Daha əvvəl lazer texnologiyalarının necə inkişaf etdiyini, hava qüvvələri, quru qüvvələri və hava hücumundan müdafiə və donanmanın maraqları üçün hansı lazer silahlarının yaradıla biləcəyini araşdırdıq.
İndi başa düşməliyik ki, bundan müdafiə olunmaq olarmı və necə. Tez -tez raketin güzgü örtüyü ilə örtülməsi və ya mərmi cilalamağın kifayət olduğu deyilir, amma təəssüf ki, hər şey o qədər də sadə deyil.
Alüminium örtüklü tipik bir güzgü, düşən radiasiyanın təxminən 95% -ni əks etdirir və onun səmərəliliyi dalğa uzunluğundan çox asılıdır.
Qrafikdə göstərilən bütün materiallar içərisində alüminium ən yüksək reflektivliyə malikdir və bu heç bir odadavamlı material deyil. Güclü radiasiyaya məruz qaldıqda, güzgü bir qədər qızdırılırsa, güclü radiasiya vurduqda, güzgü örtüyünün materialı tez bir zamanda yararsız hala düşəcək və bu da əks etdirmə xüsusiyyətlərinin pisləşməsinə və uçqun kimi qızdırmaya səbəb olacaq. məhv.
200 nm -dən az dalğa uzunluğunda güzgülərin səmərəliliyi kəskin azalır; ultrabənövşəyi və ya rentgen şüalanmasına qarşı (sərbəst elektron lazer) belə qorunma heç işləməyəcək.
100% əks etdirmə qabiliyyətinə malik olan eksperimental süni materiallar var, lakin onlar yalnız müəyyən bir dalğa uzunluğunda işləyir. Həmçinin, güzgülər əks olunma qabiliyyətini 99,999%-ə qədər artıran xüsusi çox qatlı örtüklərlə örtülə bilər. Ancaq bu üsul da yalnız bir dalğa uzunluğunda və müəyyən bir açıda baş verən hadisələrdə işləyir.
Silahların iş şəraitinin laborator şəraitdən uzaq olduğunu unutmayın. güzgü raketinin və ya mərminin inert qazla dolu bir qabda saxlanılması lazımdır. Əl izləri kimi ən kiçik duman və ya ləkə, aynanın əks olunmasını dərhal pozar.
Konteynerdən çıxmaq dərhal güzgü səthini ətraf mühitə - atmosferə və istiyə məruz qoyacaq. Güzgü səthi qoruyucu bir filmlə örtülmürsə, bu dərhal onun əks etdirmə xüsusiyyətlərinin pisləşməsinə gətirib çıxaracaq və qoruyucu bir örtüklə örtülmüşsə, səthin əks etdirmə xüsusiyyətlərini özü də pisləşdirəcəkdir.
Yuxarıdakıları ümumiləşdirərək qeyd edirik ki, güzgü qorunması lazer silahlarından qorunmaq üçün o qədər də uyğun deyil. Və sonra nə uyğundur?
Təyyarənin (AC) öz uzununa oxu ətrafında fırlanma hərəkətini təmin etməklə lazer şüasının istilik enerjisini bədən üzərində "yaymaq" üsulu müəyyən dərəcədə kömək edəcək. Ancaq bu üsul yalnız döyüş sursatları üçün və məhdud dərəcədə pilotsuz uçuş aparatları (PUA) üçün uyğundur, daha az dərəcədə gövdənin ön hissəsinə lazerlə şüalananda təsirli olacaq.
Bəzi qorunan obyektlərdə, məsələn, uçan bombalar, qanadlı raketlər (CR) və ya yuxarıdan uçarkən hədəfə hücum edən tank əleyhinə idarə olunan raketlərdə (ATGM) bu üsul da tətbiq oluna bilməz. Əksəriyyəti dönməyən minaatanlardır. Bütün dönməyən təyyarələr haqqında məlumat toplamaq çətindir, amma əminəm ki, çoxdur.
Hər halda, təyyarənin fırlanması lazer radiasiyasının hədəfə təsirini cüzi azaldacaq, çünkiGüclü lazer radiasiyasının bədənə ötürdüyü istilik daxili strukturlara və daha sonra təyyarənin bütün komponentlərinə köçürüləcəkdir.
