Форум » Дискуссии » военные лазеры » Ответить

военные лазеры

milstar: В 2012 году компания Lockheed Martin представила широкой общественности довольно компактный комплекс ПВО ADAM, который производит уничтожение целей с помощью луча лазера. Он способен уничтожать цели (снаряды, ракеты, мины, БПЛА) на дистанциях до 5 км. В 2015 году руководство этой компании заявило о создании нового поколения тактических лазеров мощностью от 60 кВт. --------------- В 2015 году компания Lockheed Martin представила мобильный боевой лазер мощностью 30 кВт на базе грузовика. Спустя два года, в результате проведенных тестов данный показатель превысили почти вдвое, достигнув 58 кВт. Теперь новая лазерная установка готовится к поставке в одну из военных частей в Алабаме. В основу работы боевого лазера положен принцип спектрального объединения волоконных лазеров, когда лучи от нескольких излучателей по оптическому волокну (поверхность его легирована редкоземельными металлами эрбием, иттербием, неодимом и др.) передаются в объединяющий блок, где они «сливаются» в один мощный луч. Гибкость оптоволоконных кабелей позволяет генерировать лазерные лучи длиной в тысячи метров, при этом в свернутом виде волокно занимает мало места. К тому же оптоволокно прекрасно охлаждается естественным образом от окружающего воздуха. По сравнению с твердотельными лазерами оптоволоконные расходуют энергии на 55 % меньше. По мнению специалистов, новый лазер сможет эффективно уничтожать БПЛА, снаряды, легкие самолеты, вертолеты, а также взрывать мины и самодельные взрывные устройства https://defence.ru/article/v-ssha-ispitali-60-kilovattnii-boevoi-lazer/ http://www.defencetalk.com/lockheed-to-deliver-world-record-setting-60kw-laser-to-u-s-army-69517/ https://phys.org/news/2017-03-lockheed-martin-world-record-setting-60kw.html video https://www.youtube.com/watch?v=L9AC1njoP5o http://www.tactical-life.com/news/lockheed-60kw-laser/ https://www.youtube.com/watch?v=3cQ6iTUsT2Y

Ответов - 125, стр: 1 2 3 4 5 6 7 All

milstar: Промышленные волоконные лазеры Линейка мощных и сверхмощных промышленных волоконных лазеров включает в себя модели от 100 Вт до десятков кВт. http://www.ntoire-polus.ru/products_powerful.html

milstar: Мощные технологические лазеры http://remrovinsky.com/books/laser/lasery.pdf

milstar: http://tass.ru/armiya-i-opk/4435619 МОСКВА, 24 июля. /ТАСС/. Российская группа компаний "Кронштадт" создала лазерную систему определения координат (ЛСОК) беспилотных летательных аппаратов (БЛА), предназначенную для определения точных данных о положении беспилотного летательного аппарата на этапе захода на посадку. Разработка была представлена на авиасалоне МАКС-2017. "Система предназначена для автоматического сканирования сектора воздушного пространства в направлении ожидаемого появления беспилотника, автоматизированного захвата и углового сопровождения летательного аппарата при его движении по посадочной глиссаде и пробеге по взлетно-посадочной полосе", - говорится в сопроводительных материалах. По данным разработчиков, наклонная дальность захвата и сопровождения составляет от 50 до 8000 метров. ЛСОК производит измерение динамического положения беспилотника, обеспечивая возможность безопасного взлета и посадки при отсутствии данных от систем спутниковой навигации. За счет применения пассивных методов обнаружения система обладает большей скрытностью и помехоустойчивостью. Главный редактор журнала "Беспилотная авиация" Денис Федутинов отмечает, что разработка и внедрение подобных систем позволят добиться низких показателей по аварийности на этапе посадки БЛА. "Значительная доля аварийных ситуаций на этапе посадки беспилотных аппаратов в ручном режиме возникает из-за "человеческого фактора", когда оператор неверно оценивает местоположение беспилотника в пространстве. Для исключения подобных случаев в современных БЛА достаточно тяжелого класса этот этап максимально автоматизируется", - сказал Федутинов ТАСС. Он привел в пример собираемые в нашей стране под наименованием "Форпост" израильские БЛА Searcher MkII, которые оснащаются системой OPATS разработки швейцарской компании RUAG. "Обстоятельства политического характера, влекущие за собой очевидные риски, определили постановку задачи создания отечественной системы подобного типа, что в данном частном случае и было сделано компанией "Кронштадт", - заявил эксперт. Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/armiya-i-opk/4435619


