Complesso scientifico-sperimentale "Terra-3" secondo le idee americane. Negli Stati Uniti, si credeva che il complesso fosse progettato per obiettivi anti-satellite con il passaggio alla difesa missilistica in futuro. Il disegno è stato presentato per la prima volta dalla delegazione americana ai colloqui di Ginevra nel 1978. Vista da sud-est.
L'idea di utilizzare un laser ad alta energia per distruggere i missili balistici nella fase finale delle testate è stata formulata nel 1964 da NG Basov e ON Krokhin (FIAN MI. PN Lebedeva). Nell'autunno del 1965, N. G. Basov, direttore scientifico del VNIIEF Yu. B. Khariton, vicedirettore del GOI per il lavoro scientifico, E. N. Tsarevsky, e capo progettista di Vympel OKB, G. V. Kisunko, inviò una nota al Comitato centrale del PCUS. che parlava della possibilità fondamentale di colpire testate di missili balistici con radiazioni laser e proponeva di dispiegare un appropriato programma sperimentale. La proposta è stata approvata dal Comitato centrale del PCUS e il programma di lavoro sulla creazione di un'unità di lancio laser per compiti di difesa missilistica, preparato congiuntamente da OKB Vympel, FIAN e VNIIEF, è stato approvato con decisione del governo nel 1966.
Le proposte si basavano sullo studio della FIAN sui laser di fotodissociazione ad alta energia (PDL) basati su ioduri organici e sulla proposta di VNIIEF sul "pompaggio" dei PDL mediante la "luce di una forte onda d'urto creata in un gas inerte da un'esplosione". Anche lo State Optical Institute (GOI) si è unito ai lavori. Il programma è stato denominato "Terra-3" e prevedeva la creazione di laser con un'energia superiore a 1 MJ, nonché la creazione di un complesso laser di tiro scientifico e sperimentale (NEC) 5N76 sulla base del campo di addestramento di Balkhash, dove dovevano essere testate le idee di un sistema laser per la difesa missilistica in condizioni naturali. NG Basov è stato nominato supervisore scientifico del programma "Terra-3".
Nel 1969, dal Vympel Design Bureau, il team SKB si separò, sulla base del quale fu istituito il Luch Central Design Bureau (in seguito l'Astrophysics Research and Development Bureau), a cui fu affidata l'attuazione del programma Terra-3.
Resti della costruzione 41 / 42B con un complesso localizzatore laser 5H27 di un complesso di tiro 5H76 "Terra-3", foto 2008
Telescopio TG-1 del localizzatore laser LE-1, sito di test Sary-Shagan (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser nell'URSS. Presentazione. 2011).
Il lavoro nell'ambito del programma Terra-3 si è sviluppato in due direzioni principali: raggio laser (compreso il problema della selezione del bersaglio) e distruzione laser delle testate dei missili balistici. Il lavoro sul programma è stato preceduto dai seguenti risultati: nel 1961, è nata l'idea di creare laser di fotodissociazione (Rautian e Sobelman, FIAN) e nel 1962, la ricerca sul raggio laser in OKB "Vympel" è iniziata insieme alla FIAN, e si è anche proposto di utilizzare la radiazione del fronte d'urto onde per pompaggio ottico di un laser (Krokhin, FIAN, 1962). Nel 1963, il Vympel Design Bureau iniziò lo sviluppo del progetto del localizzatore laser LE-1.
FIAN ha studiato un nuovo fenomeno nel campo dell'ottica laser non lineare: l'inversione del fronte d'onda della radiazione. Questa è una scoperta importante
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ha permesso in futuro un approccio completamente nuovo e di grande successo per risolvere una serie di problemi nella fisica e nella tecnologia dei laser ad alta potenza, principalmente i problemi di formare un raggio estremamente stretto e il suo puntamento ultra preciso su un bersaglio. Per la prima volta, è stato nel programma Terra-3 che gli specialisti di VNIIEF e FIAN hanno proposto di utilizzare l'inversione del fronte d'onda per guidare e fornire energia a un obiettivo.
Nel 1994, NG Basov, rispondendo a una domanda sui risultati del programma laser Terra-3, disse: "Bene, abbiamo stabilito fermamente che nessuno può abbattere una testata di missili balistici con un raggio laser, e abbiamo fatto grandi progressi nei laser …". Alla fine degli anni '90, tutti i lavori presso le strutture del complesso Terra-3 furono interrotti.
Sottoprogrammi e direzioni di ricerca "Terra-3"
Complesso 5N26 con localizzatore laser LE-1 nell'ambito del programma "Terra-3"
La capacità potenziale dei localizzatori laser di fornire un'accuratezza particolarmente elevata delle misurazioni della posizione del bersaglio è stata studiata presso il Vympel Design Bureau, a partire dal 1962. Come risultato del Vympel Design Bureau, utilizzando le previsioni del gruppo N. G. Basov, studi all'inizio del 1963 nel settore militare -Commissione industriale (MIC, l'ente governativo del complesso militare-industriale dell'URSS) è stato presentato un progetto per creare un localizzatore laser sperimentale per la difesa missilistica, che ha ricevuto il nome in codice LE-1. La decisione di creare una configurazione sperimentale presso il sito di prova di Sary-Shagan con un'autonomia fino a 400 km fu approvata nel settembre 1963. Nel 1964-1965. lo sviluppo del progetto è stato realizzato presso il Vympel Design Bureau (laboratorio di G. E. Tikhomirov). La progettazione dei sistemi ottici del radar è stata eseguita dall'Istituto statale di ottica (laboratorio di P. P. Zakharov). La costruzione della struttura iniziò alla fine degli anni '60.
