Комплекс средств вооружений противоракетной и противокосмической обороны «Терра-3»

Программа исследований высокоэнергетических лазеров в интересах ПРО / научно-экспериментальный комплекс. Идея использования высокоэнергетического лазера для поражения на конечном этапе ГЧ баллистических ракет сформулирована в 1964 г. Н.Г.Басовым и О.Н.Крохиным (ФИАН ми. П.Н.Лебедева). Осенью 1965 г. Н.Г.Басовым, научным руководителем ВНИИЭФ Ю.Б.Харитоном, заместителем директора ГОИ по научной работе Е.Н.Царевским и главным конструктором ОКБ «Вымпел» Г.В.Кисунько в ЦК КПСС была направлена записка, в которой говорилось о принципиальной возможности поражения ГЧ баллистических ракет лазерным излучением и предлагалось развернуть соответствующую экспериментальную программу. Предложение было одобрено ЦК КПСС и программа работ по созданию лазерной стрельбовой установки для задач ПРО, подготовленная совместно ОКБ «Вымпел», ФИАН и ВНИИЭФ, была утверждена решением правительства в 1966 г.

на фото-Останки сооружения 41/42В с комплексом лазерного локатора 5Н27 стрельбового комплекса 5Н76 "Терра-3", фото 2008 г.

около 40 фото...

В основе предложений лежало изучение ФИАН высокоэнергетических фотодиссоционных лазеров (ФДЛ) на органических йодидах и предложение ВНИИЭФ о "накачке" ФДЛ "светом сильной ударной волны, создаваемой в инертном газе взрывом". К работам так же присоединился Государственный Оптический Институт (ГОИ). Программа получила название "Терра-3" и предусматривала создание лазеров с энергией более 1 МДж, а так же создание на их основе на Балхашском полигоне научно-экспериментального стрельбового лазерного комплекса (НЭК) 5Н76, на котором идеи лазерной системы для ПРО должны были быть проверены в натурных условиях. Научным руководителем программы "Терра-3" назначен Н.Г.Басов.

В 1969 году из ОКБ «Вымпел» выделился коллектив СКБ, на основе которого возникло ЦКБ «Луч» (впоследствии НПО «Астрофизика»), на которое и было возложено выполнение программы «Терра-3».

Останки сооружения для боевого лазера к северу от объекта 41/42В стрельбового комплекса 5Н76 "Терра-3", фото 2008 г.

Научно-экспериментальный комплекс "Терра-3" по американским представлениям. В США считалось, что комплекс предназначен для противоспутниковых целей с переходом в перспективе к ПРО. Рисунок впервые представлен американской делегацией на переговорах в Женеве в 1978 г. Вид с юго-востока.

на фото-Телескоп ТГ-1 лазерного локатора ЛЭ-1, полигон Сары-Шаган

Программа «Терра-3» включала в себя:
- Фундаментальные исследования в области лазерной физики;
- Развитие лазерной техники;
- Разработку и испытания «больших» экспериментальных лазерных «машин»;
- Исследования взаимодействия мощного лазерного излучения с материалами и определение уязвимости военной техники;
- Изучение распространения мощного лазерного излучения в атмосфере (теория и эксперимент);
- Исследования по лазерной оптике и оптическим материалам и разработку технологий «силовой» оптики;
- Работы в области лазерной локации;
- Разработку методов и технологий наведения лазерного луча;
- Создание и строительство новых научных, конструкторских, производственных и испытательных институтов и предприятий;
- Подготовку студентов и аспирантов в области лазерной физики и техники.

Работы по программе «Терра-3» развивались в двух основных направлениях: лазерная локация (включая проблему селекции целей) и лазерное поражение ГЧ баллистических ракет. Работам по программе предшествовали следующие достижения: в 1961 г. возникла собственно идея создания фотодиссоционных лазеров (Раутиан и Собельман, ФИАН) и в 1962 г. начаты исследования лазерной локации в ОКБ «Вымпел» совместно с ФИАН, а так же предложено использовать излучение фронта ударной волны для оптической накачки лазера (Крохин, ФИАН, 1962 г.). В 1963 г. в ОКБ "Вымпел" начаты проработки проекта лазерного локатора ЛЭ-1.

