Hệ thống laser chiến đấu của Liên Xô

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Tổ hợp khoa học và thực nghiệm "Terra-3" theo ý tưởng của Mỹ. Tại Hoa Kỳ, người ta tin rằng tổ hợp này được thiết kế để chống các mục tiêu vệ tinh với việc chuyển đổi sang phòng thủ tên lửa trong tương lai. Bức vẽ được phái đoàn Mỹ trình bày lần đầu tiên tại hội đàm Geneva năm 1978. Nhìn từ phía đông nam.

Ý tưởng sử dụng tia laser năng lượng cao để phá hủy đầu đạn tên lửa đạn đạo ở giai đoạn cuối được NG Basov và ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva) đưa ra vào năm 1964. Vào mùa thu năm 1965 N. G. Basov, giám đốc khoa học của VNIIEF Yu. B. Khariton, phó giám đốc GOI phụ trách công trình khoa học E. N. Tsarevsky và thiết kế trưởng của phòng thiết kế Vympel G. V. Kisunko đã gửi một bản ghi chú tới Ủy ban Trung ương của CPSU. Trong đó nói về khả năng cơ bản đánh trúng đầu đạn của tên lửa đạn đạo bằng bức xạ laser và đề xuất triển khai chương trình thử nghiệm thích hợp. Đề xuất đã được Ủy ban Trung ương Đảng CPSU thông qua và chương trình làm việc về việc chế tạo đơn vị bắn laser cho nhiệm vụ phòng thủ tên lửa do OKB Vympel, FIAN và VNIIEF cùng chuẩn bị, đã được Chính phủ thông qua quyết định năm 1966.

Các đề xuất này dựa trên nghiên cứu của LPI về laser quang phân ly năng lượng cao (PDL) dựa trên iốt hữu cơ và đề xuất của VNIIEF về việc "bơm" PDL với "ánh sáng của sóng xung kích mạnh được tạo ra trong khí trơ do một vụ nổ." Viện Quang học Nhà nước (GOI) cũng đã tham gia vào công việc này. Chương trình được đặt tên là "Terra-3" và được cung cấp để tạo ra các tia laser có năng lượng hơn 1 MJ, cũng như việc tạo ra một tổ hợp laser bắn thử nghiệm và khoa học (NEC) 5N76 trên cơ sở của chúng tại khu huấn luyện Balkhash, nơi các ý tưởng về hệ thống laser phòng thủ tên lửa được thử nghiệm trong điều kiện tự nhiên. N. G. Basov được bổ nhiệm làm giám sát khoa học của chương trình "Terra-3".

Năm 1969, Phòng Thiết kế Vympel tách nhóm SKB, trên cơ sở đó Phòng Thiết kế Trung tâm Luch (sau này là Vật lý thiên văn NPO) được thành lập, được giao thực hiện chương trình Terra-3.

Hoạt động theo chương trình Terra-3 được phát triển theo hai hướng chính: tác động bằng laser (bao gồm cả vấn đề chọn mục tiêu) và phá hủy đầu đạn của tên lửa đạn đạo bằng laser. Nghiên cứu về chương trình này đã đạt được những thành tựu sau: vào năm 1961 nảy sinh ý tưởng tạo ra laser phân ly quang (Rautian và Sobelman, FIAN) và vào năm 1962, nghiên cứu về phạm vi laser bắt đầu tại OKB "Vympel" cùng với FIAN, và nó cũng đề xuất sử dụng bức xạ của sóng xung kích để bơm quang laser (Krokhin, FIAN, 1962). Năm 1963, Phòng thiết kế Vympel bắt đầu phát triển dự án máy định vị laser LE-1.

FIAN đã nghiên cứu một hiện tượng mới trong lĩnh vực quang học laser phi tuyến - sự đảo ngược mặt sóng của bức xạ. Đây là một khám phá lớn

được cho phép trong tương lai theo một cách tiếp cận hoàn toàn mới và rất thành công để giải quyết một số vấn đề trong vật lý và công nghệ laser công suất cao, chủ yếu là các vấn đề về hình thành một chùm tia cực hẹp và việc nhắm mục tiêu siêu chính xác của nó. Lần đầu tiên, trong chương trình Terra-3, các chuyên gia của VNIIEF và FIAN đã đề xuất sử dụng tính năng đảo ngược đầu sóng để xác định mục tiêu và cung cấp năng lượng cho mục tiêu.

Năm 1994, NG Basov, trả lời câu hỏi về kết quả của chương trình laser Terra-3, nói: Chà, chúng tôi khẳng định chắc chắn rằng không ai có thể bắn hạ đầu đạn tên lửa đạn đạo bằng chùm tia laze, và chúng tôi đã đạt được những tiến bộ lớn trong laser …”vào cuối những năm 1990, tất cả hoạt động tại các cơ sở của tổ hợp Terra-3 đã bị ngừng hoạt động.

