Yarandıqları andan etibarən, lazerlər döyüşdə inqilab etmək potensialına malik silahlar kimi görünməyə başladı. 20 -ci əsrin ortalarından bəri lazerlər fantastik filmlərin, super əsgərlərin silahlarının və ulduzlararası gəmilərin ayrılmaz bir hissəsinə çevrildi.
Ancaq praktikada tez-tez olduğu kimi, yüksək güclü lazerlərin inkişafı böyük texniki çətinliklərlə qarşılaşdı ki, bu da hərbi lazerlərin əsas yuvasının kəşfiyyat, nişan və hədəf təyinetmə sistemlərində istifadə edilməsinə səbəb oldu. Buna baxmayaraq, dünyanın aparıcı ölkələrində döyüş lazerlərinin yaradılması üzərində işlər praktiki olaraq dayanmadı, yeni nəsil lazer silahlarının yaradılması proqramları bir -birini əvəz etdi.
Daha əvvəl lazerlərin və lazer silahlarının yaradılmasının bəzi mərhələlərini, habelə hava qüvvələri üçün lazer silahlarının, quru qoşunları üçün lazer silahlarının və hava hücumundan müdafiənin inkişaf mərhələlərini və mövcud vəziyyəti araşdırdıq., donanma üçün lazer silahları. Hazırda müxtəlif ölkələrdə lazer silahlarının yaradılması proqramlarının intensivliyi o qədər yüksəkdir ki, onların tezliklə döyüş meydanında görünəcəyinə heç bir şübhə yoxdur. Özünüzü lazer silahlarından qorumaq bəzilərinin düşündüyü qədər asan olmayacaq, ən azı gümüşlə etmək mümkün olmayacaq.
Xarici ölkələrdə lazer silahlarının inkişafına yaxından baxsanız, təklif olunan müasir lazer sistemlərinin çoxunun lif və qatı hal lazerləri əsasında həyata keçirildiyini görəcəksiniz. Üstəlik, əksər hallarda bu lazer sistemləri taktiki problemləri həll etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Onların çıxış gücü hazırda 10 kVt-dan 100 kVt-a qədər dəyişir, lakin gələcəkdə 300-500 kVt-a qədər artırıla bilər. Rusiyada, taktiki sinif döyüş lazerlərinin yaradılması ilə bağlı işlər haqqında praktiki olaraq heç bir məlumat yoxdur, bunun baş verməsinin səbəbləri haqqında aşağıda danışacağıq.
1 Mart 2018 -ci il tarixində Rusiya Prezidenti Vladimir Putin, Federal Məclisə göndərdiyi mesajı zamanı, bir sıra digər silahlı sistemlərlə birlikdə, ölçüsü və məqsədini nəzərdə tutan Peresvet lazer döyüş kompleksini (BLK) elan etdi. strateji vəzifələri həll etmək üçün istifadə olunur.
Peresvet kompleksi gizlilik pərdəsi ilə əhatə olunmuşdur. Digər ən yeni silah növlərinin xüsusiyyətləri (Xəncər, Avangard, Zirkon, Poseidon kompleksləri) bu və ya digər dərəcədə səsləndirildi ki, bu da qismən onların məqsədini və effektivliyini mühakimə etməyə imkan verir. Eyni zamanda, Peresvet lazer kompleksi haqqında heç bir xüsusi məlumat verilməmişdir: nə quraşdırılmış lazer növü, nə də bunun üçün enerji mənbəyi. Buna görə, kompleksin tutumu haqqında heç bir məlumat yoxdur ki, bu da öz növbəsində onun real imkanlarını və qarşıya qoyulan məqsəd və vəzifələri anlamağa imkan vermir.
Lazer şüalanması onlarla, bəlkə də yüzlərlə yolla əldə edilə bilər. Beləliklə, Rusiyanın ən yeni BLK "Peresvet" ində lazer şüalanmasının hansı üsulu tətbiq olunur? Suala cavab vermək üçün Peresvet BLK -nın müxtəlif versiyalarını nəzərdən keçirəcəyik və onların həyata keçirilmə ehtimalını qiymətləndirəcəyik.