Это сообщение отредактировал BigCap - 31.03.2018 - 12:42

на фото-Визит министра обороны СССР Д.Ф.Устинова и академика А.П.Александрова в ОКБ "Радуга", конец 1970-х годов.

В ФИАН было исследовано новое явление в области нелинейной оптики лазеров - обращение волнового фронта излучения. Это крупное открытие
позволило в дальнейшем совершенно по новому и весьма успешно подойти к решению ряда проблем физики и техники мощных лазеров, прежде всего проблем формирования предельно узкого пучка и его сверхточного наведения на цель. Впервые именно в программе «Терра-3» специалистами ВНИИЭФ и ФИАН было предложено использовать обращение волнового фронта для наведения и доставки энергии на мишень.

В 1994 году Н.Г.Басов, отвечая на вопрос об итогах лазерной программы “Терра-3”, сказал: “Ну, мы твердо установили, что никто не сможет сбить боеголовку БР лазерным лучом, и мы здорово продвинули лазеры… “. В конце 1990-х годов все работы на объектах комплекса "Терра-3" прекращены.

Потенциальная возможность лазерных локаторов обеспечивать особо высокую точность измерений положения цели изучалась в ОКБ «Вымпел», начиная с 1962 г. В результате проведенных ОКБ "Вымпел", с использованием прогнозов группы Н.Г.Басова, исследований, в начале 1963 г. в Военно-Промышленную Комиссию (ВПК, орган государственного управления военно-промышленным комплексом СССР) был представлен проект создания экспериментального лазерного локатора для ПРО, получившего условное название ЛЭ-1. Решение о создании на полигоне Сары-Шаган экспериментальной установки с дальностью действия до 400 км утверждено в сентябре 1963 г. В 1964-1965 г.г. велась разработка проекта в ОКБ "Вымпел" (лаборатория Г.Е.Тихомирова). Проектирование оптических систем локатора велось ГОИ (лаборатория П.П.Захарова). Строительство объекта начато в конце 1960-х годов.

на фото-Академик Е.Велихов выступает на научно-техническом совете. В первом ряду в светло-сером А.М.Прохоров - научный руководитель программы "Омега". Конец 1970-х годов.

Проект основывался на работах ФИАН по исследованиям и созданию лазеров на рубине. Локатор должен был осуществлять за короткое время поиск целей в «поле ошибок» радиолокаторов, обеспечивавших целеуказание лазерному локатору, что требовало весьма высоких по тем временам средних мощностей лазерного излучателя. Окончательный выбор структуры локатора определило реальное состояние работ по лазерам на рубине, достижимые параметры которых на практике оказались значительно ниже первоначально предполагавшихся: средняя мощность одного лазера вместо ожидавшихся 1 КВт составила в те годы примерно 10 Вт. Опыты, проведенные в лаборатории Н.Г.Басова в ФИАН, показали, что наращивание мощности путем последовательного усиления лазерного сигнала в цепочке (каскаде) лазерных усилителей, как это предусматривалось сначала, возможно лишь до определенного уровня. Слишком мощное излучение разрушало сами лазерные кристаллы. Возникли и трудности, связанные с термооптическими искажениями излучения в кристаллах. В связи с этим пришлось установить в локаторе не один, а 196 поочередно работающих с частотой 10 Гц лазеров с энергией в импульсе 1 Дж. Общая средняя мощность излучения многоканального лазерного передатчика локатора была около 2 КВт. Это привело к значительному усложнению его схемы, которая была многолучевой как при излучении, так и при регистрации сигнала.
Потребовалось создать высокоточные быстродействующие оптические устройства для формирования, переключения и наведения 196 лазерных лучей, определявших поле поиска в пространстве цели. В приемном устройстве локатора использовалась матрица из 196 специально разработанных ФЭУ. Задачу усложняли погрешности, связанные с крупногабаритными подвижными оптико-механическими системами телескопа и оптико-механическими переключателями локатора, а также с искажениями, вносимыми атмосферой. Общая длина оптического тракта локатора достигала 70 м и в его состав входили многие сотни оптических элементов - линз, зеркал и пластин, в том числе движущихся, взаимная юстировка которых должна была сохраняться с высочайшей точностью.