Il progetto si è basato sul lavoro di FIAN sulla ricerca e sviluppo di laser a rubino. Il radar avrebbe dovuto cercare bersagli nel "campo di errore" dei radar in breve tempo, il che forniva la designazione del bersaglio al localizzatore laser, che in quel momento richiedeva potenze medie molto elevate dell'emettitore laser. La scelta finale della struttura del localizzatore ha determinato il reale stato di lavoro dei laser a rubino, i cui parametri ottenibili in pratica si sono rivelati notevolmente inferiori a quelli originariamente ipotizzati: la potenza media di un laser invece dell'1 kW atteso era in quegli anni di circa 10 W. Esperimenti condotti nel laboratorio di N. G. Basov presso il Lebedev Physical Institute hanno dimostrato che aumentare la potenza amplificando successivamente il segnale laser in una catena (cascata) di amplificatori laser, come inizialmente previsto, è possibile solo fino a un certo livello. Una radiazione troppo potente ha distrutto i cristalli laser stessi. Sorsero anche difficoltà associate a distorsioni termoottiche della radiazione nei cristalli.
A questo proposito, era necessario installare nel radar non uno, ma 196 laser che funzionavano alternativamente a una frequenza di 10 Hz con un'energia per impulso di 1 J. La potenza di radiazione media totale del trasmettitore laser multicanale del localizzatore era di circa 2 kW. Ciò ha portato a una significativa complicazione del suo schema, che era multipath sia durante l'emissione che durante la registrazione di un segnale. È stato necessario creare dispositivi ottici ad alta velocità ad alta precisione per la formazione, la commutazione e la guida di 196 raggi laser, che hanno determinato il campo di ricerca nello spazio target. Nel dispositivo di ricezione del localizzatore, è stato utilizzato un array di 196 PMT appositamente progettati. Il compito era complicato da errori associati a sistemi ottico-meccanici mobili di grandi dimensioni del telescopio e interruttori ottico-meccanici del localizzatore, nonché a distorsioni introdotte dall'atmosfera. La lunghezza totale del percorso ottico del radar raggiungeva i 70 me comprendeva molte centinaia di elementi ottici: lenti, specchi e lastre, comprese quelle mobili, il cui reciproco allineamento doveva essere mantenuto con la massima precisione.
Trasmissione dei laser del localizzatore LE-1, campo di addestramento Sary-Shagan (filmati del film documentario Beam Masters, 2009).
Parte del percorso ottico del localizzatore laser LE-1, campo di addestramento Sary-Shagan (fotogrammi del film documentario Beam Masters, 2009 e Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentazione. 2009).
Nel 1969, il progetto LE-1 è stato trasferito al Luch Central Design Bureau del Ministero dell'industria della difesa dell'URSS. ND Ustinov è stato nominato capo progettista del LE-1. Nel 1970-1971. lo sviluppo del localizzatore LE-1 è stato completato nel suo complesso. Alla creazione del localizzatore ha preso parte un'ampia collaborazione di imprese dell'industria della difesa: grazie agli sforzi della LOMO e dell'impianto di Leningrado "Bolshevik", è stato creato per LE-1 un telescopio TG-1, unico per il complesso di parametri, il capo progettista del telescopio è stato B. K. Ionesiani (LOMO). Questo telescopio con un diametro dello specchio principale di 1,3 m forniva un'elevata qualità ottica del raggio laser quando operava a velocità e accelerazioni centinaia di volte superiori a quelle dei telescopi astronomici classici. Sono stati creati molti nuovi nodi radar: scansione di precisione ad alta velocità e sistemi di commutazione per il controllo del raggio laser, fotorilevatori,unità di elaborazione e sincronizzazione di segnali elettronici e altri dispositivi. Il controllo del localizzatore era automatico tramite tecnologia informatica; il localizzatore era collegato alle stazioni radar del poligono tramite linee dati digitali.
Con la partecipazione del Geofizika Central Design Bureau (D. M. Khorol), è stato sviluppato un trasmettitore laser, che includeva 196 laser allora molto avanzati, un sistema per il loro raffreddamento e alimentazione. Per il LE-1, è stata organizzata la produzione di cristalli di rubino laser di alta qualità, cristalli KDP non lineari e molti altri elementi. Oltre a N. D. Ustinov, lo sviluppo di LE-1 è stato guidato da O. A. Ushakov, G. E. Tikhomirov e S. V. Bilibin.