Aşağıdakı məlumatlar müəllifin İnternetdə yerləşdirilən açıq mənbələrdən əldə etdiyi məlumatlara əsaslanan fərziyyələrdir
BLK "Peresvet". İcra nömrəsi 1. Fiber, bərk hal və maye lazerlər
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, lazer silahlarının yaradılmasında əsas tendensiya fiber optikə əsaslanan komplekslərin inkişafıdır. Bu niyə baş verir? Fiber lazerlərə əsaslanan lazer qurğularının gücünü ölçmək asandır. 5-10 kVtlıq bir modul paketindən istifadə edərək çıxışda 50-100 kVt radiasiya əldə edin.
Peresvet BLK bu texnologiyalar əsasında həyata keçirilə bilərmi? Olmaması ehtimalı yüksəkdir. Bunun əsas səbəbi, yenidənqurma illərində fiber lazerlərin qabaqcıl inkişaf etdiricisi olan IRE-Polyus Elmi-Texniki Birliyinin Rusiyadan "qaçması" və bunun əsasında transmilli korporasiya IPG Photonics Corporation-ın qeydiyyata alınmasıdır. ABŞ -da və hazırda sənayedə dünya lideridir.yüksək güclü lif lazerləri. Beynəlxalq iş və IPG Photonics Corporation-ın əsas qeydiyyat yeri, ABŞ-ın qanunvericiliyinə ciddi şəkildə tabe olmağı nəzərdə tutur ki, bu da mövcud siyasi vəziyyəti nəzərə alaraq, kritik texnologiyaların Rusiyaya ötürülməsini nəzərdə tutmur. güc lazerləri.
Lif lazerləri Rusiyada başqa təşkilatlar tərəfindən inkişaf etdirilə bilərmi? Bəlkə də, amma çətin ki, ya da bunlar az gücə malik məhsullardır. Fiber lazerlər gəlirli bir kommersiya məhsuludur; buna görə də bazarda yüksək güclü yerli lif lazerlərinin olmaması çox güman ki, onların əslində yoxluğunu göstərir.
Vəziyyət bərk cisim lazerləri ilə eynidir. Ehtimal ki, bunlardan bir dəstə həllini həyata keçirmək daha çətindir, buna baxmayaraq mümkündür və xarici ölkələrdə bu, fiber lazerlərdən sonra ən çox yayılmış ikinci həlldir. Rusiyada istehsal olunan yüksək güclü sənaye bərk hal lazerləri haqqında məlumat tapıla bilmədi. Qatı cisim lazerləri üzərində iş RFNC-VNIIEF (ILFI) Lazer Fizikası İnstitutunda aparılır, buna görə nəzəri cəhətdən Peresvet BLK-da bərk cisimli bir lazer quraşdırıla bilər, amma praktikada bu mümkün deyil. lazer silahlarının daha kompakt nümunələri çox güman ki, ortaya çıxacaq və ya təcrübi qurğular.
Maye lazerlər haqqında daha az məlumat var, baxmayaraq ki, bir maye döyüş lazerinin hazırlandığı (inkişaf etdirildiyi, amma rədd edildiyi?) ABŞ -da HELLADS proqramı çərçivəsində (Yüksək Enerji Maye Lazer Ərazi Müdafiə Sistemi, "Yüksək enerjili maye lazerə əsaslanan müdafiə sistemi"). Ehtimal ki, maye lazerlərin sərinləyə bilmə üstünlüyü var, lakin bərk hal lazerlərə nisbətən daha aşağı səmərəliliyi (səmərəliliyi) var.
2017-ci ildə məqsədi kiçik ölçülü pilotsuz uçuş aparatları (PUA) ilə mübarizə aparmaq üçün mobil lazer kompleksi yaratmaq olan tədqiqat işinin (AR-GE) ayrılmaz bir hissəsi üçün Polyus Araşdırma İnstitutunun yerləşdirilməsi haqqında məlumat ortaya çıxdı. gündüz və alacakaranlıq şərtləri. Kompleks izləmə sistemindən və mənbəyi maye lazer olacaq lazer şüalanmasının istiqamətləndirmə sistemi üçün hədəf təyinatını təmin edən hədəf uçuş yollarının qurulmasından ibarət olmalıdır. Bir maye lazerin yaradılması ilə bağlı iş bəyannaməsində göstərilən tələb və eyni zamanda kompleksdə güc lifli lazerin olması tələbi maraq doğurur. Ya səhv çapdır, ya da soyudulmanın rahatlığı baxımından bir maye lazerin və emitörün birləşdirilməsində bir lif lazerinin üstünlüklərini özündə birləşdirən bir lifdə maye aktiv mühiti olan yeni bir növ fiber lazer hazırlanmışdır (hazırlanmışdır). paketlər.
