Viime vuosina eri maissa on tehty aktiivista työtä taistelulaserien luomiseksi. Tämän luokan lupaavan aseen odotetaan olevan suorituskykyinen ja sillä voi olla vakava vaikutus tuleviin aseellisiin konflikteihin. Joitakin menestyksiä on saavutettu lasertaistelujärjestelmien alalla, mutta tällaiset aseet ovat vielä kaukana käytännön käytöstä. Tutkijoiden ja suunnittelijoiden on ratkaistava vain useita tärkeitä ongelmia, jotka estävät laseraseiden pääsyn armeijaan. Samaan aikaan maassamme on luotu useita laserjärjestelmien projekteja, jotka ovat jokseenkin samanlaisia kuin aseet, mutta niitä käytetään jo käytännössä.
1990 -luvun alussa Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research (SSC RF TRINITI) aloitti tutkimustyön luodakseen lupaavan teknisen kompleksin, joka perustuu laseriin. Oletettiin, että mobiililaserteknologinen kompleksi (MLTK) voidaan toimittaa nopeasti haluttuun paikkaan, ottaa käyttöön ja valmistaa työhön, minkä jälkeen se pystyy leikkaamaan erilaisia esineitä ja rakenteita. Tällaista järjestelmää, kuten hankkeen laatijat ovat suunnitelleet, voitaisiin käyttää ratkaisemaan monenlaisia ongelmia, joita eri yritykset kohtaavat. Ensinnäkin MLTK -komplekseja oli tarkoitus käyttää erilaisten onnettomuuksien poistamiseen jne. toimii.
1990 -luvun loppuun mennessä SSC RF TRINITY valmistui kahden ensimmäisen projektin parissa. MLTK-5- ja MLTK-50-hankkeissa käytettiin joitain yleisiä ideoita ja kehityksiä, mutta nämä kompleksit erosivat useista parametreista. Niiden suurin ero oli laserin tyypissä ja tehossa. MLTK-5-kompleksin laser kehitti 5 kilowatin tehon, MLTK-50-50 kW. Kahdessa ensimmäisessä mobiililaserteknologisessa kompleksissa käytettiin eri järjestelmien lasereita. Vähemmän tehokas kompleksi varustettiin jatkuvalla kaasulaserilla (työväliaine on hiilidioksidin, neonin ja heliumin seos) suljetusta piiristä, jota pumpataan itsestään jatkuvalla purkauksella. MLTK-50-kompleksi vastaanotti puolestaan toistuvasti pulssoidun elektronisuihkulla ohjatun laserin, joka käytti työväliaineena ilman ja hiilidioksidin seosta.
Mobiililaserteknologinen kompleksi "MLTK-50"
MLTK-50: n kenttätestit metallirakenteiden etäleikkaukseen tarkoitetulla polttomoottorilla
Mobiili laserkompleksi MLTK-5 valmistettiin useiden yksiköiden muodossa, jotka oli asennettu auton puoliperävaunuun (kokonaispaino noin 11 tonnia) ja jotka sopivat suhteellisen yksinkertaiseen kuljetukseen käyttöpaikkaan. Tarvittaessa kompleksin komponentit voidaan toimittaa nopeasti oikeaan paikkaan ja valmistaa työhön. 2-3 hengen huoltohenkilöstö voi valmistaa asennuksen käyttöön puolitoista-kaksi tuntia. MLTK-5: n ominaisuudet mahdollistavat lasersäteilyn tuottamisen 0,5-5 kW: n aallonpituudella 10,6 mikronia. Kuluttaen noin 150 kW sähköä (380 V, 50 Hz), MLTK-5-kompleksi voi vaikuttaa noin 30 metrin etäisyydellä oleviin kohteisiin. Jatkuvan laserkäytön sallittu aika on 8-10 tuntia.
MLTK-5-kompleksin päätehtävä on erilaisten rakenteiden etäleikkaus ja hitsaus. Käytetyn laserin teho mahdollistaa tuhoisan vaikutuksen eri kohteisiin useiden kymmenien metrien etäisyydellä. Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että MLTK-5 ja vastaavia järjestelmiä voidaan käyttää muiden tehtävien suorittamiseen. Näin ollen on tutkittu mahdollisuutta pintojen puhdistamiseen erilaisista epäpuhtauksista: teknologiset saostumat, maali jne. käyttämällä ns. laserkuorinta. Sama tekniikka mahdollistaa veden pinnan puhdistamisen öljykalvosta. Siten todelliset tehtävät, jotka voidaan ratkaista liikkuvilla laserjärjestelmillä, ovat paljon laajemmat kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää.
Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research toteutti MLTK-50-kompleksin kehittämisen yhteistyössä Gazpromin kanssa. Päätehtävä tämän hankkeen kehittämisessä oli luoda liikkuva laserkompleksi, joka kykenee leikkaamaan metalli- ja teräsbetonirakenteita. Tekniikkaa, joka kykenee katkaisemaan erilaisia rakenteita etäisyydellä niistä, ehdotettiin käytettäväksi hätäoperaatioissa kaasu- tai öljykaivoissa.
MLTK-50: n perustana oli toistuvasti pulssoiva elektronisuihkuohjattu laser, joka käyttää kaasuseosta työväliaineena. Seos koostuu ilmakehästä, johon on lisätty 5% hiilidioksidia. Kaasuseos pumpataan työkammion läpi nopeudella noin 8 kg sekunnissa. Tässä tapauksessa kaasuvirta kehittää nopeuden jopa 50 m / s. Kaasuseoksen pumppaamiseksi tällaisella nopeudella oli välttämätöntä luoda pumppu, joka perustuu sarjalentokoneiden moottoriin. Kaasuturbiiniyksikkö on sijoitettu siten, että laserin työkammio on sen ilmanottoaukossa. 50 kilowatin laser ja siihen liittyvät laitteet sijoitettiin kahteen auton puoliperävaunuun. Ensimmäinen on itse laserin pohja ja säteenohjausjärjestelmän teleskooppi. Toisessa puoliperävaunussa puolestaan on pumppausjärjestelmä ja joukko muita kompleksin apukomponentteja. MLTK-50-kompleksin kahden puoliperävaunun kokonaispaino lähestyy 50 tonnia. Mobiilikompleksi voidaan kuljettaa rautateitse erityisissä säiliöissä.
Saapuessaan työpaikalle kolmen hengen huoltohenkilöstö voi valmistaa MLTK-50-kompleksin työhön muutaman tunnin kuluessa. Käytön aikana asennus vaatii noin 750 kW: n virtalähteen. 50 kW: n lasersäde voidaan tarkentaa 20-80 metrin etäisyydelle kompleksista. Kompleksin laser voi toimia jatkuvasti enintään 10 minuuttia, minkä jälkeen vaaditaan 20 minuutin tauko. Tässä tilassa asennus voi leikata metalli- ja teräsbetonirakenteita suorittamalla määrätyn tehtävän. Gazprom on saanut useita sarjoja MLTK-50-järjestelmää.
Seuraava mobiili laserteknologinen kompleksi luotiin valtion valtion "Rosatom" etujen mukaisesti. MLTK-2-yksikkö kehitettiin paitsi erilaisten rakenteiden etäleikkaukseen myös pintojen puhdistamiseen. MLTK-2-kompleksi koostuu kahdesta 2x2x2 metrin mittaisesta moduulista, jotka yhdessä painavat enintään 2 tonnia. Tässä kompleksissa käytettävä 2 kW: n kuitulaser voi leikata jopa 20 mm paksuja metalliosia noin 6 metrin etäisyydellä optisesta ulostulopäästä. Jälkimmäistä on mahdollista kuljettaa useiden kymmenien metrien päässä kompleksin päämoduuleista.
Lohkokaavio MLTK-20 -laserteknologisesta kompleksista
Mobiilikompleksia MLTK-2 käyttävät paitsi Rosatom, myös Venäjän federaation valtion tutkimuskeskus TRINITY. Valmistaja, muutettuaan alkuperäistä kompleksia, loi osan kaupalliseen metallin leikkaamiseen. Uusi asennus pystyy asiakkaan pyynnöstä leikkaamaan enintään 14 mm paksuja rauta- tai ei-rautametallilevyjä.
MLTK-3-järjestelmästä kehitettiin edelleen modulaarisia liikkuvia laserjärjestelmiä. Se sisältää kolme säteilylähdettä, joiden teho on 1 kW kerralla. Jokaisella näistä säteilylähteistä on oma jäähdytysjärjestelmä. Kolmen lähteen tuottama säteily lähetetään kuituoptisten kaapeleiden välityksellä säteenmuodostus- ja paikannusjärjestelmään. Tämä lohko on vastuussa useiden säteiden yhdistämisestä yhdeksi ja kohdistamiseksi haluttuun kohteeseen. MLTK-3-kompleksin ominaispiirre on sen arkkitehtuuri. Se on jaettu seitsemään moduuliin, joista jokainen painaa enintään 100 kg. Tämä helpottaa koko kompleksin kuljettamista ja käyttöä.
Viimeisin Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research -instituutissa luotu mobiili laserkompleksi on Gazpromin tilauksesta kehitetty MLTK-20. Sen arkkitehtuuri muistuttaa edellä kuvattua MLTK-3: ta. MLTK-20 koostuu neljästä 2x2x2 metrin säiliöstä, jotka painavat noin kaksi tonnia. Kolme neljästä yksiköstä on varustettu ytterbiumkuitulasereilla, joiden teho on säädettävissä (0,5 - 8 kW), ja niiden jäähdytysjärjestelmillä. Nämä kolme lohkoa on liitetty neljännen valokuituradan avulla. Neljännessä lohkossa on muodostava teleskooppi, säteenohjausjärjestelmät ja kuljettajan työasema.
