Лазерный гиперболоид: супероружие газпрома

Лазерный гиперболоид: супероружие газпрома
    Неповторимый снимок: лазер на полигоне через пламя режет металлические конструкции
    Итог лазерной резки налицо

Прилетевший на аварию Виктор Черномырдин, бывший в то время начальником «Газпрома», грозно задал вопрос: «Неужто нет более подходящей техники, чем танки?» Олег Блохин, руководивший ликвидацией, ответил, что техника имеется, но она для армейских. Черномырдина это не остановило.

Углекислотное оружие

Одной из главных позиций американской программы «звездных войн» (либо, официально, стратегической оборонной инициативы — СОИ) был проект создания лазерного оружия, талантливого поражать технику соперника на огромном расстоянии не только на Земле, но и в космическом пространстве, где простое оружие малоэффективно. Но программа была свернута кроме того раньше, чем ее вдохновитель — американский президент Рональд Рейган покинул собственный пост. Но выделить финансы на разработку лазерных «пушек» он успел.

В октябре 1997 года информагентства дали маленькую новость об опыте американцев по «сотрудничеству спутника и наземного лазера на орбите». Инфракрасный химический лазер, базировавшийся на полигоне в штате Нью-Мексико, сделал два выстрела по спутнику ВВС Соеденненых Штатов, пребывавшему на орбите высотой 420 км. О подробностях очень не распространялись — акция была сохраняеться в тайне.

Однако, МИД России выразил собственный беспокойство, посчитав, что этот опыт есть нарушением интернациональных договоренностей.

Горбачев сделал вывод, что одного протеста мало, и продемонстрировал в действии участникам конгресса США «сверхсекретное русское чудо»: созданный в Троицком университете инновационных и термоядерных изучений (ТРИНИТИ) СО2-лазер мощностью 1 МВт, предназначенный для уничтожения неприятельской бронетехники — а также, спутников и баллистических ракет. Больше американцы по спутникам не стреляли.

Газовый лазер

Скоро стало известно, что проект «звездных войн» заморозили не только в Соединенных Штатах, но и в Российской Федерации, и лазеры в качестве оружия в скором будущем не пригодятся. Вот тут-то и показался «Газпром», захотевший взять Супероружие в качестве средства дистанционной резки металлоконструкций. По его заказу ГНЦ РФ ТРИНИТИ, совместно с НПО «Бриллиант», НИИ электрофизической аппаратуры им.

Ефремова и уфимской компанией «Конверсия», создал мобильный лазерный технологический комплекс МЛТК-50.

Излучение газового лазера способно на расстоянии в десятки метров через пламя пожара скоро срезать ту самую злополучную башню, которая так разозлила Черномырдина.

Занимательная подробность: на вопрос, какой вариант было сложнее создавать — армейский либо гражданский, начальник проекта МЛТК-50, помощник директора отделения ТРИНИТИ Александр Красюков нежданно ответил: «Само собой разумеется, гражданский». Бронетехника значительно чаще эксплуатируется в экстремальном режиме и весьма непродолжительное время. И конструкторов не так уж заботят такие параметры, как экономичность, долговечность, обслуживания и простота изготовления.

Основное — выполнить поставленную боевую задачу. А вот «на гражданке» критерии пара иные. Тут техника обязана трудиться продолжительно, не капризничать, не потребовать для собственного обслуживания очень специалистов высокого уровня.

И стоить как возможно дешевле, потому, что денег в отечественном народном хозяйстве всегда не достаточно. Имея в виду такие критерии, эксперты ТРИНИТИ и их сотрудники создали комплекс, что, в отличие от стационарных, базируется на двух модулях-платформах — модифицированных серийных автоприцепах Челябинского завода.

На одной платформе размещается генератор лазерного излучения, включающий в себя блок оптического резонатора и газоразрядную камеру. Тут же устанавливается наведения и система формирования луча. Рядом находится кабина управления, откуда ведется программное либо ручное его фокусировка и наведение. На другой платформе находятся элементы газодинамического тракта: летный турбореактивный двигатель Р29−300, выработавший собственный летный ресурс, но еще талантливый послужить в качестве источника энергии, эжекторы, устройство выброса и шумоглушения, емкость для сжиженной углекислоты, топливный бак с авиационным топливом и т. д.

Так, тягачи смогут доставить комплекс фактически везде, где способен пройти автотранспорт. По прибытии же на место достаточно 2−3 часов, дабы привести совокупность в рабочее состояние. Обслуживается комплекс всего тремя экспертами.

Как продемонстрировали опробования, МЛТК-50 возможно очень нужен при ликвидации пожаров на газовых скважинах, утилизации ветхих подлодок и кораблей (луч режет корабельную сталь толщиной до 120 мм с расстояния в 30 м), разделке скального массива в каменоломнях, при дезактивации поверхности бетона на АЭС способом шелушения поверхностного слоя, удаления пленки нефти, разлитой по поверхности водной акватории, и т. д.

Причем углекислотный лазер продемонстрировал себя в эксплуатации с наилучшей стороны. Для него не требуется создавать особенную рабочую среду, шепетильно смотреть за возможными утечками и герметичностью. СО2-лазер трудится по так называемой открытой схеме на простом атмосферном воздухе. В него только додают некое количество углекислого газа.

