Прогресс, как известно, не остановить! 16-го мая этого года исполнилось 60 лет с тех пор, как T. Мейман (США) запустил первый твердотельный лазер (рис.1).
 |
| Рис.1. Теодор Мейман - создатель первого в мире лазера на рубине. |
| Источник: https://www.laserfocusworld.com/ |
Активным телом в этом великом по своему значению устройстве служил рубиновый стержень, а возбуждение осуществлялось с помощью оптической накачки от ламп фотовспышки. Все, казалось бы, буднично и просто, как и многое великое другое в этом мире. Прошло время и вот, в недавнем докладе DARPA уже говорится, и это совершенно справедливо, “о глобальном изменении «правил игры» после широкого распространения «оружия направленной энергии», которое превратит традиционные символы военной мощи в устаревший хлам на уровне пушечных ядер и кавалерии”.
Для сравнения стратегическая авиация вышла на весьма приличный уровень за 110 лет. Так что у стратегического лазерного оружия (ЛО) есть еще в запасе 50 лет. Но, в действительности, его создание сможет произойти гораздо быстрее, это уже понятно из динамики событий последнего времени. Есть много различных сред для создания эффективного ЛО.
 |
| Рис.2 Экспериментальная многолучевая лазерная система на неодимовом стекле «Омега» с энергией импульса 10 МДж (96 модулей по 100 КДж) (П.В. Зарубин. Из истории создания высокоэнергетических лазеров в СССР). |
| Источник: https://docplayer.ru/ |
Мировая лазерная наука начала свое восхождение к стратегическому ЛО с твердотельных лазеров на стекле (рис.2,3) и, похоже, закончит именно твердым телом при поиске конструкций с минимальным весовым фактором (кг/кВт), важным для мобильных применений высокоэнергетических лазерных комплексов для гражданских и военных применений.
 |
| Рис.3 Первая в мире лазерная установка на неодимовом стекле со средней мощностью ≥ 100 кВт. (П.В. Зарубин. Из истории создания высокоэнергетических лазеров в СССР). |
| Источник: https://docplayer.ru/ |
Сравнение весового фактора для газодинамического лазера (GDL), электроразрядного лазера, химического лазера: кислород-йодного (COIL) и фтор-водородного и фтор-дейтериевого (HF/DF), лазера на парах щелочных металлов (DPAL) с аналогичным отношением для нового поколения твердотельных лазеров на волокнах и керамике говорит о безусловном приоритете последних. Достижение ими значения весового фактора в 5 кг / кВт позволяет уверенно говорить об оснащении практически всей авиации, всего подвижного состава поля боя и средств морского базирования тактическим, а в перспективе и стратегическим ЛО! Для всех перечисленных выше лазерных систем, уходящих с дистанции, ведущей к эффективному тактическому и стратегическому ЛО. весовой фактор оказывается значительно больше. Подобная судьба на этой дистанции, к сожалению, уготована и твердотельным лазерным системам на стержнях и на слэбах (Рис.4).
 |
| Рис.4 Высокомощный твердотельный лазер, состоящий из семи лазерных усилителей на слэбах мощностью порядка 15 киловатт каждый, что в сумме и даёт 105,5 кВт. (Northrop Grumman). |
| Источник: https://news.northropgrumman.com/ |
Твердотельные технологии в мире вышли на уровень зрелости, позволяющий создание требуемого по мощности тактического ЛО с приемлемыми весами и габаритами. При оценке лазерных технологий сегодня ключевым критерием стал весовой фактор, позволяющий трезво судить о применимости комплекса, как оружия мобильного. Для волоконных и дисковых тактических комплексов ЛО (дальность до 100 км) он достиг величины - 5кг/кВт. Перечисленные выше комплексы на основе хорошо известных лазерных систем, от которых США уже твердо отказались или отказываются ушли в прошлое, т.к. стало понятно, что легкое и компактное ЛО на их основе получено быть не может. Весовой фактор этих систем находится в пределах 200-400 кг / кВт, что означает, что комплекс ЛО с выходной мощностью в 150 кВт будет весить, как минимум, 30 т и с трудом может быть размещен даже в тяжелом военно-транспортном самолете. Для достижения господства в воздухе необходимо создание и оснащение серийной боевой авиации легкими и компактными тактическими комплексами ЛО с весом в пределах нескольких сотен килограмм. Что уж говорить о более энергоемких лазерных комплексах стратегического назначения с дальностью поражения более 1000 км. Уже хорошо известно, что вплоть до настоящего времени стратегического ЛО в мире не создано. Поиск решения данной проблемы сочетает в себе несколько важных требований. Так, к максимальной компактности и минимальному весу комплекса добавляется варьируемость временной структуры излучения и масштабируемость средней мощности до нескольких десятков МВт. Также ясно, что легкое и компактное стратегическое ЛО в конечном итоге будет создано на основе твердотельной технологии. Весь мир находится в поиске этой физико-технической идеи и ее конструкционной и технологической основ.
На основе волоконной технологии и спектрального сложения излучения единичных источников в США (Lockheed Martin) последовательно созданы комплексы ЛО со средней мощностью 30 кВт, 60 кВт, 100 кВт. Весовой фактор комплекса ЛО на основе волоконного лазера сегодня доведен до уровня в 5 кг/ кВт. Идет отработка уже созданного опытного образца лазерной системы мощностью в 300 кВт. Убедительно показана иллюзорность попыток дальнейшего масштабирования мощности такого ЛО в выбранном конструктиве. Очевидно, что нужны иная физико-техническая идея и конструктивная схема твердотельного комплекса ЛО, которые позволили бы дальнейшее масштабирование его средней мощности при сохранении или улучшении достигнутого весового фактора.