La costruzione della struttura iniziò nel 1973. Nel 1974 furono completati i lavori di regolazione e iniziò il collaudo della struttura con il telescopio TG-1 del localizzatore LE-1. Nel 1975, durante i test, fu raggiunta una posizione sicura di un bersaglio di tipo aeronautico a una distanza di 100 km e iniziarono i lavori sulla posizione delle testate dei missili balistici e dei satelliti. 1978-1980 Con l'aiuto del LE-1, sono state eseguite misurazioni di traiettoria ad alta precisione e guida di missili, testate e oggetti spaziali. Nel 1979, il localizzatore laser LE-1 come mezzo per misurazioni accurate della traiettoria fu accettato per la manutenzione congiunta dell'unità militare 03080 (GNIIP n. 10 del Ministero della Difesa dell'URSS, Sary-Shagan). Per la creazione del localizzatore LE-1 nel 1980, i dipendenti del Luch Central Design Bureau sono stati insigniti del Lenin e dei premi statali dell'URSS. Lavoro attivo sul localizzatore LE-1, incl. con l'ammodernamento di parte dei circuiti elettronici e di altre apparecchiature,continuò fino alla metà degli anni '80. Era in corso il lavoro per ottenere informazioni non coordinate sugli oggetti (informazioni sulla forma degli oggetti, per esempio). Il 10 ottobre 1984, il localizzatore laser 5N26 / LE-1 misurò i parametri del bersaglio - il veicolo spaziale riutilizzabile Challenger (USA) - vedere la sezione Stato di seguito per i dettagli.
Localizzatore TTX 5N26 / LE-1:
Il numero di laser nel percorso - 196 pezzi.
Lunghezza del percorso ottico - 70 m
Potenza media dell'unità - 2 kW
Portata del localizzatore - 400 km (secondo il progetto)
Precisione della determinazione delle coordinate:
- per portata - non più di 10 m (secondo il progetto)
- in elevazione - diversi secondi d'arco (secondo il progetto)
Telescopio TG-1 del localizzatore laser LE-1, campo di addestramento di Sary-Shagan (frame del film documentario Beam Masters, 2009).
Telescopio TG-1 del localizzatore laser LE-1 - la cupola protettiva si sta gradualmente spostando a sinistra, il poligono di Sary-Shagan (fotogramma del film documentario Beam Lords, 2009).
Telescopio TG-1 del localizzatore laser LE-1 in posizione di lavoro, campo di addestramento Sary-Shagan (Polskikh S. D., Goncharova G. V. SSC RF FSUE NPO Astrophysics. Presentazione. 2009).
Studio di laser allo iodio per fotodissociazione (PFDL) nell'ambito del programma "Terra-3"
Il primo laser di fotodissociazione da laboratorio (PDL) è stato creato nel 1964 da J. V. Kasper e G. S. Pimentel. Perché L'analisi ha mostrato che la creazione di un laser a rubino super potente pompato da una lampada flash si è rivelata impossibile, quindi nel 1965 N. G. Basov e O. N. Krokhin (entrambi della FIAN) hanno proposto di sviluppare un programma per la creazione di laser PD ad alta potenza basati su l'idea di utilizzare come sorgente di radiazione il pompaggio ottico di alta potenza ed energia di radiazione del fronte d'urto allo xeno. Si presumeva anche che la testata di un missile balistico sarebbe stata sconfitta a causa dell'effetto reattivo della rapida evaporazione sotto l'influenza del laser di una parte del guscio della testata. Tali PDL sono basati sull'idea fisica formulata nel 1961 da S. G. Rautian e I. I. Sobel'man, che teoricamente hanno mostratoche è possibile ottenere atomi o molecole eccitati per fotodissociazione di molecole più complesse quando vengono irradiate con un flusso luminoso potente (non laser). Il lavoro sull'esplosivo FDL (VFDL) come parte del programma Terra-3 è stato avviato in collaborazione di FIAN (V. S. Zuev, teoria della VFDL), VNIIEF (G. A. Kirillov, esperimenti con VFDL), Central Design Bureau "Luch" con la partecipazione di GOI, GIPH e altre imprese. In breve tempo, il percorso è passato da prototipi di piccole e medie dimensioni a una serie di campioni VFDL unici ad alta energia prodotti da imprese industriali. Una caratteristica di questa classe di laser era la loro disponibilità: il laser VFD è esploso durante il funzionamento, completamente distrutto. Kirillov, esperimenti con VFDL), Central Design Bureau "Luch" con la partecipazione di GOI, GIPH e altre imprese. In breve tempo, il percorso è passato da prototipi di piccole e medie dimensioni a una serie di campioni VFDL unici ad alta energia prodotti da imprese industriali. Una caratteristica di questa classe di laser era la loro disponibilità: il laser VFD è esploso durante il funzionamento, completamente distrutto. Kirillov, esperimenti con VFDL), Central Design Bureau "Luch" con la partecipazione di GOI, GIPH e altre imprese. In breve tempo, il percorso è passato da prototipi di piccole e medie dimensioni a una serie di campioni VFDL unici ad alta energia prodotti da imprese industriali. Una caratteristica di questa classe di laser era la loro disponibilità: il laser VFD è esploso durante il funzionamento, completamente distrutto.
Diagramma schematico dell'operazione VFDL (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser nell'URSS. Presentazione. 2011).