Các chương trình con và hướng nghiên cứu "Terra-3":

Phức hợp 5N26 với bộ định vị laze LE-1 trong chương trình Terra-3:

Tiềm năng của thiết bị định vị laser để cung cấp độ chính xác đặc biệt cao cho các phép đo vị trí mục tiêu đã được nghiên cứu tại Phòng thiết kế Vympel, bắt đầu từ năm 1962. Theo kết quả của nghiên cứu do OKB Vympel thực hiện, sử dụng các dự báo của nhóm NG Basov nghiên cứu, vào đầu năm 1963, một dự án đã được trình lên Ủy ban Công nghiệp-Quân sự (khu liên hợp công nghiệp-quân sự, cơ quan quản lý nhà nước của tổ hợp công nghiệp-quân sự của Liên Xô) để tạo ra một máy định vị laser thử nghiệm cho ABM, có tên mã LE-1. Quyết định tạo ra một hệ thống lắp đặt thử nghiệm tại bãi thử Sary-Shagan với tầm bắn lên đến 400 km đã được thông qua vào tháng 9 năm 1963. dự án đang được phát triển tại Phòng thiết kế Vympel (phòng thí nghiệm của G. E. Tikhomirov). Việc thiết kế hệ thống quang học của radar do Viện Quang học Nhà nước (phòng thí nghiệm của P. P. Zakharov) thực hiện. Việc xây dựng cơ sở bắt đầu vào cuối những năm 1960.

Dự án dựa trên công trình của FIAN về nghiên cứu và phát triển laser ruby. Thiết bị định vị được cho là tìm kiếm mục tiêu trong thời gian ngắn trong "trường lỗi" của các radar, cung cấp chỉ định mục tiêu cho thiết bị định vị laser, vốn yêu cầu công suất trung bình rất cao của bộ phát laser vào thời điểm đó. Lựa chọn cuối cùng về cấu trúc của bộ định vị đã xác định trạng thái làm việc thực sự của laser ruby, các thông số có thể đạt được trong thực tế hóa ra thấp hơn nhiều so với giả định ban đầu: công suất trung bình của một tia laser thay vì 1 kW vào khoảng 10 W. trong những năm đó. Các thí nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm của N. G. Basov tại Viện Vật lý Lebedev cho thấy việc tăng công suất bằng cách khuếch đại liên tiếp tín hiệu laser trong một chuỗi (thác) bộ khuếch đại laser, như dự kiến ban đầu, chỉ có thể đến một mức nhất định. Bức xạ quá mạnh đã phá hủy chính các tinh thể laser. Khó khăn cũng nảy sinh liên quan đến sự biến dạng nhiệt của bức xạ trong tinh thể.

Về vấn đề này, cần phải lắp đặt trong radar không phải một mà là 196 tia laser hoạt động luân phiên ở tần số 10 Hz với năng lượng mỗi xung là 1 J. Tổng công suất bức xạ trung bình của máy phát laser đa kênh của máy định vị là khoảng 2 kw. Điều này dẫn đến một sự phức tạp đáng kể trong kế hoạch của anh ta, đó là đa đường cả khi phát ra và đăng ký một tín hiệu. Cần phải tạo ra các thiết bị quang học tốc độ cao có độ chính xác cao để hình thành, chuyển mạch và dẫn đường cho 196 chùm tia laze, xác định trường tìm kiếm trong không gian mục tiêu. Trong thiết bị nhận của bộ định vị, một loạt 196 PMT được thiết kế đặc biệt đã được sử dụng. Nhiệm vụ rất phức tạp do các lỗi liên quan đến các hệ thống cơ-quang học có thể chuyển động kích thước lớn của kính thiên văn và các công tắc quang-cơ của máy định vị, cũng như các biến dạng do bầu khí quyển đưa vào. Tổng chiều dài của đường quang học của máy định vị đạt 70 m và bao gồm hàng trăm yếu tố quang học - thấu kính, gương và tấm, bao gồm cả những thấu kính chuyển động, sự liên kết lẫn nhau của chúng phải được duy trì với độ chính xác cao nhất.

Phát tia laze của máy định vị LE-1, sân tập Sary-Shagan (cảnh phim tài liệu "Beam Masters", 2009).

Năm 1969, dự án LE-1 được chuyển giao cho Cục Thiết kế Trung tâm Luch của Bộ Công nghiệp Quốc phòng Liên Xô. ND Ustinov được bổ nhiệm làm nhà thiết kế chính của LE-1. 1970-1971 toàn bộ quá trình phát triển thiết bị định vị LE-1 đã được hoàn thành. Một sự hợp tác rộng rãi của các doanh nghiệp công nghiệp quốc phòng đã tham gia vào việc chế tạo thiết bị định vị: bằng nỗ lực của LOMO và nhà máy Leningrad "Bolshevik", một kính thiên văn TG-1 dành cho LE-1, duy nhất về bộ thông số, đã được tạo ra, nhà thiết kế chính của kính thiên văn là BK Ionesiani (LOMO). Kính thiên văn với gương chính đường kính 1,3 m này cung cấp chất lượng quang học cao của chùm tia laze khi hoạt động với tốc độ và gia tốc cao hơn hàng trăm lần so với kính thiên văn cổ điển. Nhiều nút radar mới đã được tạo ra: hệ thống quét và chuyển mạch chính xác tốc độ cao để điều khiển chùm tia laser, bộ tách sóng quang, bộ xử lý và đồng bộ hóa tín hiệu điện tử, và các thiết bị khác. Việc điều khiển thiết bị định vị là tự động sử dụng công nghệ máy tính, thiết bị định vị được kết nối với các trạm radar của đa giác bằng đường truyền dữ liệu kỹ thuật số.