Передающие лазеры локатора ЛЭ-1, полигон Сары-Шаган

Часть оптического тракта лазерного локатора ЛЭ-1, полигон Сары-Шаган

на фото-Предположительно пульт управления лазерного локатора ЛЭ-1, полигон Сары-Шаган

В 1969 году проект ЛЭ-1 был передан в ЦКБ «Луч» Министерства оборонной промышленности СССР. Главным конструктором ЛЭ-1 был назначен Н.Д.Устинов. В 1970-1971 г.г. разработка локатора ЛЭ-1 была вцелом завершена. В создании локатора принимала участие широкая кооперация предприятий оборонного комплекса: силами ЛОМО и ленинградского завода «Большевик» создавался уникальный по комплексу параметров телескоп ТГ-1 для ЛЭ-1, главный конструктор телескопа - Б.К.Ионессиани (ЛОМО). Этот телескоп с диаметром главного зеркала 1.3 м обеспечивал высокое оптическое качество лазерного луча при работе со скоростями и ускорениями в сотни раз более высокими, чем у классических астрономических телескопов.
Были созданы многие новые узлы локатора: быстродействующие точные сканирующие и переключающие системы для управления лазерным лучом, фотоприемники, электронные блоки обработки сигналов и синхронизации и другие устройства. Управление локатора было автоматическим с использованием вычислительной техники, локатор соединялся с РЛ-станциями полигона с помощью цифровых линий передачи данных.

Это сообщение отредактировал BigCap - 31.03.2018 - 12:46

При участии ЦКБ «Геофизика» (Д.М.Хорол) разрабатывался лазерный передатчик, который включал в себя 196 весьма совершенных по тому времени лазеров, систему их охлаждения и электропитания. Для ЛЭ-1 было организовано производство высококачественных лазерных кристаллов рубина, нелинейных кристаллов КDР и многих других элементов. Кроме Н.Д.Устинова разработкой ЛЭ-1 руководили О.А.Ушаков, Г.Е.Тихомиров и С.В.Билибин.

Руководители оборонно-промышленного комплекса СССР на полигоне Сары-Шаган, 1974 г. По центру в очках - министр оборонной промышленности СССР С.А.Зверев, левее - министр обороны А.А.Гречко и его заместитель Епишев, второй слева - Н.Г.Басов.

на фото руководители оборонно-промышленного комплекса СССР на площадке ЛЭ-1, 1974 г. По центру в первом ряду - министр обороны А.А.Гречко, справа от него - Н.Г.Басов, затем - министр оборонной промышленности СССР С.А.Зверев.

Строительство объекта начато в 1973 г. В 1974 г. завершены наладочные работы и начаты испытания объекта с телескопом ТГ-1 локатора ЛЭ-1. В 1975 г. в ходе испытаний была достигнута уверенная локация цели типа самолет на дальности 100 км, начаты работы по локации ГЧ баллистических ракет и спутников. В 1978-1980 г.г. с помощью ЛЭ-1 были осуществлены высокоточные траекторные измерения и проводки ракет, боеголовок и космических объектов. В 1979 г. лазерный локатор ЛЭ-1 как средство для точных траекторных измерений принят на совместное техническое обслуживание в/ч 03080 (ГНИИП № 10 Министерства Обороны СССР, Сары-Шаган). За создание локатора ЛЭ-1 в 1980 г. сотрудникам ЦКБ "Луч" присуждены Ленинская и Государственная премии СССР. Активные работы на локаторе ЛЭ-1, в т.ч. с модернизацией части электронных схем и др.оборудования, продолжались до середины 1980-х годов. Велись работы по получению об объектах некоординатной информации (информации о форме объектов, например). 10 октября 1984 г. лазерный локатор 5Н26 / ЛЭ-1 провел измерения параметров цели - космического корабля многоразового использования "Челленджер" (США) - подробней см.ниже раздел "Статус".