I primi esperimenti con PDL, effettuati nel 1965-1967, diedero risultati molto incoraggianti, e alla fine del 1969 a VNIIEF (Sarov) sotto la guida di S. B. Kormer con la partecipazione di scienziati di FIAN e GOI furono sviluppati, raccolti e testato PDL con energie di impulso di radiazione di centinaia di migliaia di joule, che era circa 100 volte superiore a quella di qualsiasi laser conosciuto in quegli anni. Naturalmente, non è stato possibile arrivare alla creazione di PDL di iodio con energie estremamente elevate contemporaneamente. Sono state testate diverse versioni del design laser. Un passo decisivo nell'implementazione di un progetto realizzabile adatto per ottenere elevate energie di radiazione fu compiuto nel 1966, quando, a seguito di uno studio di dati sperimentali, si dimostrò che la proposta degli scienziati di FIAN e VNIIEF (1965) di rimuovere la parete di quarzo che separa la sorgente di radiazione della pompa e ambiente attivo può essere implementato. Il design generale del laser è stato notevolmente semplificato e ridotto a un guscio a forma di tubo, all'interno o sulla parete esterna del quale si trovava una carica esplosiva allungata e alle estremità c'erano specchi del risonatore ottico. Questo approccio ha permesso di progettare e testare laser con un diametro della cavità di lavoro di oltre un metro e una lunghezza di decine di metri. Questi laser sono stati assemblati da sezioni standard lunghe circa 3 m.
Qualche tempo dopo (dal 1967), un team di dinamiche di gas e laser guidato da VK Orlov, formato presso il Vympel Design Bureau e poi trasferito al Luch Central Design Bureau, è stato impegnato con successo nella ricerca e nella progettazione di un PDL a pompa esplosiva. Nel corso del lavoro sono state prese in considerazione dozzine di questioni: dalla fisica dei processi di propagazione di urti e onde luminose in un mezzo laser alla tecnologia e compatibilità dei materiali e alla creazione di strumenti e metodi speciali per misurare i parametri della radiazione laser ad alta potenza. C'erano anche problemi di tecnologia dell'esplosione: il funzionamento del laser richiedeva di ottenere un fronte estremamente "liscio" e dritto dell'onda d'urto. Questo problema è stato risolto, le cariche sono state progettate e sono stati sviluppati metodi per la loro detonazione, che hanno permesso di ottenere il fronte d'urto liscio richiesto. La creazione di questi VFDL ha permesso di iniziare esperimenti per studiare l'effetto della radiazione laser ad alta intensità su materiali e strutture bersaglio. Il lavoro del complesso di misurazione è stato fornito dal GOI (I. M. Belousova).
Sito di prova per laser VFD VNIIEF (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser in URSS. Presentazione. 2011)
Studio dell'effetto della radiazione laser sui materiali nell'ambito del programma "Terra-3"
È stato condotto un ampio programma di ricerca per studiare gli effetti della radiazione laser ad alta energia su vari oggetti. Campioni di acciaio, vari campioni di ottica e vari oggetti applicati sono stati usati come "bersagli". In generale, B. V. Zamyshlyaev ha diretto la direzione degli studi sull'impatto sugli oggetti e A. M. Bonch-Bruevich ha guidato la direzione della ricerca sulla forza delle radiazioni dell'ottica. I lavori sul programma furono eseguiti dal 1968 al 1976.
L'impatto della radiazione VEL sull'elemento di rivestimento (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser in URSS. Presentazione. 2011).
Campione in acciaio spessore cm 15. Esposizione a laser allo stato solido. (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser in URSS. Presentazione. 2011).
Impatto della radiazione VEL sull'ottica (Zarubin P. V., Polskikh S. V. Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser nell'URSS. Presentazione. 2011).
L'impatto di un laser CO2 ad alta energia su un aeromodello, NPO Almaz, 1976 (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser nell'URSS. Presentazione. 2011).
Studio di laser a scarica elettrica ad alta energia nell'ambito del programma "Terra-3"
I PDL a scarica elettrica riutilizzabili richiedevano una sorgente di corrente elettrica pulsata molto potente e compatta. Come tale fonte, è stato deciso di utilizzare generatori magnetici esplosivi, il cui sviluppo è stato effettuato dal team VNIIEF guidato da A. I. Pavlovsky per altri scopi. Va notato che anche A. D. Sakharov era all'origine di queste opere. I generatori magnetici esplosivi (altrimenti sono chiamati generatori magneto-cumulativi), proprio come i laser PD convenzionali, vengono distrutti durante il funzionamento quando la loro carica esplode, ma il loro costo è molte volte inferiore al costo di un laser. I generatori magnetici esplosivi, appositamente progettati per laser di fotodissociazione chimica a scarica elettrica da A. I. Pavlovsky e colleghi, hanno contribuito alla creazione nel 1974 di un laser sperimentale con un'energia di radiazione per impulso di circa 90 kJ. I test di questo laser furono completati nel 1975.