Особое значение весовой фактор приобретает при рассмотрении вопроса оснащения лазерами космических аппаратов, т.к. эта задача уже стоит в повестке дня в США. Частичный возврат к СОИ уже заявлен Объединенным комитетом начальников штабов США. Задача ее нового этапа - борьба с гиперзвуковыми ракетами России. Благодаря накопленному опыту эксплуатации комплексов ЛО на устаревшей физико-технической основе подтверждается необходимость создания компактных и легких с выходной мощностью в несколько десятков МВт. Уже понятно, что волоконные лазеры в силу ряда физических ограничений не могут обеспечить мегаваттный уровень выходной мощности комплекса ЛО. Технология спектрального сложения излучения огромного числа единичных лазерных модулей лимитирована уровнем в несколько сотен кВт.
Стратегический уровень высокоэнергетических мобильных комплексов ЛО на их основе невозможен. В США заявлена и успешно выполняется программа «SHiELD» (Self-protect High Energy Laser Demonstrator), которая является комплексной программой создания истребителя 5 го - 6 го поколений с ЛО на борту для защиты самолета от ракет воздух-воздух и земля-воздух. Она включает разработку компанией «Northrop Grumman» системы управления лучом лазера, разработку собственно лазера компанией «Lockheed Martin» и интегрирование всей системы ЛО в единый лазерный комплекс компанией «Boeing». “Аir Force” США планируют получить эти лазерные авиационные комплексы из-за коронавирусной пандемии и объективных технических трудностей только к концу 22-го года. Очевидно, что создаваемый новый авиационный комплекс ЛО “SHiELD” будет способен не только решать задачи собственной защиты от ракетного нападения, но и представит большую угрозу для объектов военной техники (ОВТ) и авиации противника. Лазерное излучение микронного диапазона значительно поглощается и рассеивается в условиях «Персидского залива», где было проведено много демонстрационных испытаний тактических комплексов ЛО для борьбы с «дронами» и катерами малого водоизмещения. Известно, что в таких условиях мощность луча падает втрое на каждой миле дистанции. И это, действительно, усложняет применение ЛО в условиях большой влажности. Но из этого не следует вывод, заявляемый некоторыми экспертами у нас и за рубежом, что ЛО не эффективно в принципе!
Нужно наращивать мощности комплексов ЛО и уходить на, действительно, много больший уровень мощностей, на другие временные режимы генерируемого излучения. Так, например, перевод непрерывного режима генерации излучения в высокочастотный И-П позволяет на порядок величины увеличить дальность поражения при увеличении пиковой мощности импульсов на несколько порядков величины в сравнении с мощностью изначально непрерывного режима. Есть и совершенно другие военные задачи помимо уничтожения “дронов” и мелких катеров. Это использование ЛО в верхних слоях атмосферы и в космосе. На высотах 7-9 км. воздушная среда гораздо более прозрачная и прицельные дальности для уничтожения ОВТ даже для уровня мощности в 100-150 кВт могут составить многие десятки км. А если речь идет о мегаваттном уровне мощностей, то уже историческими работами специалистов из США и СССР экспериментально доказана реальность диапазона активного оперирования “лазерными монстрами” до 100 км (рис. 5). Другое дело, что все это, опять же, тактический диапазон дальностей и надо продолжать наращивать мощность ЛО для достижения стратегического уровня дальности в 1000 км и более при значительном снижении веса и габаритов комплекса.
 |
| Рис.5 Кислород-йодный лазер (мегаваттный класс) на борту модифицированного самолета Боинг 747 (ВВС США). |
| Источник: https://fastpic.ru/ |
В космосе воздуха и паров воды практически нет и, значит, нет существенного поглощения и рассеяния излучения! Вопрос дальности поражения ОВТ будет зависеть только от оптического качества генерируемого излучения и от уровня мощности ЛО. Но еще надо его умудриться вывезти в космос. Именно для этого акцент в работах США делается на твердотельной дисковой технологии, позволяющей еще понизить весовой фактор до 2 кг/ кВт и ниже в случае решения проблемы создания лазера на основе диска большого диаметра. Пока такое решение комплекса физико-технических проблем, связанных с масштабированием диска, насколько мне известно, в США не найдено. Но работы по его поиску активно ведутся во многих странах мира, доклады об этом представлялись на многих конференциях по высокоэнергетическим лазерам и их применениям. Следует сказать и об истории дискового лазера, предложенного акад. Н.Г. Басовым в 1966 году. Много позже после визита в Россию дисковая геометрия была запатентована ученым из Штутгарта и активно развивается в мире. В силу ряда физических ограничений максимальная мощность лазера с одиночным диском с оптимальным размером диска не более 1,5 см находится в пределах 4-8 кВт в зависимости от качества излучения. Сложение излучения большого числа дисковых модулей, так же, как и сложение излучения волоконных модулей, представляется мало перспективным в плане выхода на мегаваттные уровни мощности. Единственно верным подходом к созданию стратегического твердотельного ЛО остается получение лазерного излучения в едином резонаторе с дисковым активным элементом большого диаметра. Именно на этом пути, богатом физико-техническими и технологическими трудностями, возможно создание всей линейки твердотельных лазерных комплексов от тактического уровня и до стратегического. Такая моно-модульная геометрия дискового лазера, найденная в России, и есть решение данной научно-технической проблемы.
