Wetenschappelijk-experimenteel complex "Terra-3" volgens Amerikaanse ideeën. In de Verenigde Staten werd aangenomen dat het complex was ontworpen voor anti-satellietdoelen met de overgang naar raketverdediging in de toekomst. De tekening werd voor het eerst gepresenteerd door de Amerikaanse delegatie tijdens de besprekingen in Genève in 1978. Uitzicht vanuit het zuidoosten.
Het idee om een hoogenergetische laser te gebruiken om ballistische raketten in de laatste fase van kernkoppen te vernietigen, werd in 1964 geformuleerd door NG Basov en ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). In de herfst van 1965 stuurde N. G. Basov, wetenschappelijk directeur van VNIIEF Yu. B. Khariton, adjunct-directeur van de Indiase overheid voor wetenschappelijk werk, E. N. Tsarevsky, en hoofdontwerper van Vympel OKB, G. V. Kisunko, een nota naar het Centraal Comité van de CPSU. die sprak over de fundamentele mogelijkheid om kernkoppen van ballistische raketten te raken met laserstraling en stelde voor om een geschikt experimenteel programma in te zetten. Het voorstel werd goedgekeurd door het Centraal Comité van de CPSU en het werkprogramma voor de oprichting van een laserafvuureenheid voor raketverdedigingstaken, gezamenlijk opgesteld door OKB Vympel, FIAN en VNIIEF, werd goedgekeurd door een regeringsbesluit in 1966.
De voorstellen waren gebaseerd op de FIAN-studie van hoogenergetische fotodissociatielasers (PDL's) op basis van organische jodiden en het voorstel van VNIIEF over het "pompen" van PDL's door "licht van een sterke schokgolf gecreëerd in een inert gas door een explosie". Ook het State Optical Institute (GOI) heeft zich bij het werk aangesloten. Het programma kreeg de naam "Terra-3" en voorzag in het creëren van lasers met een energie van meer dan 1 MJ, evenals het creëren van een wetenschappelijk en experimenteel afvuurlasercomplex (NEC) 5N76 op basis daarvan op het Balkhash-oefenterrein, waar de ideeën van een lasersysteem voor raketafweer moesten worden getest. in natuurlijke omstandigheden. NG Basov werd aangesteld als wetenschappelijk begeleider van het "Terra-3" -programma.
In 1969 scheidde het SKB-team zich van het Vympel Design Bureau, op basis waarvan het Luch Central Design Bureau (later het Astrophysics Research and Development Bureau) werd gevormd, dat werd belast met de uitvoering van het Terra-3-programma.
Overblijfselen van constructie 41 / 42B met een 5H27 laserlocatorcomplex van een 5H76 "Terra-3" schietcomplex, foto 2008
Telescoop TG-1 van de LE-1 laser locator, Sary-Shagan testlocatie (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
Werk onder het Terra-3-programma ontwikkeld in twee hoofdrichtingen: laserafstand (inclusief het probleem van doelwitselectie) en laservernietiging van kernkoppen van ballistische raketten. Het werk aan het programma werd voorafgegaan door de volgende resultaten: in 1961 ontstond het idee om fotodissociatielasers te maken (Rautian en Sobelman, FIAN) en in 1962 begonnen samen met FIAN studies naar laserafstandsbediening bij OKB "Vympel" en er werd ook voorgesteld om de straling van het schokfront te gebruiken golven voor het optisch pompen van een laser (Krokhin, FIAN, 1962). In 1963 begon het Vympel Design Bureau met de ontwikkeling van het LE-1 laserlocatorproject.
FIAN onderzocht een nieuw fenomeen op het gebied van niet-lineaire laseroptica: golffrontomkering van straling. Dit is een belangrijke ontdekking
Promotie video:
toegestaan in de toekomst in een volledig nieuwe en zeer succesvolle benadering voor het oplossen van een aantal problemen in de fysica en technologie van hoogvermogenlasers, voornamelijk de problemen van het vormen van een extreem smalle bundel en het uiterst precies richten op een doel. Voor de eerste keer was het in het Terra-3-programma dat specialisten van VNIIEF en FIAN voorstelden om golffrontomkering te gebruiken om een doelwit te sturen en energie te leveren.
In 1994 antwoordde NG Basov, die een vraag over de resultaten van het Terra-3 laserprogramma beantwoordde: "Wel, we hebben stevig vastgesteld dat niemand een kernkop met ballistische raketten kan neerschieten met een laserstraal, en we hebben grote vorderingen gemaakt met lasers …". Eind jaren negentig werden alle werkzaamheden aan de faciliteiten van het Terra-3-complex stopgezet.
Subprogramma's en richtingen van onderzoek "Terra-3"
Complex 5N26 met een laserlocator LE-1 onder het "Terra-3" programma
De potentiële mogelijkheid van laserlocators om een bijzonder hoge nauwkeurigheid van metingen van de doelpositie te leveren, werd vanaf 1962 bestudeerd door het Vympel Design Bureau. Als resultaat van het Vympel Design Bureau, gebruikmakend van de voorspellingen van de N. G. -De Industriële Commissie (het militair-industriële complex, het regeringsorgaan van het militair-industriële complex van de USSR) kreeg een project voorgelegd om een experimentele laserlocator voor raketafweer te creëren, die de codenaam LE-1 kreeg. Het besluit om een experimentele opstelling te creëren op de testlocatie van Sary-Shagan met een bereik tot 400 km werd goedgekeurd in september 1963. In 1964-1965. de ontwikkeling van het project werd uitgevoerd bij het Vympel Design Bureau (G. E. Tikhomirov's laboratorium). Het ontwerp van de optische systemen van de radar werd uitgevoerd door het State Optical Institute (laboratorium van P. P. Zakharov). De bouw van de faciliteit begon eind jaren zestig.
