Tangu kuanzishwa kwao, lasers wameonekana kama silaha na uwezo wa kuleta mapigano. Tangu katikati ya karne ya 20, lasers zimekuwa sehemu muhimu ya filamu za uwongo za sayansi, silaha za askari bora na meli za angani.
Walakini, kama kawaida katika mazoezi, ukuzaji wa lasers zenye nguvu nyingi ulipata shida kubwa za kiufundi, ambazo zimesababisha ukweli kwamba hadi sasa niche kuu ya lasers za kijeshi imekuwa matumizi yao katika upelelezi, kulenga na kulenga mifumo ya uteuzi. Walakini, kazi ya kuunda lasers za mapigano katika nchi zinazoongoza za ulimwengu hazikuacha, mipango ya kuunda vizazi vipya vya silaha za laser ilibadilishana.
Hapo awali, tulichunguza hatua kadhaa katika ukuzaji wa lasers na uundaji wa silaha za laser, na vile vile hatua za maendeleo na hali ya sasa katika uundaji wa silaha za laser kwa jeshi la anga, silaha za laser kwa vikosi vya ardhini na ulinzi wa anga., Silaha za laser kwa jeshi la wanamaji. Kwa sasa, nguvu ya programu za kuunda silaha za laser katika nchi tofauti ni kubwa sana hivi kwamba hakuna shaka tena kwamba wataonekana hivi karibuni kwenye uwanja wa vita. Na haitakuwa rahisi kujikinga na silaha za laser kama watu wengine wanavyofikiria, angalau haitawezekana kufanya na fedha.
Ikiwa unatazama kwa karibu maendeleo ya silaha za laser katika nchi za nje, utaona kuwa mifumo mingi ya kisasa ya laser inatekelezwa kwa msingi wa nyuzi na lasers-state solid. Kwa kuongezea, kwa sehemu kubwa, mifumo hii ya laser imeundwa kutatua shida za busara. Nguvu zao za pato kwa sasa ni kati ya 10 kW hadi 100 kW, lakini katika siku zijazo inaweza kuongezeka hadi 300-500 kW. Huko Urusi, hakuna habari juu ya kazi ya uundaji wa lasers za kupigana za busara, tutazungumza juu ya sababu kwa nini hii inatokea hapa chini.
Mnamo Machi 1, 2018, Rais wa Urusi Vladimir Putin, wakati wa ujumbe wake kwa Bunge la Shirikisho, pamoja na mifumo mingine kadhaa ya silaha, alitangaza kiwanja cha kupambana na laser cha Peresvet (BLK), saizi na madhumuni ya ambayo inamaanisha matumizi yake kwa kutatua kazi za kimkakati.
Ugumu wa Peresvet umezungukwa na pazia la usiri. Tabia za aina zingine mpya za silaha (Dagger, Avangard, Zircon, Poseidon complexes) zilionyeshwa kwa kiwango kimoja au kingine, ambayo kwa sehemu inafanya uwezekano wa kuhukumu madhumuni yao na ufanisi. Wakati huo huo, hakuna habari maalum juu ya tata ya laser ya Peresvet iliyotolewa: wala aina ya laser iliyosanikishwa, au chanzo cha nishati kwa hiyo. Kwa hivyo, hakuna habari juu ya uwezo wa tata, ambayo, kwa upande wake, hairuhusu kuelewa uwezo wake wa kweli na malengo na malengo yaliyowekwa kwake.
Mionzi ya laser inaweza kupatikana kwa kadhaa, labda hata mamia ya njia. Kwa hivyo ni njia gani ya kupata mionzi ya laser inayotekelezwa katika BLK mpya zaidi ya Urusi "Peresvet"? Ili kujibu swali, tutazingatia matoleo anuwai ya Peresvet BLK na kukadiria kiwango cha uwezekano wa utekelezaji wao.
Habari hapa chini ni mawazo ya mwandishi kulingana na habari kutoka kwa vyanzo wazi vilivyochapishwa kwenye mtandao
BLK "Peresvet". Utekelezaji namba 1. Fiber, hali imara na lasers kioevu
Kama ilivyoelezwa hapo juu, mwenendo kuu katika uundaji wa silaha za laser ni maendeleo ya tata kulingana na fiber optic. Kwa nini hii inatokea? Kwa sababu ni rahisi kupima nguvu ya mitambo ya laser kulingana na lasers za nyuzi. Kutumia kifurushi cha moduli 5-10 kW, pata mionzi ya 50-100 kW kwenye pato.