Laserteknologinen kompleksi MLTK-2
MLTK-20-kompleksin käyttöönotto kestää enintään puoli tuntia sen jälkeen, kun se on toimitettu työpaikalle. Tänä aikana huoltohenkilöstön on kytkettävä kaikki kaapelit ja käynnistettävä laitteet. MLTK-20-kompleksissa käytetyt kuituoptiset kaapelit mahdollistavat säteilylähteitä sisältävien lohkojen sijoittamisen jopa 90 metrin etäisyydelle lohkosta muodostavan teleskoopin kanssa. Teleskooppi pystyy tarkentamaan lasersäteen 20-70 metrin etäisyyksille. Suurimmalla teholla MLTK-20-kompleksi pystyy leikkaamaan yli 50 mm paksuja metallirakenteita. Leikattavan metallin paksuudesta riippuen leikkuunopeus voi olla kaksi metriä tunnissa. Modulaarisen arkkitehtuurin ansiosta MLTK-20-kompleksia voidaan käyttää eri kokoonpanoissa. Tietyt tehtävät voidaan suorittaa yhdellä yksiköllä, jossa on säteilylähde, ja yhdellä muodostavalla kaukoputkella. Lisäksi on mahdollista lisätä tehoa lisälaitteiden käytön ansiosta laserlaitteilla.
Vuonna 2011 MLTK-20-kompleksi osoitti "taitojaan" useita kertoja. Toukokuussa Gazpromin omistamassa Dosang -koulutuskeskuksessa (Astrahanin alue) testattiin uutta laserlaitteistoa. Testausohjelma sisälsi 50 mm: n seinäpaksuuden kaasuliittimien etäleikkauksen. Laserkompleksi katkaisi onnistuneesti perinteisen kaivon putken 40 metrin etäisyydeltä. Lisäksi nämä testit osoittivat mahdollisuuden käyttää laserkompleksia pitkän kuljetuksen jälkeen.
MLTK-20. Laseryksiköt 1, 2, 3
Lohko 4. Muodostava kaukoputki
Heinäkuussa 2011 MLTK-20-kompleksi testattiin todellisessa korjausoperaatiossa. Asennus päätettiin lähettää Yamalo-Nenetsin itsehallintoalueelle, missä onnettomuus tapahtui Länsi-Tarkosalinskoye-kaasukentän kaivolle nro 506. Yli 4000 kilometrin pituisen polun jälkeen laserkompleksi asennettiin hätäkaivon lähelle ja aloitti pian työnsä. Onnettomuuden poistamistyön jatkamiseksi oli tarpeen purkaa metallirakenteita, joiden kokonaispaino oli noin 240 tonnia, mikä esti kaasutyöntekijöiden työskentelyn vakiovarusteilla. Kaasupolttimen voimakas lämpösäteily teki mahdottomaksi muodostaa teleskoopin suositellulle, enintään 50 metrin etäisyydelle vaurioituneista rakenteista. Tästä syystä päätyö tehtiin 70 metrin etäisyydeltä. MLTK-20-kompleksi katkaisi 30 tunnin kuluessa kaikki tarvittavat rakenteet, minkä jälkeen tuli alkoi sammuttaa.
Kuten näette, Troitskin innovatiivisen ja fuusiotutkimuslaitoksen kehittämät MLTK -perheen mobiilit laserteknologiset kompleksit ovat osoittaneet selvästi tehokkuutensa, ja he eivät tehneet tätä paitsi testauksen aikana, myös todellisessa työssä tulipalon poistamiseksi. kaasukaivo. On huomattava, että MLTK -kompleksit ovat puhtaasti siviilikehityksiä, joita ei ole tarkoitettu sotilaskäyttöön. Näiden järjestelmien teho ei riitä kohteiden nopeaan osumiseen kaukaa, mikä ei kuitenkaan vaikuta lähes millään tavalla niiden tehokkuuteen niiden tehtävien suorittamisessa, joita varten ne on suunniteltu. Ehkä näiden hankkeiden kehitystä käytetään tulevaisuudessa taistelulaserien luomiseen, mutta nykyisessä muodossaan MLTK -perheen järjestelmillä on puhtaasti rauhanomainen tarkoitus.
Kaasuliittimet laserleikkauksen jälkeen (seinämän paksuus 50 mm)
Teleskooppiyksikkö on pidennetty 50 metrin etäisyydelle kohteesta
Laserleikkauksen jatkaminen tukoksen irrottamisen jälkeen
Derrikin laserleikattu kylkiluut
Leikattu hyvin juoksuputken laippa