Het project was gebaseerd op het werk van FIAN op het gebied van onderzoek en ontwikkeling van robijnlasers. De radar moest in korte tijd naar doelen in het "foutveld" van radars zoeken, wat de doelaanduiding opleverde voor de laserzoeker, die op dat moment zeer hoge gemiddelde vermogens van de laserzender vereiste. De uiteindelijke keuze van de structuur van de locator bepaalde de werkelijke stand van zaken met robijnlasers, waarvan de haalbare parameters in de praktijk aanzienlijk lager bleken te zijn dan oorspronkelijk werd aangenomen: het gemiddelde vermogen van één laser in plaats van de verwachte 1 kW was in die jaren ongeveer 10 W. Experimenten uitgevoerd in het laboratorium van N. G. Basov aan het Lebedev Physical Institute toonden aan dat het verhogen van het vermogen door het achtereenvolgens versterken van het lasersignaal in een ketting (cascade) van laserversterkers, zoals aanvankelijk werd overwogen, alleen mogelijk is tot een bepaald niveau. Te sterke straling vernietigde de laserkristallen zelf. Er deden zich ook moeilijkheden voor die verband hielden met thermo-optische vervormingen van straling in kristallen.
In dit opzicht was het nodig om niet één, maar 196 lasers in de radar te installeren die afwisselend werken met een frequentie van 10 Hz met een energie per puls van 1 J. Het totale gemiddelde stralingsvermogen van de meerkanaals laserzender van de kabelzoeker was ongeveer 2 kW. Dit leidde tot een aanzienlijke complicatie van zijn plan, dat zowel bij het uitzenden als registreren van een signaal multipath was. Het was nodig om zeer nauwkeurige optische apparaten met hoge snelheid te maken voor het vormen, schakelen en geleiden van 196 laserstralen, die het zoekveld in de doelruimte bepaalden. In het ontvangende apparaat van de kabelzoeker werd een reeks van 196 speciaal ontworpen PMT's gebruikt. De taak werd gecompliceerd door fouten die verband hielden met beweegbare optisch-mechanische systemen van grote afmetingen van de telescoop en optisch-mechanische schakelaars van de kabelzoeker, evenals met vervormingen die door de atmosfeer werden veroorzaakt. De totale lengte van het optische pad van de radar bedroeg 70 m en omvatte vele honderden optische elementen - lenzen, spiegels en platen, inclusief bewegende, waarvan de onderlinge uitlijning met de grootste nauwkeurigheid moest worden gehandhaafd.
Zenden van lasers van de LE-1 locator, Sary-Shagan oefenterrein (beelden van de documentaire film Beam Masters, 2009).
Onderdeel van het optische pad van de LE-1 laserlocator, het Sary-Shagan oefenterrein (frames van de documentaire Beam Masters, 2009 en Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentatie. 2009).
In 1969 werd het LE-1-project overgedragen aan het Luch Central Design Bureau van het Ministerie van Defensie-industrie van de USSR. ND Ustinov werd benoemd tot hoofdontwerper van de LE-1. In 1970-1971. de ontwikkeling van de LE-1 locator is als geheel afgerond. Een brede samenwerking van ondernemingen in de defensie-industrie nam deel aan de oprichting van de locator: door de inspanningen van LOMO en de Leningrad-fabriek "Bolsjewiek", werd een telescoop TG-1, uniek in termen van het parameterscomplex, gemaakt voor LE-1, de hoofdontwerper van de telescoop was B. K. Ionesiani (LOMO). Deze telescoop met een hoofdspiegeldiameter van 1,3 m zorgde voor een hoge optische kwaliteit van de laserstraal bij snelheden en versnellingen die honderden keren hoger waren dan die van klassieke astronomische telescopen. Er werden veel nieuwe radarknooppunten gecreëerd: zeer snelle, nauwkeurige scan- en schakelsystemen voor het besturen van de laserstraal, fotodetectoren,elektronische signaalverwerkings- en synchronisatie-eenheden en andere apparaten. De besturing van de locator gebeurde automatisch met behulp van computertechnologie; de locator was verbonden met de radarstations van de veelhoek via digitale datalijnen.
Met medewerking van het Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol) werd een laserzender ontwikkeld met 196 lasers die toen zeer geavanceerd waren, een systeem voor hun koeling en stroomvoorziening. Voor de LE-1 werd de productie van hoogwaardige laser-robijnkristallen, niet-lineaire KDP-kristallen en vele andere elementen georganiseerd. Naast N. D. Ustinov werd de ontwikkeling van LE-1 geleid door O. A. Ushakov, G. E. Tikhomirov en S. V. Bilibin.