А для этого и одного баллона на все время работы хватает. И это еще не всё. Как удалось узнать, сами создатели комплекса уже не весьма довольны своим детищем.

Они считают, что за прошедшее с 90-х годов прошлого века время показались новые возможности, каковые разрешают существенно улучшить характеристики комплекса, его мобильность и массогабаритные параметры. К примеру, базировать его не на автоприцепах, а в стандартных грузовых контейнерах.

Такие контейнеры без особенных хлопот возможно переправлять как водным, так и ЖД транспортом. А в экстренных случаях вертолет на внешней подвеске в считаные часы способен доставить контейнер куда нужно.

Саранча вместо спутников

Еще одна мысль, которая уже понемногу начала претворяться в судьбу, — создание на базе МЛТК-50 целой гаммы аналогичных мобильных комплексов разной мощности. Особенно Красюков отметил МЛТК-5 с мощностью на порядок меньшей, чем его «старший собрат».

Однако, и данной мощности достаточно, дабы решить, к примеру, такую производственную задачу. Представьте себе, скажем, турбину громадной гидро- либо АЭС. Весит она 150−200 т, в противном случае и более, да и габариты соответствующие. Так что транспортировка ее всегда представляет собой задачу неповторимой сложности.

А тут узнается, что турбина выработала собственный ресурс. Правильнее, она имела возможность бы еще поработать, да вот поверхности очень интенсивного трения (в том месте, где подшипники) начали стираться. Что делать?

«Лечить на месте», — предлагает Красюков. Другими словами, прямо в машинный зал ГЭС доставляют МЛТК-5 и с его помощью выполняют лазерное напыление, восстановление истертых поверхностей. И турбина по окончании для того чтобы ремонта может проработать еще практически столько же.

Еще одна уникальная мысль: посредством лазера относительно маленькой мощности возможно действенно бороться с вредителями сельского хозяйства — к примеру, хлопковой либо табачной совкой. В большинстве случаев с этими паразитами сражаются посредством ядохимикатов, дополнительно загаживая и без того уж не весьма экологически чистую землю. Отечественные эксперты внесли предложение второй метод.

В вечерних сумерках к краю поля подъезжает «Газель» с оборудованием. Сперва включается прожектор со намерено подобранным светофильтром. На свет, как мы знаем, весьма обожает планировать любая мошкара, насекомые, кроме того птицы прилетают. Так вот, светофильтры необходимы чтобы наилучшим образом завлекать как раз совку.

А в то время, когда та поднимается на крыло, тут же ударяют по ней лучом лазера. Скоро, чисто и без особенных затрат.

Говорят, подобный метод желают применять и против безрадосно известной саранчи, талантливой съесть целый урожай на корню.

Как трудится лазер

Принцип действия лазера несложен. Свет — это поток испускаемых атомами фотонов, либо квантов электромагнитного излучения. Любой фотон уносит определенную часть энергии атома, исходя из этого, дабы испустить фотон, атом должен иметь определенный запас энергии. В то время, когда энергия атома минимальна, говорят, что он находится на стабильном энергетическом уровне. Все остальные уровни — возбужденные.

В возбужденном состоянии атом старается дать энергию и возвратиться в стабильное состояние, в котором может пребывать неограниченно продолжительно. При переходе с большого уровня на более низкий атом и излучает фотон.

Атом перескакивает с большого уровня на низкий в большинстве случаев спонтанно, но может — и под влиянием другого фотона. Для этого нужно, дабы энергия фотона была равна разности энергий ядерных уровней. Вызвавший излучение и излученный фотоны полностью аналогичны и движутся в одном направлении и, попадая на другие возбужденные атомы, приводят к лавинообразному росту числа неотличимых друг от друга фотонов, образующих монохроматическое (одноцветное) когерентное излучение.

Газодинамический лазер

Нужное условие для работы лазера — это накачка рабочего вещества, другими словами перевод атомов на более большой уровень. Она возможно электрической, как в полупроводниковых лазерах, световой — в твердотельных (к примеру, рубиновых) либо химической, при которой возбужденные молекулы появляются в следствии химической реакции, значительно чаще атомарного фтора с водородом.

Но самые замечательные — газодинамические лазеры, развивающие мощность в десятки милионов ватт. Они очень громоздки и выглядят скорее как маленький завод, чем оптическое устройство. Газодинамический лазер напоминает реактивный двигатель, в котором молекулы очень сильно нагретого газа, вылетающие из него, отдают энергию в виде светового излучения.

Рабочим веществом в углекислотном газодинамическом лазере помогает газовая смесь, складывающаяся из гелия (40−90% количества), азота (10−0%) и фактически углекислоты (4−15%). В качестве горючего перспективные армейские лазеры применяют смесь гидразина, дициана и несимметричного диметилгидразина (в пропорции 60/35/5 по массе), применяя в качестве окислителя димер двуокиси азота.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№7, май 2003).

Боевой лазер русских пострашнее гиперболоида инженера Гарина


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: