מערכות לייזר קרבות של ברית המועצות

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

מתחם מדעי וניסיוני "טרה-3" לפי רעיונות אמריקאים. בארצות הברית סברו כי המתחם מיועד למטרות אנטי-לווייניות עם מעבר להגנה מפני טילים בעתיד. הציור הוצג לראשונה על ידי המשלחת האמריקאית בשיחות ז'נבה ב-1978. מבט מדרום-מזרח.

הרעיון של שימוש בלייזר בעל אנרגיה גבוהה להשמדת ראשי נפץ של טילים בליסטיים בשלב הסופי גובש בשנת 1964 על ידי NG Basov ו-ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). בסתיו 1965 N. G. Basov, המנהל המדעי של VNIIEF Yu. B. Khariton, סגן מנהל ה-GOI לעבודה מדעית E. N. Tsarevsky והמעצב הראשי של משרד העיצוב Vympel G. V. Kisunko שלחו פתק לוועד המרכזי של CPSU. האפשרות הבסיסית לפגוע בראשי נפץ של טילים בליסטיים בקרינת לייזר והציעה לפרוס תוכנית ניסוי מתאימה. ההצעה אושרה על ידי הוועדה המרכזית של ה-CPSU ותוכנית העבודה על יצירת יחידת ירי לייזר למשימות הגנה מפני טילים, שהוכנה במשותף על ידי OKB Vympel, FIAN ו-VNIIEF, אושרה בהחלטת ממשלה ב-1966.

ההצעות התבססו על מחקר ה-LPI של לייזרים פוטו-דיסוציאציה עתירי אנרגיה (PDL) המבוססים על יודידים אורגניים ועל ההצעה של VNIIEF לגבי "שאיבה" של PDL עם "אור של גל הלם חזק שנוצר בגז אינרטי על ידי פיצוץ". גם המכון האופטי הממלכתי (GOI) הצטרף לעבודה. התוכנית קיבלה את השם "Terra-3" וסיפקה יצירת לייזרים באנרגיה של יותר מ-1 MJ, וכן יצירת מתחם לייזר ירי מדעי וניסיוני (NEC) 5N76 על בסיסם במגרש האימונים בלחש., שם היו אמורים להיבחן הרעיונות של מערכת לייזר להגנה מפני טילים בתנאים טבעיים. נ.ג. בסוב מונה למפקח המדעי של תכנית "טרה-3".

בשנת 1969 הפרידה לשכת התכנון של וימפל את צוות ה-SKB, שעל בסיסו הוקמה לשכת התכנון המרכזית של לוך (לימים NPO Astrophysics), שהופקדה על יישום תוכנית Terra-3.

העבודה במסגרת תוכנית Terra-3 התפתחה בשני כיוונים עיקריים: טווח לייזר (כולל בעיית בחירת מטרות) והשמדת לייזר של ראשי נפץ של טילים בליסטיים. לעבודה על התוכנית קדמו ההישגים הבאים: בשנת 1961 עלה הרעיון ליצור לייזרים פוטודיסוציאציה (ראוטיאן וסובלמן, FIAN) ובשנת 1962 החל מחקר מטווחי לייזר ב-OKB "Vympel" יחד עם FIAN, וזה היה גם הציע להשתמש בקרינה של גלי ההלם הקדמיים לשאיבה אופטית של לייזר (Krokhin, FIAN, 1962). בשנת 1963 החלה לשכת העיצוב של Vympel בפיתוח פרויקט איתור הלייזר LE-1.

FIAN חקרה תופעה חדשה בתחום אופטיקה לייזר לא ליניארית - היפוך חזית גל של קרינה. זוהי תגלית מרכזית

מותר בעתיד בגישה חדשה לחלוטין ומוצלחת מאוד לפתרון מספר בעיות בפיזיקה ובטכנולוגיה של לייזרים בעלי הספק גבוה, בעיקר הבעיות של יצירת קרן צרה במיוחד והכוונה האולטרה-מדויק שלה למטרה. בפעם הראשונה, בתוכנית Terra-3 הציעו מומחים מ-VNIIEF ו-FIAN להשתמש בהיפוך חזית גל כדי לכוון ולספק אנרגיה למטרה.

בשנת 1994, NG Basov, בתשובה לשאלה על תוצאות תוכנית הלייזר Terra-3, אמר: "ובכן, קבענו בתוקף שאף אחד לא יכול להפיל ראש נפץ של טיל בליסטי עם קרן לייזר, והשגנו התקדמות גדולה בתחום לייזרים…" בסוף שנות ה-90 הופסקה כל העבודות במתקני מתחם Terra-3.