De bouw van de faciliteit begon in 1973. In 1974 werd het aanpassingswerk voltooid en begon het testen van de faciliteit met de TG-1 telescoop van de LE-1 locator. In 1975 werd tijdens de tests een betrouwbare locatie van een vliegtuigtype op een afstand van 100 km bereikt, en werd begonnen met de locatie van kernkoppen van ballistische raketten en satellieten. 1978-1980 Met behulp van de LE-1 werden zeer nauwkeurige baanmetingen en geleiding van raketten, kernkoppen en ruimteobjecten uitgevoerd. In 1979 werd de laserzoeker LE-1 als middel voor nauwkeurige baanmetingen geaccepteerd voor gezamenlijk onderhoud van militaire eenheid 03080 (GNIIP nr. 10 van het Ministerie van Defensie van de USSR, Sary-Shagan). Voor de oprichting van de LE-1-locator in 1980 kregen de medewerkers van het Central Design Bureau "Luch" de Lenin- en staatsprijzen van de USSR. Actief werk aan de LE-1 locator, incl. met de modernisering van een deel van elektronische schakelingen en andere apparatuur,ging door tot het midden van de jaren tachtig. Er werd gewerkt aan het verkrijgen van niet-gecoördineerde informatie over objecten (bijvoorbeeld informatie over de vorm van objecten). Op 10 oktober 1984 heeft de 5N26 / LE-1 laserlocator de parameters van het doel gemeten - het herbruikbare ruimtevaartuig Challenger (VS) - zie de sectie Status hieronder voor details.
TTX-plaatsbepaler 5N26 / LE-1:
Het aantal lasers in het pad - 196 stuks.
Optische padlengte - 70 m
Eenheidsvermogen gemiddeld - 2 kW
Bereik van de locator - 400 km (volgens het project)
Coördinaten bepaling nauwkeurigheid:
- per bereik - niet meer dan 10 m (volgens het project)
- in hoogte - enkele boogseconden (volgens het project)
Telescoop TG-1 van de LE-1 laserlocator, Sary-Shagan oefenterrein (frame van de documentaire Beam Masters, 2009).
Telescoop TG-1 van de LE-1 laserlocator - de beschermende koepel verschuift geleidelijk naar links, de Sary-Shagan-polygoon (frame van de documentairefilm Beam Lords, 2009).
Telescoop TG-1 van de LE-1 laser locator in werkpositie, Sary-Shagan oefenterrein (Polskikh S. D., Goncharova G. V. Staats Wetenschappelijk Centrum van de Russische Federatie FSUE NPO Astrofysica. Presentatie. 2009).
Studie van fotodissociatie-jodiumlasers (PFDL) in het kader van het "Terra-3" -programma
De eerste laboratorium fotodissociatie laser (PDL) werd in 1964 gemaakt door J. V. Kasper en G. S. Pimentel. Omdat Analyse toonde aan dat de creatie van een superkrachtige robijnrode laser gepompt uit een flitslamp onmogelijk bleek te zijn, en in 1965 stelden N. G. Basov en O. N. Krokhin (beiden van FIAN) voor om een programma te ontwikkelen voor het maken van high-power PD-lasers op basis van het idee om als stralingsbron het optische pompen van hoog vermogen en stralingsenergie van het schokfront in xenon te gebruiken. Er werd ook aangenomen dat de kernkop van een ballistische raket zou worden verslagen als gevolg van het reactieve effect van snelle verdamping onder invloed van de laser van een deel van de schaal van de kernkop. Dergelijke PDL's zijn gebaseerd op het fysieke idee dat in 1961 werd geformuleerd door S. G. Rautian en I. I. Sobel'man, die theoretisch aantoondendat het mogelijk is om geëxciteerde atomen of moleculen te verkrijgen door fotodissociatie van complexere moleculen wanneer ze worden bestraald met een krachtige (niet-laser) lichtstroom. Werk aan explosieve FDL (VFDL) als onderdeel van het "Terra-3" programma werd ingezet in samenwerking tussen FIAN (V. S. Zuev, theorie van VFDL), VNIIEF (G. A. Kirillov, experimenten met VFDL), Centraal Design Bureau "Luch" met medewerking van GOI, GIPH en andere ondernemingen. In korte tijd werd de weg geëffend van kleine en middelgrote prototypes naar een aantal unieke hoogenergetische VFDL-samples geproduceerd door industriële ondernemingen. Een kenmerk van deze klasse lasers was hun wegwerpbaarheid - de VFD-laser explodeerde tijdens het gebruik, volledig vernietigd. Kirillov, experimenten met VFDL), Central Design Bureau "Luch" met deelname van de GOI, GIPH en andere ondernemingen. In korte tijd werd de weg geëffend van kleine en middelgrote prototypes naar een aantal unieke hoogenergetische VFDL-samples geproduceerd door industriële ondernemingen. Een kenmerk van deze klasse lasers was hun wegwerpbaarheid - de VFD-laser explodeerde tijdens het gebruik, volledig vernietigd. Kirillov, experimenten met VFDL), Central Design Bureau "Luch" met deelname van de GOI, GIPH en andere ondernemingen. In korte tijd werd de weg geëffend van kleine en middelgrote prototypes naar een aantal unieke hoogenergetische VFDL-samples geproduceerd door industriële ondernemingen. Een kenmerk van deze klasse lasers was hun wegwerpbaarheid - de VFD-laser explodeerde tijdens het gebruik, volledig vernietigd.