Nel 1975, un gruppo di progettisti del Luch Central Design Bureau, guidato da VK Orlov, propose di abbandonare i laser esplosivi WFD con uno schema a due stadi (SRS) e di sostituirli con laser PD a scarica elettrica. Ciò ha richiesto un'altra revisione e adeguamento del progetto complesso. Si supponeva che usasse un laser FO-13 con un'energia di impulso di 1 mJ.
Laser a scarica elettrica di grandi dimensioni assemblati da VNIIEF.
Studio di laser ad alta energia controllati da fascio di elettroni nell'ambito del programma "Terra-3"
Il lavoro su un laser a impulsi di frequenza 3D01 di una classe di megawatt con ionizzazione da un fascio di elettroni è iniziato presso il Central Design Bureau "Luch" su iniziativa e con la partecipazione di N. G. Basov e successivamente si è svolto in una direzione separata nella OKB "Raduga" (in seguito - GNIILT "Raduga") sotto la guida di G. G. Dolgova-Savelyeva. In un lavoro sperimentale nel 1976 con un laser CO2 controllato da fascio di elettroni, è stata raggiunta una potenza media di circa 500 kW con una frequenza di ripetizione fino a 200 Hz. È stato utilizzato uno schema con un circuito gas dinamico "chiuso". Successivamente, è stato creato un laser a impulsi di frequenza migliorato KS-10 (Central Design Bureau "Astrophysics", NV Cheburkin).
Laser per elettroionizzazione a impulsi di frequenza 3D01. (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser in URSS. Presentazione. 2011).
Complesso di cottura scientifico e sperimentale 5N76 "Terra-3"
Nel 1966, il Vympel Design Bureau sotto la guida di OA Ushakov iniziò lo sviluppo di una bozza di progetto per il complesso poligonale sperimentale Terra-3. Il lavoro sul progetto di progetto è continuato fino al 1969. L'ingegnere militare NN Shakhonsky è stato il supervisore immediato dello sviluppo delle strutture. Lo spiegamento del complesso è stato pianificato presso il sito di difesa missilistica a Sary-Shagan. Il complesso era destinato alla conduzione di esperimenti sulla distruzione di testate di missili balistici con laser ad alta energia. Il design del complesso è stato più volte modificato nel periodo dal 1966 al 1975. Dal 1969, il progetto del complesso Terra-3 è stato eseguito dal Luch Central Design Bureau sotto la guida di MG Vasin. Il complesso doveva essere realizzato utilizzando un laser Raman a due stadi con il laser principale situato a una distanza considerevole (circa 1 km) dal sistema di guida. Ciò è stato determinato dal fattoche nei laser VFD, si supponeva che usassero fino a 30 tonnellate di esplosivo durante l'emissione, il che potrebbe influire sulla precisione del sistema di guida. È stato anche necessario garantire l'assenza di azione meccanica di frammenti di laser VFD. La radiazione dal laser Raman al sistema di guida avrebbe dovuto essere trasmessa attraverso un canale ottico sotterraneo. Doveva usare il laser AZh-7T.
Nel 1969, al GNIIP n. 10 del Ministero della Difesa dell'URSS (unità militare 03080, campo di addestramento per la difesa missilistica Sary-Shagan) nel sito n. 38 (unità militare 06544), iniziò la costruzione di strutture per lavori sperimentali su argomenti laser. Nel 1971 la costruzione del complesso fu temporaneamente sospesa per motivi tecnici, ma nel 1973, probabilmente dopo l'adeguamento del progetto, fu ripresa.
Le ragioni tecniche (secondo la fonte - Zarubin PV "Akademik Basov …") consistevano nel fatto che a una lunghezza d'onda di micron della radiazione laser era praticamente impossibile focalizzare il raggio su un'area relativamente piccola. Quelli. se il bersaglio si trova a una distanza superiore a 100 km, la divergenza angolare naturale della radiazione laser ottica nell'atmosfera a seguito della dispersione è di 0,0001 gradi. Questo è stato stabilito nell'Istituto di ottica atmosferica presso la sezione siberiana dell'Accademia delle scienze dell'URSS a Tomsk, creato appositamente per garantire l'attuazione del programma per la creazione di armi laser, che era diretto da Acad. V. E. Zuev. Da ciò ne è derivato che il punto di radiazione laser a una distanza di 100 km avrebbe un diametro di almeno 20 metri e la densità di energia su un'area di 1 cm quadrato con un'energia totale della sorgente laser di 1 MJ sarebbe inferiore a 0,1 J / cm 2. Questo è troppo poco perper colpire un razzo (per creare un buco di 1 cm2 al suo interno, dopo averlo depressurizzato), è necessario più di 1 kJ / cm2. E se inizialmente si prevedeva di utilizzare laser VFD sul complesso, dopo aver identificato il problema con la focalizzazione del raggio, gli sviluppatori hanno iniziato a propendere per l'uso di laser combinatori a due stadi basati sullo scattering Raman.
La progettazione del sistema di guida è stata eseguita dal GOI (P. P. Zakharov) insieme a LOMO (R. M. Kasherininov, B. Ya. Gutnikov). La ralla ad alta precisione è stata creata nello stabilimento bolscevico. Trasmissioni ad alta precisione e riduttori senza gioco per cuscinetti volventi sono stati sviluppati dall'Istituto centrale di ricerca di automazione e idraulica con la partecipazione dell'Università tecnica statale di Mosca Bauman. Il percorso ottico principale è stato realizzato completamente su specchi e non conteneva elementi ottici trasparenti che potevano essere distrutti dalle radiazioni.