תוכניות משנה וכיווני מחקר "טרה-3":

קומפלקס 5N26 עם איתור לייזר LE-1 תחת תוכנית Terra-3:

הפוטנציאל של מאתרי לייזר לספק דיוק גבוה במיוחד של מדידות מיקום יעד נחקר בלשכת העיצוב של Vympel, החל משנת 1962.כתוצאה מהמחקר שבוצע על ידי OKB Vympel, תוך שימוש בתחזיות של קבוצת NG Basov, מחקרים, בתחילת 1963, הוצג פרויקט לוועדה הצבאית-תעשייתית (המתחם הצבאי-תעשייתי, גוף הממשל הממלכתי של המתחם הצבאי-תעשייתי של ברית המועצות) ליצירת איתור לייזר ניסיוני עבור ABM, שקיבל את שם הקוד LE-1. בספטמבר 1963 אושרה ההחלטה ליצור מתקן ניסיוני באתר הניסוי שרי-שגן עם טווח של עד 400 ק"מ. הפרויקט פותח בלשכת העיצוב Vympel (מעבדת G. E. Tikhomirov). תכנון המערכות האופטיות של המכ"ם בוצע על ידי המכון האופטי הממלכתי (מעבדת P. P. Zakharov). בניית המתקן החלה בסוף שנות ה-60.

הפרויקט התבסס על עבודתה של FIAN על מחקר ופיתוח של לייזר רובי. המאתר היה אמור לחפש מטרות תוך זמן קצר ב"שדה השגיאה" של המכ"מים, מה שסיפק ייעוד מטרה לאיתור הלייזר, מה שדרש אז הספקים ממוצעים גבוהים מאוד של פולט הלייזר. הבחירה הסופית של מבנה האיתור קבעה את מצב העבודה האמיתי של לייזר אודם, שהפרמטרים הניתנים להשגה שלהם התבררו כנמוכים בהרבה מאלה שהניחו במקור: ההספק הממוצע של לייזר אחד במקום ה-1 הצפוי. קילוואט היה בערך 10 וואט באותן שנים. ניסויים שבוצעו במעבדה של N. G. Basov במכון הפיזיקלי של לבדב הראו שהגדלת ההספק על ידי הגברה רציפה של אות הלייזר בשרשרת (מפל) של מגברי לייזר, כפי שנחזה בתחילה, אפשרית רק עד לרמה מסוימת. קרינה חזקה מדי הרסה את גבישי הלייזר עצמם. התעוררו גם קשיים הקשורים לעיוותים תרמואופטיים של קרינה בגבישים.

בהקשר זה, היה צורך להתקין במכ ם לא אחד, אלא 196 לייזרים הפועלים לסירוגין בתדר של 10 הרץ עם אנרגיה לפולס של 1 J. עוצמת הקרינה הממוצעת הכוללת של משדר הלייזר הרב-ערוצי של האיתור היה בערך 2 קילוואט. זה הוביל לסיבוך משמעותי של התוכנית שלו, שהייתה מרובה מסלולים הן בעת פליטת אות והן ברישום. היה צורך ליצור מכשירים אופטיים בעלי דיוק גבוה ליצירת, מיתוג והכוונה של 196 קרני לייזר, שקבעו את שדה החיפוש במרחב היעד. במכשיר הקליטה של האיתור נעשה שימוש במערך של 196 PMT שתוכננו במיוחד. המשימה הייתה מסובכת על ידי שגיאות הקשורות למערכות אופטיות-מכניות נעות בגודל גדול של הטלסקופ ומתגים אופטיים-מכניים של האיתור, כמו גם עם עיוותים שהוכנסו על ידי האטמוספירה. האורך הכולל של הנתיב האופטי של המאתר הגיע ל-70 מ' וכלל מאות רבות של אלמנטים אופטיים - עדשות, מראות ולוחות, כולל נעים, שהיישור ההדדי היה צריך להישמר בדיוק הגבוה ביותר.

העברת לייזרים של האיתור LE-1, מגרש האימונים Sary-Shagan (צילומים של הסרט התיעודי "Beam Masters", 2009).

בשנת 1969, פרויקט LE-1 הועבר ללשכת העיצוב המרכזית של לוך של משרד ההגנה של ברית המועצות. ND אוסטינוב מונה למעצב הראשי של ה-LE-1. 1970-1971 הפיתוח של האיתור LE-1 הושלם כמכלול. שיתוף פעולה רחב של מפעלי התעשייה הביטחונית לקח חלק ביצירת האיתור: על ידי מאמצי LOMO ומפעל לנינגרד "בולשביקי", נוצר טלסקופ TG-1 עבור LE-1, ייחודי במונחים של סט פרמטרים., המעצב הראשי של הטלסקופ היה BK Ionesiani (LOMO). טלסקופ זה עם מראה ראשית בקוטר 1.3 מ' סיפק איכות אופטית גבוהה של קרן הלייזר כאשר פעל במהירויות ותאוצות גבוהות פי מאות מאלו של טלסקופים אסטרונומיים קלאסיים. נוצרו צמתי מכ"ם חדשים רבים: מערכות סריקה ומיתוג מדויקות במהירות גבוהה לשליטה בקרן הלייזר, גלאי צילום, יחידות עיבוד וסנכרון אותות אלקטרוניים והתקנים נוספים. השליטה באיתור הייתה אוטומטית באמצעות טכנולוגיית מחשב, האיתור חובר לתחנות המכ"ם של המצולע באמצעות קווי העברת נתונים דיגיטליים.