Schematisch diagram van de VFDL-werking (Zarubin PV, Polskikh SV Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
De eerste experimenten met PDL, uitgevoerd in 1965-1967, gaven zeer bemoedigende resultaten, en eind 1969 werden bij VNIIEF (Sarov) onder leiding van S. B. Kormer met de deelname van wetenschappers van FIAN en GOI ontwikkeld, verzameld en geteste PDL's met stralingspulsenergieën van honderdduizenden joules, wat ongeveer 100 keer hoger was dan die van welke laser dan ook die in die jaren bekend was. Het was natuurlijk niet mogelijk om in één keer jodium PDL's te creëren met extreem hoge energieën. Er zijn verschillende versies van het laserontwerp getest. Een beslissende stap in de implementatie van een werkbaar ontwerp geschikt voor het verkrijgen van hoge stralingsenergieën werd gemaakt in 1966, toen, als resultaat van een studie van experimentele gegevens, werd aangetoond dat het voorstel van wetenschappers van FIAN en VNIIEF (1965) om de kwartswand tussen de pompstralingsbron te verwijderen en actieve omgeving kan worden geïmplementeerd. Het algemene ontwerp van de laser werd aanzienlijk vereenvoudigd en gereduceerd tot een schaal in de vorm van een buis, binnen of op de buitenwand waarvan een langwerpige explosieve lading was gelokaliseerd, en aan de uiteinden waren er spiegels van de optische resonator. Deze aanpak maakte het mogelijk lasers te ontwerpen en te testen met een werkholtediameter van meer dan een meter en een lengte van tientallen meters. Deze lasers zijn samengesteld uit standaard secties van ongeveer 3 m lang.
Iets later (sinds 1967) was een team van gasdynamica en lasers onder leiding van VK Orlov, dat werd gevormd bij het Vympel Design Bureau en vervolgens werd overgedragen aan het Luch Central Design Bureau, met succes betrokken bij het onderzoek en het ontwerp van een explosief gepompte PDL. Tijdens het werk werden tientallen kwesties overwogen: van de fysica van de processen van voortplanting van schok- en lichtgolven in een lasermedium tot de technologie en compatibiliteit van materialen en het creëren van speciale gereedschappen en methoden voor het meten van de parameters van krachtige laserstraling. Er waren ook problemen met de explosietechnologie: de werking van de laser vereiste het verkrijgen van een extreem "gladde" en rechte voorkant van de schokgolf. Dit probleem werd opgelost, de ladingen werden ontworpen en er werden methoden voor hun detonatie ontwikkeld, die het mogelijk maakten om het vereiste gladde schokfront te verkrijgen. De creatie van deze VFDL's maakte het mogelijk om experimenten te starten om het effect van laserstraling met hoge intensiteit op materialen en doelstructuren te bestuderen. Het werk van het meetcomplex werd verzorgd door de Indiase overheid (I. M. Belousova).
Testbereik van VFD-lasers VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit de geschiedenis van het creëren van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011)
Onderzoek naar het effect van laserstraling op materialen in het kader van het "Terra-3" -programma
Er is een uitgebreid onderzoeksprogramma uitgevoerd om de effecten van hoogenergetische laserstraling op verschillende objecten te onderzoeken. Staalmonsters, verschillende optische monsters en verschillende toegepaste objecten werden als "doelen" gebruikt. In het algemeen leidde B. V. Zamyshlyaev de richting van onderzoeken naar de impact op objecten, en A. M. Bonch-Bruevich leidde de richting van onderzoek naar de stralingssterkte van optica. Van 1968 tot 1976 werd aan het programma gewerkt.
De impact van VEL-straling op het bekledingselement (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
Stalen preparaat 15 cm dik Blootstelling aan vaste-stoflaser. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
De impact van VEL-straling op de optica (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit de geschiedenis van het maken van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
De impact van een hoogenergetische CO2-laser op een modelvliegtuig, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
Studie van hoogenergetische lasers met elektrische ontlading in het kader van het "Terra-3" -programma
Herbruikbare PDL's met elektrische ontlading vereisten een zeer krachtige en compacte pulserende elektrische stroombron. Als een dergelijke bron werd besloten om explosieve magnetische generatoren te gebruiken, waarvan de ontwikkeling werd uitgevoerd door het VNIIEF-team onder leiding van A. I. Pavlovsky voor andere doeleinden. Opgemerkt moet worden dat A. D. Sacharov ook aan de oorsprong van deze werken stond. Explosieve magnetische generatoren (anders worden ze magneto-cumulatieve generatoren genoemd) worden, net als conventionele PD-lasers, tijdens bedrijf vernietigd wanneer hun lading explodeert, maar hun kosten zijn vele malen lager dan de kosten van een laser. Explosief-magnetische generatoren, speciaal ontworpen voor chemische fotodissociatielasers met elektrische ontlading door A. I. Pavlovsky en collega's, droegen bij aan de creatie in 1974 van een experimentele laser met een stralingsenergie per puls van ongeveer 90 kJ. De tests van deze laser werden in 1975 afgerond.