Сегодня в мире активно используются два режима лазерного воздействия на объект: силовое воздействие и функциональное. При силовом механизме воздействия в объекте прожигается отверстие или отрезается какая-либо часть конструкции. Это приводит, например, к взрыву топливного бака или к невозможности дальнейшего функционирования объекта как единой системы, например, самолет с отрезанным крылом. Для реализации силового поражения на больших дальностях нужны огромные мощности. Так, проекты СОИ при дальности поражения более тысячи километров требовали уровня мощности лазера - 25 МВт и более. Уже тогда, на конференции в Лас-Вегасе, где был дан старт полномасштабным исследованиям в области создания мощного ЛО, мне - члену делегации СССР, было понятно, что в ближайшие 40-50 лет стратегическое мобильное ЛО в мире не будет создано. Слишком далек был мир в то время от необходимого уровня понимания проблемы, в этой околонаучной акции была видна большая политическая подоплека.
Функциональное воздействие, или, как его называют в США, “умное воздействие” работает на тонких эффектах, мешающих противнику выполнить поставленную задачу. Речь идет об ослеплении оптико-электронных систем военного оборудования, об организации сбоев в работе электроники бортовых компьютеров и навигационных систем, о реализации оптических помех в работе операторов и пилотов, мобильного оборудования и т.п. Это уже пришло и на стадионы, где лазерными указками пытаются слепить вратарей. При этом механизме резко увеличивается дальность эффективного воздействия за счет резкого снижения необходимых плотностей мощности лазерного излучения на цели, даже при существующем незначительном уровне выходных мощностей лазерных комплексов. Да, лазер может засветить оптоэлектронную систему наведения на цель, и все бы так, но ракета продолжает лететь и у оператора нет и не может быть абсолютной уверенности в потере ракетой ее навигационной способности достичь цели. А эта уверенность у военных должна быть. Военные и раньше не любили функциональный механизм поражения цели, и сейчас мало что изменилось в их позиции. Таким образом, функциональное поражение хорошо только тогда, когда силовое объективно невозможно по причине недостатка средней мощности излучения лазера на данной дистанции. И это значит, что разработчикам ЛО необходимо думать о легком и компактном стратегическом ЛО, способном уничтожать ОВТ в силовом режиме, т.е. всегда иметь запас энергии в луче. Именно этот механизм срыва выполнения поставленных военных задач предлагал в своем письме в директивные органы акад. А.М. Прохоров. Это было в 1973 г, когда до реализации силового механизма на значительных дистанциях было еще очень и очень далеко. И именно этот механизм сегодня пока доминирует в сфере применения ЛО. Так что еще раз убеждаемся: “Есть пророки в своем отечестве!“.
Компания “Локхид – Мартин” уже заявила о достижении для комплекса ЛО величины весового фактора - 5 кг / кВт. С помощью спектрального сложения нескольких волоконных лазерных модулей тактический уровень ЛО уже практически обеспечен.
Есть и другой “современный” твердотельный лазер – это лазер с дисковой геометрией активного тела системы. Этой идее акад. Н.Г. Басова правда уже 54 года, но именно этот принцип построения мощных лазерных комплексов оказывается сегодня и надолго в будущем доминирующим. При том же весьма выгодном соотношении < 5кг / кВт этот конструктивный принцип позволяет и реализацию высокочастотного высокоэнергетического И-П режима, т.к. апертура широко применяемого дискового лазера имеет диаметр порядка 1,5 см, что много больше диаметра оптических волокон “волоконника”. Для увеличения средней мощности системы несколько дисков также складываются в оптическую систему, значение средней мощности такого модуля сегодня уже составляет 50 кВт. Однако, комплексы ЛО значительно большей мощности нужны для выполнения задач воздушно-космической обороны (ВКО). Сложение лазерного излучения нескольких модулей, также как и в случае волоконной технологии, может привести к решению проблемы тактического ЛО. Но от дискового модуля мощностью даже в 75 кВт (компания “Локхид – Мартин” планирует это увеличение за счет качества отражающих покрытий) до уровня мощности стратегического ЛО в 25 МВт, а именно об этом уровне мощности говорил Э. Теллер, дистанция гигантского размера. Сложить лазерное излучение нескольких сотен модулей в единый луч в случае мобильного комплекса не представляется возможным. В чем же трудность масштабирования мощности дискового лазера за счет увеличения диаметра диска, о котором много лет назад говорил акад. Н.Г. Басов. Усиленное спонтанное излучение (“УСИ”), т.е. механизм сброса энергии вдоль диаметра диска, который мешает существенно увеличить апертуру. Другая проблема, которая не менее важна для решения проблемы дискового лазера с большим диаметром диска– его эффективное охлаждение. Эта проблема была нами решена при создании силовой оптики для мощных лазеров многомегаваттного класса. Недавно нам удалось найти решение и проблемы подавление УСИ. Теперь можно себе представить лазерный комплекс с диаметром диска -50 см. и мощностью -10 МВт, эффективно решающий задачи лазерной чистки космоса и ВКО на стратегических дальностях. И это будет прорыв в решении задачи безопасного космоса и укрепления обороноспособности Государства!
