در سالهای اخیر ، کارهای فعال در کشورهای مختلف برای ایجاد لیزرهای رزمی در حال انجام است. انتظار می رود یک سلاح امیدوار کننده از این کلاس دارای عملکرد بالا باشد و می تواند تأثیر جدی بر رویارویی های مسلحانه آینده داشته باشد. موفقیت هایی در زمینه سیستم های رزمی لیزری به دست آمده است ، اما چنین سلاح هایی هنوز از کاربرد عملی فاصله دارند. دانشمندان و طراحان تنها باید تعدادی از مشکلات مهم را که مانع از ورود سلاح های لیزری به ارتش می شود ، حل کنند. در همین حال ، در کشور ما ، چندین پروژه سیستم های لیزری ایجاد شده است ، که تا حدودی شبیه سلاح ها هستند ، در حال حاضر در عمل مورد استفاده قرار می گیرند.
در اوایل دهه نود ، موسسه Troitsk برای تحقیقات نوآورانه و تلفیقی (SSC RF TRINITI) کار تحقیقاتی را با هدف ایجاد یک مجتمع فناوری امیدوار کننده بر اساس لیزر آغاز کرد. فرض بر این بود که مجتمع فناوری لیزری سیار (MLTK) می تواند به سرعت به محل مورد نظر برسد ، مستقر شده و برای کار آماده شود ، پس از آن می تواند اجسام و ساختارهای مختلف را برش دهد. چنین سیستمی ، همانطور که نویسندگان پروژه تصور می کردند ، می تواند برای حل طیف وسیعی از مشکلات شرکت های مختلف استفاده شود. اول از همه ، قرار بود مجتمع های MLTK برای از بین بردن حوادث مختلف و غیره استفاده شود. آثار.
در پایان دهه نود ، SSC RF TRINITY کار دو پروژه اول را به پایان رساند. در پروژه های MLTK-5 و MLTK-50 ، از ایده ها و پیشرفت های کلی استفاده شد ، با این حال ، این مجموعه ها در تعدادی پارامتر متفاوت بودند. تفاوت اصلی آنها در نوع و قدرت لیزر بود. لیزر مجتمع MLTK-5 قدرت 5 کیلووات ، MLTK-50-50 کیلو وات را توسعه داد. دو مجتمع تکنولوژیکی لیزری همراه اول از لیزرهای سیستم های مختلف استفاده کردند. یک مجتمع با قدرت کمتر مجهز به لیزر گازی پیوسته (محیط کار مخلوطی از دی اکسید کربن ، نئون و هلیوم) از یک مدار بسته است که توسط یک تخلیه پایدار پمپ می شود. مجتمع MLTK-50 ، به نوبه خود ، یک لیزر کنترل کننده پرتو الکترون با پالس مکرر با استفاده از مخلوطی از هوا و دی اکسید کربن به عنوان محیط کار دریافت کرد.
مجموعه فناوری لیزری موبایل "MLTK-50"
آزمایشات میدانی MLTK-50 در پایه شلیک برای برش از راه دور سازه های فلزی
مجتمع لیزری موبایل MLTK-5 در قالب چندین واحد نصب شده روی نیمه تریلر خودرو (وزن کلی حدود 11 تن) ساخته شده و برای حمل و نقل نسبتاً ساده به محل استفاده مناسب است. در صورت لزوم ، اجزای مجتمع را می توان به سرعت به محل مناسب تحویل داد و برای کار آماده کرد. پرسنل خدمات 2-3 نفر می توانند نصب را برای عملیات در یک و نیم تا دو ساعت آماده کنند. قابلیت های MLTK-5 اجازه ایجاد تابش لیزری با توان 0.5 تا 5 کیلووات با طول موج 10.6 میکرون را می دهد. با مصرف حدود 150 کیلووات برق (380 ولت ، 50 هرتز) ، مجموعه MLTK-5 می تواند اجسام را در فاصله حدود 30 متری تحت تأثیر قرار دهد. زمان مجاز عملیات مداوم لیزر به 8-10 ساعت می رسد.
وظیفه اصلی مجموعه MLTK-5 برش از راه دور و جوشکاری سازه های مختلف است. قدرت لیزر مورد استفاده این امکان را می دهد که بر روی اجسام مختلف در فاصله چند ده متری تأثیر مخربی بگذارد.با این حال ، مطالعات نشان داده است که از MLTK-5 و سیستم های مشابه می توان برای انجام کارهای دیگر استفاده کرد. بنابراین ، امکان تمیز کردن سطوح از آلاینده های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است: رسوبات تکنولوژیکی ، رنگ و غیره. با استفاده از به اصطلاح. لایه برداری لیزری. همین فناوری به شما امکان می دهد سطح آب را از فیلم روغن تمیز کنید. بنابراین ، محدوده واقعی وظایفی که می توان با استفاده از سیستم های لیزری موبایل حل کرد بسیار گسترده تر از آن چیزی است که در نگاه اول به نظر می رسد.