Với sự tham gia của Phòng thiết kế trung tâm Geofizika (D. M. Khorol), một máy phát laser đã được phát triển, bao gồm 196 tia laser rất tiên tiến vào thời điểm đó, một hệ thống để làm mát và cung cấp năng lượng cho chúng. Đối với LE-1, việc sản xuất tinh thể hồng ngọc bằng laser chất lượng cao, tinh thể KDP phi tuyến và nhiều nguyên tố khác đã được tổ chức. Ngoài ND Ustinov, quá trình phát triển LE-1 còn được lãnh đạo bởi OA Ushakov, G. E. Tikhomirov và S. V. Bilibin.

Việc xây dựng cơ sở bắt đầu vào năm 1973. Năm 1974, công việc điều chỉnh được hoàn thành và việc thử nghiệm cơ sở với kính thiên văn TG-1 của máy định vị LE-1 bắt đầu. Năm 1975, trong các cuộc thử nghiệm, vị trí tin cậy của mục tiêu loại máy bay ở khoảng cách 100 km đã đạt được, và công việc bắt đầu xác định vị trí đầu đạn của tên lửa đạn đạo và vệ tinh. 1978-1980 Với sự trợ giúp của LE-1, các phép đo quỹ đạo chính xác cao và dẫn đường cho tên lửa, đầu đạn và các vật thể không gian đã được thực hiện. Năm 1979, thiết bị định vị laser LE-1 như một phương tiện để đo quỹ đạo chính xác đã được chấp nhận để bảo trì chung cho đơn vị quân đội 03080 (GNIIP số 10 của Bộ Quốc phòng Liên Xô, Sary-Shagan). Đối với việc tạo ra thiết bị định vị LE-1 vào năm 1980, các nhân viên của Cục thiết kế trung tâm Luch đã được trao giải thưởng Lenin và Nhà nước của Liên Xô. Hoạt động tích cực trên bộ định vị LE-1, bao gồm. với việc hiện đại hóa một số mạch điện tử và các thiết bị khác, tiếp tục cho đến giữa những năm 1980. Công việc đang được tiến hành để thu được thông tin không tọa độ về các đối tượng (ví dụ: thông tin về hình dạng của các đối tượng). Ngày 1984-10-10, máy định vị laser 5N26 / LE-1 đã đo các thông số của mục tiêu - tàu vũ trụ tái sử dụng Challenger (Mỹ) - xem phần Trạng thái bên dưới để biết thêm chi tiết.

Bộ định vị TTX5N26 / LE-1:

Số lượng tia laser trong đường dẫn - 196 chiếc.

Chiều dài đường dẫn quang học - 70 m

Công suất trung bình của cài đặt - 2 kW

Phạm vi của máy định vị - 400 km (theo dự án)

Phối hợp xác định độ chính xác:

- theo phạm vi - không quá 10 m (theo dự án)

- ở độ cao - một vài giây cung (theo dự án)

Kính thiên văn TG-1 của máy định vị laser LE-1, bãi tập Sary-Shagan (khung phim tài liệu "Beam Masters", 2009).

Kính thiên văn TG-1 của máy định vị laser LE-1 - mái vòm bảo vệ đang chuyển dần sang trái, sân tập Sary-Shagan (khung phim tài liệu "The Lords of the Beam", 2009).

Kính thiên văn TG-1 của máy định vị laser LE-1 ở vị trí làm việc, sân tập Sary-Shagan (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentation. 2009).

Khảo sát laser iốt phân ly quang (PFDL) trong chương trình "Terra-3"

Tia laser phân ly quang học đầu tiên trong phòng thí nghiệm (PDL) được tạo ra vào năm 1964 bởi J. V. Kasper và G. S. Pimentel. Bởi vì phân tích cho thấy rằng việc tạo ra một tia laser ruby siêu mạnh được bơm từ đèn nháy hóa ra là không thể, sau đó vào năm 1965 N. G. Basov và O. N. đã nảy ra ý tưởng sử dụng bức xạ năng lượng cao và năng lượng cao của mặt trước xung kích. trong xenon như một nguồn bức xạ. Người ta cũng cho rằng đầu đạn của tên lửa đạn đạo sẽ bị đánh bại do hiệu ứng phản ứng bốc hơi nhanh dưới tác động của tia laser của một phần vỏ của đầu đạn. Những PDL như vậy dựa trên một ý tưởng vật lý được xây dựng vào năm 1961 bởi SG Rautian và IISobel'man, những người đã chỉ ra về mặt lý thuyết rằng có thể thu được các nguyên tử hoặc phân tử bị kích thích bằng cách phân ly quang của các phân tử phức tạp hơn khi chúng được chiếu xạ với một (không laser) thông lượng ánh sáng … Nghiên cứu về chất nổ FDL (VFDL) như một phần của chương trình "Terra-3" được triển khai với sự hợp tác của FIAN (VS Zuev, lý thuyết về VFDL), VNIIEF (GA Kirillov, thí nghiệm với VFDL), Cục thiết kế trung tâm "Luch" với sự tham gia của GOI, GIPH và các doanh nghiệp khác. Trong một thời gian ngắn, con đường đã được chuyển từ các nguyên mẫu vừa và nhỏ sang một số mẫu VFDL năng lượng cao độc đáo do các doanh nghiệp công nghiệp sản xuất. Một đặc điểm của loại laser này là khả năng sử dụng một lần của chúng - tia laser VFD phát nổ trong quá trình hoạt động, bị phá hủy hoàn toàn.

Sơ đồ hoạt động của VFDL (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Từ lịch sử hình thành các hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bài thuyết trình. 2011).