milstar: Владимир Михеев © Концерн "Радиоэлектронные технологии" Концерн "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) продолжает работы по созданию бортового радиоэлектронного оборудования и электромагнитного оружия для истребителя шестого поколения, который придет на смену Т-50 (ПАК ФА). О начале работ над этим самолетом в прошлом году объявил курирующий "оборонку" вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин. КРЭТ, в частности, работает над созданием радиофотонного радара, СВЧ-пушек и лазерной защиты для будущих истребителей. Что будет представлять собой радар и на что способна система лазерной защиты самолета шестого поколения, какие экспериментальные образцы уже созданы в рамках этой программы, рассказал в интервью ТАСС советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев. — Владимир Геннадьевич, в прошлом году мы уже говорили о концепции истребителя шестого поколения и разработках КРЭТ по этой теме. На какой стадии сейчас находятся работы по созданию бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО)? — Продвижение в работах по созданию БРЭО для летательного аппарата шестого поколения есть. В том числе они касаются отдельных работ, выполняемых нами по заказу Фонда перспективных исследований. Например, мы работаем над бортовой радиолокационной станцией с радиооптической фотонной антенной решеткой. — В чем принципиальное отличие такого локатора от обычного? — В обычной радиолокационной станции (РЛС) сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение генерируется электровакуумными или полупроводниковыми приборами. Коэффициент их полезного действия относительно низкий — 30–40%. Оставшиеся 60–70% энергии превращаются в тепло, которое нужно отводить системой охлаждения — если посмотреть даже на самую современную РЛС с активной фазированной антенной решеткой, то под 3D антенным полотном стоит толстенная охлаждающая плита. Большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную В новом радаре радиолокационный сигнал получается за счет преобразования фотонным кристаллом энергии когерентного лазера в СВЧ-излучение. У такого передатчика коэффициент полезного действия будет составлять не менее 60–70%. То есть большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную, в результате чего мы можем создать радар большой мощности. На фотонном передатчике также можно будет получить сверхширокополосное излучение, которое на обычной РЛС невозможно в силу физических принципов генераторных ламп и полупроводников. — И как далеко вы продвинулись в создании фотонного локатора? Есть ли экспериментальные образцы? — Радар прошел этап технического проектирования, получены результаты на макете. Сейчас в рамках научно-исследовательской работы (НИР) создается полноценный макет этой радиооптической фотонной антенной решетки, который позволит отработать характеристики серийного образца. Мы поймем, каким он должен быть, в каких геометрических размерах, на каких диапазонах и на какой мощности должен работать. Галерея 12 фото Видимые невидимки: самые известные самолеты-"стелс" В НИР на основе экспериментального образца построен и излучатель, и приемник. Все это работает, ведет локацию — излучаем СВЧ-сигнал, он отражается назад, мы его принимаем и обрабатываем, получаем радиолокационную картинку объекта. Смотрим, что нужно сделать, чтобы она была оптимальной. Отрабатываем технологию конкретных элементов — излучателя, фотонного кристалла, приемного тракта, резонаторов, построенных на модах "шепчущей галереи", и так далее. Серийный образец локатора сделаем, когда перейдем на этап опытно-конструкторской работы (ОКР), например, по заказу военного ведомства. — Какие преимущества даст новый радар истребителю шестого поколения? — Радиофотонный радар сможет видеть, по нашим оценкам, значительно дальше существующих РЛС. А так как мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение — радиовидение. Это очень важно для определения типа: сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия. Мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот За счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника радиофотонный радар будет иметь большие возможности по защите от помех. Также, благодаря тому, что все системы истребителя шестого поколения будут интегрированными с точки зрения функций, фотонный радар дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи. — Как он будет примерно выглядеть? — Радиофотонный локатор не будет стоять отдельным модулем в носу самолета, это будет распределенная система. Нечто похожее можно наблюдать сегодня на истребителе пятого поколения Т-50 (ПАК ФА), радиолокационная станция которого работает в разных диапазонах и в разных направлениях. По факту это один локатор, но он разнесен по самолету. Получается порядка 3–4 разных РЛС, которые комфортно размещены по всему фюзеляжу и позволяют одновременно обозревать все пространство вокруг самолета. — Концепция создания истребителя шестого поколения в двух вариантах — беспилотном и пилотном — сохраняется? — Сохраняется, боевой самолет шестого поколения должен иметь две опции — быть и в пилотируемом варианте, и в беспилотном. Эти варианты будут отличаться и по внешнему виду, но, главное, по начинке. Беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете Если с любого существующего самолета мы уберем оборудование, которое нужно для обеспечения жизнедеятельности летчика, связи его с пилотажно-навигационным комплексом для индикации ему информации, передачи управляющих действий от человека к самолету, то высвободится огромное количество места и массы. Кроме этого, присутствие летчика сильно ограничивает летные возможности самолета: современному истребителю нельзя выходить за определенные ограничения по перегрузке, чтобы человек остался в живых, необходима защита от СВЧ-излучения приборов и оборудования, жесткого космического рентгеновского излучения на больших высотах и при суборбитальном полете. Поэтому беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете — большую маневренность, гиперзвуковую скорость, возможность выходить в ближний космос. — По-прежнему планируется, что они будут действовать в "стае"? Применение СВЧ-оружия для самолета с летчиком крайне проблематично из-за необходимости сохранять его жизнь — Да, мы говорим, что должен быть принцип "стаи": на один-два пилотируемых аппарата, будет приходиться группа беспилотников. И именно беспилотник сможет нести электромагнитное или, по-другому, СВЧ-оружие. Применение СВЧ-оружия для самолета с летчиком крайне проблематично из-за необходимости сохранять его жизнь. Если же мы будем создавать дополнительную систему защиты от собственного СВЧ-оружия, то еще больше потеряем места и запаса по массе. Кроме этого, даже самая сложная и эффективная защита может быть недостаточно эффективна. — Размеры "стаи" истребителей шестого поколения вы рассчитывали? — Смотрели разные варианты. Оптимальным мы считаем 20–30 беспилотных самолетов на один пилотируемый. В основном это связано с конечными возможностями человека по управлению. Как бы ему компьютер не помогал, человек способен выполнять не более 2–3 задач одновременно, на каждую он выделяет 3–4 беспилотника плюс горячий резерв. Вот и получаем 20, максимум 30 беспилотников. Хотя, конечно, когда мы эту "стаю" будем отрабатывать с реальными изделиями и реальными людьми, а не на моделях, наверняка численность стаи будет скорректирована. — Если вернуться к электромагнитному оружию, то какой-то прогресс за год был достигнут в этой области? Какие-то образцы испытывались? Мы разрабатываем систему защиты, чтобы система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника — СВЧ-оружие есть, испытания в лабораторных условиях идут постоянно. Например, можем сжечь какой-нибудь прибор, чтобы посмотреть какое количество электромагнитной энергии и как нужно приложить. Учитывая, что наши "вероятные друзья" ведут такие же исследования, мы разрабатываем еще и систему защиты, чтобы приемник, система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника. — Какие это системы защиты? — Можно поставить на входе принимающего устройства фильтры, задерживающие энергию, так, чтобы на датчик прошло только информативное излучение и другие полезные сигналы. Эти системы защиты должны быть перестраиваемые, причем программно, чтобы противник не имел возможности вычислить "окна" в фильтре. Эти исследования также нами ведутся. — Какое еще оружие, наряду с электромагнитным, будет на истребителях шестого поколения? — Любое. Один беспилотник в "стае" будет нести СВЧ-оружие, включая управляемые электронные боеприпасы, другой — средства радиоэлектронного подавления и поражения, третий — набор обычных средств поражения. Каждая конкретная задача решается разным вооружением. — Недавно Пентагон заявил об успешном применении лазерной пушки в Персидском заливе — они сбили беспилотник. У нас такое вооружение есть? Смотрите также "Луч смерти": преимущества, недостатки и перспективы лазерного оружия США и России — Мы проводили исследования в этом направлении, и я знаю, что у нас подобные системы есть, однако это не по линии КРЭТ. Мы занимаемся оптикой в интересах защиты. У нас уже есть лазерные системы защиты на самолетах и вертолетах, а сейчас мы говорим о работах в области силовых лазеров, которые будут физически разрушать головки самонаведения атакующих ракет. Грубо говоря, мы будем выжигать "глаза" ракетам, которые на нас "смотрят". Такие системы, естественно, будут ставится и на самолеты шестого поколения. — Когда такая интегрированная система — радар, СВЧ-оружие, лазерная защита и другое — может быть создана? Летчики всегда воспринимают беспилотную авиацию очень настороженно — Практическая работа наших НИИ и КБ с научно-исследовательскими институтами Минобороны России ведется уже сегодня. В остальном все зависит от того, будет ли востребована эта тематика нашим главным заказчиком. КРЭТ может это изобрести, показать, что в состоянии произвести, но потом у нас это не купят — не будет денег или другие приоритеты будут стоять. Еще нюанс: летчики всегда воспринимают беспилотную авиацию очень настороженно, потому что это покушение на их профессию, работу и мечту. — В инициативном порядке вы будете продолжать эти работы? — Мы понимаем, что все принципиально новое сначала воспринимается как бред, через какое-то время уже как "давайте посмотрим", а еще через 2–3 года — "почему до сих пор не сделано". Смотрите также Комплекс радиоэлектронной борьбы "Рычаг-АВ" Чем армия России может "ослепить" противника Поэтому мы продолжаем эти работы и проводим испытания, так как все равно рано или поздно это будет востребовано. Здесь самое главное — не отстать от наших "партнеров". — Обычные строевые самолеты типа Су-35 или МиГ-35 можно будет переделать в беспилотные? — Маловероятно, так как принцип построения самого беспилотника сильно отличается от принципов пилотируемого самолета. Создавать изначально два типа (пилотный и беспилотный) на одной базе — это оправдано, а переделать — нет. Хотя у нас есть большой опыт использования переделанных в беспилотники самолетов в качестве мишеней на испытаниях в рамках различных НИР и ОКР. Но там мы ставим над самолетом различные эксперименты, и от него требуется выполнение каких-то конкретных задач. — Какие еще системы разрабатываете в рамках шестого поколения? На новом истребителе будет также стоять мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — На новом истребителе будет также стоять мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — лазерном, инфракрасном, ультрафиолетовом, собственно оптическом, однако значительно превышающем видимый человеком спектр. С помощью нее мы также получим большое количество дополнительной информации об окружающем пространстве. — Какие наработки по искусственному интеллекту есть на сегодняшний день для беспилотного варианта истребителя шестого поколения? — Мы работаем над написанием программ, чтобы в будущем можно было создать полностью автономный беспилотник с искусственным интеллектом (ИИ), который сможет сам взлететь, добраться до места выполнения задачи и принять решение о ее выполнении. Мы на МАКС-2017 представили программный продукт, который позволяет нам исследовать отдельные особенности ИИ. Мы вводим в программу определенные условия, ставим для них задачи, запускаем виртуальные вертолеты и самолеты и смотрим, как они справляются. Пока не всегда удачно: летательные аппараты могут зависнуть над каким то районом, имеют трудности с идентификацией объектов, не хотят выполнять боевую задачу, неправильно докладывают. Но это уже отработка отдельных составляющих искусственного интеллекта. На этих ошибках виртуального мира мы набираемся опыта и обучаем дроны будущего. Беседовал Дмитрий Решетников Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/opinions/interviews/4441543