בהשתתפות לשכת העיצוב המרכזית של Geofizika (D. M. Khorol), פותח משדר לייזר שכלל 196 לייזרים שהיו מתקדמים מאוד באותה תקופה, מערכת לקירור ואספקת החשמל שלהם. עבור LE-1, אורגנה ייצור של גבישי אודם לייזר באיכות גבוהה, גבישי KDP לא ליניאריים ואלמנטים רבים אחרים. בנוסף ל-ND אוסטינוב, פיתוח LE-1 הובל על ידי OA Ushakov, G. E. Tikhomirov ו-S. V. Bilibin.

בניית המתקן החלה בשנת 1973. בשנת 1974 הסתיימו עבודות ההתאמה והחלו בדיקות של המתקן בטלסקופ TG-1 של האיתור LE-1. בשנת 1975, במהלך הניסויים, הושג מיקום בטוח של מטרה מסוג מטוס במרחק של 100 ק"מ, והחלה העבודה על מיקום ראשי נפץ של טילים בליסטיים ולוויינים. 1978-1980 בעזרת ה-LE-1 בוצעו מדידות מסלול והכוונה של טילים, ראשי נפץ וחפצי חלל ברמת דיוק גבוהה. בשנת 1979, איתור הלייזר LE-1 כאמצעי למדידת מסלול מדויקת התקבל לתחזוקה משותפת של יחידה צבאית 03080 (GNIIP מס' 10 של משרד ההגנה של ברית המועצות, סארי-שגן). על יצירת האיתור LE-1 בשנת 1980, עובדי לשכת העיצוב המרכזית של לוך זכו בפרסי לנין והמדינה של ברית המועצות. עבודה פעילה על האיתור LE-1, כולל. עם המודרניזציה של חלק מהמעגלים האלקטרוניים וציוד אחר, נמשכה עד אמצע שנות ה-80. נעשתה עבודה להשגת מידע לא-קואורדינאטי על חפצים (מידע על צורתם של חפצים, למשל). ב-10 באוקטובר 1984, מאתר הלייזר 5N26 / LE-1 מדד את הפרמטרים של המטרה - החללית הניתנת לשימוש חוזר צ'לנג'ר (ארה"ב) - ראה סעיף סטטוס למטה לפרטים נוספים.

איתור TTX5N26 / LE-1:

מספר הלייזרים בנתיב - 196 יח'.

אורך נתיב אופטי - 70 מ'

הספק ממוצע של המתקן - 2 קילוואט

טווח האיתור - 400 ק מ (לפי הפרויקט)

דיוק קביעת קואורדינטות:

- לפי טווח - לא יותר מ-10 מ' (לפי הפרויקט)

- בגובה - כמה שניות קשת (לפי הפרויקט)

טלסקופ TG-1 של איתור הלייזר LE-1, מגרש האימונים Sary-Shagan (מסגרת הסרט התיעודי "Beam Masters", 2009).

טלסקופ TG-1 של איתור הלייזר LE-1 - כיפת המגן זזה בהדרגה שמאלה, מגרש האימונים Sary-Shagan (מסגרת הסרט התיעודי "אדוני הקורה", 2009).

טלסקופ TG-1 של איתור לייזר LE-1 בעמדת עבודה, מגרש אימונים Sary-Shagan (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. מצגת. 2009).

חקירה של לייזרים יוד פוטו-דיסוציאציה (PFDL) במסגרת תוכנית "טרה-3"

הלייזר הראשון במעבדה פוטודיסוציאציה (PDL) נוצר בשנת 1964 על ידי J. V. קספר וג.ס. פימנטל. כי ניתוח הראה כי יצירת לייזר אודם סופר עוצמתי שנשאב ממנורת הבזק התבררה כבלתי אפשרית, ואז בשנת 1965 N. G. Basov ו- O. N. הרעיון להשתמש בקרינה בעוצמה גבוהה ובאנרגיה גבוהה של חזית ההלם. בקסנון כמקור קרינה. כמו כן, ההנחה הייתה שראש נפץ של טיל בליסטי יובס עקב ההשפעה התגובתית של אידוי מהיר בהשפעת הלייזר של חלק מפגז של ראש הנפץ. PDLs כאלה מבוססים על רעיון פיזיקלי שנוסח עוד ב-1961 על ידי SG Rautian ו-IISobel'man, שהראו באופן תיאורטי שניתן להשיג אטומים או מולקולות נרגשים על ידי פוטו-דיסוציאציה של מולקולות מורכבות יותר כאשר הם מוקרנים בעוצמה (לא- לייזר) שטף אור… העבודה על FDL (VFDL) כחלק מתוכנית "Terra-3" נפרסה בשיתוף פעולה של FIAN (VS Zuev, התיאוריה של VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, ניסויים עם VFDL), לשכת העיצוב המרכזית "Luch" עם ההשתתפות של GOI, GIPH ומפעלים אחרים. תוך זמן קצר, הדרך עברה מאבות טיפוס קטנים ובינוניים למספר דוגמאות VFDL ייחודיות בעלות אנרגיה גבוהה המיוצרות על ידי מפעלים תעשייתיים. תכונה של מחלקה זו של לייזרים הייתה החד פעמיות שלהם - לייזר VFD התפוצץ במהלך הפעולה, נהרס לחלוטין.