Fiber, bərk hal və maye lazerlərin əsas üstünlükləri yığcamlığı, güc artım ehtimalı və müxtəlif silah siniflərinə inteqrasiya asanlığıdır. Bütün bunlar, universal bir modul olaraq deyil, "vahid bir konsepsiyaya görə" bir məqsədlə edilən bir həll olaraq açıq şəkildə işlənmiş BLK "Peresvet" lazerindən fərqli olaraq. Buna görə də, 1 nömrəli versiyada BLK "Peresvet" in lif, bərk hal və maye lazerlər əsasında tətbiq olma ehtimalı aşağı olaraq qiymətləndirilə bilər
BLK "Peresvet". İcra nömrəsi 2. Qaz-dinamik və kimyəvi lazerlər
Qaz dinamik və kimyəvi lazerləri köhnəlmiş bir həll hesab etmək olar. Onların əsas dezavantajı, lazer radiasiyasının alınmasını təmin edən reaksiyanı davam etdirmək üçün çoxlu miqdarda istehlak komponentlərinə ehtiyacdır. Buna baxmayaraq, XX əsrin 70-80 -ci illərində ən çox inkişaf etdirilən kimyəvi lazerlər idi.
Göründüyü kimi, ilk dəfə SSRİ və ABŞ-da istismarı səsdən yüksək sürətlə hərəkət edən qızdırılan qaz kütlələrinin adiabatik soyumasına əsaslanan qaz dinamik lazerlərdə 1 meqavatdan çox davamlı radiasiya gücləri əldə edildi.
SSRİ-də, XX əsrin 70-ci illərinin ortalarından etibarən, ehtimal ki, RD0600 lazer və ya analoqu ilə silahlanmış Il-76MD təyyarəsi əsasında A-60 hava lazer kompleksi hazırlanmışdır. Əvvəlcə kompleks avtomatik uçan balonlarla mübarizə üçün nəzərdə tutulmuşdu. Silah olaraq, Khimavtomatika Dizayn Bürosu (KBKhA) tərəfindən hazırlanmış bir meqavatt sinifli davamlı qaz-dinamik CO-lazer quraşdırılmalıdır. Testlər çərçivəsində, 10 ilə 600 kVt arasında radiasiya gücünə malik bir GDT tezgah nümunələri ailəsi yaradıldı. GDT -nin dezavantajları, lazer şüasının yüksək difraksiya divergensiyasını təmin edən 10.6 mikron uzun radiasiya dalğa uzunluğudur.
Deuterium fluoride əsaslanan kimyəvi lazerlər və oksigen-yod (yod) lazerləri (COIL) ilə daha yüksək radiasiya gücləri əldə edildi. Xüsusilə, ABŞ-da Strateji Müdafiə Təşəbbüsü (SDI) proqramı çərçivəsində, bir neçə meqavat gücə malik olan deuterium fluoride əsaslanan kimyəvi lazer yaradıldı; ABŞ Milli Anti-Balistik Raketdən Müdafiə (NMD) çərçivəsində) proqramı, 1 meqavat gücündə bir oksigen-yod lazeri olan Boeing ABL (AirBorne Laser) aviasiya kompleksi.
VNIIEF, florin hidrogenlə (deuterium) reaksiyasına dair dünyanın ən güclü impulslu kimyəvi lazerini yaratdı və sınaqdan keçirdi, nəbz başına bir neçə kJ radiasiya enerjisi, 1-4 Hz nəbz təkrarlanma dərəcəsi və radiasiya fərqi difraksiya həddinə yaxındır və səmərəliliyi təxminən 70% -dir (lazerlər üçün ən yüksək nəticə).