Проведенные нами модельные эксперименты и теоретические оценки показывают, что при уже достигнутом в мире уровне развития лазеров на химической и твердотельной основах возможно построение лазерных комплексов для эффективного удаления космического мусора (КМ), как непосредственно с орбиты, так и с горы высотой 3-3,5км вблизи экватора. Сегодня проблема КМ является одной из самых острых, которую не может решить сепаратно ни одна отдельно взятая страна. Представителям всех космических держав необходимо как можно скорее садиться за круглый стол и начать обсуждение данной проблемы. Отличный шанс для России еще раз во весь голос призвать мировое сообщество к мирному использованию космоса. Предлагаемое нами научно-техническое решение, основанное на базе высокочастотных И-П мобильного твердотельного моно-модульного дискового и стационарного химического HF/DF лазеров докладывалось на конференциях и опубликовано в научной печати.
Есть и другой интересный пример использования высокоэнергетического И-П лазера в наше сложное время. Так. ученые из Министерства обороны США в 2018 году создали прототип акустической лазерной пушки, способной создавать источник оглушающего звука на значительном расстоянии. Пушку планировалось использовать для разгона несанкционированных демонстраций и для иных приложений. Нами громкий звук в виде хорошо известной музыкальной фразы был продемонстрирован на многих конференциях еще в 2005г. До 20% энергии высокочастотного И-П лазера может быть эффективно перекачано в звук, варьируемый по частоте.
Высокочастотный И-П режим генерации комплекса, грубо говоря, сидит на плечах непрерывного режима и может быть отключен в зависимости от желания. При этом его средняя мощность мало отличается от мощности непрерывного режима. Однако есть очень важные преимущества высокочастотного И-П режима работы высокоэнергетического лазера, которые проявляются в целом ряде новых эффектов и возможных приложений на практике:
- При высокочастотном И-П пробое воздуха значительно увеличивается передаваемое в мишень количество движения. Нами был продемонстрирован эффективный запуск моделей ракет за счет организации пробоев на их хвостовой части.
- Уменьшаются потери энергии лазерного луча при прохождении высокочастотной И-П последовательности импульсов в воздушной среде за счет ее самопросветления.
- Существенно увеличивается передача энергии в мишень при воздействии на технологический объект. Так. резка любого материала оказывается почти на порядок величины эффективнее. Особенно это представляется интересным в случае резки толстых льдов при работе в северных широтах.
- Появляется новый подход для реализации вторичных факторов пробоев на поверхности объекта в атмосфере или в парах возгоняемого материала в вакууме - “лазерный РЭБ”. На стратегических расстояниях за счет передачи энергии в лазерном канале (микронное излучение) и, соответственно, при малых размерах антенны (отражателя) создается широкополосное ЭМИ на мишени в условиях оптического пульсирующего разряда (ОПР).
- За счет высокочастотного ОПР появляется возможность создания проводящих электрический ток каналов, как в воздушной среде, так и в вакууме и реализации эффективной передачи энергии.
Хочу еще добавить к вышесказанному - именно этот путь развития комплексов ЛО тактической и стратегической дальности, начатый совместно с акад. Н.Г. Басовым и акад. А.М. Прохоровым, позволит России значительно продвинуться в создании масштабируемых до многомегаваттного уровня энергетики компактных и легких высокочастотных И-П комплексов ЛО. Одновременно с созданием этих твердотельных лазерных систем должна быть создана и их новая элементная база. Решение этих сложных задач должно послужить локомотивом дальнейшего развития ряда базовых предприятий страны и их перехода на 6ой технологический уклад.
Автор: Виктор В. Аполлонов - заведующий отделом Мощные лазеры Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН, доктор физико-математических наук, профессор, член докторского совета Института, член Американских физического и оптического обществ; лауреат Государственных премий СССР (1982), РФ (2001) и Международной премии ECOWORLD-2017, действительный член АВН и РАЕН, член Президиума РАЕН ; ведущий специалист в области мощных лазерных систем и взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом, автор более 2000 докладов на российских и международных конференциях, выступлений в средствах массовой информации, научных публикаций, в том числе 24 монографии и 148 авторских свидетельств и патентов.
Технологический прорыв подкрался незаметно можно будет иметь портативные принтеры по металлу.
Комментарии
Статья понравилась т.к. сам работал в данном направлении это должен был быть лазер примерно 50-100Вт при 1,5кг с БП интегральным и охлаждением на 266нм (4-я гармоника YAG:Nd) и 213нм (5-я) для технологии 4-5 дюймов диаметром волноводный с накачкой центральной области собирая можно было бы в тонне -двух добится указанных мощностей и были совещания в 2003 тогда ничем не кончившиеся. На тот момент линия потребовала бы 35-40млн. тех долларов + года 2-3 минимум до прототипа и то благодаря тому что в Ленинграде/СПб есть одни из лучших а в чём-то лучшие лазерщики в мире, с создателями некоторых я имел честь быть знаком.
Технически это означает как прорыв в производстве при снижении себестоимости, уход на продвинутый 6 и 7 техуклады - структурирование до 5-7нм периодом решётки возможно и переход на вооружения с переносом энергии, в т.ч. по "вилке Авраменко" - по индуцированному плазменному каналу. См. например http://rusdarpa.ru/?p=1051
Очень интересно, спасибо.