Je! Peresvet BLK inaweza kutekelezwa kwa msingi wa teknolojia hizi? Inawezekana sana kuwa sio. Sababu kuu ya hii ni kwamba wakati wa miaka ya perestroika, msanidi programu anayeongoza wa lasers za nyuzi, Chama cha Sayansi na Ufundi cha IRE-Polyus, "alikimbia" kutoka Urusi, kwa msingi ambao shirika la kimataifa la IPG Photonics Corporation liliundwa, limesajiliwa huko Amerika na sasa ndiye kiongozi wa ulimwengu katika tasnia hiyo. lasers kubwa za nguvu. Biashara ya kimataifa na mahali kuu pa usajili wa IPG Photonics Corporation inamaanisha utii wake mkali kwa sheria ya Amerika, ambayo, kutokana na hali ya kisiasa ya sasa, haimaanishi uhamishaji wa teknolojia muhimu kwenda Urusi, ambayo, kwa kweli, ni pamoja na teknolojia za kuunda kiwango cha juu- lasers za nguvu.
Je! Lasers za nyuzi zinaweza kuendelezwa nchini Urusi na mashirika mengine? Labda, lakini haiwezekani, au wakati hizi ni bidhaa za nguvu ndogo. Laser lasers ni bidhaa ya kibiashara yenye faida;
Hali ni sawa na lasers-state solid. Labda, kati ya hizi, ni ngumu zaidi kutekeleza suluhisho la kundi, hata hivyo, inawezekana, na katika nchi za nje hii ndiyo suluhisho la pili lililoenea zaidi baada ya lasers za nyuzi. Habari juu ya lasers ya serikali yenye nguvu ya hali ya juu iliyotengenezwa nchini Urusi haikuweza kupatikana. Kufanya kazi kwa lasers ya hali ngumu kunafanywa katika Taasisi ya Utafiti wa Fizikia ya Laser RFNC-VNIIEF (ILFI), kwa hivyo kinadharia laser ya hali ngumu inaweza kusanikishwa katika Peresvet BLK, lakini kwa mazoezi hii haiwezekani, kwani mwanzoni sampuli zenye kompakt zaidi za silaha za laser zinaweza kuonekana au mitambo ya majaribio.
Kuna habari hata kidogo juu ya lasers ya kioevu, ingawa kuna habari kwamba laser ya vita ya kioevu inatengenezwa (je! Ilitengenezwa, lakini ilikataliwa?) Huko USA kama sehemu ya mpango wa HELLADS (High Energy Liquid Laser Area Defense System, "Mfumo wa ulinzi kulingana na laser ya kioevu yenye nguvu nyingi"). Labda lasers za kioevu zina faida ya kuweza kupoa, lakini ufanisi wa chini (ufanisi) ikilinganishwa na lasers-state solid.
Mnamo mwaka wa 2017, habari ilionekana juu ya kuwekwa kwa Taasisi ya Utafiti ya Polyus ya zabuni ya sehemu muhimu ya kazi ya utafiti (R&D), kusudi lake ni kuunda tata ya laser ya rununu kupambana na gari ndogo za angani ambazo hazina ndege (UAVs) mchana na hali ya jioni. Ugumu huo unapaswa kuwa na mfumo wa ufuatiliaji na ujenzi wa njia za ndege zinazolengwa, ikitoa uteuzi wa lengo la mfumo wa mwongozo wa mionzi ya laser, chanzo cha ambayo itakuwa laser ya kioevu. Ya kufurahisha ni mahitaji yaliyotajwa katika taarifa ya kazi juu ya uundaji wa laser ya kioevu, na wakati huo huo mahitaji ya uwepo wa laser ya nyuzi ya nguvu katika tata. Labda ni alama ya kupindukia, au aina mpya ya laser ya nyuzi iliyo na kioevu kinachofanya kazi kwenye nyuzi imetengenezwa (imetengenezwa), ambayo inachanganya faida za laser ya kioevu kwa urahisi wa kupoza na laser ya nyuzi katika kuchanganya emitter. vifurushi.
Faida kuu za nyuzi, hali ngumu na lasers ya kioevu ni ujazo wao, uwezekano wa kuongezeka kwa nguvu na urahisi wa ujumuishaji katika vikundi anuwai vya silaha. Yote hii ni tofauti na BLK "Peresvet" laser, ambayo ilitengenezwa wazi sio moduli ya ulimwengu wote, lakini kama suluhisho lililofanywa "kwa kusudi moja, kulingana na dhana moja."Kwa hivyo, uwezekano wa utekelezaji wa BLK "Peresvet" katika Toleo la 1 kwa msingi wa nyuzi, hali ngumu na lasers za kioevu zinaweza kutathminiwa kuwa za chini
BLK "Peresvet". Utekelezaji namba 2. Lasers ya nguvu ya gesi na kemikali
Lasers yenye nguvu na kemikali inaweza kuzingatiwa kama suluhisho la zamani. Ubaya wao kuu ni hitaji la idadi kubwa ya vifaa vya matumizi vinavyohitajika kudumisha athari, ambayo inahakikisha kupokea mionzi ya laser. Walakini, ilikuwa lasers za kemikali ambazo zilitengenezwa zaidi katika ukuzaji wa miaka ya 70-80 ya karne ya XX.
Inavyoonekana, kwa mara ya kwanza, nguvu za mionzi zinazoendelea za megawati zaidi ya 1 zilipatikana katika USSR na USA juu ya lasers zenye nguvu za gesi, ambayo operesheni yake inategemea kupoza adiabatic ya raia wa gesi moto inayosonga kwa kasi ya ajabu.
Katika USSR, tangu katikati ya miaka ya 70 ya karne ya XX, tata ya laser iliyoambukizwa A-60 ilitengenezwa kwa msingi wa ndege ya Il-76MD, labda ikiwa na silaha ya laser ya RD0600 au mfano wake. Hapo awali, tata hiyo ilikusudiwa kupambana na baluni za moja kwa moja za kuteleza. Kama silaha, CO-laser inayoendelea ya nguvu ya gesi ya darasa la megawatt iliyoundwa na Ofisi ya Ubunifu wa Khimavtomatika (KBKhA) ilifunikwa. Kama sehemu ya majaribio, familia ya sampuli za benchi ya GDT iliundwa na nguvu ya mionzi kutoka 10 hadi 600 kW. Ubaya wa GDT ni urefu wa urefu wa mionzi ya 10.6 μm, ambayo hutoa utofauti mkubwa wa boriti ya laser.
Nguvu kubwa zaidi za mionzi zilipatikana na lasers za kemikali kulingana na deuterium fluoride na na oksijeni-iodini (iodini) lasers (COILs). Hasa, ndani ya mfumo wa Mpango wa Mkakati wa Ulinzi (SDI) huko Merika, laser ya kemikali inayotokana na deuterium fluoride na nguvu ya megawati kadhaa iliundwa; ndani ya mfumo wa Ulinzi wa Kitaifa wa anti-Ballistic kombora (NMD mpango, Boeing ABL (AirBorne Laser) tata tata na laser ya oksijeni-iodini na nguvu ya utaratibu wa megawatt 1.
VNIIEF imeunda na kujaribu laser yenye nguvu zaidi ya pulsed ya kemikali juu ya athari ya fluorine na hidrojeni (deuterium), ilitengeneza laser iliyorudiwa mara kwa mara na nishati ya mionzi ya kJ kadhaa kwa mapigo, kiwango cha kurudia kwa kunde cha 1-4 Hz, na a utofauti wa mionzi karibu na kikomo cha utaftaji na ufanisi wa karibu 70% (mafanikio ya juu kwa lasers).
Katika kipindi cha 1985 hadi 2005. lasers zilitengenezwa kwa athari isiyo ya mnyororo ya fluorini na hidrojeni (deuterium), ambapo hexafluoride Sulfa ya sulfuri ilitumika kama dutu iliyo na fluorini, ikitengana na kutokwa kwa umeme (laser ya photodissociation?). Ili kuhakikisha operesheni ya laser ya muda mrefu na salama katika hali ya kusukumwa mara kwa mara, mitambo iliyo na mzunguko uliofungwa wa kubadilisha mchanganyiko wa kazi imeundwa. Uwezekano wa kupata tofauti ya mionzi karibu na kikomo cha utaftaji, kiwango cha kurudia kwa kunde hadi 1200 Hz na nguvu ya wastani ya mionzi ya watts mia kadhaa imeonyeshwa.