תרשים סכמטי של עבודתו של VFDL (Zarubin P. V., Polskikh S. V.מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר עתירי אנרגיה בברית המועצות. הַצָגָה. 2011).

הניסויים הראשונים עם PDL, שבוצעו בשנים 1965-1967, הניבו תוצאות מעודדות מאוד, ועד סוף 1969 ב-VNIIEF (Sarov) בהנהגתו של S. B. Kormer בהשתתפות מדענים מ-FIAN ו-GOI, ה-PDL שנבדקו עם אנרגיית דופק של מאות אלפי ג'אול, שהייתה גבוהה פי 100 בערך מזו של כל לייזר שידוע באותן שנים. כמובן, לא ניתן היה להגיע מיד ליצירת PDLs יוד בעלי אנרגיות גבוהות במיוחד. נבדקו גרסאות שונות של עיצוב לייזרים. צעד מכריע ביישום תכנון בר-ביצוע המתאים להשגת אנרגיות קרינה גבוהות נלקח בשנת 1966, כאשר, כתוצאה ממחקר של נתונים ניסויים, הוכח כי הצעתם של מדענים מ-FIAN ו-VNIIEF (1965) להסיר ניתן ליישם את קיר הקוורץ המפריד בין מקור קרינת המשאבה לסביבה הפעילה. העיצוב הכללי של הלייזר פושט משמעותית והצטמצם למעטפת בצורת צינור, שבתוכה או על הדופן החיצונית שלה נמצא מטען נפץ מוארך, ובקצותיו היו מראות של המהוד האופטי. גישה זו אפשרה לתכנן ולבדוק לייזרים בקוטר חלל עבודה של יותר ממטר ואורך של עשרות מטרים. לייזרים אלו הורכבו מקטעים סטנדרטיים באורך של כ-3 מ'.

מעט מאוחר יותר (מאז 1967), צוות של דינמיקה גז ולייזרים בראשות VK Orlov, שהוקם בלשכת התכנון וימפל, ולאחר מכן הועבר ללשכת העיצוב המרכזית של לוך, עסק בהצלחה במחקר ובתכנון של משאבת נפץ. PDL. במהלך העבודה נבחנו עשרות נושאים: מהפיזיקה של התפשטות גלי הלם ואור במדיום לייזר ועד לטכנולוגיה ותאימות של חומרים ויצירת כלים ושיטות מיוחדות למדידת פרמטרים של גבוה- קרינת לייזר כוח. היו גם בעיות של טכנולוגיית פיצוץ: פעולת הלייזר דרשה קבלת חזית "חלקה" וישרה במיוחד של גל ההלם. בעיה זו נפתרה, תוכננו מטענים ופותחו שיטות להפעלתם, שאפשרו להשיג את חזית הלם החלקה הנדרשת. יצירתם של VFDLs אלה אפשרה להתחיל בניסויים לחקור את ההשפעה של קרינת לייזר בעוצמה גבוהה על חומרים ומבני מטרה. העבודה של מתחם המדידה סופקה על ידי GOI (I. M. Belousova).

קרקע ניסוי עבור לייזרים VFD VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים באנרגיה גבוהה ומערכות לייזר בברית המועצות. מצגת. 2011).

מחקר של השפעת קרינת לייזר על חומרים במסגרת תוכנית "טרה-3":

בוצעה תוכנית מחקר מקיפה לחקור את ההשפעות של קרינת לייזר באנרגיה גבוהה על מגוון עצמים. דגימות פלדה, דגימות שונות של אופטיקה וחפצים מיושמים שונים שימשו כ"מטרות". באופן כללי, B. V. Zamyshlyaev עמד בראש כיוון המחקרים של ההשפעה על עצמים, ו- A. M. Bonch-Bruevich עמד בראש כיוון המחקר על חוזק הקרינה של אופטיקה. העבודה על התוכנית בוצעה מ-1968 עד 1976.

השפעת קרינת VEL על אלמנט החיפוי (Zarubin P. V., Polskikh S. V. מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר עתירות אנרגיה בברית המועצות. מצגת. 2011).

דגימת פלדה בעובי 15 ס מ. חשיפה ללייזר מוצק. (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר בעלות אנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).

השפעת קרינת VEL על אופטיקה (Zarubin P. V., Polskikh S. V. מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר עתירות אנרגיה בברית המועצות. מצגת. 2011).

השפעת לייזר CO2 עתיר אנרגיה על דגם מטוס, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר עתירות אנרגיה בברית המועצות. מצגת. 2011).