Также днём ранее с интересом прочёл. Вопрос ЦЕНЫ стоти весьма остро, если лазер 445нм 7Вт диодный стоит 8 тысяч рублей без БП то уже всего лишь 50мВт но с хорошей длиной когерентности, бывают до 50м (!) - несколько сот тысяч рублей.
Нужен ДОСТУПНЫЙ простой в воспроизводстве лазер. Робототехнике саморазмножающейся прежде всего и это совсем другие материалы и технологии. Пока весьма необычно рисуется.
А на счет создания проводящих ток каналов в вакууме, сомневаюсь.
На сколько мне известно, токо-проводящий канал создается за счет ионизации воздуха, по которому и идет разряд, а в вакууме что ионизировать?
Есть два варианта, скорее всего не настоящий вакуум имеется ввиду а сильно разряженная атмосфера на первых сотнях км от поверхности.
Наверняка можно в нижних слоях термосферы, возможно и в экзосфере, но мне кажется до 200-350км более вероятным. Попробуйте откачать вакуумным насосом и посмотрите когда разряд начнётся.
Давление как падает так сразу начинается резкое падение тяги и ток спокойно течёт по газу.
Важен вот этот график - идёт резкое изменение газового состава выше 80км. Выпирает атомарный водород с высотой. С 600-800 км атомарный кислород, водород и гелий.
При очень высокой поотности поле может быть таковым что будет менять свойство самого пространства или же по вашему в смысле Дирака флуктуации вакуума делать живущими неравновесно в вакууме энное время. Пока основная часть энергии идёт по-видимому.
Емнип, при прохождении высокоэнергетического луча в атмосфере образуется плазменный канал, который в силу свойств плазмы ограничивает дистанцию применения ЛО.
Я не занимался данным вопросом, по мне достаточно определённой степени ионизации и структуры фронта. Даже импульсного достаточно и это резко снижает как получаем условия для просвеления основной "жилы" и сам луч идёт как бы в световоде, сами можеет прикинуть, для этого нужна всего лишь бумажка, карандаш и специальные знания, понимание физики процесса из реальных экспериментов а не лишь теорий. Но я рассматривал лишь как лазерно-плазменный громкоговоритель, 2011-2012 - эффект с 1980-х годов как минимум известный в СССР, для воздушных судов предупреждалка, если идут близко к запретной для полётов зоне, определённых приборов в т.ч., как для рентгеновского сканнер-степпера, конкретно для получения одного из видов мягкого рентгеновского лазера с приличной длиной когерентности - обычная оптика ненужна да и ТТХ хуже будет, ну и как всегда для сугубо технологических нужд от мембран с определёнными свойствами до нужных мне плёнок.
Кстати для таких систем крайне желательна очень быстрая система управления, т.к. временные процессы десятки и доли микросекунд. Как минимум частично интегральная частично объёмная оптика а по хорошему т.н. пространственные решения, придуманные мной в 2002-2005 году примерно.
Есть такое, но если делать электролазер - тот, что ионизирует воздух, для последующего элекро-разряда, то плазма наоборот плюс, так как основное поражение не лазером, а током.
Открытые работы Авраменко и по передачи мощным пучком - атмосфера нелинейна.
До свойств ШМ далеко как сто как 200 лет назад как при Ломоносове.
Ионный канал и многое другое. Вот многое другое как раз для задачи передачи на мелкий самолёт или вертолёт для КВС информации для запрета и применялось. Что именно - нет смысла писать.
Была такая история в восьмидесятых годах прошлого века. Одна страна построила корабль и водрузила на него лазер. Несколько тысяч киловатт. Для питания использовали авиационные турбины. Вывели корабль в море, навели лазер на горку и дали залп. На горке было зафиксированно лазерное излучение. Расстояние плевое, несколько километров. Излучение было зафиксированно приборами, если что, а не вся гора просто испарилась как есть.
Ежели которые интересуются тематикой, те узнают и страну, и корабль и место испытаний.
В целом, как я понимаю, луч грел воздух на своем пути, плотность падала, получалась такая рассеивающая линза на всей трассе. Линза толщиной несколько километров. Понятно, что до горы вообще ничего не дошло.
Потом корабль из лесовоза,«Диксон» пр.05961 США по факту продали с 404. Не свои технологические секреты.
Использовать судя по медному зеркалу ИК диапазон выбранный как и прочее было не слишком удачным решением. Заявленные, кстате кем, протоколов я нигде в Сети не видел,5% от луча на 4км это курам насмех. Погода также играет роль. ОВФ по-видимому не применялся,
как с кюветами на жидком водороде, лишь адаптивная оптика.
https://www.kchf.ru/ship/vspomog/dikson.htm
Для судов и кораблей перспективнее ультрарелятивисткие ускорители а это огромные размеры и масса минимум в сотни большие а скорее тысячи тонн, специальная конструкция. На "кузю или Афрамакс доделанный - это в десятки раз длешевле поносителю но не по системе - влезет.
Мазер также т.к. поменьше и если на свободных электронах также ускоритель приличных размеров хотя и много скромнее. 2-4 палубы крупного судна.
Спасибо, освежил память.
30 см медное зеркало! Они бы еще меньше его сделали. И эта романтика "молоточки выбивают поверхность", а шлифовка проводилась с точностью до микрона.
Отличная статья. Спасибо... И постскриптум дельный.