Duman və aerozolların lazer silahlarına qarşı mübarizə tədbirləri olaraq istifadəsi də məhduddur. Seriyanın məqalələrində artıq qeyd edildiyi kimi, lazerlərin yerüstü zirehli maşınlara və ya gəmilərə qarşı istifadəsi yalnız mühafizəsinə daha sonra qayıdacağımız müşahidə cihazlarına qarşı istifadə edildikdə mümkündür. Yaxın gələcəkdə piyada döyüş maşınının / tankının və ya yerüstü gəminin gövdəsini lazer şüası ilə yandırmaq qeyri -realdır.
Əlbəttə ki, təyyarələrə qarşı tüstü və ya aerozol mühafizəsi tətbiq etmək mümkün deyil. Təyyarənin yüksək sürətinə görə tüstü və ya aerozol həmişə qarşıdan gələn hava təzyiqi ilə geri çəkiləcək, helikopterlərdə isə pervanədən gələn hava axını ilə uçacaq.
Belə ki, püskürtülmüş tüstü və aerozollar şəklində lazer silahlarından qorunma yalnız yüngül zirehli maşınlarda tələb oluna bilər. Digər tərəfdən, tanklar və digər zirehli maşınlar tez -tez düşmən silah sistemlərinin tutulmasını pozmaq üçün tüstü ekranları qurmaq üçün standart sistemlərlə təchiz olunmuşdur və bu halda uyğun doldurucular hazırlayarkən lazer silahlarına qarşı mübarizə aparmaq üçün də istifadə edilə bilər..
Optik və termal görüntü kəşfiyyat avadanlıqlarının müdafiəsinə qayıdaraq, müəyyən bir dalğa uzunluğunda lazer şüalanmasının keçməsini maneə törədən optik filtrlərin quraşdırılmasının yalnız aşağı güclü lazer silahlarından qorunmaq üçün ilk mərhələdə uyğun olacağını güman etmək olar. aşağıdakı səbəblərə görə:
- xidmətdə fərqli dalğa uzunluqlarında işləyən fərqli istehsalçıların böyük bir lazer çeşidi olacaq;
- güclü bir radiasiyaya məruz qaldıqda, müəyyən bir dalğa uzunluğunu udmaq və ya əks etdirmək üçün hazırlanmış bir filtrin uğursuz olması ehtimal olunur ki, bu da ya həssas elementlərə lazer radiasiyasına, ya da optikanın özünün uğursuzluğuna (buludlanma, görüntü təhrifi) səbəb olacaq;
- bəzi lazerlər, xüsusən də sərbəst elektron lazer, iş dalğa uzunluğunu geniş diapazonda dəyişə bilər.
Optik və termal görüntüləmə kəşfiyyat avadanlıqlarının qorunması, yerüstü avadanlıqlar, gəmilər və aviasiya avadanlıqları üçün yüksək sürətli qoruyucu ekranlar quraşdırılaraq həyata keçirilə bilər. Lazer şüalanması aşkar edilərsə, qoruyucu ekran linzaları saniyənin bir hissəsində əhatə etməlidir, lakin hətta bu, həssas elementlərin zədələnməməsinə zəmanət vermir. Zamanla lazer silahlarının geniş yayılması üçün optik diapazonda fəaliyyət göstərən kəşfiyyat aktivlərinin ən azı təkrarlanması tələb oluna bilər.
Böyük daşıyıcılarda qoruyucu ekranların və optik və termal görüntüləmə kəşfiyyat vasitələrinin çoxaldılması olduqca mümkündürsə, yüksək dəqiqlikli silahlarda, xüsusən də kompakt silahlarda bunu etmək daha çətindir. Birincisi, qorunma üçün çəki və ölçü tələbləri əhəmiyyətli dərəcədə sərtləşdirilir, ikincisi, yüksək enerjili lazer radiasiyasının hətta qapalı bir deklanşörün təsiri, sıx yerləşmə səbəbiylə optik sistem komponentlərinin həddindən artıq istiləşməsinə səbəb ola bilər ki, bu da qismən ya da onun fəaliyyətinin tamamilə pozulması.
Avadanlıqları və silahları lazer silahlarından effektiv şəkildə qorumaq üçün hansı üsullardan istifadə etmək olar? İki əsas yol var - ablativ qorunma və konstruktiv istilik izolyasiya qorunması.