Nel 1975, un gruppo di designer presso il Luch Central Design Bureau, guidato da VK Orlov, propose di abbandonare i laser esplosivi WFD con uno schema a due stadi (SRS) e di sostituirli con laser PD a scarica elettrica. Ciò ha richiesto un'altra revisione e adeguamento del progetto complesso. Si supponeva che usasse un laser FO-13 con un'energia di impulso di 1 mJ. Alla fine, le strutture con laser da combattimento non furono mai completate e messe in funzione. È stato realizzato e utilizzato solo il sistema di guida del complesso.
Accademico dell'Accademia delle scienze dell'URSS B. V. Bunkin (NPO Almaz) è stato nominato progettista generale del lavoro sperimentale all '"oggetto 2506" (il complesso "Omega" di armi di difesa antiaerea - CWS PSO), all' "oggetto 2505" (CWS ABM e -3 ″) - Membro corrispondente dell'Accademia delle scienze dell'URSS ND Ustinov (Central Design Bureau "Luch"). Il supervisore scientifico del lavoro è l'accademico E. P. Velikhov, vicepresidente dell'Accademia delle scienze dell'URSS. Dall'unità militare 03080, l'analisi del funzionamento dei primi prototipi di mezzi laser di PSO e difesa missilistica è stata diretta dal capo del 4 ° dipartimento del 1 ° dipartimento, l'ingegnere tenente colonnello GI Semenikhin. Dal 4 ° GUMO dal 1976, il controllo sullo sviluppo e il collaudo di armi e attrezzature militari sulla base di nuovi principi fisici utilizzando i laser è stato effettuato dal capo del dipartimento, che nel 1980 è diventato vincitore del Premio Lenin per questo ciclo di lavoro, il colonnello Yu. V. Rubanenko. All'oggetto 2505 ("Terra-3"), la costruzione era in corso, prima di tutto,nella posizione di comando e sparo (KOP) 5Zh16K e nelle zone "G" e "D". Già nel novembre 1973, il primo lavoro di combattimento sperimentale fu svolto presso il KOP nelle condizioni del campo di addestramento. Nel 1974, per riassumere il lavoro svolto sulla creazione di armi basate su nuovi principi fisici, è stata organizzata una mostra presso il banco di prova nella "Zona G" che mostra gli ultimi strumenti sviluppati dall'intera industria dell'URSS in quest'area. La mostra è stata visitata dal Ministro della Difesa dell'URSS Maresciallo dell'Unione Sovietica A. A. Grechko. Il lavoro di combattimento è stato eseguito utilizzando un generatore speciale. L'equipaggio di combattimento era guidato dal tenente colonnello I. V. Nikulin. Per la prima volta nel sito di test, un bersaglio delle dimensioni di una moneta da cinque copechi è stato colpito da un laser a breve distanza. Nel 1974, per riassumere il lavoro svolto sulla creazione di armi basate su nuovi principi fisici, è stata organizzata una mostra presso il banco di prova nella "Zona G" che mostra gli ultimi strumenti sviluppati dall'intera industria dell'URSS in quest'area. La mostra è stata visitata dal Ministro della Difesa dell'URSS Maresciallo dell'Unione Sovietica A. A. Grechko. Il lavoro di combattimento è stato eseguito utilizzando un generatore speciale. L'equipaggio di combattimento era guidato dal tenente colonnello I. V. Nikulin. Per la prima volta nel sito di test, un bersaglio delle dimensioni di una moneta da cinque copechi è stato colpito da un laser a breve distanza. Nel 1974, per riassumere il lavoro svolto sulla creazione di armi basate su nuovi principi fisici, è stata organizzata una mostra presso il banco di prova nella "Zona G" che mostra gli ultimi strumenti sviluppati dall'intera industria dell'URSS in quest'area. La mostra è stata visitata dal Ministro della Difesa dell'URSS Maresciallo dell'Unione Sovietica A. A. Grechko. Il lavoro di combattimento è stato eseguito utilizzando un generatore speciale. L'equipaggio di combattimento era guidato dal tenente colonnello I. V. Nikulin. Per la prima volta nel sito di test, un bersaglio delle dimensioni di una moneta da cinque copechi è stato colpito da un laser a breve distanza. Il lavoro di combattimento è stato eseguito utilizzando un generatore speciale. L'equipaggio di combattimento era guidato dal tenente colonnello I. V. Nikulin. Per la prima volta nel sito di prova, un bersaglio delle dimensioni di una moneta da cinque copechi è stato colpito da un laser a breve distanza. Il lavoro di combattimento è stato eseguito utilizzando un generatore speciale. L'equipaggio di combattimento era guidato dal tenente colonnello I. V. Nikulin. Per la prima volta nel sito di prova, un bersaglio delle dimensioni di una moneta da cinque copechi è stato colpito da un laser a breve distanza.