1985-2005 -ci illərdə. lazerlər, flüorun hidrogenlə (deuterium) zəncirvari olmayan reaksiyası üzərində hazırlanmışdır, burada kükürd hexafluoride SF6, tərkibində flüor olan bir maddə olaraq istifadə edilməklə, elektrik boşalmasında ayrılır (fotodissosiya lazer?). Lazerin təkrarlanan impulslu rejimdə uzunmüddətli və təhlükəsiz işləməsini təmin etmək üçün işçi qarışığın dəyişdirilməsinin qapalı dövrü olan qurğular yaradılmışdır. Difraksiya həddinə yaxın bir radiasiya divergensiyası, 1200 Hz -ə qədər bir nəbz təkrarlanma dərəcəsi və bir neçə yüz vatlıq orta radiasiya gücü əldə etmək imkanı göstərilmişdir.
Qaz-dinamik və kimyəvi lazerlərin əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var, əksər həll yollarında tez-tez bahalı və zəhərli komponentlərdən ibarət olan "döyüş sursatı" ehtiyatının doldurulmasını təmin etmək lazımdır. Lazerin işləməsi nəticəsində çıxan qazları da təmizləmək lazımdır. Ümumiyyətlə, qaz dinamik və kimyəvi lazerləri təsirli bir həll adlandırmaq çətindir, buna görə də əksər ölkələr lif, bərk hal və maye lazerlərin inkişafına keçdi.
Flüorun deuterium ilə zəncirvari olmayan reaksiyasına əsaslanan, elektrik boşalmasında ayrılan, işləyən qarışığın dəyişdirilməsinin qapalı bir dövrü ilə danışırıqsa, 2005-ci ildə 100 kVt gücündə güc əldə edilmişdir, çətin ki ki, bu müddət ərzində onlar meqavat səviyyəsinə çatdırıla bilər.
Peresvet BLK ilə əlaqədar olaraq üzərinə qaz dinamik və kimyəvi lazerin qoyulması məsələsi olduqca mübahisəlidir. Bir tərəfdən Rusiyada bu lazerlərlə bağlı əhəmiyyətli inkişaflar var. İnternetdə 1 MW lazerlə A 60 - A 60M aviasiya kompleksinin təkmilləşdirilmiş versiyasının hazırlanması haqqında məlumatlar ortaya çıxdı. Eyni medalın ikinci tərəfi ola biləcək "Peresvet" kompleksinin təyyarə gəmisində yerləşdirilməsi haqqında da deyilir. Yəni əvvəlcə qaz dinamik və ya kimyəvi lazerə əsaslanan daha güclü bir yer kompleksi hazırlaya bilərdilər və indi döyülmüş yolu izləyərək onu təyyarə gəmisinə quraşdıra bilərlər.
"Peresvet" in yaradılması Sarovdakı nüvə mərkəzinin mütəxəssisləri, Rusiya Federal Nüvə Mərkəzində-Ümumrusiya Eksperimental Fizika Tədqiqat İnstitutunda (RFNC-VNIIEF), artıq qeyd olunan Lazer Fizika Araşdırma İnstitutunda həyata keçirildi. digər şeylər arasında qaz-dinamik və oksigen-yod lazerləri inkişaf etdirir …
Digər tərəfdən, kim nə desə desin, qaz dinamik və kimyəvi lazerlər köhnəlmiş texniki həllərdir. Bundan əlavə, lazerin işlədilməsi üçün Peresvet BLK -da bir nüvə enerji mənbəyinin olması haqqında məlumatlar fəal şəkildə dolaşır və Sarovda daha çox nüvə enerjisi ilə əlaqəli ən yeni texnologiyanın yaradılması ilə daha çox məşğul olurlar.
Yuxarıda deyilənlərə əsaslanaraq, Peresvet BLK-nın 2-ci icrada qaz-dinamik və kimyəvi lazerlər əsasında həyata keçirilmə ehtimalının orta olaraq qiymətləndirilə biləcəyini ehtimal etmək olar
Nüvə nasoslu lazerlər
1960-cı illərin sonlarında SSRİ-də yüksək güclü nüvə nasoslu lazerlərin yaradılması üzərində iş başladı. Əvvəlcə VNIIEF, I. A. E. Kurchatov və Moskva Dövlət Universiteti Nüvə Fizikası Araşdırma İnstitutu. Sonra onlara MEPhI, VNIITF, IPPE və digər mərkəzlərin alimləri qatıldı. 1972 -ci ildə VNIIEF, VIR 2 impulslu reaktor istifadə edərək uran parçalanması parçaları ilə helium və ksenon qarışığını həyəcanlandırdı.