توسعه مجتمع MLTK-50 توسط موسسه Troitsk برای تحقیقات نوآورانه و تلفیقی با همکاری گازپروم انجام شد. وظیفه اصلی در توسعه این پروژه ایجاد یک مجموعه لیزری متحرک با قابلیت برش سازه های فلزی و بتنی مسلح بود. تکنیکی با قابلیت برش انواع سازه ها در فاصله آنها برای استفاده در عملیات اضطراری بر روی چاه های گاز یا نفت پیشنهاد شد.
اساس راه اندازی MLTK-50 یک لیزر کنترل کننده پرتو الکترونی با پالس مکرر بود که از مخلوط گاز به عنوان محیط کار استفاده می کند. این مخلوط شامل هوای جوی با 5 درصد دی اکسید کربن است. مخلوط گاز با سرعتی در حدود 8 کیلوگرم در ثانیه از طریق اتاق کار پمپ می شود. در این حالت ، جریان گاز سرعت تا 50 متر بر ثانیه را ایجاد می کند. برای پمپاژ مخلوط گاز با چنین سرعتی ، لازم بود یک پمپ بر اساس موتور سری هواپیما ایجاد شود. واحد توربین گازی به گونه ای واقع شده است که محفظه کار لیزر در ورودی هوای آن قرار دارد. لیزر 50 کیلوواتی و تجهیزات مربوطه بر روی دو تریلر اتومبیل قرار گرفت. اولین پایه برای خود لیزر و تلسکوپ سیستم هدایت پرتو است. دومین تریلر ، به نوبه خود ، سیستم پمپاژ و تعدادی دیگر از اجزای کمکی مجتمع را حمل می کند. وزن کل دو تریلر مجتمع MLTK-50 به 50 تن نزدیک می شود. این مجتمع متحرک را می توان از طریق راه آهن در ظروف مخصوص حمل کرد.
به محض ورود به محل کار ، پرسنل خدمات سه نفر می توانند مجموعه MLTK-50 را برای کار در عرض چند ساعت آماده کنند. در حین کار ، نصب نیاز به منبع تغذیه حدود 750 کیلو وات دارد. پرتو لیزری 50 کیلوواتی می تواند در فاصله 20 تا 80 متری مجتمع متمرکز شود. لیزر مجتمع می تواند به طور مداوم بیش از 10 دقیقه کار نکند ، پس از آن 20 دقیقه استراحت لازم است. در این حالت ، نصب می تواند سازه های فلزی و بتنی مسلح را بریده و وظیفه محوله را انجام دهد. گازپروم چندین مجموعه از سیستم MLTK-50 را دریافت کرده است.
مجتمع تکنولوژیکی لیزری موبایل بعدی به نفع شرکت دولتی "روزاتوم" ایجاد شد. واحد MLTK-2 نه تنها برای برش از راه دور سازه های مختلف ، بلکه برای ضدعفونی سطح نیز توسعه یافته است. مجتمع MLTK-2 شامل دو ماژول با ابعاد 2x2x2 متر است که وزن آنها با هم بیش از 2 تن نیست. لیزر فیبر 2 کیلوواتی مورد استفاده در این مجموعه می تواند قطعات فلزی تا ضخامت 20 میلی متر را در فاصله حدود 6 متر از سر نوری خروجی برش دهد. امکان حمل دومی در فاصله چند ده متری از واحدهای اصلی مجموعه وجود دارد.
نمودار بلوک مجتمع فناوری لیزری MLTK-20
مجتمع موبایل MLTK-2 نه تنها توسط Rosatom ، بلکه همچنین توسط مرکز تحقیقات دولتی فدراسیون روسیه TRINITY استفاده می شود. سازنده ، با اصلاح مجموعه اصلی ، بخشی را برای برش فلز تجاری ایجاد کرد. بنا به درخواست مشتری ، نصب جدید قادر به برش ورق های فلزات آهنی یا غیر آهنی به ضخامت بیش از 14 میلی متر نیست.
سیستم MLTK-3 به توسعه بیشتر سیستم های لیزری موبایل مدولار تبدیل شد. این شامل سه منبع تابش با قدرت 1 کیلو وات به طور همزمان است. هر یک از این منابع تابشی دارای سیستم خنک کننده خاص خود هستند.تابش تولید شده از سه منبع از طریق کابل های فیبر نوری به سیستم شکل دهی و موقعیت یابی منتقل می شود. این بلوک وظیفه ترکیب چندین پرتو را در یک و هدف قرار دادن آن به سمت شی مورد نظر دارد. ویژگی بارز مجموعه MLTK-3 معماری آن است. به هفت ماژول تقسیم می شود که وزن هر یک بیش از 100 کیلوگرم نیست. این امر حمل و نقل و استفاده از کل مجموعه را تسهیل می کند.
جدیدترین مجتمع لیزری موبایل ایجاد شده در موسسه Troitsk for Innovative and Fusion Research MLTK-20 است که به سفارش گازپروم توسعه یافته است. معماری آن شبیه MLTK-3 است که در بالا توضیح داده شد. MLTK-20 شامل چهار کانتینر 2x2x2 متر است که هر کدام حدود دو تن وزن دارند. سه واحد از چهار واحد مجهز به لیزرهای فیبر ایتربیوم با قدرت قابل تنظیم (از 0.5 تا 8 کیلو وات) و سیستم های خنک کننده آنها است. این سه بلوک با استفاده از یک مسیر فیبر نوری به چهارم متصل می شوند. بلوک چهارم شامل تلسکوپ تشکیل دهنده ، سیستم های هدایت پرتو و ایستگاه کاری اپراتور است.