ТТХ локатора 5Н26 / ЛЭ-1:
Количество лазеров в тракте - 196 шт
Длина оптического тракта - 70 м
Мощность установки средняя - 2 кВт
Дальность действия локатора - 400 км (по проекту)
Точность опредеения координат:
- по дальности - не более 10 м (по проекту)
- по углу места - несколько угловых секунд (по проекту)

,,,

Телескоп ТГ-1 лазерного локатора ЛЭ-1, полигон Сары-Шаган

Это сообщение отредактировал BigCap - 31.03.2018 - 12:49

В левой части спутникового снимка от 29.04.2004 г. здание комплекса 5Н26 с локатором ЛЭ-1, слева внизу РЛС "Аргунь". 38-я площадка полигона Сары-Шаган

Телескоп ТГ-1 лазерного локатора ЛЭ-1 - защитный купол постепенно сдвигается влево, полигон Сары-Шаган

Это сообщение отредактировал BigCap - 31.03.2018 - 12:50

Телескоп ТГ-1 лазерного локатора ЛЭ-1 в рабочем положении, полигон Сары-Шаган

Первый лабораторный фотодиссоционный лазер (ФДЛ) был создан в 1964 г. Дж.В. Каспером и Г.С.Пиментелом. Т.к. анализ показал, что создание сверхмощного рубинового лазера с накачкой от лампы-вспышки оказалось невозможным, то в 1965 г. Н.Г.Басов и О.Н.Крохин (оба - ФИАН) предложили развернуть программу создания ФД-лазеров большой мощности, основанных на идее использования в качестве источника излучения оптической накачки большой мощности и энергии излучения фронта ударной волны в ксеноне. Так же предполагалось поражение ГЧ баллистической ракеты за счет реактивного эффекта от быстрого испарения под воздействием лазера части оболочки ГЧ. В основе таких ФДЛ лежит физическая идея сформулированная еще в 1961 г. С.Г.Раутианом и И.И.Собельманом, которые показали теоретически, что возможно получение возбужденных атомов или молекул путем фотодиссоциации более сложных молекул при их облучении мощным (нелазерным) световым потоком.
Работы по взрывным ФДЛ (ВФДЛ) в составе программы «Терра-3» была развернуты в кооперации ФИАН (В.С.Зуев, теория ВФДЛ), ВНИИЭФ (Г.А.Кириллов, эксперименты с ВФДЛ), ЦКБ «Луч» с участием ГОИ, ГИПХ и других предприятий. В короткие сроки был пройден путь от малых и средних макетных образцов, до ряда уникальных образцов ВФДЛ высокой энергии, выпускавшихся предприятиями промышленности. Особенностью такого класса лазеров была их одноразовость - ВФД-лазер в процессе работы взрывался полностью разрушаясь.

Полигон испытаний ВФД-лазеров ВНИИЭФ на фото

Испытания ВФД-лазеров, полигон Сары-Шаган. Жестяной кожух служит для маскировки от средств космической разведки

Испытания ВФД-лазеров, полигон Сары-Шаган. Жестяной кожух служит для маскировки от средств космической разведки

,,,

Разработка моделей ВФДЛ ЦКБ "Луч" под руководством В.К.Орлова (с участием ВНИИЭФ):
- ФО-32 - в 1967 г. с ВФДЛ с взрывной накачкой получена энергия в импульсе 20 КДж, промышленный выпуск ВФДЛ ФО-32 начат в 1973 г.;

ФО-21 - в 1968 г. впервые с ВФДЛ с взрывной накачкой получена энергия в импульсе 300 КДж и так же в 1973 г. начат промышленный выпуск ВФДЛ ФО-21;

- Ф-1200 - в 1969 г. впервые с ВФДЛ с взрывной накачкой получена энергия в импульсе 1 мегаджоуль. К 1971 г. отработана конструкция и в 1973 г. начат промышленный выпуск ВФДЛ Ф-1200;

Подготовка к испытаниям ВФД-лазера Ф-1200 (вероятно), техническая позиция, полигон Сары-Шаган