milstar: В 1986, полностью ионизовав в фокусе мощного лазера атомы фтора, исследователи получили лазерное излучение с длиной волны 80 Ангстрем. Дальнейшее уменьшение длины волны необходимо для уменьшения угловой расходимости лазерного пучка, и потребует огромных плотностей энергии «накачки», которые можно получить только при ядерном взрыве. Разработки в данном направлении, с целью создания боевого лазера работающего в рентгеновской части спектра велись в США (Ливермор, Э. Теллер). Во время подземных ядерных взрывов в 1983 году (полигон Невада) были проведены оценочные испытания первых рентгеновских лазеров). ############################################################################################################## В 1983 году было опубликовано первое сообщение об измеренных во время эксперимента параметрах лазерного излучения: длина волны около 14 Ангстрем, длительность импульса Ј 10−9 с, мощность излучения полученная от рентгеновского лазера при атомном взрыве превысила 400 Тераватт (!). Конструкция лазера не была подробно описана, но стало известно, что его рабочим телом были тонкие металлические стержни. После взрыва ядерного заряда вещество рабочих стержней превращается в полностью ионизованную плазму. Когда температура электронов несколько снижается, и начинается рекомбинация в основном на нижние уровни, происходит излучение в рентгеновской части спектра. Поскольку время высвечивания плазмы измеряется пикосекундами, и облако раскаленной до миллионов градусов плазмы не успевает существенно изменить свою геометрию, то оно сохраняет форму и направление рабочего стержня. Так как зеркал для работы с рентгеновским излучением с длиной волны около 10 A пока еще не существует (см.рентгеновское зеркало), то рентгеновский лазер, вероятно, должен работать без резонатора[источник не указан 2433 дня]. Поэтому расходимость пучка будет определяться двумя факторами: дифракцией и геометрией стержня. Точнее говоря, наибольшим значением из них. Принимая малое значение расходимости, получим оптимальную величину диаметра: D = (lL)1/2. Для длин волн около 10-14 Ангстрем и L = 7 м это дает D = 0,1 мм. Даже если в процессе ионизации и рекомбинации вещества его геометрия изменится незначительно, расходимость луча достигает ~ 10−5рад. Однако более детальный расчет показывает, что к моменту рекомбинации сгусток плазмы может расшириться до 0,8-1 мм, и в этом случае расходимость лазерного луча будет порядка от 10−4 до 10−5. Для поражения межконтинентальной ракеты, то есть для достижения плотностей энергии около 10-20 кДж/см²на расстоянии до 1000 километров при расходимости луча 10−5, в импульсе такого лазера должна быть энергия ~ 10^10Джоулей. При КПД лазера около 8-10 % и при расстоянии стержня от ядерного заряда ~ 1 м мощность заряда должна быть около 10^15Джоулей, или порядка двухсот килотонн тротилового эквивалента. ####################### При этом предположительно львиная доля энергии ядерного взрыва пойдет на испарение рабочих стержней (стержня), и сама струна ориентирована к заряду не торцом, а боковой поверхностью. Однако в литературе на эту тему упоминаются заряды значительно меньшей мощности. Возможно использовать не одну, а несколько десятков (около 50-100) параллельно ориентированных стержней наводимых на цель. Возможно также что инженеры попытаются создать концентратор энергии взрыва на одной струне, используя эффект отражения рентгеновских лучей от кристаллов или многослойные рентгеновские зеркала (с высокими характеристиками отражения), и в этой области предвидится значительный успех. Современные технологии позволяют создавать достаточно компактные рентгеновские лазеры (массой около 1-2 тонны), удобные для вывода на орбиту с помощью баллистических ракет. Компьютерное управление отдельными стержнями позволит поражать одновременно до нескольких десятков целей, или гарантированно поражать одну. Таким образом, из целого ряда публикаций можно заключить, что рентгеновский лазер при соответствующем развитии технологий способен стать одним из основных инструментов в космических вооружениях и системах противоракетной обороны. В 1995 году в СМИ появилась информация о создании в Обнинске мощной энергетической установки ОКУЯН. Энергетический макет импульсной реакторно-лазерной системы — оптического квантового усилителя с ядерной накачкой (ОКУЯН) — разработан специалистами ГНЦ РФ ФЭИ для экспериментальной демонстрации уникальных мощностных и энергетических качеств Лазеров с ядерной накачкой. В 2012 году в источнике[1] сообщили о том, что в РФЯЦ-ВНИИТФ (Снежинск) создан газовый лазер с накачкой от ядерного реактора, работающий на атомарном переходе ксенона, с длиной волны 2,03 мкм. Выходная энергия импульса лазерного излучения составила 500 Дж при пиковой мощности 1,3 МВт. Данное устройство самое компактное в пересчете на используемый объем активной газовой среды (удельная энергия лазерного излучения составила 32 Дж/дм³).