Знаю понаслышке, что с лазерами у нас "все хорошо" и "если что" - партнеры неприятно удивятся еще 5 лет назад. И китайцы гоняются за нашими учеными-лазерщиками с 90-х годов, ибо, как правильно сказал камрад выше, - ленинградская школа разработчиков лазеров одна из лучших, если не лучшая в мире. В 90-е маоцзедунам удалось привлечь к своим работкм часть наших ученых, но китайцы все ещё позади, и это - тоже хорошо, няп )
Не всё хорошо - ГОИ, ведущий в мире институт, разгромлен, на части фирмы никак не относящиеся к оптике, причём лабораторию Денисюка почти разгромили ещё в 1980-е в СССР.
Есть 60-80 лет специалистов часть, работа на США в частности с привлечением крупного физика директора НИИ ЛФ РФ Мака. Я не знаю как и чем нагрузили, может новая жена, любящая финансы или что иное, как с Сахаровым, но Артур Афанасьевич до того не был замешан в грязных делах, лауреат заслуженно кучи госпремий. Фонд Сороса и прочие поработали пртив оборонноспособности страны как и безденежье выломало кучу высококлассных специалистов а своего+ поколения одного лишь знал приличного. Остальные или ушли работать кем иным или уехали работать по специальности в частности в США, Германию, Корею. Вот с "корейцем" из ГОИ дважды встречался по своему проекту добавленной реальности в самом начале 2000-х? ,был как коммерческое изделие реализован не у нас и спустя судя по 2020 году на рынке не ранее 2010 года в лаборатории, мне предлагали переезд в Корею, я понимал что это промежуточная и далее будет США без возможности живым приехать в Город. Я ещё наивно думал что денег таки на НИР ы и ОКР получены, будет тут хоть какое-то современное производство передовой техники.
Преобразование солнечной энергии в лазерное излучение с использованием фуллерен-кислород-йодного лазера с солнечной накачкой ©2009 г. А. А. Мак, доктор физ.-мат. наук; И. М. Белоусова, доктор физ.-мат. наук; В. М. Киселев, доктор физ.-мат. наук; А. С. Гренишин, канд. физ.-мат. наук; О. Б. Данилов, доктор физ.-мат. наук; Е. Н. Соснов
По факту то что в СССР и часть то что немногие специалисты, судя по публикациям годов окончания ВУЗов не позднее 1980, выпуска 1985 по 2015-е думаю не более процентов от тех кто могли бы осталось.
Подобное слишком далековато. Впрочем и так возможно. Ракета Маска строящаяся позволит выводить нужные нагрузки как минимум за нескольок запусков строить станции к которым близко не подлетишь а с Земли будет практически недостать а дальним космосом в РФ в отличие от СССР и то не самого позднего не занимаются - одни малозначительные проекты и приборы для других. Привода для марсоходов в частности это по факту разработка ЦНИИ РТК. Одно время на их сайте висело - в РФ нуворишам космос не нужен как и агентам ФРС.
Т.к. система крупная то не ниже такой орбиты, МНОГО спутников 800км к примеру,
Вы не в курси. ГОИ и имел в первую очередь в виду. Да, 90-е и нулевые им было тяжко, но сейчас - купаются в деньгах.
Подсказка: тот ГОИ, о котором мы знаем, теперь не в Питере.
ГОИ это прежде всего специалисты. Я вас уверяю, работая в частной фирме, иногда в нескольких, видел сам, за 150-200тыс в месяц имея квартиру-дачу-хоршую машину и прочее ни один специалист не поедет ни в какой другой город даже за 300. Жена-дети. Остались именно что специалистов ДЕСЯТКИ а были сотни, первые. Остальные разные инженегры и на подхвате.
Лыткарино по телескопным зеркалам подменил действительно ЛОМО.
Ну, потери, конечно, были. Однако я говорю в первую очередь о специфике и наработках б. филиала №2 ГОИ им. Вавилова. Там всё весьма неплохо, скромно выражаясь. Учитывая базу, заложенную ещё в СССР, без сомнений - данное предприятие по прежнему ведущее в мире.
Кто в здравом уме за город кроме как на время в Сосновый бор в ОАО «НИИ ОЭП» поедет? Затраты времени уничтожают коллектив не хуже смерти.
С Васильевского а часть ГОИвцев тут живёт - до площадки порядка 100 километров ехать, полтора часа на машине на общественном транспорте 2,5-3 часа.
За почти десяток лет моих эпизодических отношений с коллегами из ГОИ так туда и не заехал. Как и на второй площадке ФТИ был лишь раз. Очень нужно было поговорить с человеком.
Вот она есть и как бы её и нет.
Вы сноб, оказывается )
С учётом выезда на КАД, дорога занимает 1ч10мин-1ч20мин. Поскольку в таком режиме сам работал несколько лет, не вижу проблем. Тем более, что зарплаты более, чем позволяют ))
Спорить не стану. Что вижу, то пою (ц). Сосновый Бор самый "богатый" город ЛенОбл, с учётом того, что помимо ГОИ там ещё много чего находится. ГОИвский филиал уже лет 10 на общем фоне не теряется. Как по уровню решаемых задач, так и по результатам оплачиваемого труда.
Это выдал Яндекс по скоростным дорогам. Если обычные скорее +20% времени ещё.
Я ездил в почти мартышкино в Универ - сначала в НИИФ ЛГУ где работал потом к себе на физфак - учится невозможно когда 3,5 ч в день в среднем тратится на поездки. Бывало до 3-4 ч в одну сторону. Крайне утомляет. В результате нашёл другой ВУЗ.
