Довгий шлях до «Терре». Розвиток бойових лазерів ПРО СРСР

60

У 1965 році кілька наукових, проектних і виробничих організацій СРСР розпочали роботу в рамках програми «Терра». Метою останньої було створення перспективної системи протиракетної оборони, що вражає цілі за допомогою лазерного променя. Активні роботи і полігонні випробування тривали до кінця сімдесятих років. За півтора десятиліття фахівці встигли створити і побудувати науково-експериментальний комплекс «Терра-3» (полігон Сари-Шаган), а також провести кілька допоміжних досліджень і проектів.
Лазерний локатор
Ідея створення лазерного локатора для точного визначення координат повітряних або інших цілей з’явилася ще до старту «Терри» ОКБ «Вимпел» зайнявся цією тематикою в 1962 р. У вересні 1963-го проект під позначенням ЛЕ-1 отримав схвалення Військово-промислової комісії, яка постановила побудувати дослідний зразок такого локатора. Потім «Вимпел» і Державний оптичний інститут виконали проектування, і в другій половині сімдесятих на полігоні Сари-Шаган почалося будівництво об’єкта.

Комплекс «Терра-3» у поданні американського художника. Мабуть, зарубіжні аналітики взяли помічений локатор ЛЕ-1 або телескоп ТГ-1 за бойовий лазер
Згідно з запропонованою концепцією, початковий пошук цілей повинен був здійснюватися радіолокатором. Потім в роботу включався лазерний локатор, відрізняється більшою точністю вимірювань. Дані з локатора ЛЕ-1 повинні були надходити різним споживачам. Після старту програми «Терра» у їх числі опинився і бойовий лазер.
На стадії розробки і дослідів проект ЛЕ-1 зіткнувся з труднощами. Розрахункова потужність лазерного випромінювача повинна була досягати 1 кВт, однак наявні вироби були значно слабшими. Були проведені досліди з лазером і каскадом підсилювачів, але після певного посилення промінь починав руйнувати елементи такої системи. Альтернативою стала «батарея» з 196 лазерів з енергією 1 Дж, що працюють по черзі.
Передавальний пристрій такого локатора являло собою збірку з 196 окремих лазерних елементів з власними оптичними приладами на кожному, розміщених квадратом 14х14. Для них довелося розробити особливу електронну систему управління. Схожим чином виглядало і приймальний пристрій, що мало 196 фотоелементів.
Долгий путь к «Терре». Развитие боевых лазеров ПРО СССР оружие
Телескоп ТГ-1 зі складу локатора
У 1969 р. роботи по ЛЕ-1 передали в ЦКБ «Промінь». У цей же період підприємство ЛОМО розробило спеціальний телескоп ТГ-1, призначений для роботи у складі лазерного локатора. Тривало створення засобів управління і обробки даних.
У 1973 р. почалося будівництво досвідченого локатора. В наступному році ЛЕ-1 і ТГ-1 приступили до роботи. Випробування почалися з відстеження та супроводу літаків на дистанціях близько 100 км. Потім цілями для локатора стали балістичні ракети та космічні апарати. Різні дослідження і випробування із застосуванням ЛЕ-1 тривали до кінця вісімдесятих років.
Середня потужність випромінюючої частини локатора ЛЕ-1 становила 2 кВт. Дальність виявлення і супроводу – до 400 км. Точність визначення координат досягала декількох кутових секунд. Помилка по дальності – менше 10 м.
Вибухає лазер
У 1965 р. кілька провідних наукових організацій почали дослідження в області фотодиссоционных лазерів (ФДЛ). Досить швидко з’ясувалося, що рубіновий ФДЛ з оптичною накачкою не може показувати високу потужність випромінювання. Для рішення такої задачі запропонували використовувати поєднання оптичного накачування великої потужності та енергії фронту ударної хвилі у ксенон. Майже одразу роботи з вибуховим ФДЛ (ВФДЛ) включили в програму «Терра».
Долгий путь к «Терре». Развитие боевых лазеров ПРО СССР оружие
Випромінювачі лазерного локатора ЛЕ-1
У другій половині шістдесятих ВНІІЕФ, ФІАН і ГОЇ розробили і випробували цілий ряд ВФДЛ різних конструкцій і потужностей. Ці вироби об’єднував принцип дії. Крім того, спільною рисою була одноразовість: вибух забезпечував накачування активної середовища, але руйнував конструкцію. Шляхом різних змін конструкції, підбору матеріалів та оптимізації конфігурації вдалося отримати лазери з коротким імпульсом потужністю в сотні кілоджоулів.
Конструкція ВФДЛ відрізнялася простотою. Лазер отримував трубчастий корпус необхідних габаритів, всередині якого знаходилися заряди вибухової речовини. У корпус закачували газ, що виконує функції активного середовища. На торцях корпусу всередині знаходилися дзеркала оптичного резонатора. Випробування проходили ВФДЛ діаметром до 1 м і довжиною до 20 м, давали максимально можливу потужність.