In 1975 stelde een groep ontwerpers van het Luch Central Design Bureau, onder leiding van VK Orlov, voor om explosieve KRW-lasers met een tweetrapsschema (SRS) te verlaten en te vervangen door PD-lasers met elektrische ontlading. Dit vereiste een nieuwe herziening en aanpassing van het complexe ontwerp. Het zou een FO-13-laser gebruiken met een pulsenergie van 1 mJ.
Grote elektrische ontladingslasers samengesteld door VNIIEF.
Studie van hoogenergetische lasers met elektronenstraalbesturing in het kader van het "Terra-3" -programma
Het werk aan een frequentiepulslaser 3D01 van een megawattklasse met ionisatie door een elektronenbundel begon bij het Central Design Bureau "Luch" op initiatief en met de medewerking van N. G. Basov en ging later in een aparte richting verder in de OKB "Raduga" (later - GNIILTs "Raduga") onder leiding van G. G. Dolgova-Savelyeva. Experimenteel werk in 1976 met een elektronenstraalgestuurde CO2-laser leverde een gemiddeld vermogen op van ongeveer 500 kW bij een herhalingssnelheid tot 200 Hz. Er werd een schema met een "gesloten" gasdynamische lus gebruikt. Later werd een verbeterde frequentie-pulslaser KS-10 gemaakt (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Frequentie-puls elektro-ionisatie laser 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
Wetenschappelijk en experimenteel bakcomplex 5N76 "Terra-3"
In 1966 begon het Vympel Design Bureau onder leiding van OA Ushakov met de ontwikkeling van een schetsontwerp voor het Terra-3 experimentele polygooncomplex. Het werk aan het schetsontwerp ging door tot 1969. De militair ingenieur NN Shakhonsky was de directe supervisor van de ontwikkeling van de constructies. De inzet van het complex was gepland op de raketverdedigingssite in Sary-Shagan. Het complex was bedoeld voor het uitvoeren van experimenten met de vernietiging van kernkoppen van ballistische raketten met hoogenergetische lasers. Het ontwerp van het complex is in de periode van 1966 tot 1975 herhaaldelijk aangepast. Sinds 1969 wordt het ontwerp van het Terra-3-complex uitgevoerd door het Luch Central Design Bureau onder leiding van MG Vasin. Het complex zou worden gemaakt met behulp van een tweetraps Raman-laser met de hoofdlaser op een aanzienlijke afstand (ongeveer 1 km) van het geleidingssysteem. Dit werd bepaald door het feitdat het in VFD-lasers tot 30 ton explosief moest gebruiken bij het uitzenden, wat de nauwkeurigheid van het geleidingssysteem zou kunnen beïnvloeden. Het was ook nodig om de afwezigheid van mechanische actie van fragmenten van VFD-lasers te garanderen. De straling van de Raman-laser naar het geleidingssysteem zou via een ondergronds optisch kanaal worden overgedragen. Het moest de AZh-7T-laser gebruiken.
In 1969, bij GNIIP nr. 10 van het Ministerie van Defensie van de USSR (militaire eenheid 03080, Sary-Shagan raketafweer oefenterrein) op site nr. 38 (militaire eenheid 06544), begon de bouw van faciliteiten voor experimenteel werk aan laseronderwerpen. In 1971 werd de bouw van het complex om technische redenen tijdelijk stilgelegd, maar in 1973 werd, waarschijnlijk na aanpassing van het project, hervat.
Technische redenen (volgens de bron - Zarubin PV "Akademik Basov …") waren het feit dat het bij een micron golflengte van laserstraling praktisch onmogelijk was om de straal op een relatief klein gebied te focussen. Die. als het doel zich op een afstand van meer dan 100 km bevindt, dan is de natuurlijke hoekdivergentie van optische laserstraling in de atmosfeer als gevolg van verstrooiing 0,0001 graden. Dit werd opgericht in het Institute of Atmospheric Optics aan de Siberian Branch van de USSR Academy of Sciences in Tomsk, speciaal opgericht om de uitvoering van het programma voor het maken van laserwapens, dat werd geleid door Acad, te waarborgen. V. E. Zuev. Hieruit volgde dat de laserstralingsvlek op een afstand van 100 km een diameter van minimaal 20 meter zou hebben en de energiedichtheid over een oppervlakte van 1 vierkante cm bij een totale laserbronenergie van 1 MJ minder dan 0,1 J / cm2 zou zijn. Dit is te weinig voorom een raket te raken (om er een gat van 1 cm2 in te maken, nadat je hem drukloos hebt gemaakt), is meer dan 1 kJ / cm2 nodig. En als aanvankelijk VFD-lasers op het complex moesten worden gebruikt, begonnen de ontwikkelaars na het identificeren van het probleem met het focusseren van de straal te leunen naar het gebruik van tweetraps combinerlasers op basis van Raman-verstrooiing.