Ablasyondan qorunma (Latın dilindən ablatio - kütlənin götürülməsi, daşınması) bir maddənin isti qaz axını ilə qorunan obyektin səthindən çıxarılmasına və / və ya əhəmiyyətli dərəcədə birlikdə sərhəd qatının yenidən qurulmasına əsaslanır. qorunan səthə istilik ötürülməsini azaldır. Başqa sözlə, gələn enerji qoruyucu materialın qızdırılmasına, əriməsinə və buxarlanmasına sərf olunur.
Hal -hazırda, ablativ qoruma kosmik gəmilərin enmə modullarında (SC) və reaktiv mühərrik nozzlərində fəal şəkildə istifadə olunur. Ən çox istifadə edilənlər, doldurucu olaraq karbon (qrafit də daxil olmaqla), silikon dioksid (silika, kvars) və neylon ehtiva edən fenolik, organosilikon və digər sintetik qatranlara əsaslanan doldurucu plastiklərdir.
Ablasyondan qorunma birdəfəlik, ağır və həcmlidir, buna görə də onu təkrar istifadə edilə bilən təyyarələrdə istifadə etməyin heç bir mənası yoxdur (hamısı insanlı deyil və əksər pilotsuz təyyarələri oxuyun). Onun yeganə tətbiqi idarə olunan və idarə olunmayan mərmilər üzərindədir. Və burada əsas sual, gücə malik bir lazerin qorunmasının nə qədər qalın olmasıdır, məsələn, 100 kVt, 300 kVt və s.
Apollo kosmik gəmisində, qoruyucu qalınlığı bir neçə yüzdən bir neçə min dərəcəyə qədər olan temperaturda 8 ilə 44 mm arasında dəyişir. Bu aralığın bir yerində, döyüş lazerlərindən lazımi ablativ qoruma qalınlığı da yatacaq. Ağırlığın və ölçü xüsusiyyətlərinə və dolayısıyla atış məsafəsinə, manevr qabiliyyətinə, döyüş başlığının ağırlığına və sursatın digər parametrlərinə necə təsir edəcəyini təsəvvür etmək asandır. Ablativ istilik qorunması, atış və manevr zamanı həddindən artıq yüklənmələrə də tab gətirməli, sursat saxlama şərtləri və şərtlərinə uyğun olmalıdır.
Lazımsız radiasiyadan ablativ qorunmanın qeyri -bərabər şəkildə məhv edilməsi xarici ballistikanı dəyişə biləcəyi üçün silah -sursat hədəfdən kənara çıxdığından, idarə olunmayan döyüş sursatı sual altındadır. Ablativ qoruma artıq bir yerdə, məsələn, hipersəsli sursatda istifadə olunarsa, qalınlığını artırmalı olacaqsınız.
Digər bir qoruma üsulu, xarici təsirlərə davamlı olan bir neçə qoruyucu təbəqə odadavamlı material ilə örtülməsi və ya işin aparılmasıdır.
Kosmik gəmilərlə bir bənzətmə etsək, təkrar istifadə edilə bilən "Buran" kosmik gəmisinin istilik qorunmasını nəzərdən keçirə bilərik. Səth istiliyinin 371 - 1260 dərəcə Selsi olduğu yerlərdə 99.7% saflıq amorf kvars lifindən ibarət bir örtük tətbiq olundu, buna bir bağlayıcı, koloidal silikon dioksid əlavə edildi. Qapaq qalınlığı 5 ilə 64 mm arasında olan iki standart ölçüdə plitələr şəklində hazırlanır.
Günəş radiasiyasının aşağı udma əmsalı və yüksək emissiya əldə etmək üçün plitələrin xarici səthinə xüsusi bir piqment (silikon oksid və parlaq alüminium əsasında ağ örtük) olan borosilikat şüşə tətbiq olunur. İstiliyin 1260 dərəcəni keçdiyi vasitənin burun konisi və qanad uclarında ablasyondan qorunma istifadə edildi.
Nəzərə alınmalıdır ki, uzun müddət istismar edildikdə, plitələrin nəmdən qorunması pozula bilər ki, bu da onun xüsusiyyətlərinin istilik qorunmasının itirilməsinə səbəb olacaq, buna görə də təkrar istifadə edilə bilən təyyarələrdə lazer əleyhinə müdafiə kimi birbaşa istifadə edilə bilməz.