Il progetto iniziale del complesso Terra-3 nel 1969, il progetto definitivo nel 1974 e il volume dei componenti implementati del complesso. (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser in URSS. Presentazione. 2011).
I successi ottenuti hanno accelerato il lavoro sulla creazione di un complesso laser da combattimento sperimentale 5N76 "Terra-3". Il complesso consisteva nell'edificio 41 / 42V (edificio meridionale, a volte chiamato "41 ° sito"), che ospitava un centro di comando e calcolo basato su tre computer M-600, un localizzatore laser accurato 5N27 - un analogo del localizzatore laser LE-1 / 5N26 (vedi sopra), sistema di trasmissione dati, sistema orario universale, sistema di apparecchiature tecniche speciali, comunicazioni, segnalamento. Il lavoro di prova su questa struttura è stato eseguito dal 5 ° dipartimento del 3 ° complesso di prova (capo del dipartimento, colonnello I. V. Nikulin). Tuttavia, sul complesso 5N76, il collo di bottiglia è stato il ritardo nello sviluppo di un potente generatore speciale per l'implementazione delle caratteristiche tecniche del complesso. Si è deciso di installare un modulo generatore sperimentale (un simulatore con un laser CO2) con le caratteristiche raggiunte per testare l'algoritmo di combattimento. È stato necessario realizzare la struttura 6A per questo modulo (edificio sud-nord, a volte chiamato "Terra-2") non lontano dall'edificio 41 / 42B. Il problema del generatore speciale non è mai stato risolto. La struttura per il laser da combattimento è stata eretta a nord del "Sito 41", un tunnel con comunicazioni e un sistema di trasmissione dati ha portato ad essa, ma l'installazione del laser da combattimento non è stata eseguita.vi ha portato un tunnel con comunicazioni e un sistema di trasmissione dati, ma non è stata eseguita l'installazione di un laser da combattimento.vi ha portato un tunnel con comunicazioni e un sistema di trasmissione dati, ma non è stata eseguita l'installazione di un laser da combattimento.
I test del sistema di guida iniziarono nel 1976-1977, ma i lavori sui principali laser di sparo non uscirono dalla fase di progettazione e dopo una serie di incontri con il ministro dell'Industria della Difesa dell'URSS S. A. Zverev, fu deciso di chiudere il Terra- 3 ″. Nel 1978, con il consenso del Ministero della Difesa dell'URSS, il programma per la creazione del complesso 5N76 "Terra-3" fu ufficialmente chiuso. L'installazione non è stata messa in funzione e non ha funzionato completamente, non ha risolto le missioni di combattimento. La costruzione del complesso non è stata completamente completata: il sistema di guida è stato installato completamente, i laser ausiliari del localizzatore del sistema di guida e il simulatore del raggio di forza sono stati installati.
Nel 1979, un laser a rubino è stato incluso nell'installazione - un simulatore di un laser da combattimento - una serie di 19 laser a rubino. E nel 1982 è stato integrato da un laser a CO2. Inoltre, il complesso comprendeva un complesso informativo progettato per garantire il funzionamento del sistema di guida, un sistema di guida e trattenimento del raggio con un localizzatore laser 5N27 ad alta precisione, progettato per determinare con precisione le coordinate del bersaglio. Le capacità del 5N27 hanno permesso non solo di determinare la distanza dal bersaglio, ma anche di ottenere caratteristiche accurate lungo la sua traiettoria, la forma dell'oggetto, le sue dimensioni (informazioni non coordinate). Con l'aiuto di 5N27, sono state effettuate osservazioni di oggetti spaziali. Il complesso ha effettuato test sull'effetto della radiazione sul bersaglio, puntando il raggio laser sul bersaglio. Il complesso è stato utilizzato per svolgere ricerche sul puntamento di un raggio laser a bassa potenza su bersagli aerodinamici e sullo studio della propagazione di un raggio laser nell'atmosfera.
Nel 1988 furono effettuati i test del sistema di guida per i satelliti terrestri artificiali, ma nel 1989 i lavori sui temi del laser iniziarono a ridursi. Nel 1989, su iniziativa di Velikhov, l'installazione "Terra-3" fu mostrata a un gruppo di scienziati e membri del Congresso americani. Alla fine degli anni '90, tutti i lavori sul complesso furono interrotti. Nel 2004, la struttura principale del complesso era ancora intatta, ma nel 2007 la maggior parte della struttura era stata smantellata. Mancano anche tutte le parti metalliche del complesso.
Schema di costruzione 41 / 42V del complesso 5N76 Terra-3.
La parte principale dell'edificio 41 / 42B del complesso 5H76 Terra-3 - mirando al telescopio e alla cupola protettiva, catturati durante una visita della delegazione americana, 1989
Il sistema di guida del complesso Terra-3 con un localizzatore laser (Zarubin PV, Polskikh SV Dalla storia della creazione di laser ad alta energia e sistemi laser nell'URSS. Presentazione. 2011).