milstar: К середине 80-х стало окончательно ясно, что потенциальные возможности Экскалибура сильно преувеличены. Вместо залпового поражения десятков космических целей стояла задача уничтожить хотя бы одну, нацелив на нее сотни струн одного устройства. При этом накачивающая боеголовка находилась бы внутри «цилиндра», образованного параллельными струнами, и это радикально упрощало систему прицеливания. Однако расчеты неумолимо показывали, что мощность по-прежнему недостаточна для поражения целей с дистанции ~1 000 км. Ядерные испытания в Неваде, часть которых оказалась неудачной из-за проблем с регистрирующими приборами, больше не внушали оптимизма. Недоступной для Экскалибура мишенью казались не только термически защищенные боеголовки МБР и БРПЛ, но даже ракеты с «голыми» алюминиевыми баками, стартующие из глубины территории СССР. При самых оптимистичных физических предположениях, потребовался бы накачивающий взрыв мегатонного класса, чтобы с расстояния 1 000 км доставить 1 кДж энергии на 1 кв.см поверхности мишени. Согласно оценкам американских специалистов, для поражения умеренно защищенных целей нужно в 20 раз больше (советская оценка была еще в 1.5 раза выше). С дистанции 100 км поток энергии возрастал бы до 100 кДж/кв.см, однако возникал резонный вопрос: не проще ли запустить антиракету Spartan http://www.designation-systems.net/dusrm/m-49.html с ядерной боеголовкой в 5 Мт ? Основные проблемы Экскалибура заключались в следующем. 1. Не существует материалов, которые отражали бы рентгеновские лучи. Поэтому Экскалибур не мог иметь фокусирующую оптику и оптический резонатор, будучи простым однопроходным усилителем. Все это, мягко говоря, не способствовало приемлемой расходимости луча. При длине струны L и диаметре D угол расходимости оценивается отношением D/L, а в N — проходном резонаторе он был бы в N раз меньше. Поток энергии на поверхности мишени обратно пропорционален квадрату D/L. При L=2 м и D = 0.2 мм это означало бы, что на дистанции 1 000 км рентгеновский пучок «размажется» до поперечного размера 100 м ! Чтобы сжать его хотя бы до 10 м, пришлось бы увеличить длину струны до 20 м или уменьшить ее диаметр до 20 микрон. Первый вариант принуждает использовать для накачки термоядерный заряд мегатонного класса …, чтобы струны целиком оказались в зоне рентгеновской диффузии и как следует искупались в фотонном душе до того момента, как до них доберутся частицы (ядра, ионы и атомы) материала бомбы. Второй вариант еще хуже, потому что он «активирует» дифракционные ограничения на расходимость. В самом деле, характерное отношение l/D длины волны излучения l~1 нм к диаметру апертуры D=20 мкм имеет тот же порядок 0.0001, что и первоначальный угол D/L (где L=2 м и D = 0.2 мм). Таким образом, дифракция сведет на нет все усилия по уменьшению диаметра струны. 2. Слишком тонкие струны содержат слишком мало атомов, чтобы обеспечить необходимый выход энергии из одной струны, даже если все ее атомы + ионы после рекомбинации окажутся в нужном возбужденном состоянии. В то же время делать струну толстой бесполезно, потому что телесный угол расходимости рентгеновского пучка увеличится пропорционально количеству атомов, так что мишени достанется то же самое число джоулей на квадратный сантиметр. Таким образом, метод создания инверсной населенности через рекомбинацию плазмы, работающий в тонких лабораторных экспериментах, сам по себе недостаточен для генерации излучения необходимой интенсивности. Но для многократного возбуждения лазерных уровней в этих условия нет подходяшего квантового механизма. В самом деле, в «остывшей» до нескольких сотен тысяч градусов, рекомбинирующей плазме осталось слишком мало горячих фотонов, которые могли бы вторично ионизировать атомы (ионы). Свободные электроны пока еще могут проделывать такие фокусы в тесноте и давке плотной плазмы. Но еще лучше у них получится выбивать верхние электроны из возбужденных атомов (ионов), поэтому достаточная инверсная населенность после вторичной «ионизации-рекомбинации» уже не получится. 3. Плазменная нить расширяется со скоростью ~100 км/сек, многократно увеличиваясь в диаметре за то время, пока нарастающая лавина фотонов проходит по ее длине (~10 м). Так возникает еще один источник проблем с расходимостью луча. Кроме того, нить будет испытывать поперечные смещения и изгибы на отдельных своих участках, что сильно не способствует нормальной лазерной генерации. 4. Свободные электроны плазмы, в которую превратилась струна, а также внешние электроны в атомах (ионах) будут по Комптону рассеивать рентгеновские кванты, что дополнительно снизит и без того не слишком высокую интенсивность излучения. Для уменьшения рассеяния можно было бы уменьшить плотность плазмы, т.е. дать ей расшириться, но тогда резко обостряется проблема расходимости. Куда ни кинь, всюду клин ! 5. Боеголовки МБР или БРПЛ легко спасти от (не слишком мощного !) рентгеновского импульса теплозащитными покрытиями из углепластиков, металлокерамики и т.п., а также специальными защитными «юбками», которые отделены от корпуса. Дополнительно к этому можно окружить боеголовку облаком из металлического мусора (опилок), металлизированных баллонов и прочих легких ловушек, которые бы рассеяли рентгеновский импульс. Не стоит обсуждать популярные глупости о быстром вращении вокруг продольной оси, как народном средстве против коротких лазерных импульсов, учитывая наносекундный масштаб времени, в течении которого мишень подвергается фотонной бомбардировке.