مجتمع فناوری لیزری MLTK-2
استقرار مجتمع MLTK-20 پس از تحویل به محل کار بیش از نیم ساعت طول نمی کشد. در این مدت ، پرسنل سرویس باید تمام کابل ها را وصل کرده و تجهیزات را راه اندازی کنند. کابل های فیبر نوری مورد استفاده در مجتمع MLTK-20 امکان قرار دادن بلوک هایی با منابع تابش را در فاصله 90 متری بلوک با تلسکوپ تشکیل دهنده فراهم می کند. این تلسکوپ قادر است پرتو لیزر را در فواصل 20 تا 70 متری متمرکز کند. در حداکثر قدرت ، مجموعه MLTK-20 قادر به برش سازه های فلزی با ضخامت بیش از 50 میلی متر است. بسته به ضخامت فلز مورد برش ، سرعت برش می تواند به دو متر در ساعت برسد. معماری ماژولار اجازه می دهد تا مجموعه MLTK-20 در تنظیمات مختلف مورد استفاده قرار گیرد. برخی وظایف را می توان با یک واحد با منبع تابش و یکی با تلسکوپ تشکیل دهنده انجام داد. علاوه بر این ، به دلیل استفاده از واحدهای اضافی با تجهیزات لیزر ، امکان افزایش قدرت وجود دارد.
در سال 2011 ، مجموعه MLTK-20 چندین بار "مهارت" خود را نشان داد. بنابراین ، در ماه مه ، یک نصب جدید لیزر در مرکز آموزشی دوسانگ (منطقه آستاراخان) ، متعلق به گازپروم آزمایش شد. برنامه آزمایشی شامل برش از راه دور اتصالات گاز با ضخامت دیوار 50 میلی متر بود. مجتمع لیزری از فاصله 40 متری با موفقیت لوله یک چاه معمولی را قطع کرد. علاوه بر این ، این آزمایشات امکان عملکرد مجتمع لیزری را پس از حمل و نقل در مسافت های طولانی نشان داد.
MLTK-20. واحد لیزر 1 ، 2 ، 3
بلوک 4. تشکیل تلسکوپ
در ژوئیه 2011 ، مجتمع MLTK-20 در یک عملیات تعمیر واقعی آزمایش شد. تصمیم گرفته شد که تاسیسات را به منطقه خودمختار یامالو-ننتس ارسال کنند ، جایی که تصادف در چاه شماره 506 میدان گازی تارکوسالینسکوی غربی رخ داد. پس از مسیری بیش از 4000 کیلومتر ، مجتمع لیزری در نزدیکی چاه اضطراری نصب شد و به زودی کار خود را آغاز کرد. برای ادامه کار برای از بین بردن حادثه ، لازم بود سازه های فلزی با وزن کلی حدود 240 تن برچیده شود ، که باعث می شد کارگران گاز با استفاده از تجهیزات استاندارد کار نکنند. تابش حرارتی قوی از مشعل گازی امکان نصب تلسکوپ سازنده را در فاصله توصیه شده بیش از 50 متر از سازه های آسیب دیده غیرممکن کرد. به همین دلیل ، کار اصلی از فاصله 70 متری انجام شد. در 30 ساعت ، مجتمع MLTK-20 تمام سازه های لازم را قطع کرد ، پس از آن آتش خاموش شد.
همانطور که مشاهده می کنید ، مجتمع های تکنولوژیکی لیزری موبایل از خانواده MLTK ، که توسط موسسه Troitsk برای تحقیقات نوآورانه و تلفیقی توسعه یافته اند ، به وضوح اثربخشی خود را نشان داده اند ، و آنها این کار را نه تنها در طول آزمایش ، بلکه در کارهای واقعی برای از بین بردن آتش در چاه گازلازم به ذکر است که مجتمع های MLTK کاملاً توسعه غیر نظامی هستند و برای استفاده نظامی در نظر گرفته نشده اند. قدرت این سیستم ها برای ضربه سریع به اهداف در فاصله زیاد کافی نیست ، اما این تقریباً هیچ تاثیری بر کارایی آنها در انجام وظایفی که برای آنها طراحی شده است ندارد. شاید از پیشرفتهای این پروژه ها در آینده برای ایجاد لیزرهای رزمی استفاده شود ، اما در شکل فعلی آنها ، سیستمهای خانواده MLTK یک هدف کاملاً صلح آمیز دارند.
اتصالات گاز پس از جداسازی برش لیزری (ضخامت دیوار 50 میلی متر)
واحد تلسکوپ در فاصله 50 متری از جسم گسترش یافته است
ادامه برش لیزری پس از جدا کردن انسداد
برش لیزری دریک
فلنج خروجی چاه بریده شده