Випробування ВФДЛ проводилися з кінця шістдесятих років. На початку сімдесятих вдалося налагодити малосерійне виробництво в інтересах перспективних програм. Існувало, як мінімум, три серійні моделі. Найбільш великим було виріб Ф-1200 з енергією випромінювання 1 МДж. З застосуванням подібних пристроїв та аналогічних систем меншої потужності велося вивчення впливу лазерного променя на різні матеріали.
Лазер на комбінаційному розсіянні
Вже на перших стадіях розробки ВФДЛ стало ясно, що такі вироби поки дають неприйнятне розсіювання випромінювання, що не дозволяє доставити достатню енергію в задану точку мети. В ФІАН запропонували цікаве рішення цієї проблеми. Слід було зробити більш складний двухкаскадный лазер з декількома компонентами, що використовує ефект т. н. вимушеного комбінаційного розсіяння (ВРК).
Долгий путь к «Терре». Развитие боевых лазеров ПРО СССР оружие
Вибуховою фотодиссоционный лазер ФО-32
Основним блоком лазера з ВКР повинен був стати випромінювач з активним середовищем у вигляді зрідженого газу. Для оптичної накачки використовували два ВФДЛ. Незабаром були розроблені кілька типів двокаскадних лазерів з ВКР. Для них довелося з нуля створювати деякі компоненти, як елементи конструкції, так і оптичні системи. У 1974 році перші зразки цього сімейства з літерами АЖ вирушили на полігон.
Найкращі результати були отримані на лазерах АЖ-5Т і АЖ-7Т. Перший з них показував енергію 90 кДж і видавав промінь діаметром 400 мм ККД системи склав 70%. Виріб АЖ-7Т з більш високими характеристиками пропонувалося використовувати у складі майбутнього науково-експериментального комплексу «Терра-3».
Электроразрядные лазери
Лазер типу ВФДЛ був одноразовим і досить дорогим. У 1974-75 роках проходили випробування альтернативні системи, мали деякі переваги. ВНІІЕФ створив т. н. взрывомагнитные генератори – спеціальні пристрої, що перетворюють енергію вибуху в короткий і потужний електричний імпульс. ФДЛ з таким генератором був істотно дешевше вибухового, а крім того, випромінювач не знищувався при роботі.
Долгий путь к «Терре». Развитие боевых лазеров ПРО СССР оружие
Експериментальний электроионизационный лазер 3Д01
У 1974 р. пройшов випробування електророзрядний ФДЛ з взрывомагнитным з генератором потужністю випромінювання 90 кДж. Незабаром в ЦКЛ «Промінь» з’явився проект двокаскадного ВКР-лазера, в якому ВФДЛ для накачування замінювалися електророзрядної системою. Така архітектура дозволяла отримати характеристики не нижче, ніж у виробів АЖ-5Т і АЖ-7Т.
Электроионизационный лазер
У середині сімдесятих ЦКЛ «Промінь» в ініціативному порядку вивчило ще один варіант високоенергетичного лазера. У ньому іонізація газоподібної активного середовища здійснювалася електронним пучком. Розрахунки показували, що электроионизационный лазер буде показувати певні переваги перед іншими.
У 1976 р. ЦКЛ «Промінь» побудувало досвідчений лазер 3Д01. Це виріб розвивав потужність випромінювання 500 кВт. При цьому він міг робити до 200 імпульсів в секунду. Втім, ініціативний характер розробки не дозволив їй знайти належне місце у програмі «Терра».
«Терра-3»
Будівництво полігонного науково-експериментального комплексу «Терра-3» почалося в 1969 році і зайняло декілька років. По мірі розробки та виконання будівельних робіт проект НЕК «Терра-3» неодноразово доопрацьовувався. В першу чергу, вносилися і реалізовувалися різні пропозиції, що стосувалися типу використовуваного лазера.
Долгий путь к «Терре». Развитие боевых лазеров ПРО СССР оружие
Покинутий комплекс «Терра-3», 2008 р.
Спочатку в складі «Терри-3» пропонувалося застосовувати ВФДЛ, і оснащення комплексу створювали саме під таку апаратуру. Пізніше проект переглянули, впровадивши електророзрядний лазер високої потужності. Втім, «Терра-3» не отримала і таке озброєння.
На полігоні Сари-Шаган був побудований дослідний комплекс неповного складу. У ньому були присутні локатор, засоби обробки даних і управління і т. д. На НЕК встигли змонтувати установку для лазера з пристроями наведення, однак сам випромінювач так і не з’явився. В кінці сімдесятих років програму лазерної ПРО згорнули через наявність низки неминучих проблем, а комплекс «Терра-3» продовжили використовувати в недобудованим вигляді.
Метою програми «Терра» було створення перспективного лазерного комплексу стратегічної протиракетної оборони, здатного прикривати важливі об’єкти від атаки із застосуванням різних озброєнь. Така задача не була вирішена, і навіть досвідчений зразок не вдалося добудувати. Однак науково-дослідні та дослідно-конструкторські роботи по «Терре» дозволили серйозно просунути вперед вітчизняну науку і техніку. Значна частина напрацювань з «Терре» згодом знайшла застосування в інших проектах лазерних систем різного призначення.
Автор:Рябов КириллИспользованы фотографії:Міноборони США, Militaryrussia.ru