milstar: http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-48/issue-04/features/the-state-of-the-art.html FIGURE 1. The structure of a fiber laser includes a doped inner core, which is the laser itself; an undoped outer core (also called an inner cladding) through which the pump light is channeled; and an outer cladding. FIGURE 4. The US Navy’s Laser Weapon System (LaWS) contains six individual fiber lasers with their beams incoherently combined into a single 33 kW output. (Courtesy of US Navy) The highest single-mode power available from a fiber laser is 10 kW, from IPG Photonics. In the system, a master oscillator produces a kilowatt of optical power that is fed into an amplifier stage pumped at 1018 nm with light from other fiber lasers. The entire laser system is about the size of two refrigerators. The highest multimode power reached is 50 kW, also by IPG Photonics. The system relies on incoherent beam combination, so it’s not a super high-quality beam (beam parameter product of 10, M2 of 33). This laser has been shipped around the country and has operated at 50 kilowatts in five states. This is the kind of durability that makes fiber lasers attractive for industry.

milstar: Creation of the light is 200% more efficient than via a traditional CO2 laser, and delivery is far simpler, with no expensive optical mirrors. The focusing lens, unlike on a conventional CO2 laser machine, is sealed in the cutting head and thus not a consumable item. http://www.industrial-lasers.com/articles/2013/11/fiber-versus-CO2-laser-cutting.html The benefits of a true fiber laser source include: 1. No moving parts or mirrors in the light-generating source, unlike a conventional CO2 resonator or disk laser. This has a distinct advantage in terms of reducing maintenance requirements and operating costs. 2. Much higher electrical efficiency, resulting in considerably lower running costs. A 3 kW fiber machine uses one third of the power of a 4 kW CO2 machine of average across-the-board performance. 3. Higher speeds when cutting thin material. Compared with the same 4 kW CO2 machine, the fiber laser is three times quicker in a straight line cutting of 1 mm mild, galvanized, or stainless steel and twice as fast when cutting 2 mm. 4. An ability to cut reflective materials without fear of back reflections damaging the machine. This allows copper, brass, and aluminium to be cut without problems. 5. 50% longer servicing intervals and 50% lower servicing costs. CO2 laser The disadvantages of fiber compared with CO2 mainly relate to the cutting speed when processing thicker materials, typically above 5 mm, where the CO2 machine is faster in a straight line and also has much faster piercing times at the start of the cut. There is also the advantage of a smoother surface finish with the CO2 machine when cutting thicker materials. Thus, what can be deduced from the statistics and experiences of our UK customers that have bought fiber and sometimes also CO2 laser profilers from Bystronic? 1. Over 70% of fiber laser customers are subcontractors, the remainder being original equipment manufacturers (OEMs). This is surprising, as one would expect OEMs to be more confident about deciding to purchase a fiber laser machine, where the advantages and disadvantages vary greatly, depending on the products to be cut. Subcontractors can never be sure what the next job will be and what material thicknesses will need to be processed, so theoretically the versatility of a CO2 machine would be more attractive. 2. Of the subcontractors, only 31% had a single laser profiler after purchasing the fiber machine, whereas 69% were multiple laser users and could decide which machine to put work onto, CO2 or fiber. 3. The main reason for purchasing a fiber machine was the speed of cutting thin (1 to 2 mm and up to 3 mm) materials. 4. An important secondary reason was the lower running cost and the lower power consumption using fiber technology, which was particularly important in companies at the top end of the electrical supply limit in their workshops.