Các thí nghiệm đầu tiên với PDL được thực hiện từ năm 1965-1967 đã cho kết quả rất đáng khích lệ, đến cuối năm 1969 tại VNIIEF (Sarov) dưới sự lãnh đạo của S. B. Kormer với sự tham gia của các nhà khoa học từ FIAN và GOI, các PDL đã được thử nghiệm với một năng lượng xung của hàng trăm nghìn jun, cao hơn khoảng 100 lần so với năng lượng của bất kỳ tia laser nào được biết đến trong những năm đó. Tất nhiên, không thể ngay lập tức đi đến việc tạo ra các PDL iốt với năng lượng cực cao. Nhiều phiên bản khác nhau của thiết kế laser đã được thử nghiệm. Một bước quyết định trong việc thực hiện một thiết kế khả thi phù hợp để thu được năng lượng bức xạ cao đã được thực hiện vào năm 1966, khi kết quả của một nghiên cứu dữ liệu thực nghiệm, cho thấy rằng đề xuất của các nhà khoa học từ FIAN và VNIIEF (1965) để loại bỏ bức tường thạch anh ngăn cách nguồn bức xạ máy bơm và môi trường hoạt động có thể được thực hiện. Thiết kế chung của laser đã được đơn giản hóa đáng kể và thu gọn lại thành một lớp vỏ ở dạng ống, bên trong hoặc trên thành bên ngoài đặt một điện tích nổ kéo dài, và ở các đầu có gương của bộ cộng hưởng quang học. Cách tiếp cận này cho phép thiết kế và thử nghiệm các tia laser có đường kính khoang làm việc hơn một mét và chiều dài hàng chục mét. Những tia laser này được lắp ráp từ các đoạn tiêu chuẩn dài khoảng 3 m.

Một thời gian sau (kể từ năm 1967), một nhóm động lực học khí và laser do VK Orlov đứng đầu, được thành lập tại Phòng thiết kế Vympel, và sau đó được chuyển giao cho Phòng thiết kế trung tâm Luch, đã tham gia thành công vào việc nghiên cứu và thiết kế một loại bơm nổ PDL. Trong quá trình làm việc, hàng chục vấn đề đã được xem xét: từ vật lý của sự truyền sóng xung kích và ánh sáng trong môi trường laze đến công nghệ và khả năng tương thích của vật liệu và việc tạo ra các công cụ và phương pháp đặc biệt để đo các thông số của nhiệt độ cao công suất bức xạ laser. Công nghệ nổ cũng có những vấn đề: hoạt động của tia laser đòi hỏi phải thu được sóng xung kích cực kỳ "mịn" và thẳng. Vấn đề này đã được giải quyết, các loại phí được thiết kế và phát triển các phương pháp kích nổ của chúng, giúp nó có thể đạt được mặt trước xung kích mượt mà cần thiết. Việc tạo ra các VFDL này giúp chúng ta có thể bắt đầu các thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ laser cường độ cao lên vật liệu và cấu trúc mục tiêu. Công việc của tổ hợp đo do GOI (I. M. Belousova) cung cấp.

Bãi thử nghiệm laser VFD VNIIEF (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử tạo ra hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ laser trên vật liệu trong chương trình "Terra-3":

Một chương trình nghiên cứu mở rộng đã được thực hiện để điều tra ảnh hưởng của bức xạ laser năng lượng cao lên nhiều đối tượng. Các mẫu thép, các mẫu quang học và các vật thể ứng dụng khác nhau được sử dụng làm "mục tiêu". Nói chung, B. V. Zamyshlyaev đứng đầu hướng nghiên cứu về tác động lên các vật thể, và A. M. Bonch-Bruevich đứng đầu hướng nghiên cứu về cường độ bức xạ của quang học. Công việc của chương trình được thực hiện từ năm 1968 đến năm 1976.

Tác động của bức xạ VEL lên phần tử phủ (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Từ lịch sử tạo ra hệ thống la-de và la-de năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Mẫu thép dày 15 cm, tiếp xúc với tia laze thể rắn. (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử tạo ra hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Tác động của bức xạ VEL đối với quang học (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Từ lịch sử tạo ra hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Tác động của laser CO2 năng lượng cao lên máy bay mô hình, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử hình thành hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Nghiên cứu laser phóng điện năng lượng cao trong chương trình "Terra-3":

Các PDL phóng điện có thể tái sử dụng yêu cầu một nguồn dòng điện xung rất mạnh và nhỏ gọn. Vì một nguồn như vậy, người ta đã quyết định sử dụng máy phát điện từ trường nổ, việc phát triển máy phát điện này do nhóm VNIIEF do A. I. Pavlovsky đứng đầu thực hiện cho các mục đích khác. Cần lưu ý rằng A. D. Sakharov cũng là nguồn gốc của những tác phẩm này. Máy phát điện từ trường nổ (hay còn gọi là máy phát điện tích từ), giống như laser PD thông thường, bị phá hủy trong quá trình hoạt động khi điện tích của chúng phát nổ, nhưng giá thành của chúng thấp hơn nhiều lần so với giá thành của laser. Máy phát điện từ trường nổ, được thiết kế đặc biệt cho laser quang phân ly hóa học phóng điện bởi A. I. Pavlovsky và các đồng nghiệp, đã góp phần tạo ra vào năm 1974 loại laser thử nghiệm có năng lượng bức xạ mỗi xung khoảng 90 kJ. Các thử nghiệm của tia laser này đã được hoàn thành vào năm 1975.

