בשנים האחרונות מתנהלת עבודה פעילה במדינות שונות ליצירת לייזרים קרביים. מַבְטִיחַ оружие מחלקה זו צפויה להיות בעלת ביצועים גבוהים ולהיות מסוגלת להשפיע רבות על צורתם של סכסוכים מזוינים עתידיים. חלה התקדמות מסוימת בתחום מערכות הלייזר הקרביות, אך נשק כזה עדיין רחוק מיישום מעשי. מדענים ומעצבים טרם פתרו מספר בעיות חשובות שמונעות מנשק לייזר להיכנס לצבא. בינתיים נוצרו בארצנו כמה פרויקטים של מערכות לייזר, אשר בהיותם דומים במידה מסוימת לנשק, כבר נמצאים בשימוש בפועל.
בתחילת שנות התשעים החל מכון טרויצק לחקר חדשנות והיתוך (SRC RF TRINITI) בעבודה מדעית, שמטרתה הייתה ליצור מתחם טכנולוגי מבטיח המבוסס על לייזר. ההנחה הייתה שניתן להעביר במהירות את מתחם הלייזר הטכנולוגי הנייד (MLTK) למקום הנכון, לפרוס ולהכין לעבודה, ולאחר מכן יוכל לחתוך חפצים ומבנים שונים. מערכת כזו, כפי שהגו מחברי הפרויקט, יכולה לשמש כדי לפתור מגוון רחב של בעיות העומדות בפני ארגונים שונים. קודם כל, מתחמי מל"ק היו אמורים לשמש לחיסול תאונות שונות וכו'. עובד.
עד סוף שנות ה-5, ה-TRINITI SSC RF השלים את העבודה על שני הפרויקטים הראשונים. הפרויקטים MLTK-50 ו- MLTK-5 השתמשו בכמה רעיונות ופיתוחים נפוצים, עם זאת, מתחמים אלה נבדלו במספר פרמטרים. ההבדל העיקרי ביניהם היה סוג ועוצמת הלייזר. הלייזר של מתחם MLTK-5 פיתח הספק של 50 קילוואט, ה-MLTK-50 - 50 קילוואט. שני מתחמי הלייזר הניידים הראשונים השתמשו בלייזרים של מערכות שונות. קומפלקס פחות חזק צויד בלייזר גז רציף (נוזל העבודה הוא תערובת של פחמן דו חמצני, ניאון והליום) של מעגל סגור שאוב על ידי פריקה מתמשכת. מתחם MLTK-XNUMX, בתורו, קיבל לייזר אלקטרו-יינון חוזר ונשנה באמצעות תערובת של אוויר ופחמן דו חמצני כנוזל עבודה.
מתחם טכנולוגי לייזר נייד "MLTK-50"
בדיקות שטח של MLTK-50 על עמדת ירי לחיתוך מרחוק של מבני מתכת
מתחם הלייזר הנייד MLTK-5 יוצר בצורת מספר יחידות המותקנות על סמי טריילר (משקל כולל של כ-11 טון) ומתאימים להובלה פשוטה יחסית למקום השימוש. במידת הצורך ניתן להעביר במהירות את מרכיבי המתחם למקום הנכון ולהכין לעבודה. אנשי שירות של 2-3 אנשים יכולים להכין את המתקן לעבודה תוך שעה וחצי עד שעתיים. היכולות של MLTK-5 מאפשרות לייצר קרינת לייזר בהספק של 0,5 עד 5 קילוואט באורך גל של 10,6 מיקרומטר. בצריכה של כ-150 קילוואט חשמל (380 וולט, 50 הרץ), קומפלקס MLTK-5 יכול להשפיע על עצמים במרחק של כ-30 מטר. הזמן המותר לפעולה רציפה של הלייזר מגיע ל-8-10 שעות.
המשימה העיקרית של מתחם MLTK-5 היא חיתוך מרחוק וריתוך של מבנים שונים. עוצמת הלייזר המשמשת מאפשרת השפעה הרסנית על עצמים שונים במרחק של כמה עשרות מטרים. עם זאת, מחקרים הראו שניתן להשתמש ב-MLTK-5 ומערכות דומות לביצוע משימות אחרות. כך נבדקה האפשרות לנקות משטחים ממזהמים שונים: משקעים טכנולוגיים, צבעים ועוד. בעזרת מה שנקרא. פילינג בלייזר. אותה טכנולוגיה מאפשרת לנקות את פני המים מסרט השמן. לפיכך, מגוון המשימות בפועל שניתן לפתור בעזרת מערכות לייזר ניידות הוא הרבה יותר רחב ממה שזה נראה במבט ראשון.
פיתוח מתחם MLTK-50 בוצע על ידי מכון טרויצק לחקר חדשנות והיתוך בשיתוף גזפרום. המשימה העיקרית בפיתוח פרויקט זה הייתה יצירת קומפלקס לייזר נייד המסוגל לחתוך מבני מתכת ובטון מזוין. טכניקה המסוגלת לחתוך מגוון מבנים במרחק מהם הוצעה לשימוש בעבודות חירום על בארות גז או נפט זורמים.