milstar: Furthermore, the 3 m by 1.5 m capacity machine, WEC's first fiber laser, is able to cut highly reflective and thermally conductive materials, notably copper and brass, that CO2 lasers are not able to process without damaging the optics. The scope of WEC's service is therefore considerably extended. Even small flashbacks from aluminium can damage the lens and mirrors on a CO2 laser and so this material can also be more economically cut on the fiber machine, if the material is reasonably thin. The machine also cuts up to 20 mm thick mild steel. Further advantages of using fiber laser technology are that there is no need for expensive laser gases and electricity consumption is less, which is of ecological benefit and results in lower running costs.

milstar: В. А. Катенин, д‑р воен. наук, профессор (ОАО «ГНИНГИ») В настоящее время за рубежом набирает силу тенденция по использованию лазерных технологий не только в качестве средств уничтожения (боевых лазеров), но и в интересах обеспечения действий вооруженных сил в целом, изучения Мирового океана в военных целях и др. При этом развитие именно оружейного направления остается приоритетным. Это объясняется уникальными свойствами боевых лазеров [1]: - низкая стоимость одного выстрела и отсутствие ограничений по количеству выстрелов; - использование лазеров может дать кораблю альтернативу при уничтожении менее важных целей типа беспилотных летательных аппаратов (БЛА), тогда как ракеты будут применяться для гарантированного уничтожения более важных целей; - практически мгновенное поражение цели, что устраняет необходимость расчета траектории перехвата атакующей цели противоракетой; - возможность поражать сверхманевренные цели, превосходящие по своим аэродинамическим характеристикам корабельные противоракеты; - минимальные побочные разрушения, особенно при ведении боя в портовой зоне. - возможность применения для обнаружения и сопровождения целей и нелетального воздействия на них, подавления бортовых оптико-электронных датчиков. Первые исследования по лазерному оружию морского базирования начали проводиться в США в начале 1980-х. Мощным толчком в развитии стала стратегическая оборонная инициатива США (СОИ), давшая старт новой гонки вооружений. Многие военные эксперты, в том числе и в нашей стране, считали ее доктрину СОИ фантастичной. Тем не менее, в 1987 г. в США была принята целевая программа «Корабельное лазерное оружие», и работы в этой области продолжились с нарастающей интенсивностью. Спустя почти тридцать лет после появления информации о СОИ положение в области применения лазеров в военных целях резко изменилось. Продемонстрируем это на примерах использования лазерных технологий в зарубежных ВМС. Лазерное оружие Американский концерн Boeing завершил предварительное проектирование нового боевого лазера на свободных электронах (FEL), который может быть использован на перспективных кораблях ВМС США [2]. В FEL луч электронов высокой энергии будет проходить через мощные магнитные поля, в результате чего предполагается генерировать излучение, способное вывести из строя или полностью уничтожить цель. В качестве источника энергии FEL будет использовать энергетические системы корабля. ВМС намерены использовать FEL как оружие самообороны кораблей, в том числе и от крылатых ракет. Контракт на предварительное проектирование Boeing получил в апреле 2009 года. Сумма сделки составила 163 миллиона долларов. У Boeing уже есть опыт в разработке боевых лазеров, в частности, концерн совместно с компаниями Northrop Grumman и Lockheed Martin создает мегаваттный химический лазер ABL на платформе самолета B747-400F. В середине февраля 2010 года при помощи ABL были сбиты две баллистические ракеты, имитирующие атаку условного противника. Специалисты концерна также создают лазерную систему MATRIX, способную генерировать луч повышенной яркости. По сведениям [3], в 2010 г. на учениях флота США успешно прошла испытания комбинированная лазерная пушка, являющаяся совокупностью тактической лазерной системы оружия американской фирмы Raytheon — LaWS (Laser Weapon System) с хорошо известной и широко распространённой по всему миру корабельной артиллерийской установкой Mark 15 Phalanx («Фаланга») CIWS (Close-In Weapon System — «орудийная система ближнего боя») (рис.1).47 Комплекс CWS предназначен для борьбы с противокорабельными ракетами, летящими с дозвуковой скоростью. В ходе испытаний в мае 2010- го недалеко от берегов Калифорнии, комплекс обнаружил, захватил, взял на сопровождение и поразил четыре цели на разных высотах и дальностях, в качестве которых выступали беспилотные летательные аппараты (БЛА). Один из БЛА, летящий со скоростью 480км/ч, был поражён на дальности 3,2 км (рис.2). Испытания проводились под руководством команды Naval Sea Systems Command (NAVSEA), которая также руководила процессом разработки и создания опытного образца системы LaWS. Особенность проведенных испытаний заключалась в том, что луч лазера, используемого рядом с поверхностью моря, подвергался воздействию нескольких факторов, отрицательно влияющих на его распространение, и которые отсутствуют на суше или в воздухе. Основным из них является высокая влажность воздуха и наличие мельчайших капель солёной морской 47.1воды, которые рассеивают и поглощают энергию лазерного луча и в некоторых случаях критически снижают его мощность. А значит, мощность излучения при стрельбе вдоль поверхности моря должна быть увеличена. Вместо химических лазеров, для которых было необходимо оборудование больших размеров и большие запасы токсичного топлива, в новой системе использовались твердотельные лазеры, с питанием от корабельной электросети. В системе LaWS использовались шесть серийных коммерческих лазеров, излучения которых одновременно фокусируются на цели для создания единого луча суммарной мощностью до 50 кВт. Ожидается, что разработка полностью готовых к серийному выпуску боевых систем по данной технологии завершится через пять-шесть лет. Успешное предварительное проектирование боевой лазерной установки для кораблей ВМС США открывает новые пути для совершенствования тактики боевых действий на море. В качестве иллюстрации возможностей новых лазерных технологий проанализируем возможный вариант применения такого оружия американскими ВМС против Ирана, который угрожает прервать международную транспортировку нефти через Персидский залив в случае атаки своих ядерных объектов [4]. Одним из элементов этой тактики являются массированные атаки американских кораблей, в том числе авианосцев, множеством скоростных катеров-торпедоносцев и низколетящих самолетов, когда поражающий эффект достигается не за счет высоких ТТХ, а из-за невозможности уничтожить все нападающие объекты в короткий промежуток времени. Американские военные специалисты провели несколько моделирований подобного рода атак, но не пришли к однозначному выводу. В ряде случаев им удавалось полностью уничтожить нападающие катера и самолеты без ущерба для себя. В отдельных же ситуациях предполагаемая тактика иранцев доказывала свое превосходство – у американцев просто заканчивались ракеты и боеприпасы, которыми можно было бы уничтожать все новые цели. Для решения возникшей проблемы корпорация Northrop Grumman разработала специальный лазер, который, как предполагают разработчики, гарантированно уничтожит средства массированной атаки. Мощность луча при этом превысит 100 киловатт. Параллельно поступают сведения о создании боевых лазеров мощностью несколько мегаватт. По другой информации [5], ВМС США уже провели испытания твердотельного лазера, предназначенного для защиты кораблей от малых судов. Испытания в открытом море проводились с октября 2010 по 8 апреля 2011 года на морском полигоне неподалеку от острова Сан-Николас у побережья Калифорнии. В ходе испытаний была поражена лазером надувная моторную лодка, движущаяся на расстоянии мили от корабля. Для "поджога" лодки использовался твердотельный лазер мощностью 15 киловатт, установленный на патрульном корабле "Пол Фостер". Помимо лазерной установки с твердотельным лазером, в интересах ВМС США создается и лазер на быстрых нейтронах. Его разработкой занимается концерн Boeing, который в еще марте 2010 года завершил предварительное проектирование. Как ожидается, мощность установки составит один мегаватт, а для поражения целей будет использоваться лазер с изменяемой длиной волны, что позволит избежать потери мощности при стрельбе на большие расстояния. Помимо ВМС США разработкой лазерного оружия для флота занимаются и другие страны НАТО. Так европейская компания Cassidian, дочернее предприятие концерна EADS, получила контракт Организации оборонных исследований и разработок (DRDC) Канады на создание системы защиты кораблей от всех типов лазерного оружия [6]. Новая система будет разрабатываться под обозначением LOCATES (Laser Optical Countermeasures and Surveilllance Against Threat Environment Scenarios). http://www.unionexpert.ru/index.php/news/item/419-laser-technology-in-foreign-naval-forces