Lasers yenye nguvu ya gesi na kemikali ina shida kubwa, katika suluhisho nyingi ni muhimu kuhakikisha ujazaji wa hisa za "risasi", ambayo mara nyingi huwa na vifaa vya gharama kubwa na vya sumu. Inahitajika pia kusafisha gesi zinazotokana na utendaji wa laser. Kwa ujumla, ni ngumu kuita lasers yenye nguvu ya gesi na kemikali kama suluhisho bora, ndiyo sababu nchi nyingi zimebadilisha maendeleo ya nyuzi, hali ngumu na lasers za kioevu.
Ikiwa tunazungumza juu ya laser kulingana na athari isiyo ya mnyororo ya fluorine na deuterium, ikitengana na kutokwa kwa umeme, na mzunguko uliofungwa wa kubadilisha mchanganyiko wa kazi, basi mnamo 2005 nguvu za agizo la 100 kW zilipatikana, haiwezekani kwamba wakati huu wangeweza kuletwa kwa kiwango cha megawati.
Kuhusiana na Peresvet BLK, suala la kusanikisha laser-nguvu na kemikali ya kemikali juu yake ni ya ubishani kabisa. Kwa upande mmoja, kuna maendeleo muhimu nchini Urusi juu ya lasers hizi. Habari zilionekana kwenye mtandao juu ya ukuzaji wa toleo bora la A 60 - A 60M tata ya anga na 1 MW laser. Inasemekana pia juu ya kuwekwa kwa tata ya "Peresvet" kwa mbebaji wa ndege ", ambayo inaweza kuwa upande wa pili wa medali hiyo hiyo. Hiyo ni, mwanzoni wangeweza kutengeneza kiwanja chenye nguvu zaidi kwa msingi wa laser yenye nguvu ya gesi au kemikali, na sasa, ikifuata njia iliyopigwa, isanikishe kwenye mbebaji wa ndege.
Uundaji wa "Peresvet" ulifanywa na wataalam wa kituo cha nyuklia huko Sarov, katika Kituo cha Nyuklia cha Shirikisho la Urusi - Taasisi ya Utafiti ya Kirusi ya Fizikia ya Jaribio (RFNC-VNIIEF), katika Taasisi iliyotajwa tayari ya Utafiti wa Fizikia ya Laser, ambayo, kati ya mambo mengine, inakua lasers ya gesi-nguvu na oksijeni-iodini..
Kwa upande mwingine, kila mtu anaweza kusema, lasers ya gesi-nguvu na kemikali ni suluhisho za kiufundi zilizopitwa na wakati. Kwa kuongezea, habari inasambazwa kikamilifu juu ya uwepo wa chanzo cha nishati ya nyuklia katika Peresvet BLK kuwezesha laser, na huko Sarov wanajishughulisha zaidi na uundaji wa teknolojia za kisasa za mafanikio, ambazo mara nyingi zinahusishwa na nishati ya nyuklia.
Kulingana na yaliyotangulia, inaweza kudhaniwa kuwa uwezekano wa utekelezaji wa Peresvet BLK katika Utekelezaji Nambari 2 kwa msingi wa lasers ya nguvu ya gesi na kemikali inaweza kukadiriwa kuwa ya wastani
Lasers zilizopigwa na nyuklia
Mwishoni mwa miaka ya 1960, kazi ilianza katika USSR kuunda lasers zenye nguvu za nyuklia. Mwanzoni, wataalam kutoka VNIIEF, I. A. E. Kurchatov na Taasisi ya Utafiti ya Fizikia ya Nyuklia, Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow. Halafu walijiunga na wanasayansi kutoka MEPhI, VNIITF, IPPE na vituo vingine. Mnamo 1972, VNIIEF ilisisimua mchanganyiko wa heliamu na xenon na vipande vya utoboaji wa urani kwa kutumia mtambo wa VIR 2.