Năm 1975, một nhóm các nhà thiết kế tại Cục thiết kế trung tâm Luch, đứng đầu là VK Orlov, đã đề xuất từ bỏ laser WFD nổ bằng sơ đồ hai giai đoạn (SRS) và thay thế chúng bằng laser PD phóng điện. Điều này đòi hỏi sự sửa đổi và điều chỉnh tiếp theo của dự án khu phức hợp. Nó được cho là sử dụng tia laser FO-13 với năng lượng xung 1 mJ.

Laser phóng điện lớn do VNIIEF lắp ráp. <

Nghiên cứu laser điều khiển chùm tia điện tử năng lượng cao trong chương trình "Terra-3":

Công việc nghiên cứu tia laser xung tần số 3D01 của lớp megawatt với sự ion hóa bởi chùm tia điện tử bắt đầu tại Văn phòng thiết kế trung tâm "Luch" theo sáng kiến và với sự tham gia của NG Basov và sau đó được tách thành một hướng riêng biệt tại OKB "Raduga "(sau này - GNIILTs" Raduga ") dưới sự lãnh đạo của G. G. Dolgova-Savelyeva. Trong một công trình thử nghiệm vào năm 1976 với laser CO2 điều khiển bằng chùm tia điện tử, công suất trung bình khoảng 500 kW đã đạt được với tốc độ lặp lại lên đến 200 Hz. Một sơ đồ với một vòng lặp động khí "đóng" đã được sử dụng. Sau đó, một loại laser xung tần số cải tiến KS-10 đã được tạo ra (Cục Thiết kế Trung tâm "Vật lý thiên văn", NV Cheburkin).

Laser điện xung tần số 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử tạo ra hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Tổ hợp bắn súng khoa học và thử nghiệm 5N76 "Terra-3":

Năm 1966, Phòng thiết kế Vympel dưới sự lãnh đạo của OA Ushakov bắt đầu phát triển bản thiết kế dự thảo cho tổ hợp đa giác thử nghiệm Terra-3. Công việc thiết kế sơ bộ tiếp tục cho đến năm 1969. Kỹ sư quân sự NN Shakhonsky là người giám sát trực tiếp việc phát triển các cấu trúc. Việc triển khai tổ hợp đã được lên kế hoạch tại khu vực phòng thủ tên lửa ở Sary-Shagan. Khu phức hợp này được thiết kế để tiến hành các thí nghiệm về việc phá hủy đầu đạn của tên lửa đạn đạo bằng tia laser năng lượng cao. Dự án của khu liên hợp đã nhiều lần được sửa chữa trong giai đoạn từ năm 1966 đến năm 1975. Kể từ năm 1969, việc thiết kế tổ hợp Terra-3 đã được thực hiện bởi Cục Thiết kế Trung tâm Luch dưới sự lãnh đạo của MG Vasin. Tổ hợp được cho là được tạo ra bằng cách sử dụng tia laser Raman hai giai đoạn với tia laser chính nằm ở khoảng cách đáng kể (khoảng 1 km) so với hệ thống dẫn đường. Điều này là do trong các tia laser VFD, khi phát ra, nó được cho là sử dụng tới 30 tấn thuốc nổ, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống dẫn đường. Cũng cần đảm bảo rằng không có tác động cơ học của các mảnh laser VFD. Bức xạ từ laser Raman tới hệ thống dẫn đường được cho là được truyền qua một kênh quang học dưới lòng đất. Nó được cho là sử dụng tia laser AZh-7T.

Năm 1969, tại GNIIP số 10 của Bộ Quốc phòng Liên Xô (đơn vị quân đội 03080, bãi tập trận phòng thủ tên lửa Sary-Shagan) tại địa điểm số 38 (đơn vị quân đội 06544), việc xây dựng các cơ sở thí nghiệm về chủ đề la-de bắt đầu được xây dựng. Năm 1971, việc xây dựng khu liên hợp bị tạm dừng vì lý do kỹ thuật, nhưng đến năm 1973, có lẽ sau khi điều chỉnh dự án, nó đã được hoạt động trở lại.

Các lý do kỹ thuật (theo nguồn - Zarubin PV "Academician Basov …") là do bức xạ laser ở bước sóng micrômet thực tế không thể hội tụ chùm tia vào một khu vực tương đối nhỏ. Những thứ kia.nếu mục tiêu ở khoảng cách hơn 100 km, thì phân kỳ góc tự nhiên của bức xạ laser quang học trong khí quyển do tán xạ là 0, 0001 độ. Điều này được thành lập trong Viện Quang học Khí quyển tại Chi nhánh Siberi của Học viện Khoa học Liên Xô ở Tomsk, do Acad đứng đầu. V. E. Zuev. Từ đó, theo đó điểm bức xạ laze ở khoảng cách 100 km sẽ có đường kính ít nhất là 20 mét, và mật độ năng lượng trên diện tích 1 sq. Cm với tổng năng lượng nguồn laze là 1 MJ sẽ là nhỏ hơn 0,1 J / cm 2. Điều này là quá ít - để bắn trúng tên lửa (để tạo ra một lỗ 1 cm2 trong đó, làm nó giảm áp suất), cần phải có hơn 1 kJ / cm2. Và nếu ban đầu người ta cho rằng sử dụng tia laser VFD trên khu phức hợp, thì sau khi xác định được vấn đề với việc tập trung chùm tia, các nhà phát triển bắt đầu hướng tới việc sử dụng tia laser kết hợp hai giai đoạn dựa trên tán xạ Raman.