milstar: Связь и управление Вопросу создания лазерных линий связи с объектами, находящимися под водой, уделяется особое внимание. По имеющейся информации [13], оборонное агентство DARPA подписало контракт с фирмой QinetiQ на создание системы подводной лазерной связи сине-зеленого диапазона. Предполагается, что новое устройство коммуникации будет включено в тактическую информационную сеть TRITON [14]. В ходе учений планируется отработать способность этой технологии поддерживать устойчивую связь самолетов с погруженными подводными лодками. Проект TRITON основан на технологии DARPA 1990-х годов под названием "Тактическая бортовая лазерная связь" (TALC). В рамках разработки этой системы был испытан сине-зеленый коммуникационный лазер, который позволил погруженной ПЛ связаться с патрульным самолетом. Основа TALC - синий лазер с цезиевым приемником на длине волны 455,6 микрон и канал нисходящей связи (с самолета к подлодке) с зеленым лазером с диодной накачкой, который совместим с существующими подводными приемниками на 532 микрон. ####################### oshibka w originale korrektno 0.532 mikrona 563.9 terragerz 1sm chastota 30 gigagerz 1 millimetr = 300 gigagerz 1 micron = 300 terragerz ----------------------------- ВЫВОДЫ: 1. Лазерные технологии находят все более широкое применение на флотах передовых зарубежных стран: от создания перспективного оружия до средств его обеспечения. Из области фантастики лазерные технологии перешли в область интенсивных опытно-конструкторских работ, в первую очередь связанных с созданием противоракетной обороны, корабельного оружия, средств обнаружения подвижных и неподвижных объектов под водой и подводной связи. 2. Интерес к лазерным технологиям вызван их достоинствами, к основным из которых следует отнести возможность создания корабельного оружия с качественно новыми ТТХ; использовать их в системах лазерной локации в различных средах, в том числе под водой; создавать сверхбыстродействующие скрытные и помехозащищенные системы связи, а также системы повышения боевой устойчивости подводных лодок и др. 3. Принципиально новые направления в использовании лазерных технологий связаны с повышением скрытности действий подводных лодок как путем создания акустических помех, так и за счет скрытной связи на рабочей глубине погружения. При этом источник излучения может находиться как на авиационном носителе, так и на спутнике. Возможна также связь между подводными лодками в подводном положении. 4. Способность лазерного луча сине-зеленого диапазона проникать сквозь толщу воды открывает возможность не только для скрытной подводной связи, но и для определения места подводных лодок без всплытия на поверхность. Интеграция в одном корабельном комплексе средств связи и подводной открывает перспективу создания принципиально нового поколения систем боевого управления силами и средствами флота и другими видами Вооруженных сил. 5. Для преодоления негативных тенденций в области применения лазерных технологий в интересах отечественного ВМФ необходимо возобновить научные исследования по разработке и применению лазерного оружия и систем его обеспечения, в первую очередь, навигации и связи, восстановить научные и производственные коллективы, занимающиеся лазерной тематикой, а также возобновить проведение морских натурных экспериментов. Одними из первых шагов по ликвидации негативных тенденций в лазерных исследованиях явилась бы разработка целевой комплексной программы по созданию глобального многоспектрального, многофункционального спутникового навигационно-связного комплекса для ВМФ с расширением его возможностей в перспективе на все виды Вооруженных сил.

