek ini di masa depan akan digunakan untuk membuat laser tempur, tetapi dalam bentuknya saat ini, sistem keluarga MLTK memiliki tujuan yang murni damai.
Fitting gas setelah pemotongan laser pemisahan (ketebalan dinding 50 mm)
Unit teleskop diperpanjang pada jarak 50 meter dari objek
Kelanjutan pemotongan laser setelah memisahkan penyumbatan
Tulang rusuk derek yang dipotong laser
Flensa cerat sumur yang dicukur