Việc thiết kế hệ thống dẫn đường được thực hiện bởi GOI (P. P. Zakharov) cùng với LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). Vòng quay có độ chính xác cao được tạo ra tại nhà máy Bolshevik. Bộ truyền động có độ chính xác cao và hộp số không phản ứng dữ dội cho ổ trục quay được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Tự động hóa và Thủy lực Trung ương với sự tham gia của Đại học Kỹ thuật Nhà nước Bauman Moscow. Đường quang học chính hoàn toàn được tạo ra trên gương và không chứa các phần tử quang học trong suốt có thể bị phá hủy bởi bức xạ.

Năm 1975, một nhóm các nhà thiết kế tại Cục thiết kế trung tâm Luch, đứng đầu là VK Orlov, đã đề xuất từ bỏ laser WFD nổ bằng sơ đồ hai giai đoạn (SRS) và thay thế chúng bằng laser PD phóng điện. Điều này đòi hỏi sự sửa đổi và điều chỉnh tiếp theo của dự án khu phức hợp. Nó được cho là sử dụng tia laser FO-13 với năng lượng xung 1 mJ. Cuối cùng, các cơ sở với laser chiến đấu đã không bao giờ được hoàn thành và đưa vào hoạt động. Được xây dựng và chỉ sử dụng hệ thống hướng dẫn của khu phức hợp.

Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô B. V. Bunkin (NPO Almaz) được bổ nhiệm làm nhà thiết kế chung của công việc thử nghiệm tại “vật thể 2506” (tổ hợp vũ khí phòng không “Omega” - KSV PSO; -3 ″) - Thành viên tương ứng của Học viện Khoa học Liên Xô ND Ustinov (Cục Thiết kế Trung tâm “Luch”). Người giám sát khoa học của công trình là Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, Viện sĩ E. P. Velikhov. Từ đơn vị quân đội 03080, việc phân tích hoạt động của các nguyên mẫu đầu tiên của phương tiện laser PSO và phòng thủ tên lửa đã được giám sát bởi trưởng phòng 4 của cục 1, kỹ sư-trung tá G. I. Semenikhin. Từ GUMO lần thứ 4 kể từ năm 1976, việc kiểm soát việc phát triển và thử nghiệm vũ khí và thiết bị quân sự dựa trên các nguyên tắc vật lý mới sử dụng tia laser đã được thực hiện bởi người đứng đầu bộ phận, người được trao giải thưởng Lenin vào năm 1980, Đại tá Yu.. V. Rubanenko. Tại "đối tượng 2505" ("Terra-3"), việc xây dựng đang diễn ra, trước hết là ở vị trí điều khiển và bắn (KOP) 5Zh16K và trong các khu "D" và "D". Vào tháng 11 năm 1973, công việc chiến đấu thử nghiệm đầu tiên đã được thực hiện tại KOP trong điều kiện của bãi tập. Năm 1974, để tổng kết công việc chế tạo vũ khí trên các nguyên tắc vật lý mới, một cuộc triển lãm đã được tổ chức tại bãi thử ở "Khu G", trưng bày những công cụ mới nhất được phát triển bởi toàn bộ ngành công nghiệp của Liên Xô trong lĩnh vực này. Triển lãm do Bộ trưởng Bộ Quốc phòng Nguyên soái Liên Xô A. A. Grechko. Công việc chiến đấu được thực hiện bằng cách sử dụng một máy phát điện đặc biệt. Phi hành đoàn chiến đấu do Trung tá I. V. Nikulin chỉ huy. Lần đầu tiên tại bãi thử, một mục tiêu có kích thước bằng đồng xu năm kopeck đã bị bắn trúng tia laser ở cự ly ngắn.

Thiết kế ban đầu của tổ hợp Terra-3 vào năm 1969, thiết kế cuối cùng vào năm 1974 và khối lượng các thành phần đã thực hiện của tổ hợp. (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử tạo ra hệ thống laser và laser năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

Những thành công đạt được đã thúc đẩy công việc chế tạo tổ hợp laser chiến đấu thử nghiệm 5N76 "Terra-3". Khu phức hợp bao gồm tòa nhà 41 / 42V (tòa nhà phía nam, đôi khi được gọi là "địa điểm thứ 41"), đặt một trung tâm chỉ huy và máy tính dựa trên ba máy tính M-600, một máy định vị laser chính xác 5N27 - một thiết bị tương tự của LE-1 / 5N26 máy định vị laze (xem ở trên), hệ thống truyền dữ liệu, hệ thống thời gian phổ quát, hệ thống thiết bị kỹ thuật đặc biệt, thông tin liên lạc, tín hiệu. Công việc thử nghiệm đối với cơ sở này được thực hiện bởi bộ phận 5 của tổ hợp thử nghiệm 3 (trưởng bộ phận, Đại tá I. V. Nikulin). Tuy nhiên, đối với tổ hợp 5N76, điểm nghẽn là sự chậm trễ trong việc phát triển một máy phát điện đặc biệt mạnh mẽ để thực hiện các đặc tính kỹ thuật của tổ hợp. Nó đã được quyết định lắp đặt một mô-đun máy phát điện thử nghiệm (mô phỏng bằng laser CO2) với các đặc tính đạt được để thử nghiệm thuật toán chiến đấu. Chúng tôi phải xây dựng cho công trình mô-đun 6A này (tòa nhà nam-bắc, đôi khi được gọi là "Terra-2") không xa tòa nhà 41 / 42B. Vấn đề của máy phát điện đặc biệt không bao giờ được giải quyết. Cấu trúc cho laser chiến đấu được dựng lên ở phía bắc của "Điểm 41", một đường hầm với hệ thống liên lạc và truyền dữ liệu dẫn đến nó, nhưng việc lắp đặt laser chiến đấu đã không được thực hiện.