Hal -hazırda, təyyarələrin 3000 dərəcəyə qədər olan temperaturdan qorunmasını təmin edən minimal səth aşınması ilə perspektivli bir ablativ istilik qorunması hazırlanır.
Mançester Universiteti (Böyük Britaniya) və Mərkəzi Cənub Universitetinin (Çin) Royce İnstitutundan olan alimlər qrupu, struktur dəyişiklikləri olmadan 3000 ° C -ə qədər istiliyə davam edə bilən təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlərə malik yeni bir material hazırladılar. Bu, karbon-karbon kompozit matrisin üzərinə qoyulmuş Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26 keramika örtükdür. Xüsusiyyətləri baxımından yeni örtük ən yaxşı yüksək temperaturlu keramikadan xeyli üstündür.
İstiyə davamlı keramika kimyəvi quruluşunun özü bir müdafiə mexanizmi rolunu oynayır. 2000 ° C temperaturda Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26 və SiC materialları oksidləşərək Zr0.80T0.20O2, B2O3 və SiO2 -ə çevrilir. Zr0.80Ti0.20O2 qismən əriyir və nisbətən sıx bir təbəqə əmələ gətirir, az əriyən oksidlər SiO2 və B2O3 isə buxarlanır. 2500 ° C daha yüksək bir temperaturda, Zr0.80Ti0.20O2 kristalları daha böyük birləşmələrə birləşir.3000 ° C temperaturda, əsasən Zr0.80Ti0.20O2, zirkonyum titanat və SiO2 -dən ibarət demək olar ki, tamamilə sıx bir xarici təbəqə əmələ gəlir.
Dünya da lazer şüalarından qorunmaq üçün hazırlanmış xüsusi örtüklər hazırlayır.
Hələ 2014 -cü ildə Çin Xalq Qurtuluş Ordusunun sözçüsü, Amerika lazerlərinin xüsusi qoruyucu təbəqə ilə örtülmüş Çin hərbi texnikası üçün xüsusi bir təhlükə yaratmadığını bildirmişdi. Qalan suallar, bu örtüyün hansı gücü qoruduğunu, hansı qalınlığa və kütləyə malik olduğunu göstərən lazerlərdir.
Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu və Kanzas Universitetinin amerikalı tədqiqatçıları tərəfindən hazırlanmış bir örtük, karbon nanotüplər və xüsusi keramika qarışığına əsaslanan, lazer işığını təsirli şəkildə udmağa qadir olan bir örtükdür. Yeni materialın nanotüpləri işığı bərabər şəkildə udur və istiliyi yaxın ərazilərə ötürür, lazer şüası ilə təmas nöqtəsindəki temperaturu aşağı salır. Yüksək temperaturlu keramika birləşmələri yüksək mexaniki qüvvə və yüksək temperaturdan zədələnmələrə qarşı qoruyucu örtük təmin edir.
Test zamanı misin səthinə nazik bir təbəqə tətbiq olundu və quruduqdan sonra materialın səthinə uzun dalğalı bir infraqırmızı lazer şüası, metal və digər sərt materialları kəsmək üçün istifadə olunan bir lazer şüası vuruldu.
Toplanan məlumatların təhlili göstərdi ki, örtük lazer şüası enerjisinin 97,5 faizini uğurla mənimsəmiş və səthin hər kvadrat santimetrinə 15 kVt enerji səviyyəsinə dağıdılmadan tab gətirmişdir.
Bu örtükdə sual yaranır: sınaqlarda, yüksək istilik keçiriciliyinə görə lazer emalı üçün ən çətin materiallardan biri olan bir mis səthə qoruyucu bir örtük tətbiq edildi, belə bir qoruyucu örtünün necə olduğu aydın deyil. digər materiallarla davranacaq. Ayrıca, maksimum temperatur müqaviməti, titrəmə və şok yüklərinə qarşı müqavimət, atmosfer şəraitinin və ultrabənövşəyi radiasiyanın (günəş) təsiri ilə bağlı suallar yaranır. Şüalanmanın həyata keçirildiyi vaxt göstərilmir.