Het ontwerp van het geleidingssysteem werd uitgevoerd door de Indiase overheid (P. P. Zakharov) samen met LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). De uiterst nauwkeurige draaikrans is gemaakt in de bolsjewistische fabriek. Uiterst nauwkeurige aandrijvingen en spelingsvrije tandwielkasten voor zwenklagers zijn ontwikkeld door het Central Research Institute of Automation and Hydraulics in samenwerking met de Bauman Moscow State Technical University. Het belangrijkste optische pad was volledig gemaakt op spiegels en bevatte geen transparante optische elementen die door straling konden worden vernietigd.
In 1975 stelde een groep ontwerpers van het Luch Central Design Bureau, onder leiding van VK Orlov, voor om explosieve KRW-lasers met een tweetrapsschema (SRS) te verlaten en te vervangen door PD-lasers met elektrische ontlading. Dit vereiste een nieuwe herziening en aanpassing van het complexe ontwerp. Het zou een FO-13-laser gebruiken met een pulsenergie van 1 mJ. Uiteindelijk zijn de faciliteiten met gevechtslasers nooit voltooid en in gebruik genomen. Werd alleen gebouwd en gebruikt het geleidingssysteem van het complex.
Academicus van de USSR Academy of Sciences B. V. Bunkin (NPO Almaz) werd benoemd tot algemeen ontwerper van experimenteel werk bij "object 2506" (het "Omega" -complex van luchtafweerwapens - CWS PSO), bij "object 2505" (CWS PRO en PKO "Terra -3 ″) - Corresponderend lid van de USSR Academy of Sciences ND Ustinov (Central Design Bureau "Luch"). Wetenschappelijk supervisor van het werk is academicus E. P. Velikhov, vice-president van de USSR Academy of Sciences. Vanuit militaire eenheid 03080 werd de analyse van de werking van de eerste prototypes van lasermiddelen van PSO en raketverdediging begeleid door het hoofd van de 4e afdeling van de 1e afdeling, ingenieur-luitenant-kolonel G. I. Semenikhin. Vanaf de 4e GUMO sinds 1976 werd de controle over de ontwikkeling en het testen van wapens en militaire uitrusting op basis van nieuwe fysische principes met behulp van lasers uitgevoerd door het hoofd van de afdeling, die in 1980 Lenin-prijswinnaar werd voor deze werkcyclus, kolonel Yu. V. Rubanenko. Bij het "object 2505" ("Terra-3") werd allereerst gebouwd,op de controle- en schietpositie (KOP) 5Zh16K en in de zones "G" en "D". Al in november 1973 werd het eerste experimentele gevechtswerk uitgevoerd bij de KOP in de omstandigheden van het oefenterrein. Om het werk samen te vatten dat is uitgevoerd bij het maken van wapens op basis van nieuwe fysische principes, werd in 1974 een tentoonstelling georganiseerd op de proeftuin in "Zone G" met de nieuwste gereedschappen die door de hele industrie van de USSR op dit gebied zijn ontwikkeld. De tentoonstelling werd bezocht door de minister van Defensie van de USSR-maarschalk van de Sovjet-Unie A. A. Grechko. Gevechtswerk werd uitgevoerd met behulp van een speciale generator. De gevechtsploeg stond onder leiding van luitenant-kolonel I. V. Nikulin. Voor het eerst werd op de testlocatie een doelwit ter grootte van een munt van vijf kopeken op korte afstand geraakt door een laser. Om het werk samen te vatten dat is uitgevoerd bij het maken van wapens op basis van nieuwe fysische principes, werd in 1974 een tentoonstelling georganiseerd op de proeftuin in "Zone G" met de nieuwste gereedschappen die door de hele industrie van de USSR op dit gebied zijn ontwikkeld. De tentoonstelling werd bezocht door de minister van Defensie van de USSR-maarschalk van de Sovjet-Unie A. A. Grechko. Gevechtswerk werd uitgevoerd met behulp van een speciale generator. De gevechtsploeg stond onder leiding van luitenant-kolonel I. V. Nikulin. Voor het eerst werd op de testlocatie een doelwit ter grootte van een munt van vijf kopeken op korte afstand geraakt door een laser. Om het werk samen te vatten dat is uitgevoerd bij het maken van wapens op basis van nieuwe fysische principes, werd in 1974 een tentoonstelling georganiseerd op de proeftuin in "Zone G" met de nieuwste gereedschappen die door de hele industrie van de USSR op dit gebied zijn ontwikkeld. De tentoonstelling werd bezocht door de minister van Defensie van de USSR-maarschalk van de Sovjet-Unie A. A. Grechko. Gevechtswerk werd uitgevoerd met behulp van een speciale generator. De gevechtsploeg stond onder leiding van luitenant-kolonel I. V. Nikulin. Voor het eerst werd op de testlocatie een doelwit ter grootte van een munt van vijf kopeken op korte afstand geraakt door een laser. Gevechtswerk werd uitgevoerd met behulp van een speciale generator. De gevechtsploeg stond onder leiding van luitenant-kolonel I. V. Nikulin. Voor het eerst werd op de testlocatie een doelwit ter grootte van een munt van vijf kopeken op korte afstand geraakt door een laser. Gevechtswerk werd uitgevoerd met behulp van een speciale generator. De gevechtsploeg stond onder leiding van luitenant-kolonel I. V. Nikulin. Voor het eerst werd op de testlocatie een doelwit ter grootte van een munt van vijf kopeken op korte afstand geraakt door een laser.