1974-1976-cı illərdə. təcrübələr lazer şüalanma gücünün təxminən 1-2 kVt olduğu TIBR-1M reaktorunda aparılır. 1975-ci ildə VIR-2 impulslu reaktor əsasında 2005-ci ildə hələ də işləyən iki kanallı LUNA-2 lazer qurğusu hazırlanmışdır və hələ də işlədiyi mümkündür. 1985-ci ildə LUNA-2M qurğusunda dünyada ilk dəfə bir neon lazer vuruldu.
1980-ci illərin əvvəllərində VNIIEF alimləri, fasiləsiz rejimdə işləyən nüvə lazer elementi yaratmaq üçün 4 kanallı LM-4 lazer modulunu hazırladılar və istehsal etdilər. Sistem, BIGR reaktorundan gələn bir neytron axını ilə həyəcanlanır. Nəsilin müddəti reaktorun şüalanma nəbzinin müddəti ilə müəyyən edilir. Dünyada ilk dəfə olaraq nüvə nasoslu lazerlərdə cw lasing təcrübədə və eninə qaz dövriyyəsi metodunun səmərəliliyi nümayiş etdirildi. Lazer şüalanma gücü təxminən 100 Vt idi.
2001-ci ildə LM-4 qurğusu təkmilləşdirildi və LM-4M / BIGR təyinini aldı. Çox elementli nüvə lazer cihazının davamlı rejimdə işləməsi, optik və yanacaq elementlərini dəyişdirmədən 7 il konservasiyadan sonra nümayiş etdirildi. LM-4 qurğusu, özünü saxlayan nüvə zəncirvari reaksiya ehtimalı istisna olmaqla, bütün keyfiyyətlərə malik olan bir reaktor-lazerin (RL) prototipi hesab edilə bilər.
2007-ci ildə LM-4 modulu əvəzinə dörd və iki lazer kanalının ardıcıl əlavə edilməsini təmin edən səkkiz kanallı LM-8 lazer modulu istifadəyə verildi.
Lazer reaktoru, lazer sistemi ilə nüvə reaktorunun funksiyalarını özündə birləşdirən muxtar bir cihazdır. Lazer reaktorunun aktiv zonası, neytron moderator matrisində müəyyən bir şəkildə yerləşdirilmiş müəyyən sayda lazer hüceyrələrinin məcmusudur. Lazer hüceyrələrinin sayı yüzlərlə bir neçə min arasında dəyişə bilər. Uranın ümumi miqdarı 5-7 kq-dan 40-70 kq-a qədər, xətti ölçüləri 2-5 m-dir.
VNIIEF-də, saniyənin hissələrindən fasiləsiz rejimə qədər işləyən 100 kVt və yuxarı lazer reaktorlarının müxtəlif versiyalarının əsas enerji, nüvə-fiziki, texniki və istismar parametrləri ilə bağlı ilkin hesablamalar aparılmışdır. İstismar müddəti, nüvənin icazə verilən istiləşməsi (istilik tutumu radarı) və nüvənin xaricindəki istilik enerjisinin çıxarılması ilə davamlı radar ilə məhdudlaşan reaktor nüvəsində istilik yığan lazer reaktorlarını nəzərdən keçirdik.
Güman ki, 1 MVt gücündə lazer gücünə malik bir lazer reaktorunda təxminən 3000 lazer hüceyrəsi olmalıdır.
Rusiyada nüvə nasoslu lazerlər üzərində intensiv işlər təkcə VNIIEF -də deyil, həm də "Rusiya Federasiyasının Dövlət Elmi Mərkəzi - A. I. adına Fizika və Energetika İnstitutu" Federal Dövlət Unitar Müəssisəsində həyata keçirildi. Leipunski "," parçalanma parçaları ilə birbaşa pompalanan reaktor-lazer qurğusu "nun yaradılması üçün RU 2502140 patentinin sübutudur.
Rusiya Federasiyası IPPE Dövlət Araşdırma Mərkəzinin mütəxəssisləri nəbzlə vurulan optik kvant gücləndiricisinin (OKUYAN) impulslu reaktor-lazer sisteminin enerji modelini hazırladılar.