Это фактическая поездка с Васильевского острова, через ЗСД. Раньше было ещё быстрее, но с учётом поставленных перед и за Большой Ижорой камер на скорость, стало медленнее.
Так скажу... На территории ф.2 ГОИ есть неплохая гостиница. Те, кто не переехал в СБ раньше, "вахтуют" там. Многие (особенно те, кто сидят на теме) пользуются. Но это уже частности.
Уязвимое решение. Вблизи орудует спецназ НАТО, SAS тот же. Закрыть периметр нереально от профи и тем более средств воздействия.
Могут быть закладки т.к. на 2010 объект никак не охранялся, полагаю и позднее.
Ну и потом уязвимость как объекта. Дальность от Нарвского р--на Эстляндии 75 км до полигона. С моря - заходи, снимай характеристики, кто хочет. Коса. Почему не у Ладоги - 5 колонны или ввиду дрючбы с эстонцами (видел их работу - лазер хуже чем мой дипломный)
https://aftershock.news/?q=node/791202
Разве место красивое для прогулок.
Все претензии - к СССР.
Напрасно полагаете. За 10 лет многое изменилось ;) Я был как на строящемся объекте, так и когда его начали восстанавливать. Сейчас туда уже практически не попасть. ;)
Километрах в 20 от ф2 ГОИ. ЛАЭС, все четыре очереди, и ещё два НИИ. "Ящики" с советских времён. Сейчас цветут и пахнут. Какое-то время работал в тех краях. Очень давно.
ЗЫ.
А что делать? ( (ц)
Я ни к кому претензий не выдвигаю. Я констатирую факт.
С учётом географического положения дрон с воды пройдёт вы даже не заметите, как и амфибийные средства и будет месяцами снимать данные. Если это нужно.
Если такой ещё можно заметить, я сильно не уверен что не работают уже.
то дрон пущенный за 100км вы никак не заметите. Тем более скинутые датчики на подвижной небольшой платформе. Плохая погода и все дела. Висит на дереве и мерит рассеянное излучение.
Как вариант что подобное по размерам. Где-то стоит или приплывает на 500м- километр от берега передатчик оптикой или иначе периодически шлющий на спутник данные а вот мелочь летает.
В принципе если есть полупроводниковый лазер 1Вт (полагаю зелёного/ИК окон прозрачности и 50мВт хватит) его с орбиты вполне в хорошую погоду заметно будет.
Перенос площадки или хотя бы части работ вглубь территории но недалеко. Сравнительно подальше от людей и прочего. Под Питером есть совершенно глухие места, в менее глухих очень богатые люди обычно ставят свои виллы.
Что-то можно в то же метро, даже удобно будет, наверняка есть в сотни метров прогоны не пользующиеся, поставил подушки спереди и сзади, вентиляцию с поддувом и очисткой воздуха в соответствии примерно с прозрачностью атмосферы, ничего строить ненужно. Также можно моделировать распространение в ряде условий. Например суховея, песчаной бури у земли, на высотах или чего ещё. Можно обеспечить высокий уровень информационной безопасности проводимых работ. Работающим +25 подземные или сколько там - против не будут т.к. ехать далеко ненужно и выше зарплата ИТР подручным по тарифной сетке.
Конкретно где писать не буду. При личной встрече в присутствии 1 отдела со специалистами с Метростроя.
Хотя бы из соображения промышленного шпионажа.
Всё есть )
Спецы-партнёры, наверное, в целом в курсе, но если следить за открытой инфой - в нюансах не сильны. И дронов, залезающих в мысли пока не изобрели, слава Богу )
Разве у аналитических отделов. Если.
Это очень странная статья от д.ф.-м.н, профессора В.В.Аполлонова.
Нет, не говорит. Пара намеков - для твердотельных лазеров нужен источник электричества и мощный источник охлаждения. И я не уверен, что профессор вес этих железок в системе учитывает, а не ловко отбрасывает. А ведь профессор точно знает, что для химических лазеров система охлаждения как таковая не нужна.
Несколько километров. Корабль в море. Гора. Несколько мегаватт лазер. В результате - ничего.
Какая тысяча километров? Зеркала каких размеров будут нужны? Точность наведения какая будет нужна?
Нет, не ясно, ибо...
Подайте по транспортному волокну пару сотен киловатт. Посмотрите, как быстро оно разрушится. Плюньте на результаты наблюдений и подайте в него же мегаватт, авось получится.
Профессор сел на любимого конька. Высокочастотный И-П означает импульсно-периодический. Эту фишку профессор пихает везде, куда получится. Я посмотрел его некоторые статьи. От лазерного оружия до резки льда для ледоколов. Причем если говорить о действительно "высокочастотных" и "И-П", которые практически не отличаются от постоянного режима, то основной механизм расфокусировки луча так и останется рабочим.
Вопрос дальности поражения в космосе будет зависить от того, какой мощности источник энергии и охлаждения мы сможем затянуть на орбиту, если уж профессор действительно уперся в твердотельные технологии.
Расклады очень простые. Хочешь мегаватт в луче, бери хоть 20% КПД, значит подводи пять мегаватт к лазеру. А четыре будь добр снимать в виде тепла и отводить наружу. А снаружи у нас... у нас снаружи... ага, вакуум. Давайте отводить 4 мегаватта тепла на орбите в вакуум. Одномоментно. Насколько я помню, температура на орбите не очень низкая, около нуля по Цельсию. А на диодах накачки нужно держать +21С. И охлаждение это вообще говоря критически важная штука. Вот в этих границай и работайте. А как сможете охлаждать и питать, поговорим, как затаскивать зеркала на орбиту, которые смогут выдерживать мегаватты луча.