Het eerste ontwerp van het Terra-3-complex in 1969, het definitieve ontwerp in 1974 en het volume van de geïmplementeerde componenten van het complex. (Zarubin PV, Polskikh SV Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
De successen behaalden versneld werk aan de creatie van een experimenteel gevechtslasercomplex 5N76 "Terra-3". Het complex bestond uit gebouw 41 / 42V (zuidelijk gebouw, ook wel "41st site" genoemd), dat een commando- en rekencentrum huisvestte op basis van drie M-600-computers, een nauwkeurige laserzoeker 5N27 - een analoog van de LE-1 / 5N26-lasermarkering (zie hierboven), datatransmissiesysteem, universeel tijdsysteem, systeem van speciale technische apparatuur, communicatie, signalering. Testwerk aan deze structuur werd uitgevoerd door de 5e afdeling van het 3e testcomplex (hoofd van de afdeling, kolonel I. V. Nikulin). Op het 5N76-complex was de bottleneck echter de vertraging in de ontwikkeling van een krachtige speciale generator voor de implementatie van de technische kenmerken van het complex. Besloten werd om een experimentele generatormodule (een simulator met een CO2-laser) met de bereikte eigenschappen te installeren om het gevechtsalgoritme te testen. Het was nodig om structuur 6A te bouwen voor deze module (zuid-noord gebouw, soms "Terra-2" genoemd) niet ver van gebouw 41 / 42B. Het probleem van de speciale generator is nooit opgelost. De structuur voor de gevechtslaser werd opgesteld ten noorden van "Site 41", een tunnel met communicatie en een datatransmissiesysteem leidde ernaartoe, maar de installatie van de gevechtslaser werd niet uitgevoerd.een tunnel met communicatie en een datatransmissiesysteem leidde erheen, maar de installatie van een gevechtslaser werd niet uitgevoerd.een tunnel met communicatie en een datatransmissiesysteem leidde erheen, maar de installatie van een gevechtslaser werd niet uitgevoerd.
Tests van het geleidingssysteem begonnen in 1976-1977, maar het werk aan de belangrijkste afvuurlasers verliet de ontwerpfase niet en na een reeks ontmoetingen met de minister van Defensie-industrie van de USSR S. A. Zverev werd besloten om de Terra- 3 ″. In 1978 werd met toestemming van het Ministerie van Defensie van de USSR het programma voor het creëren van het 5N76 "Terra-3" -complex officieel gesloten. De installatie werd niet in gebruik genomen en werkte niet volledig, het loste geen gevechtsmissies op. De constructie van het complex was niet volledig voltooid - het geleidingssysteem werd volledig geïnstalleerd, de hulplasers van de geleidingssysteemzoeker en de krachtbundelsimulator waren geïnstalleerd.
In 1979 werd een robijnrode laser in de installatie opgenomen - een simulator van een gevechtslaser - een reeks van 19 robijnlasers. En in 1982 werd het aangevuld met een CO2-laser. Bovendien omvatte het complex een informatiecomplex dat was ontworpen om de werking van het geleidingssysteem te garanderen, een geleidings- en straalvasthoudsysteem met een 5N27 zeer nauwkeurige laserlocator, ontworpen om nauwkeurig de coördinaten van het doel te bepalen. De mogelijkheden van de 5N27 maakten het niet alleen mogelijk om het bereik tot het doelwit te bepalen, maar ook om nauwkeurige kenmerken te verkrijgen langs het traject, de vorm van het object en de grootte (niet-coördinaatinformatie). Met behulp van 5N27 werden observaties van ruimtevoorwerpen uitgevoerd. Het complex voerde tests uit op het effect van straling op het doel, waarbij de laserstraal op het doel werd gericht. In het complex is onderzoek gedaan naar het richten van een laserstraal met laag vermogen op aerodynamische doelen en is onderzoek gedaan naar de voortplanting van een laserstraal in de atmosfeer.
In 1988 werden tests van het geleidingssysteem voor kunstmatige aardingsatellieten uitgevoerd, maar in 1989 begon het werk aan laseronderwerpen te beknotten. In 1989 werd op initiatief van Velikhov de "Terra-3" -installatie getoond aan een groep Amerikaanse wetenschappers en congresleden. Eind jaren negentig werden alle werkzaamheden aan het complex stopgezet. Vanaf 2004 was de hoofdstructuur van het complex nog intact, maar in 2007 was het grootste deel van de structuur ontmanteld. Ook ontbreken alle metalen onderdelen van het complex.
Schema van constructie 41 / 42V van het 5N76 Terra-3-complex.
Het grootste deel van het gebouw 41 / 42B van het 5H76 Terra-3-complex - gericht op telescoop en beschermende koepel, vastgelegd tijdens een bezoek van de Amerikaanse delegatie, 1989
Het geleidingssysteem van het Terra-3-complex met een laserlocator (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Uit de geschiedenis van de creatie van hoogenergetische lasers en lasersystemen in de USSR. Presentatie. 2011).