Các cuộc thử nghiệm của hệ thống dẫn đường bắt đầu từ năm 1976-1977, nhưng công việc trên các tia laser bắn chính vẫn chưa rời khỏi giai đoạn thiết kế, và sau một loạt cuộc họp với Bộ trưởng Bộ Công nghiệp Quốc phòng Liên Xô SA Zverev, nó đã quyết định đóng cửa Terra - 3 ″. Năm 1978, được sự đồng ý của Bộ Quốc phòng Liên Xô, chương trình chế tạo tổ hợp 5N76 "Terra-3" chính thức kết thúc. Việc lắp đặt không được đưa vào vận hành và hoạt động không hiệu quả, không giải quyết được các nhiệm vụ chiến đấu. Việc xây dựng khu phức hợp vẫn chưa hoàn thành hoàn toàn - hệ thống dẫn đường đã được lắp đặt đầy đủ, các tia laser phụ trợ của bộ định vị hệ thống hướng dẫn và bộ mô phỏng chùm tia lực đã được lắp đặt.

Năm 1979, một tia laser hồng ngọc đã được đưa vào lắp đặt - một bộ mô phỏng laser chiến đấu - một mảng gồm 19 tia laser hồng ngọc. Và vào năm 1982 nó được bổ sung bằng tia laser CO2. Ngoài ra, tổ hợp này còn bao gồm một tổ hợp thông tin được thiết kế để đảm bảo hoạt động của hệ thống dẫn đường, hệ thống dẫn đường và giữ chùm tia với bộ định vị laze có độ chính xác cao 5N27, được thiết kế để xác định chính xác tọa độ của mục tiêu. Khả năng của 5N27 giúp nó không chỉ có thể xác định phạm vi tới mục tiêu mà còn có được các đặc điểm chính xác dọc theo quỹ đạo của nó, hình dạng của đối tượng, kích thước của nó (thông tin phi tọa độ). Với sự trợ giúp của 5N27, việc quan sát các vật thể trong không gian đã được thực hiện. Tổ hợp thực hiện các thử nghiệm về tác động của bức xạ đối với mục tiêu, hướng chùm tia laze vào mục tiêu. Với sự trợ giúp của phức hợp, các nghiên cứu đã được thực hiện để hướng chùm tia laser công suất thấp tới các mục tiêu khí động học và nghiên cứu các quá trình lan truyền chùm tia laser trong khí quyển.

Năm 1988, các cuộc thử nghiệm hệ thống dẫn đường trên vệ tinh trái đất nhân tạo đã được thực hiện, nhưng đến năm 1989, công việc về chủ đề la-de bắt đầu hạn chế. Năm 1989, theo sáng kiến của Velikhov, việc lắp đặt "Terra-3" đã được trình diễn cho một nhóm các nhà khoa học và dân biểu Mỹ. Vào cuối những năm 1990, tất cả các công việc trong khu phức hợp đã bị dừng lại. Tính đến năm 2004, cấu trúc chính của khu phức hợp vẫn còn nguyên vẹn, nhưng đến năm 2007 phần lớn cấu trúc đã bị tháo dỡ. Tất cả các bộ phận kim loại của khu phức hợp cũng bị thiếu.

Đề án xây dựng 41 / 42В tổ hợp 5Н76 "Terra-3" (Hội đồng Quốc phòng Tài nguyên, từ Rambo54,

Phần chính của cấu trúc 41 / 42B của tổ hợp 5H76 Terra-3 là kính thiên văn cho hệ thống dẫn đường và mái vòm bảo vệ, bức ảnh được chụp trong chuyến thăm cơ sở của phái đoàn Mỹ, năm 1989 (ảnh của Thomas B. Cochran, từ Rambo54,

Hệ thống dẫn đường của tổ hợp "Terra-3" với thiết bị định vị laze (Zarubin PV, Polskikh SV Từ lịch sử tạo ra hệ thống laze và laze năng lượng cao ở Liên Xô. Bản trình bày. 2011).

- Ngày 10 tháng 10 năm 1984 - máy định vị laser 5N26 / LE-1 đo các thông số của mục tiêu - tàu vũ trụ tái sử dụng Challenger (Mỹ). Thu 1983Nguyên soái Liên Xô DF Ustinov đề nghị chỉ huy Quân đoàn ABM và PKO Yu Votintsev sử dụng tổ hợp laser để đi cùng "tàu con thoi". Vào thời điểm đó, một đội gồm 300 chuyên gia đang thực hiện các cải tiến tại khu phức hợp. Điều này đã được Yu. Votintsev báo cáo với Bộ trưởng Bộ Quốc phòng. Vào ngày 10 tháng 10 năm 1984, trong chuyến bay thứ 13 của tàu con thoi Challenger (Mỹ), khi quỹ đạo bay của nó diễn ra tại khu vực bãi thử Sary-Shagan, thí nghiệm đã diễn ra khi bộ phận lắp đặt laze đang hoạt động phát hiện. chế độ với công suất bức xạ tối thiểu. Độ cao quỹ đạo của tàu vũ trụ lúc đó là 365 km, phạm vi phát hiện và theo dõi nghiêng là 400-800 km. Việc chỉ định mục tiêu chính xác của việc lắp đặt laser đã được ban hành bởi tổ hợp đo radar 5N25 "Argun".