לייזר אלקטרו-יוניזציה חוזר ונשנה באמצעות תערובת גז כמדיום עבודה נבחר כבסיס להגדרת MLTK-50. התערובת מורכבת מאוויר אטמוספרי עם תוספת של חמישה אחוזים של פחמן דו חמצני. תערובת הגז נשאבת דרך תא העבודה במהירות של כ-8 ק"ג לשנייה. במקרה זה, זרימת הגז מפתחת מהירות של עד 50 מ' לשנייה. כדי לשאוב את תערובת הגז במהירות כזו, היה צורך ליצור משאבה המבוססת על מנוע מטוס סדרתי. יחידת טורבינת הגז ממוקמת בצורה כזו שתא העבודה של הלייזר נמצא בכניסת האוויר שלו. הלייזר 50 קילוואט והציוד הנלווה הונחו על שני סמי טריילרים. הראשון הוא הבסיס ללייזר בפועל ולטלסקופ של מערכת הנחיית הקרן. הסמי-טריילר השני, בתורו, נושא את מערכת השאיבה ומספר מרכיבי עזר נוספים של המתחם. המשקל הכולל של שני סמי טריילרים של מתחם MLTK-50 מתקרב ל-50 טון. ניתן להוביל את המתחם הנייד ברכבת במכולות מיוחדות.
בהגעה למקום העבודה יכולים אנשי שירות של שלושה אנשים להכין את מתחם MLTK-50 לעבודה תוך מספר שעות. במהלך הפעולה, היחידה דורשת אספקת חשמל של כ-750 קילוואט. ניתן למקד קרן לייזר של 50 קילוואט במרחק של 20 עד 80 מטר מהמתחם. הלייזר של המתחם יכול לעבוד ברציפות לא יותר מ-10 דקות, ולאחר מכן נדרשת הפסקה של 20 דקות. במצב זה, המתקן יכול לחתוך מבני מתכת ובטון מזוין, ביצוע המשימה. גזפרום קיבלה מספר סטים של מערכת MLTK-50.
המתחם טכנולוגי הלייזר הנייד הבא נוצר למען האינטרסים של התאגיד הממלכתי Rosatom. מתקן MLTK-2 פותח לא רק לחיתוך מרחוק של מבנים שונים, אלא גם לטיהור פני השטח. מתחם MLTK-2 מורכב משני מודולים בגודל 2x2x2 מטר, אשר ביחד שוקלים לא יותר מ-2 טון. לייזר סיבי 2 קילוואט המשמש במתחם זה יכול לחתוך חלקי מתכת בעובי של עד 20 מ"מ במרחק של כ-6 מטרים מהראש האופטי הפלט. אפשר להעביר את האחרון למרחק של כמה עשרות מטרים מהמודולים הראשיים של המתחם.
דיאגרמת בלוקים של המתחם הטכנולוגי הלייזר MLTK-20
המתחם הנייד MLTK-2 משמש לא רק על ידי Rosatom, אלא גם על ידי המרכז המדעי הממלכתי של הפדרציה הרוסית TRINITI. היצרן, לאחר שסיים את המתחם המקורי, יצר מדור לחיתוך מסחרי של מתכות. לבקשת הלקוח, המתקן החדש מסוגל לחתוך יריעות של מתכות ברזליות או לא ברזליות בעובי של לא יותר מ-14 מ"מ.
מערכת MLTK-3 הפכה לפיתוח נוסף של מערכות לייזר ניידות מודולריות. הוא כולל שלושה מקורות קרינה בהספק של 1 קילוואט כל אחד. כל אחד ממקורות הקרינה הללו מצויד במערכת קירור משלו. הקרינה הנוצרת משלושה מקורות מועברת באמצעות כבלי סיבים אופטיים למערכת היווצרות והמיקום של הקרן. בלוק זה אחראי על שילוב מספר קרניים לאחת והפנייתו אל האובייקט הרצוי. מאפיין אופייני למתחם MLTK-3 הוא הארכיטקטורה שלו. הוא מחולק לשבעה מודולים, שכל אחד מהם שוקל לא יותר מ-100 ק"ג. הדבר מקל על ההובלה והשימוש בכל המתחם.
מתחם הלייזר הנייד האחרון כרגע, שנוצר במכון טרויצק לחדשנות ומחקר תרמו-גרעיני, היה ה-MLTK-20, שפותח בפקודת גזפרום. בארכיטקטורה שלו, הוא דומה ל- MLTK-3 שתואר לעיל. MLTK-20 מורכב מארבע מכולות בגודל 2x2x2 מטר במשקל של כשני טון כל אחת. שלוש מתוך ארבע היחידות מצוידות בלייזרי סיבי איטרביום עם הספק מתכוונן (מ-0,5 עד 8 קילוואט) ומערכות הקירור שלהם. שלושת הבלוקים הללו מחוברים לבלוק הרביעי באמצעות נתיב סיב אופטי. הבלוק הרביעי מכיל את הטלסקופ היוצר, מערכות הנחיית אלומה ומקום העבודה של המפעיל.