- 1984 10 oktober - de 5N26 / LE-1 laserlocator heeft de parameters van het doel gemeten - het herbruikbare ruimtevaartuig Challenger (VS). In de herfst van 1983 stelde maarschalk van de Sovjet-Unie DF Ustinov voor dat de commandant van de ABM- en PKO-troepen Yu. Votintsev een lasercomplex zou gebruiken om de "shuttle" te begeleiden. Op dat moment voerde een team van 300 specialisten verbeteringen door aan het complex. Dit werd gerapporteerd door Yu Votintsev aan de minister van Defensie. Op 10 oktober 1984, tijdens de 13e vlucht van de Challenger-shuttle (VS), toen zijn baanbanen plaatsvonden in het gebied van de testlocatie van Sary-Shagan, vond het experiment plaats met de laserinstallatie die werkte in de detectiemodus met het minimale stralingsvermogen. De baan van het ruimtevaartuig was op dat moment 365 km, het hellende detectie- en volgbereik was 400-800 km. De nauwkeurige doelaanduiding van de laserinstallatie werd uitgegeven door het 5N25 "Argun" radarmeetcomplex.
Zoals de bemanning van de "Challenger" later meldde, tijdens de vlucht boven het Balkhash-gebied, werd de verbinding op het schip plotseling verbroken, werkte de apparatuur niet goed en voelden de astronauten zelf zich onwel. De Amerikanen begonnen het uit te zoeken. Al snel realiseerden ze zich dat de bemanning was blootgesteld aan een of andere kunstmatige invloed van de USSR, en ze verklaarden een officieel protest. Uit menselijke overwegingen werden in de toekomst de laserinstallatie en een deel van de radiotechnische complexen van de testlocatie, die een hoog energiepotentieel hebben, niet gebruikt om de shuttles te begeleiden. In augustus 1989 werd een onderdeel van een lasersysteem dat ontworpen was om een laser op een object te richten, aan de Amerikaanse delegatie getoond.
Als er een mogelijkheid is om een strategische raketkop met een laser neer te schieten wanneer deze al in de atmosfeer is gekomen, is het waarschijnlijk ook mogelijk om aërodynamische doelen aan te vallen: vliegtuigen, helikopters en kruisraketten? Dit probleem werd ook aangepakt op onze militaire afdeling, en kort na de start van Terra-3 werd een decreet uitgevaardigd om het Omega-project, een laserluchtverdedigingssysteem, te lanceren. Dit vond eind februari 1967 plaats. De creatie van de luchtafweerlaser werd toevertrouwd aan het Strela Design Bureau (even later zou het omgedoopt worden tot het Almaz Central Design Bureau). Relatief snel voerde Strela alle nodige berekeningen uit en vormde een benaderend uiterlijk van het luchtafweerlasercomplex (gemakshalve introduceren we de term ZLK). In het bijzonder was het nodig om de stralingsenergie te verhogen tot minimaal 8-10 megajoule. Ten eerste is de ZLK gemaakt met het oog op praktische toepassing, en ten tweede is het noodzakelijk om snel een aerodynamisch doel neer te schieten,totdat het het doel bereikt dat het nodig heeft (voor vliegtuigen is dit een raketlancering, bomafgifte of een doelwit in het geval van kruisraketten). Daarom besloten ze om de energie van het "salvo" ongeveer gelijk te maken aan de explosie-energie van de kernkop van de luchtdoelraket.
In 1972 arriveerde de eerste apparatuur van Omega op de testlocatie van Sary-Shagan. De montage van het complex werd uitgevoerd op de zogenaamde. object 2506 ("Terra-3" werkte bij object 2505). De experimentele ZLK bevatte geen gevechtslaser - hij was nog niet klaar - in plaats daarvan werd een stralingssimulator geïnstalleerd. Simpel gezegd, de laser is minder krachtig. Ook had de installatie een laserzoeker-afstandsmeter voor detectie, identificatie en voorlopige targeting. Met een stralingssimulator werkten ze het geleidingssysteem uit en bestudeerden ze de interactie van de laserstraal met de lucht. De lasersimulator is gemaakt volgens de zogenaamde. technologie op glas met neodymium, was de radarafstandsmeter gebaseerd op een robijnrode straler. Naast de kenmerken van de werking van het laserluchtverdedigingssysteem, die ongetwijfeld nuttig waren, werden ook een aantal tekortkomingen geconstateerd. De belangrijkste is de verkeerde keuze van het gevechtslasersysteem. Het onthulde,dat neodymiumglas kan niet de benodigde stroom leveren. De rest van de problemen werden zonder veel moeite opgelost met minder bloed.
Alle ervaring die is opgedaan tijdens de tests van "Omega", werd gebruikt bij het creëren van het "Omega-2" -complex. Het belangrijkste onderdeel - een gevechtslaser - was nu gebouwd op een snelstromend gassysteem met elektrische pompen. Kooldioxide werd gekozen als het actieve medium. Het richtsysteem is gemaakt op basis van het Karat-2 televisiesysteem. Het resultaat van alle verbeteringen was het puin van het RUM-2B-doelwit dat op de grond rookte, voor het eerst gebeurde dit op 22 september 1982. Tijdens de testen van de "Omega-2" werden nog meerdere doelen neergeschoten, het complex werd zelfs aanbevolen voor gebruik in de troepen, maar niet alleen overtreffen, zelfs inhalen met de bestaande luchtverdedigingssystemen qua karakteristieken, kon de laser niet.