מחקר של לייזרים עם פריקה חשמלית באנרגיה גבוהה במסגרת תוכנית "טרה-3":

PDLs פריקה חשמלית לשימוש חוזר דרשו מקור זרם חשמלי פועם חזק וקומפקטי מאוד.כמקור כזה, הוחלט להשתמש בגנרטורים מגנטיים נפיצים, שפיתוחם בוצע על ידי צוות VNIIEF בראשות א.י. פבלובסקי למטרות נוספות. יצוין כי גם א.ד. סחרוב עמד בראש העבודות הללו. גנרטורים מגנטיים נפיצים (אחרת הם נקראים גנרטורים מגנטו מצטברים), בדיוק כמו לייזרים PD קונבנציונליים, נהרסים במהלך הפעולה כאשר המטען שלהם מתפוצץ, אך העלות שלהם נמוכה פי כמה מעלות הלייזר. גנרטורים נפץ-מגנטיים, שתוכננו במיוחד עבור לייזר פוטודיסוציאציה כימיים עם פריקה חשמלית על ידי A. I. Pavlovsky ועמיתיו, תרמו ליצירתו ב-1974 של לייזר ניסיוני עם אנרגיית קרינה לפולס של כ-90 קילו-ג'יי. הבדיקות של הלייזר הזה הושלמו ב-1975.

בשנת 1975, קבוצת מעצבים בלשכת העיצוב המרכזית של לוך, בראשות VK Orlov, הציעה לנטוש את לייזר WFD נפץ עם תכנית דו-שלבית (SRS) ולהחליפם בלייזרי PD עם פריקה חשמלית. זה הצריך את העדכון וההתאמה הבאה של פרויקט המתחם. זה היה אמור להשתמש בלייזר FO-13 עם אנרגיית דופק של 1 mJ.

לייזרים גדולים עם פריקה חשמלית שהורכבו על ידי VNIIEF. <

מחקר של לייזרים נשלטי קרן אלקטרונים באנרגיה גבוהה תחת תוכנית "טרה-3":

העבודה על לייזר תדר-פולס 3D01 בדרגת מגוואט עם יינון באמצעות קרן אלקטרונים החלה בלשכת התכנון המרכזית "לוך" ביוזמתה ובהשתתפות NG Basov ובהמשך הסתחררה לכיוון נפרד ב-OKB "Raduga". " (מאוחר יותר - GNIILTs "Raduga") בהנהגתו של G. G. Dolgova-Savelyeva. בעבודת ניסוי ב-1976 עם לייזר CO2 מבוקר קרן אלקטרונים, הושג הספק ממוצע של כ-500 קילוואט בקצב חזרות של עד 200 הרץ. נעשה שימוש בתכנית עם לולאת גז דינמית "סגורה". מאוחר יותר, נוצר לייזר תדר-פולס KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).

לייזר אלקטרו יינון תדר-פולס 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר בעלות אנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).

מתחם ירי מדעי וניסיוני 5N76 "Terra-3":

בשנת 1966 החלה לשכת העיצוב של Vympel בהנהגתו של OA Ushakov בפיתוח של טיוטת עיצוב עבור מתחם המצולע הניסיוני Terra-3. העבודה על התכנון המוקדם נמשכה עד 1969. המהנדס הצבאי NN Shakhonsky היה המפקח המיידי על פיתוח המבנים. פריסת המתחם תוכננה באתר ההגנה מפני טילים בשרי-שגן. המתחם נועד לביצוע ניסויים בהשמדת ראשי נפץ של טילים בליסטיים בלייזרים עתירי אנרגיה. פרויקט המתחם תוקן שוב ושוב בתקופה שבין 1966 ל-1975. מאז 1969, העיצוב של מתחם Terra-3 מבוצע על ידי לשכת העיצוב המרכזית של לוך בהנהגת MG Vasin. המתחם היה אמור להיווצר באמצעות לייזר ראמן דו-שלבי כאשר הלייזר הראשי ממוקם במרחק ניכר (כ-1 ק מ) ממערכת ההדרכה. זאת בשל העובדה שבלייזרי VFD, בעת פליטתו, הוא היה אמור להשתמש בעד 30 טון של חומר נפץ, מה שעלול להשפיע על דיוק מערכת ההכוונה. כמו כן, היה צורך להבטיח שאין השפעה מכנית של שברי לייזרים VFD. קרינה מלייזר רמאן למערכת ההדרכה הייתה אמורה להיות מועברת דרך ערוץ אופטי תת קרקעי. זה היה אמור להשתמש בלייזר AZh-7T.

בשנת 1969, ב-GNIIP מס' 10 של משרד ההגנה של ברית המועצות (יחידה צבאית 03080, מגרש אימונים להגנה מפני טילים סארי-שגן) באתר מס' 38 (יחידה צבאית 06544), החלה בניית מתקנים לעבודות ניסוי בנושאי לייזר. ב-1971 הופסקה זמנית בניית המתחם מסיבות טכניות, אך ב-1973, כנראה לאחר התאמת הפרויקט, חודשה שוב.