Mnamo 1974-1976. majaribio yanafanywa kwa mtambo wa TIBR-1M, ambayo nguvu ya mionzi ya laser ilikuwa karibu 1-2 kW. Mnamo 1975, kwa msingi wa mtambo wa VIR-2 uliyopigwa, kusanifiwa kwa njia mbili za laser LUNA-2 ilitengenezwa, ambayo bado ilikuwa ikifanya kazi mnamo 2005, na inawezekana kuwa bado inafanya kazi. Mnamo 1985, laser ya neon ilipigwa kwa mara ya kwanza ulimwenguni kwenye kituo cha LUNA-2M.
Mwanzoni mwa miaka ya 1980, wanasayansi wa VNIIEF, kuunda kipengee cha laser ya nyuklia inayofanya kazi katika hali endelevu, walitengeneza na kutengeneza moduli ya laser ya 4-channel LM-4. Mfumo huo unafurahishwa na mtiririko wa neutroni kutoka kwa Reactor ya BIGR. Muda wa kizazi huamuliwa na muda wa mpigo wa umeme wa umeme. Kwa mara ya kwanza ulimwenguni, upeanaji wa cw katika lasers zilizopigwa kwa nyuklia ulionyeshwa kwa vitendo na ufanisi wa njia ya mzunguko wa gesi iliyoonyeshwa ilionyeshwa. Nguvu ya mionzi ya laser ilikuwa karibu 100 W.
Mnamo 2001, kitengo cha LM-4 kiliboreshwa na kupokea jina LM-4M / BIGR. Uendeshaji wa kifaa cha nyuklia cha vifaa anuwai katika hali inayoendelea ilionyeshwa baada ya miaka 7 ya uhifadhi wa kituo bila kuchukua nafasi ya vitu vya macho na mafuta. Ufungaji LM-4 inaweza kuzingatiwa kama mfano wa reactor-laser (RL), inayo sifa zake zote, isipokuwa kwa uwezekano wa mmenyuko wa nyuklia wa kujitegemea.
Mnamo 2007, badala ya moduli ya LM-4, moduli ya njia nne za laser LM-8 iliwekwa, ambayo nyongeza ya mtiririko wa njia nne na mbili za laser ilitolewa.
Reactor ya laser ni kifaa kinachojitegemea ambacho kinachanganya kazi za mfumo wa laser na nyuklia. Ukanda wa kazi wa mtambo wa laser ni seti ya idadi fulani ya seli za laser zilizowekwa kwa njia fulani katika tumbo la msimamizi wa neutron. Idadi ya seli za laser zinaweza kuanzia mamia hadi elfu kadhaa. Jumla ya urani ni kati ya kilo 5-7 hadi 40-70 kg, vipimo vyenye urefu wa 2-5 m.
Katika VNIIEF, makadirio ya awali yalifanywa ya viini kuu vya nishati, nyuklia-kiufundi, kiufundi na kiutendaji cha matoleo anuwai ya mitambo ya laser iliyo na nguvu ya laser kutoka 100 kW na hapo juu, ikifanya kazi kutoka kwa sehemu ndogo ya pili hadi hali ya kuendelea. Tulizingatia mitambo ya laser na mkusanyiko wa joto katika kiini cha umeme katika uzinduzi, muda ambao umepunguzwa na inapokanzwa kwa msingi (rada ya uwezo wa joto) na rada inayoendelea na uondoaji wa nishati ya mafuta nje ya msingi.
Labda, reactor ya laser na nguvu ya laser ya utaratibu wa 1 MW inapaswa kuwa na seli 3000 za laser.
Huko Urusi, kazi kubwa juu ya lasers zilizopigwa kwa nyuklia ilifanywa sio tu kwa VNIIEF, bali pia katika Shirikisho la Umoja wa Jimbo la Shirikisho "Kituo cha Sayansi cha Jimbo la Shirikisho la Urusi - Taasisi ya Fizikia na Uhandisi wa Nguvu iliyopewa jina la A. I. Leipunsky ", kama inavyothibitishwa na hati miliki RU 2502140 ya kuunda" Ufungaji wa laser-reactor na kusukuma moja kwa moja na vipande vya fission ".
Wataalam wa Kituo cha Utafiti cha Jimbo la Shirikisho la Urusi IPPE wameunda mfano wa nishati ya mfumo wa laser ya kusukuma-nguvu - nyongeza ya macho ya nyuklia (OKUYAN).