Başqa bir maraqlı məqam: təyyarə mühərrikləri də yüksək istilik keçiriciliyinə malik bir maddə ilə örtülmüşdürsə, onda bütün gövdə onlardan bərabər şəkildə qızdırılacaq ki, bu da təyyarəni termal spektrdə maksimum dərəcədə açır.
Hər halda, yuxarıda göstərilən aerozol qorunmasının xüsusiyyətləri qorunan obyektin ölçüsü ilə birbaşa mütənasib olacaqdır. Mühafizə olunan obyekt və əhatə dairəsi nə qədər böyükdürsə, o qədər çox enerji əraziyə səpələnə bilər və meydana gələn hava axını ilə istilik radiasiyası və soyutma şəklində verilə bilər. Mühafizə olunan obyekt nə qədər kiçik olsa, qoruma da o qədər qalın olmalıdır. kiçik sahə kifayət qədər istiliyin çıxarılmasına imkan verməyəcək və daxili struktur elementləri çox qızdırılacaq.
İstilik izolyasiyasından asılı olmayaraq, lazer radiasiyasından qorunmanın istifadəsi, idarə olunan döyüş sursatlarının sayının azalması tendensiyasını dəyişə bilər, həm idarə olunan, həm də idarə olunmayan döyüş sursatlarının təsirini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
Bütün daşıyıcı səthlər və idarəedicilər - qanadlar, stabilizatorlar, sükanlar - bahalı və işlənməsi çətin odadavamlı materiallardan hazırlanmalıdır.
Radar aşkarlama cihazlarının qorunması ilə bağlı ayrı bir sual yaranır. "BOR-5" eksperimental kosmik gəmisində radio şəffaf istilik qalxanı sınaqdan keçirildi-silika doldurucusu olan fiberglas, lakin onun istilik qoruyucu və çəki və ölçü xüsusiyyətlərini tapa bilmədim.
Radio dalğalarının keçməsini maneə törədən istilik radiasiyasından qorunmaqla birlikdə radar kəşfiyyat qurğusunun radomundan güclü lazer şüalanması ilə şüalanma nəticəsində yüksək temperaturlu plazma əmələ gəlməsinin hələlik aydın olmadığı aydın deyil. hansı hədəfi itirə bilər.
Çantanı qorumaq üçün içəridən istiliyədavamlı-aşağı istilik keçirici və kənardan yansıtıcı-istiliyədavamlı yüksək istilik keçirici olan bir neçə qoruyucu təbəqənin birləşməsindən istifadə oluna bilər. Gizli materialların lazer radiasiyasına dözə bilməyəcək və lazer radiasiyasına qarşı qorunmanın üstünə tətbiq oluna biləcəyi və təyyarənin özü sağ qaldığı təqdirdə lazer silahlarından aldığı zərərdən qurtulacağı da mümkündür.
Lazer silahlarının təkmilləşdirilməsi və geniş yayılması üçün həm idarə olunan, həm də idarə olunmayan bütün mövcud döyüş sursatları, habelə insanlı və pilotsuz uçan aparatlar üçün lazer əleyhinə müdafiə təmin edilməsini tələb edəcək.
Anti-lazer mühafizəsinin tətbiqi qaçılmaz olaraq idarə olunan və idarə olunmayan döyüş sursatlarının, eləcə də insanlı və pilotsuz uçuş aparatlarının qiymətinin, çəkisinin və ölçülərinin artmasına səbəb olacaq.
Sonda, lazer hücumuna qarşı fəal şəkildə mübarizə aparmağın inkişaf etdirilmiş üsullarından birini qeyd edə bilərik. Kaliforniyada yerləşən Adsys Controls, düşmənin lazer rəhbərliyini yıxacağı güman edilən Helios müdafiə sistemini inkişaf etdirir.
Düşmənin döyüş lazerini qorunan qurğuya yönəldərkən Helios parametrlərini təyin edir: güc, dalğa uzunluğu, nəbz tezliyi, istiqamət və mənbəyə olan məsafə. Helios, ehtimal ki, düşmənin hədəf sistemini çaşdıran qarşıdan gələn aşağı enerjili lazer şüasını hədəf alaraq düşmənin lazer şüasının hədəfə fokuslanmasının qarşısını alır. Helios sisteminin ətraflı xüsusiyyətləri, inkişaf mərhələsi və praktiki performansı hələ də məlum deyil.