milstar: ВМС США с помощью этой уникальной системы хотят уменьшить зависимость подводных лодок от буксируемых антенн, повысить надежность и пропускную способность связи. TRITON позволит подводным лодкам с баллистическими ракетами наводить противолодочную авиацию на подводные лодки противника, а самим при этом оставаться невидимыми и обеспечивать максимальную защиту стратегическому оружию. В перспективе лазерная связь позволит подлодкам связываться со спутниками, что даст мощнейшему и самому скрытному оружию возможности оперативной связи со штабом и средствами разведки. Подробная информация о сложившейся тактической обстановке совершит настоящую революцию на подводном флоте и серьезно повысит боевые возможности подводного стратегического оружия.

milstar: «Magic Lantern» представляет собой поисковую противоминную систему, построенную на базе импульсного твердотельного лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом. В состав системы входят собственно лазерная установка с излучающим устройством, сканирующее оптическое устройство, шесть фотокамер с интенсифицированными ПЗС матрицами (ICCD; ПЗС – прибор с зарядовой связью), устройство автоматического распознавания целей в реальном масштабе времени, а также аппаратура двустороннего обмена данными, вычислительный блок (ЭВМ) и ряд обеспечивающих систем. Принцип работы данной системы можно описать следующим образом. Лазерный передатчик посылает луч в направлении водной поверхности (направление лазерного луча – перпендикулярно направлению полета летательного аппарата-носителя системы), в то время как электронные затворы фотокамер открываются посредством генераторов с импульсной синхронизацией и, таким образом, принимают лазерный луч, отраженный от предметов, находящихся в толще воды. Каждая фотокамера настраивалась на свой диапазон глубин, который выставлялся заранее, что позволяло получать достаточно точные данные о глубине нахождения мины или иного миноподобного объекта. https://topwar.ru/99617-lazery-ischut-miny.html

milstar: Данная система создана на базе импульсного твердотельного лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом с рабочей длиной волны 532 нм, что обеспечивает получение высокоточной картинки водной среды в зависимости от степени ее прозрачности в радиусе 2,5-38 м (в ряде источников указывается, что в SM 2000 применяется ионный аргоновый лазер, но данное утверждение не соответствует действительности). При этом разрешающая способность системы на глубине 7,5 м составляет 0,3 см, а на глубине 30 м – не хуже 1,2 см, что позволяет не только обнаруживать морские мины различных типов, но и достаточно уверенно опознавать их.

milstar: При этом разрешающая способность системы на глубине 7,5 м составляет 0,3 см, а на глубине 30 м – не хуже 1,2 см, что позволяет не только обнаруживать морские мины различных типов, но и достаточно уверенно опознавать их. Отличительной особенностью системы является относительно невысокий уровень энергопотребления в рабочем режиме – не более 100 Вт в непрерывном режиме и не более 250 Вт во время пиковых нагрузок. Следует отметить, что выбранная разработчиком рабочая длина волны, 532 нм, позволяет, по мнению зарубежных специалистов, обеспечить минимально возможное затухание лазерного луча при прохождении сквозь толщу воды, а в дневное время – еще и обеспечить более эффективный «отсев» помех, возникающих при отражении от воды лучей дневного (солнечного) света. ######################### 563.9 terragerz

milstar: Инфракрасный луч отражается от поверхности воды, что позволяет определить факт нахождения под носителем именно водной, а не земной поверхности, и расстояние до нее, а зеленый луч проникает в толщу воды и отражается от искомого предмета (мина, препятствие и т.п.) и от морского дна. Глубина проникновения луча в толщу воды зависит от состояния моря и коэффициента затухания луча в воде. Отраженный инфракрасный луч поступает на оптический приемник, включающий телескоп (оптическую трубу), светоделители, фильтры, диафрагмы и приемники, а отраженный зеленый луч – на фотоэлектронный умножитель и на лавинный фотодиод. Сектор обзора может изменяться в пределах от 15 до 50 милли-радиан. Глубину нахождения объекта можно определить по разнице во времени приема импульсов, отраженных от поверхности воды (ИК импульс) и от самого объекта («зеленый» импульс), естественно с применением соответствующих поправок и т.п.

milstar: Эффект воздушного световода позволит на несколько порядков улучшить соотношение сигнал-шум везде, где луч лазера распространяется в атмосфере на значительные расстояния — в лидарх, системах связи и лазерных спектроскопах, подобных тому, что установлен на марсоходе Curiosity. Кроме того, возможно Распространение лазерного луча в воздухе, особенно если его мощность высока, довольно ограничено из-за взаимодействия с атмосферой. Лазер нагревает газ, через который проходит, из-за чего меняется плотность, а значит и коэффициент преломления воздуха на пути луча. Атмосфера начинает работать, как линза, рассеивающая луч. Учёные из Мэрилендского университета в Колледж-Парке придумали, как преодолеть негативные последствия этого эффекта. Для этого они использовали несколько дополнительных лазеров, расположенных вокруг основного. https://geektimes.ru/users/

milstar: https://www.youtube.com/watch?v=StC9nRB_AVY

milstar: http://studopedia.ru/9_77703_rashodimost-puchka.html http://old.aviasafety.ru/documents/ICAO_doc9815_0_2.pdf

milstar: http://bookzooka.com/book/167-lazernye-sistemy-svyazi-uchebnoe-posobie-viktor-georgievich-nechaev/9-32-rasprostranenie-kolebanij-vidimogo-inbspinfrakrasnogo-diapazonov-v-atmosfere.html



полная версия страницы