Akikumbuka taarifa hiyo ya Naibu Waziri wa Ulinzi wa Urusi Yuri Borisov katika mahojiano ya mwaka jana na gazeti la Krasnaya Zvezda, tunaweza kusema kwamba Peresvet BLK haija na vifaa vya nyuklia vya ukubwa mdogo ambavyo vinasambaza laser na umeme, lakini na reactor-laser, ambayo nishati ya fission hubadilishwa moja kwa moja kuwa mionzi ya laser.
Shaka hufufuliwa tu na pendekezo lililotajwa hapo juu la kuweka Peresvet BLK kwenye ndege. Haijalishi jinsi unahakikisha kuaminika kwa ndege inayobeba, kila wakati kuna hatari ya ajali na ajali ya ndege na kutawanyika kwa vifaa vya mionzi. Walakini, inawezekana kuwa kuna njia za kuzuia kuenea kwa vifaa vyenye mionzi wakati carrier anaanguka. Ndio, na tayari tunayo mtambo wa kuruka kwenye kombora la kusafiri, petrel.
Kulingana na yaliyotangulia, inaweza kudhaniwa kuwa uwezekano wa utekelezaji wa Peresvet BLK katika toleo la 3 kulingana na laser iliyosukuma nyuklia inaweza kukadiriwa kuwa ya juu
Haijulikani ikiwa laser iliyowekwa imechomwa au inaendelea. Katika kesi ya pili, wakati wa operesheni endelevu ya laser na mapumziko ambayo lazima ifanyike kati ya njia za uendeshaji ni ya kutiliwa shaka. Tunatumahi kuwa Peresvet BLK ina mitambo ya laser inayoendelea, wakati wa kufanya kazi ambao umepunguzwa tu na usambazaji wa jokofu, au sio mdogo ikiwa baridi hutolewa kwa njia nyingine.
Katika kesi hii, nguvu ya macho ya Peresvet BLK inaweza kukadiriwa katika kiwango cha MW 1-3 na matarajio ya kuongezeka hadi 5-10 MW. Haiwezekani kugonga kichwa cha vita vya nyuklia hata na laser kama hiyo, lakini ndege, pamoja na gari la angani lisilo na rubani, au kombora la kusafiri kwa meli ni kweli. Inawezekana pia kuhakikisha kushindwa kwa chombo chochote kisicho na kinga katika mizunguko ya chini, na ikiwezekana kuharibu vitu nyeti vya vyombo vya angani katika mizunguko ya juu.
Kwa hivyo, shabaha ya kwanza ya Peresvet BLK inaweza kuwa vitu nyeti vya macho ya setilaiti za shambulio la kombora la Merika, ambazo zinaweza kufanya kama sehemu ya utetezi wa kombora ikitokea mgomo wa kushtusha silaha wa Merika.
hitimisho
Kama tulivyosema mwanzoni mwa nakala hiyo, kuna idadi kubwa ya njia za kupata mionzi ya laser. Kwa kuongezea zile zilizojadiliwa hapo juu, kuna aina zingine za lasers ambazo zinaweza kutumika vyema katika maswala ya kijeshi, kwa mfano, laser ya elektroni ya bure, ambayo inawezekana kutofautisha urefu wa urefu wa anuwai kwa anuwai hadi X-ray laini. mionzi na ambayo inahitaji tu nishati nyingi za umeme zinazozalishwa na mtambo wa nyuklia wenye ukubwa mdogo. Laser kama hiyo inaendelezwa kikamilifu kwa masilahi ya Jeshi la Wanamaji la Merika. Walakini, matumizi ya laser ya elektroni ya bure katika Peresvet BLK haiwezekani, kwani kwa sasa hakuna habari juu ya ukuzaji wa lasers za aina hii nchini Urusi, mbali na ushiriki wa Urusi katika mpango wa X-ray ya Uropa. laser ya elektroni ya bure.
Inahitajika kuelewa kuwa tathmini ya uwezekano wa kutumia hii au suluhisho katika Peresvet BLK inapewa kwa masharti: uwepo wa habari isiyo ya moja kwa moja iliyopatikana kutoka kwa vyanzo wazi hairuhusu kuunda hitimisho kwa kiwango cha juu cha kuegemea.