Theo thông tin của phi hành đoàn “Kẻ thách thức” sau đó, trong chuyến bay qua khu vực Balkhash, con tàu đột ngột bị ngắt liên lạc, có trục trặc thiết bị, bản thân các phi hành gia cũng cảm thấy không khỏe. Người Mỹ bắt đầu phân loại nó ra. Ngay sau đó, họ nhận ra rằng thủy thủ đoàn đã phải chịu một tác động nhân tạo nào đó từ Liên Xô, và họ tuyên bố chính thức phản đối. Dựa trên những cân nhắc về tính nhân đạo, trong tương lai, việc lắp đặt tia laser và một phần của tổ hợp kỹ thuật vô tuyến của khu thử nghiệm, vốn có tiềm năng năng lượng cao, đã không được sử dụng để hộ tống các tàu con thoi. Vào tháng 8 năm 1989, một phần của hệ thống laser được thiết kế để nhắm tia laser vào một vật thể đã được trình chiếu cho phái đoàn Mỹ.

Nếu có thể bắn hạ một đầu đạn tên lửa chiến lược bằng tia laze khi nó đã đi vào khí quyển thì có thể tấn công cả các mục tiêu khí động học: máy bay, trực thăng và tên lửa hành trình? Vấn đề này cũng đã được quan tâm trong quân đội của chúng tôi, và ngay sau khi Terra-3 ra mắt, một sắc lệnh đã được ban hành về việc khởi động dự án Omega, một hệ thống phòng không bằng laser. Việc này diễn ra vào cuối tháng 2 năm 1967. Việc phát triển laser phòng không được giao cho Phòng thiết kế Strela (sau đó ít lâu nó sẽ được đổi tên thành Phòng thiết kế trung tâm Almaz). Tương đối nhanh chóng, Strela đã thực hiện tất cả các tính toán cần thiết và hình thành một diện mạo gần đúng của tổ hợp laser phòng không (để thuận tiện, chúng tôi sẽ giới thiệu thuật ngữ ZLK). Đặc biệt, nó được yêu cầu để tăng năng lượng chùm lên ít nhất 8-10 megajoules. Thứ nhất, ZLK được tạo ra với mục tiêu hướng đến tính ứng dụng thực tế, thứ hai, cần bắn hạ một mục tiêu khí động học một cách nhanh chóng cho đến khi nó đạt đến vạch cần thiết (đối với máy bay, đó là phóng tên lửa, thả bom hoặc mục tiêu trong trường hợp tên lửa hành trình). Do đó, người ta quyết định làm cho năng lượng của "salvo" xấp xỉ bằng năng lượng của vụ nổ đầu đạn của tên lửa phòng không.

Năm 1972, thiết bị Omega đầu tiên đến bãi thử Sary-Shagan. Việc lắp ráp khu phức hợp được thực hiện trên cái gọi là. đối tượng 2506 ("Terra-3" đã hoạt động ở đối tượng 2505). ZLK thử nghiệm không bao gồm tia laser chiến đấu - nó vẫn chưa sẵn sàng - thay vào đó, một bộ mô phỏng bức xạ đã được lắp đặt. Nói một cách đơn giản, tia laser kém mạnh hơn. Ngoài ra, việc lắp đặt còn có một máy đo khoảng cách định vị laser để phát hiện, xác định và nhắm mục tiêu sơ bộ. Với một thiết bị mô phỏng bức xạ, họ đã nghiên cứu ra hệ thống hướng dẫn và nghiên cứu sự tương tác của chùm tia laser với không khí. Bộ mô phỏng laser đã được thực hiện theo cái gọi là. công nghệ trên thủy tinh với neodymium, máy đo khoảng cách định vị dựa trên một bộ phát hồng ngọc. Ngoài các tính năng hoạt động của hệ thống phòng không laser, chắc chắn là hữu ích, một số thiếu sót cũng đã được xác định. Cái chính là sự lựa chọn sai hệ thống laser chiến đấu. Hóa ra là thủy tinh neodymium không thể cung cấp năng lượng cần thiết. Phần còn lại của các vấn đề đã được giải quyết dễ dàng với ít máu hơn.

Tất cả kinh nghiệm thu được trong quá trình thử nghiệm "Omega" đã được sử dụng để tạo ra phức hợp "Omega-2". Bộ phận chính của nó - một tia laser chiến đấu - hiện được chế tạo trên một hệ thống khí chảy nhanh có bơm điện. Carbon dioxide được chọn làm môi trường hoạt động. Hệ thống ngắm bắn được thực hiện trên cơ sở hệ thống truyền hình Karat-2. Kết quả của tất cả những cải tiến là mảnh vỡ của mục tiêu RUM-2B bốc khói trên mặt đất, lần đầu tiên nó xảy ra vào ngày 22 tháng 9 năm 1982. Trong các cuộc thử nghiệm của "Omega-2", một số mục tiêu khác đã bị bắn hạ, tổ hợp này thậm chí còn được khuyến nghị sử dụng trong quân đội, nhưng không chỉ để vượt mặt, thậm chí bắt kịp các đặc điểm của hệ thống phòng không hiện có, laser. không thể.