מתחם טכנולוגי לייזר MLTK-2
זה לוקח לא יותר מחצי שעה לפרוס את מתחם MLTK-20 לאחר המסירה למקום העבודה. במהלך תקופה זו, על צוות השירות לחבר את כל הכבלים ולהפעיל את הציוד. כבלים סיבים אופטיים המשמשים במתחם MLTK-20 מאפשרים להציב בלוקים עם מקורות קרינה במרחק של עד 90 מטר מהגוש באמצעות טלסקופ יוצר. הטלסקופ מסוגל למקד קרן לייזר למרחקים שבין 20 ל-70 מטרים. בהספק מרבי, קומפלקס MLTK-20 מסוגל לחתוך מבני מתכת בעובי של יותר מ-50 מ"מ. בהתאם לעובי המתכת הנחתכת, מהירות החיתוך יכולה להגיע לשני מטרים בשעה. הארכיטקטורה המודולרית מאפשרת שימוש במתחם MLTK-20 בתצורות שונות. ניתן לבצע משימות מסוימות באמצעות יחידה אחת עם מקור קרינה ואחת עם טלסקופ יוצר. בנוסף, ניתן להגדיל את ההספק באמצעות שימוש ביחידות נוספות עם ציוד לייזר.
בשנת 2011, מתחם MLTK-20 הראה את "כישוריו" מספר פעמים. לכן, בחודש מאי נבדקה מערכת לייזר חדשה במרכז ההדרכה של דוסאנג (אזור אסטרחאן), בבעלות גזפרום. תוכנית הבדיקה כללה חיתוך הפרדה מרחוק של אביזרי גז בעובי דופן של 50 מ"מ. ממרחק של 40 מטרים, מתחם הלייזר חתך בהצלחה את הצינור של באר מותנית. בנוסף, בדיקות אלו הראו אפשרות להפעיל את מתחם הלייזר לאחר הובלה למרחקים ארוכים.
MLTK-20. יחידות לייזר 1,2,3
בלוק 4. טלסקופ יצירת
ביולי 2011 נבדק מתחם MLTK-20 בפעולת תיקון של ממש. הוחלט לשלוח את היחידה ל-Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, שם התרחשה תאונה בבאר מס' 506 של שדה הגז Zapadno-Tarkosalinskoye. לאחר מסע של יותר מ-4000 קילומטרים הותקן מתחם הלייזר בסמוך לבאר החירום ועד מהרה החל בעבודתו. להמשך העבודות על חיסול התאונה, היה צורך בפירוק מבני מתכת במשקל כולל של כ-240 טון, מה שמנע מעובדי הגז לעבוד באמצעים סטנדרטיים. קרינה תרמית רבת עוצמה מהתלקחות הגז לא אפשרה להתקין את הטלסקופ היוצר במרחק המומלץ של לא יותר מ-50 מטרים מהמבנים שניזוקו. מסיבה זו, עיקר העבודה בוצעה ממרחק של 70 מטר. תוך 30 שעות, מתחם MLTK-20 חתך את כל המבנים הדרושים, ולאחר מכן כובתה האש.
כפי שניתן לראות, מתחמי לייזר טכנולוגיים ניידים ממשפחת MLTK, שפותחו על ידי מכון טרויצק לחקר חדשנות והיתוך, הראו בבירור את יעילותם, והם עשו זאת לא רק בבדיקות, אלא גם בעבודה אמיתית לחיסול שריפות ב באר גז. יצוין כי מתחמי מל"ק הינם פיתוחים אזרחיים בלבד, שאינם מיועדים לשימוש צבאי. כוחן של מערכות אלו אינו מספיק כדי לפגוע במהירות במטרות ממרחק רב, אשר עם זאת, כמעט ואין לה השפעה על יעילותן בביצוע המשימות להן הן מיועדות. ייתכן שהפיתוחים מפרויקטים אלו ישמשו בעתיד ליצירת לייזרים קרביים, אולם בצורתם הנוכחית, למערכות של משפחת מל"ק יש מטרה שלווה גרידא.
התאמת גז לאחר חיתוך לייזר הפרדה (עובי דופן 50 מ"מ)
גוש טלסקופים נמשך למרחק של 50 מטרים מהעצם
המשך חיתוך בלייזר לאחר הסרת החסימה
צלע תמיכת מגדל בחיתוך לייזר
אוגן גזוז של צינור זורם של באר
לפי האתרים:
http://triniti.ru/
http://mirprom.ru/
http://popmech.ru/
http://alternathistory.org.ua/