סיבות טכניות (לפי המקור - Zarubin PV "אקדמיה באסוב …") כללו העובדה שבאורך גל מיקרון של קרינת לייזר זה היה כמעט בלתי אפשרי למקד את הקרן על שטח קטן יחסית. הָהֵן.אם המטרה נמצאת במרחק של יותר מ-100 ק"מ, אזי ההתרחקות הזוויתית הטבעית של קרינת לייזר אופטית באטמוספירה כתוצאה מהפיזור היא 0,0001 מעלות. זה הוקם במכון לאופטיקה אטמוספרית בסניף הסיבירי של האקדמיה למדעים של ברית המועצות בטומסק, שבראשו עמד Acad. V. E. Zuev. מכאן נובע שנקודת קרינת הלייזר במרחק של 100 ק"מ תהיה בקוטר של לפחות 20 מטרים, וצפיפות האנרגיה על פני שטח של 1 ס"מ מ"ר עם אנרגיית מקור לייזר כוללת של 1 MJ תהיה פחות מ-0.1 J/cm 2. זה מעט מדי - כדי לפגוע ברקטה (ליצור בה חור של 1 סמ"ר, להוריד את הלחץ שלה), נדרש יותר מ-1 קילו ג'יי/ס"מ. ואם בהתחלה זה היה אמור להשתמש בלייזרי VFD על המתחם, אז לאחר זיהוי הבעיה במיקוד הקרן, המפתחים החלו להישען לעבר השימוש בלייזרים משולבים דו-שלביים המבוססים על פיזור רמאן.

תכנון מערכת ההנחיה בוצע על ידי GOI (P. P. Zakharov) יחד עם LOMO (ר.מ. כשרינוב, בי א גוטניקוב). הטבעת הנעה בעלת דיוק גבוה נוצרה במפעל הבולשביקי. כוננים בעלי דיוק גבוה ותיבות הילוכים נטולות רעש למיסבים פיתחו על ידי מכון המחקר המרכזי לאוטומציה והידראוליקה בהשתתפות האוניברסיטה הטכנית הממלכתית של מוסקבה באומן. הנתיב האופטי הראשי נעשה כולו על מראות ולא הכיל אלמנטים אופטיים שקופים שיכולים להיהרס על ידי קרינה.

בשנת 1975, קבוצת מעצבים בלשכת העיצוב המרכזית של לוך, בראשות VK Orlov, הציעה לנטוש את לייזר WFD נפץ עם תכנית דו-שלבית (SRS) ולהחליפם בלייזרי PD עם פריקה חשמלית. זה הצריך את העדכון וההתאמה הבאה של פרויקט המתחם. זה היה אמור להשתמש בלייזר FO-13 עם אנרגיית דופק של 1 mJ. בסופו של דבר, המתקנים עם לייזרים קרביים מעולם לא הושלמו והוכנסו לפעולה. נבנה והשתמש רק במערכת ההדרכה של המתחם.

אקדמאי של האקדמיה למדעים של ברית המועצות B. V. Bunkin (NPO Almaz) מונה למעצב כללי של עבודה ניסיונית ב"אובייקט 2506" (מתחם "אומגה" של כלי הגנה נגד מטוסים - KSV PSO); -3 ″) - חבר מקביל ב- האקדמיה למדעים של ברית המועצות ND Ustinov (הלשכה המרכזית לעיצוב "לוך"). המפקח המדעי של העבודה הוא סגן נשיא האקדמיה למדעים של ברית המועצות, האקדמיה E. P. Velichov. מיחידה צבאית 03080, ניתוח התפקוד של אבות הטיפוס הראשונים של אמצעי לייזר של PSO והגנה מפני טילים היה בפיקוח ראש מחלקה 4 של מחלקה 1, מהנדס-סגן אלוף ג.י. סמניכין. מה-GUMO הרביעי מאז 1976, השליטה בפיתוח ובדיקות של כלי נשק וציוד צבאי על בסיס עקרונות פיסיקליים חדשים באמצעות לייזרים בוצעה על ידי ראש המחלקה, שב-1980 הפך חתן פרס לנין על מחזור עבודה זה, קולונל יו.. V. רובננקו. ב"אובייקט 2505" ("טרה-3"), התנהלה הבנייה, קודם כל, בעמדת השליטה והירי (KOP) 5Zh16K ובאזורים "D" ו-"D". כבר בנובמבר 1973 בוצעה עבודת הקרב הניסיונית הראשונה ב-KOP בתנאי מגרש האימונים. בשנת 1974, כדי לסכם את העבודה שבוצעה על יצירת נשק על עקרונות פיזיים חדשים, אורגנה באתר הניסוי ב"אזור G" תערוכה המציגה את הכלים העדכניים ביותר שפותחו על ידי כל התעשייה של ברית המועצות באזור זה. בתערוכה ביקר שר ההגנה של ברית המועצות מרשל ברית המועצות א.א. גרצ'קו. עבודת לחימה בוצעה באמצעות גנרטור מיוחד. בראש הצוות הלוחם עמד סגן אלוף I. V. Nikulin. לראשונה באתר הבדיקה, מטרה בגודל של מטבע של חמישה קופקים נפגעה בלייזר מטווח קצר.

התכנון הראשוני של מתחם Terra-3 בשנת 1969, התכנון הסופי בשנת 1974 ונפח הרכיבים המיושמים במתחם. (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר בעלות אנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).