Система охлаждения для вакуума или как? Может просто шланг с водой кинули из системы канализации и сливали в нее кипяток. Очень хорошо для лаборатории, но не подойдет для орбиты.
Предположим, летит гантеля (космонавт потерял) массой 1 кг над Землей. Мы умудрились построить лазер 10 МВт, подняли его повыше, на гору, 8000 метров над уровнем моря. Электричество есть, система наведения наводит. Зеркало 10 метров, фокусирует прямо в пятак (в теоретически возможный минимум). До гантели 400 км. Без расчетов (можно, но лень) пятно фокусировки сильно больше размеров гантели. Мы ее нагрели, она прямо светится вся. Может даже началась плавиться. Но она, даже расплавившись, никуда с орбиты не уйдет. Так и будет летать расплавленной гантелей с той же скоростью и на той же высоте.
Что понимает профессор под лазерной очисткой космоса - огромная загадка лично для меня.
Возможно, я не специалист в области таких лазеров и немного занимался чисто технологическими. Нанолитография и изменение свойств материалов. Хотя то как ведёт себя вещество в сильных полях представление имею, в частности лично испытывал образцы, для полупроводниковой технологии. Качество пучка не устроило, а оптику нужную угнал бывший аспирант в другую лабораторию. Ну и кроме того в ФТИ ввиду низкой оплаты труда подсобный техперсонал в 2000 ещё вовсю воровал. У коллеги булю полупроводниковую так на 2 кг золотом умыкнули несмотря на замок на лабе и на месте где хранилось. Ничего не побили.
Я уже понял, что вы не по таким мощностям, а по технологическим установкам. Для больших мощностей проблемы весьма специфичны. Иногда имеет смысл уменьшить мощность на порядок, но донести тепла и света столько же, сколько в более мощной установке.
Знаю.
На фото в самом низу моих постов показано выходное у американцев с Y дворниками и сжатым воздухом сдувом, с омывателями по-видимому (?!).
По случаю купил времён СССР азовского завода увеличитель так вот линзы с него были с характерными дефектами, у конденсора, проверил - УФ ближний хорошо пропускают. Дико рад был. Пытался купить кварцевый объектив, нужны для дорожек микронные точности, но Москва продавала ГОИвский, а там денег много хотели, раза в два больше чем рассчитывал и разрешающая была так себе, в общем решил вопрос другим способом. Но частично. Импульсные нагрузки он не выдержит. У нас делают кварцевые под заказ но они клееные, на мизерные мощности для микроскопии.
Вопрос пыльной оптики опять скромно умолчали.
Есть такое и как есть методы решения. Для импульсных лазеров проблемы есть, возможно отчасти с того на Сжатии батарея как и для многоспектральной, возможно, работы - для постоянных не так остро.
Кроме того пыль убивать будет до определённых значений.
В США скорее всего сдув потока очищенным применяют на лазерных системах для NAVY
На наземных:
Думается щётки не самое удачное решение особенно для выходного окна мощного лазера. Возможно смыв и работа между выстрелами..
картинка поближе, кстати в оригинале высокого разрешения, видны детали на видные вам - кликайте - подача сжатого воздуха для защиты выходного окна. Прёмники излучения - возможно но тогда я бы делал по другому без трубок а вот если в атмосферы сжатый воздух подаётся пусть иначе но сходно решал бы.
Скорее всего это дюзы сверху. Пневматика+возможно жидкость. Окна под основное излучение. А по ним какие-то датчики не требующие жёсткой установки или смывные головки - вокруг идёт черненение но для смывных оно ненужно. Само крепление хлипкое для датчиков узконаправленных но достаточное для обдувки и смывки. Или чернили, сам так делаю, чтобы головки HEX винтов не бличили в лазерном? Тогда почему наверху всё сияет?
Другая контора или лаборатория поставляла, в которой ещё остались представления о том что в лазерных лучах требуется чернение?
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Лазер для планеты как мне кажется это утопия до появления портативных источников энергии большой мощности. Да и в целом такое себе - в качестве спец техники да, но не как основное вооружение. Плазма и рейлган более актуально для планетарных пострелушек.
Если вас аналог тазера портативный с винтовку это вполне себе вариант во многих случаях. Главное полиции не давать, как минимум уровень оперативников СК. Там мозги есть. Дальность в 50м и более можно иметь. Как и регулирование уровня воздействия как и его само иметь гораздо менее опасным.
Вообще без IQ ниже 120 давать власть ЛЮБУЮ, нельзя. На должностях выше майора 140 и выше нужен + опыт работы лет 10. Обязательный тест на правнуке полиграфа и прочее. Соввременные сети дают возможность достаточно точно вычислять - не делают те кто сейчас у власти будут делать не люди. На исполнении частью также т.к. давать свободу тем кто не умеет распоряжатся своими мозгами - преступление. Можно и на людях но реально решать не биосистемы будут.
То что Безос имеет в амазоне с автоматическим увольнением и расчётом походов в туалет - это не ИИ а всего лишь экспертная система, возможно с элементами ИИ. Сильным по-настоящему ИИ тут и не пахнет.
Как КАЗ также будет применяться причём до дальностей 150м и более.