- 10 ottobre 1984 - il localizzatore laser 5N26 / LE-1 misura i parametri del bersaglio, il veicolo spaziale riutilizzabile Challenger (USA). Nell'autunno del 1983, il maresciallo dell'Unione Sovietica DF Ustinov suggerì che il comandante delle truppe ABM e PKO Yu Votintsev usasse un complesso laser per accompagnare la "navetta". A quel tempo, un team di 300 specialisti stava apportando miglioramenti al complesso. Lo ha riferito Yu Votintsev al ministro della Difesa. Il 10 ottobre 1984, durante il 13 ° volo della navetta Challenger (USA), quando le sue orbite orbitali ebbero luogo nell'area del sito di prova di Sary-Shagan, l'esperimento avvenne con l'installazione laser operante in modalità di rilevamento con la minima potenza di radiazione. L'orbita del veicolo spaziale in quel momento era di 365 km, il raggio di rilevamento e tracciamento inclinato era di 400-800 km. La designazione precisa del bersaglio dell'installazione laser è stata emessa dal complesso di misurazione radar 5N25 "Argun".
Come riportato successivamente dall'equipaggio del "Challenger", durante il volo sopra l'area di Balkhash, la connessione sulla nave si è improvvisamente interrotta, l'equipaggiamento ha funzionato male e gli astronauti stessi non si sono sentiti bene. Gli americani iniziarono a sistemare la cosa. Presto si resero conto che l'equipaggio era stato sottoposto a una sorta di influenza artificiale dall'URSS e dichiararono una protesta ufficiale. Partendo da considerazioni umane, in futuro, l'installazione del laser e parte dei complessi di radioingegneria del sito di prova, che hanno un alto potenziale energetico, non sono stati utilizzati per scortare le Navette. Nell'agosto 1989, una parte di un sistema laser progettato per puntare un laser su un oggetto fu mostrata alla delegazione americana.
Se c'è la possibilità di abbattere una testata missilistica strategica con un laser quando è già entrata nell'atmosfera, è probabilmente possibile attaccare anche obiettivi aerodinamici: aerei, elicotteri e missili da crociera? Questo problema è stato risolto anche nel nostro dipartimento militare, e subito dopo l'inizio di Terra-3, è stato emanato un decreto per lanciare il progetto Omega, un sistema di difesa aerea laser. Ciò è avvenuto alla fine di febbraio 1967. La realizzazione del laser antiaereo fu affidata allo Strela Design Bureau (di lì a poco sarebbe stato ribattezzato Almaz Central Design Bureau). Relativamente rapidamente, Strela ha eseguito tutti i calcoli necessari e ha formato un'apparenza approssimativa del complesso laser antiaereo (per comodità, introdurremo il termine ZLK). In particolare, era necessario aumentare l'energia del fascio ad almeno 8-10 megajoule. In primo luogo, lo ZLK è stato creato con un occhio all'applicazione pratica e, in secondo luogo, è necessario abbattere rapidamente un bersaglio aerodinamico,finché non raggiunge il bersaglio di cui ha bisogno (per gli aerei, questo è un lancio di missili, un rilascio di bombe o un bersaglio nel caso dei missili da crociera). Pertanto, decisero di rendere l'energia della "salva" approssimativamente uguale all'energia di esplosione della testata del missile antiaereo.
Nel 1972, la prima attrezzatura Omega arrivò al sito di prova di Sary-Shagan. L'assemblaggio del complesso è stato effettuato sul cosiddetto. oggetto 2506 ("Terra-3" lavorato all'oggetto 2505). Lo ZLK sperimentale non includeva un laser da combattimento - non era ancora pronto - invece era installato un simulatore di radiazioni. In poche parole, il laser è meno potente. Inoltre, l'installazione aveva un localizzatore laser-telemetro per il rilevamento, l'identificazione e il targeting preliminare. Con un simulatore di radiazioni, hanno elaborato il sistema di guida e studiato l'interazione del raggio laser con l'aria. Il simulatore laser è stato realizzato secondo il cosiddetto. tecnologia su vetro al neodimio, il telemetro radar era basato su un emettitore di rubini. Oltre alle caratteristiche del funzionamento del sistema di difesa aerea laser, indubbiamente utile, sono state individuate anche alcune carenze. La principale è la scelta sbagliata del sistema laser da combattimento. Ha rivelato,che il vetro al neodimio non può fornire la potenza richiesta. Il resto dei problemi sono stati risolti senza troppe difficoltà con meno sangue.
Tutta l'esperienza acquisita durante i test di "Omega" è stata utilizzata nella creazione del complesso "Omega-2". La sua parte principale - un laser da combattimento - era ora costruita su un sistema di gas a flusso rapido con pompaggio elettrico. L'anidride carbonica è stata scelta come mezzo attivo. Il sistema di mira è stato realizzato sulla base del sistema televisivo Karat-2. Il risultato di tutti i miglioramenti furono i detriti del fumo bersaglio RUM-2B a terra, per la prima volta accadde il 22 settembre 1982. Durante le prove dell '"Omega-2" furono abbattuti molti più bersagli, il complesso fu addirittura consigliato per l'utilizzo nelle truppe, ma non solo superando, anche mettendosi al passo con le caratteristiche dei sistemi di difesa aerea esistenti, il laser non era in grado.