ההצלחות השיגו עבודה מואצת על יצירת מתחם לייזר קרבי ניסיוני 5N76 "Terra-3".המתחם הורכב מבניין 41 / 42V (בניין דרומי, הנקרא לעיתים "אתר 41"), אשר הכיל מרכז פיקוד ומחשוב המבוסס על שלושה מחשבי M-600, איתור לייזר מדויק 5N27 - אנלוגי ל-LE-1 / 5N26 איתור לייזר (ראה לעיל), מערכת העברת נתונים, מערכת זמן אוניברסלית, מערכת ציוד טכני מיוחד, תקשורת, איתות. עבודות הבדיקה במתקן זה בוצעו על ידי מחלקה 5 של מתחם הניסויים ה-3 (ראש המחלקה, אלוף משנה I. V. Nikulin). עם זאת, במתחם 5N76, צוואר הבקבוק היה הפיגור בפיתוח של גנרטור מיוחד חזק ליישום המאפיינים הטכניים של המתחם. הוחלט להתקין מודול מחולל ניסיוני (סימולטור עם לייזר CO2) עם המאפיינים שהושגו לבדיקת אלגוריתם הלחימה. היינו צריכים לבנות עבור המודול הזה את מבנה 6A (בניין דרום-צפון, הנקרא לפעמים "טרה-2") לא רחוק מבניין 41 / 42B. בעיית הגנרטור המיוחד מעולם לא נפתרה. מבנה הלייזר הקרבי הוקם מצפון ל"אתר 41", אליו הובילה מנהרה עם תקשורת ומערכת העברת נתונים, אך התקנת הלייזר הקרבי לא בוצעה.

בדיקות מערכת ההדרכה החלו בשנים 1976-1977, אך העבודה על הלייזרים העיקריים לירי לא יצאה משלב התכנון, ולאחר סדרת פגישות עם שר התעשייה הביטחונית של ברית המועצות SA Zverev, הוחלט לסגור את הטרה. - 3 אינץ'. בשנת 1978, בהסכמת משרד ההגנה של ברית המועצות, נסגרה רשמית התוכנית ליצירת מתחם 5N76 "Terra-3". המתקן לא הופעל ולא פעל במלואו, הוא לא פתר משימות לחימה. בניית המתחם לא הושלמה במלואה - מערכת ההכוונה הותקנה במלואה, הותקנו לייזרים עזר של איתור מערכת ההדרכה וסימולטור אלומת הכוח.

בשנת 1979 נכלל במתקן לייזר רובי - סימולטור של לייזר קרבי - מערך של 19 לייזר רובי. ובשנת 1982 נוספה לו לייזר CO2. בנוסף כלל המתחם מתחם מידע שנועד להבטיח את תפקוד מערכת ההכוונה, מערכת הכוונה ואחיזת קרן עם איתור לייזר 5N27 בעל דיוק גבוה, שנועד לקבוע במדויק את הקואורדינטות של המטרה. היכולות של ה-5N27 אפשרו לא רק לקבוע את הטווח למטרה, אלא גם לקבל מאפיינים מדויקים לאורך מסלולו, צורת העצם, גודלו (מידע שאינו קואורדינטות). בעזרת 5N27 בוצעו תצפיות על עצמים בחלל. המתחם ביצע בדיקות להשפעת הקרינה על המטרה, תוך כיוון קרן הלייזר אל המטרה. בעזרת המתחם בוצעו מחקרים לכוון קרן לייזר בעל הספק נמוך למטרות אווירודינמיות ולחקור תהליכי התפשטות קרן לייזר באטמוספרה.

ב-1988 בוצעו בדיקות של מערכת ההדרכה בלווייני אדמה מלאכותיים, אך ב-1989 החלה לצמצם את העבודה בנושאי לייזר. בשנת 1989, ביוזמתו של וליכוב, הוצג מיצב "טרה-3" לקבוצת מדענים ואנשי קונגרס אמריקאים. עד סוף שנות ה-90 הופסקו כל העבודות במתחם. נכון לשנת 2004, המבנה המרכזי של המתחם עדיין היה שלם, אך עד 2007 רוב המבנה פורק. כל חלקי המתכת במתחם חסרים אף הם.

תכנית בנייה 41 / 42В מתחם 5Н76 "טרה-3" (המועצה להגנה על משאבי טבע, מ- Rambo54,

החלק העיקרי של מבנה 41 / 42B של מתחם 5H76 Terra-3 הוא טלסקופ למערכת ההדרכה וכיפת מגן, התמונה צולמה במהלך ביקור במתקן על ידי המשלחת האמריקאית, 1989 (צילום: Thomas B. Cochran, מ- Rambo54,

מערכת ההדרכה של מתחם "טרה-3" עם איתור לייזר (Zarubin PV, Polskikh SV מההיסטוריה של יצירת לייזרים ומערכות לייזר באנרגיה גבוהה בברית המועצות. מצגת. 2011).

- 10 באוקטובר 1984 - מאתר הלייזר 5N26 / LE-1 מדד את הפרמטרים של המטרה - החללית הניתנת לשימוש חוזר צ'לנג'ר (ארה"ב). סתיו 1983מרשל ברית המועצות DF Ustinov הציע למפקד חיילי ה-ABM וה-PKO יו. ווטינטסב להשתמש במתחם לייזר כדי ללוות את "המעבורת". באותו זמן, צוות של 300 מומחים ביצע שיפורים במתחם. כך דיווח יו. ווטינטסב לשר ההגנה. ב-10 באוקטובר 1984, במהלך הטיסה ה-13 של מעבורת צ'לנג'ר (ארה"ב), כאשר מסלוליה התרחשו באזור אתר הניסויים Sary-Shagan, התקיים הניסוי כאשר מתקן הלייזר פעל בגילוי מצב עם עוצמת קרינה מינימלית. גובה המסלול של החללית באותה תקופה היה 365 ק"מ, טווח הזיהוי והמעקב הנוטה היה 400-800 ק"מ. ייעוד מטרה מדויק של מתקן הלייזר ניתן על ידי מתחם מדידת המכ"ם 5N25 "ארגון".