Rusiya müdafiə nazirinin müavini Yuri Borisovun keçən il Krasnaya Zvezda qəzetinə verdiyi müsahibədə verdiyi ifadəni xatırladaraq., deyə bilərik ki, Peresvet BLK, lazeri elektriklə təmin edən kiçik ölçülü bir nüvə reaktoru ilə deyil, parçalanma enerjisinin birbaşa lazer şüalanmasına çevrildiyi bir reaktor-lazerlə təchiz edilmişdir.
Şübhə yalnız Peresvet BLK -nı təyyarəyə yerləşdirmək üçün yuxarıda göstərilən təkliflə ortaya çıxır. Təyyarə təyyarələrinin etibarlılığını necə təmin etməyinizdən asılı olmayaraq, radioaktiv materialların sonradan səpələnməsi ilə qəza və təyyarə qəzası riski həmişə var. Lakin, ehtimal ki, daşıyıcı yıxılarkən radioaktiv materialların yayılmasının qarşısını almağın yolları var. Bəli, və artıq qanadlı bir raketdə uçan bir reaktorumuz var - petrel.
Yuxarıda göstərilənlərə əsaslanaraq, nüvə pompalı lazerə əsaslanan 3-cü versiyada Peresvet BLK-nın tətbiq olunma ehtimalının yüksək olduğu təxmin edilə bilər
Quraşdırılmış lazerin impulslu və ya fasiləsiz olduğu bilinmir. İkinci halda, lazerin davamlı işləmə müddəti və iş rejimləri arasında aparılması lazım olan fasilələr şübhəlidir. Ümid edirik ki, Peresvet BLK -nin işləmə müddəti yalnız soyuducu axını ilə məhdudlaşan və ya başqa bir şəkildə soyutma təmin edilərsə məhdud olmayan davamlı bir lazer reaktoruna malikdir.
Bu halda, Peresvet BLK-nın çıxış optik gücü 5-10 MVt-a yüksəlmə ehtimalı ilə 1-3 MW aralığında qiymətləndirilə bilər. Belə bir lazerlə belə nüvə başlığına zərbə vurmaq mümkün deyil, lakin pilotsuz uçuş aparatı və ya qanadlı raket də daxil olmaqla bir təyyarə olduqca uyğundur. Aşağı orbitlərdə demək olar ki, heç bir müdafiəsiz kosmik gəminin məğlubiyyətini təmin etmək və bəlkə də daha yüksək orbitlərdə olan kosmik gəmilərin həssas elementlərinə zərər vurmaq mümkündür.
Beləliklə, Peresvet BLK üçün ilk hədəf, ABŞ -ın gözlənilməz tərksilah zərbəsi halında raketdən müdafiə elementi kimi çıxış edə bilən ABŞ -ın raket hücumu xəbərdarlıq peyklərinin həssas optik elementləri ola bilər.
nəticələr
Məqalənin əvvəlində dediyimiz kimi, lazer şüalanmasını əldə etməyin kifayət qədər çox yolu var. Yuxarıda müzakirə edilənlərə əlavə olaraq, hərbi işlərdə səmərəli istifadə edilə bilən digər lazer növləri də var, məsələn, dalğa uzunluğunu yumşaq rentgenə qədər geniş bir diapazonda dəyişmək mümkün olan pulsuz elektron lazer. Kiçik ölçülü bir nüvə reaktoru tərəfindən istehsal olunan çoxlu elektrik enerjisinə ehtiyacı olan radiasiya. Belə bir lazer ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələrinin maraqlarına uyğun olaraq fəal şəkildə hazırlanır. Bununla birlikdə, Peresvet BLK-da pulsuz bir elektron lazerin istifadəsi ehtimalı azdır, çünki hazırda Rusiyada Avropa X-ray proqramında iştirakdan başqa bu tip lazerlərin inkişafı ilə bağlı heç bir məlumat yoxdur. Pulsuz elektron lazer.
Peresvet BLK -da bu və ya digər həlli istifadə etmə ehtimalının qiymətləndirilməsinin olduqca şərti olaraq verildiyini başa düşmək lazımdır: yalnız açıq mənbələrdən əldə edilən dolayı məlumatların olması yüksək dərəcədə etibarlılıq ilə nəticələr çıxarmağa imkan vermir.