כפי שדיווח מאוחר יותר צוות ה"צ'לנג'ר", במהלך הטיסה מעל אזור בלכש, הספינה ניתקה לפתע את התקשורת, היו תקלות בציוד, והאסטרונאוטים עצמם חשו ברע. האמריקאים התחילו לסדר את זה. עד מהרה הם הבינו שהצוות היה נתון להשפעה מלאכותית כלשהי מברית המועצות, והם הכריזו על מחאה רשמית. בהתבסס על שיקולים אנושיים, בעתיד, התקנת הלייזר וחלק ממתחמי הנדסת הרדיו של אתר הבדיקה, בעלי פוטנציאל אנרגטי גבוה, לא שימשו לליווי המעבורות. באוגוסט 1989 הוצג בפני המשלחת האמריקאית חלק ממערכת לייזר שנועדה לכוון לייזר לעבר עצם.

אם אפשר להפיל ראש נפץ של טיל אסטרטגי בלייזר כשהוא כבר נכנס לאטמוספירה, כנראה שאפשר לתקוף גם מטרות אווירודינמיות: מטוסים, מסוקים וטילי שיוט? בעיה זו טופלה גם במחלקה הצבאית שלנו, וזמן קצר לאחר תחילת טרה-3, ניתנה צו על השקת פרויקט אומגה, מערכת הגנה אווירית בלייזר. זה התרחש בסוף פברואר 1967. על פיתוח הלייזר הנ"מ הופקד לשכת התכנון של סטרלה (קצת מאוחר יותר ישונה שמה ללשכת התכנון המרכזית של אלמז). יחסית מהר, סטרלה ביצעה את כל החישובים הדרושים ויצרה מראה משוער של מתחם הלייזר הנ"מ (לנוחות, נציג את המונח ZLK). בפרט, נדרש להעלות את אנרגיית האלומה ל-8-10 מגה-ג'אול לפחות. ראשית, ה-ZLK נוצר מתוך עין על יישום מעשי, ושנית, יש צורך להפיל מטרה אווירודינמית במהירות עד שהיא מגיעה לקו הנדרש (למטוסים מדובר בשיגור טילים, הטלת פצצות או מטרה במקרה של טילי שיוט). לפיכך, הוחלט להפוך את אנרגיית ה"סלבו" לשווה בקירוב לאנרגיית הפיצוץ של ראש הנפץ של טיל הנ"מ.

בשנת 1972, ציוד האומגה הראשון הגיע לאתר הבדיקה סארי-שגן. הרכבת המתחם בוצעה על מה שנקרא. אובייקט 2506 ("טרה-3" עבד באובייקט 2505). ה-ZLK הניסיוני לא כלל לייזר קרבי - הוא עדיין לא היה מוכן - במקום הותקן סימולטור קרינה. במילים פשוטות, הלייזר פחות חזק. כמו כן, למתקן היה איתור טווח לייזר לזיהוי, זיהוי ומיקוד ראשוני. בעזרת סימולטור קרינה הם עבדו על מערכת ההנחיה וחקרו את האינטראקציה של קרן הלייזר עם האוויר. סימולטור הלייזר נעשה על פי מה שנקרא. טכנולוגיה על זכוכית עם ניאודימיום, מאתר-הטווח התבסס על פולט אודם. בנוסף למאפייני תפעול מערכת ההגנה האווירית בלייזר, שהייתה ללא ספק שימושית, זוהו גם מספר ליקויים. העיקרית שבהן היא הבחירה השגויה של מערכת הלייזר הקרבית. התברר שזכוכית ניאודימיום לא יכולה לספק את הכוח הנדרש. שאר הבעיות נפתרו בקלות עם פחות דם.

כל הניסיון שנצבר במהלך הבדיקות של "אומגה" שימש ביצירת מתחם "אומגה 2". חלקו העיקרי - לייזר קרבי - נבנה כעת על מערכת גז זורמת במהירות עם שאיבה חשמלית. פחמן דו חמצני נבחר כמדיום הפעיל. מערכת הראייה נעשתה על בסיס מערכת הטלוויזיה Karat-2. התוצאה של כל השיפורים הייתה פסולת מטרת RUM-2B שעישנה על הקרקע, בפעם הראשונה זה קרה ב-22 בספטמבר 1982.במהלך הניסויים של ה"אומגה 2" הופלו עוד מספר מטרות, המתחם אף הומלץ לשימוש בכוחות, אך לא רק כדי להתעלות, אפילו להדביק את מאפייני מערכות ההגנה האווירית הקיימות, הלייזר. לא יכול.