Peresvet 단지의 비밀 : 러시아 레이저 검은 어떻게 작동합니까?
처음부터 레이저는 다음과 같이 간주되었습니다. оружия적대 행위에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다. XNUMX 세기 중반 이래로 레이저는 공상 과학 영화, 초 고강도 및 성간 선박의 무기가되었습니다.
그러나 실제로 자주 발생하는 것처럼 고출력 레이저의 개발에는 큰 기술적 어려움이 발생하여 지금까지 군용 레이저의 주요 틈새가 정찰, 조준 및 목표 지정 시스템에 사용되었습니다. 그럼에도 불구하고 세계의 주요 국가에서 전투 레이저 제작에 대한 연구는 실제로 멈추지 않았습니다. 새로운 세대의 레이저 무기 제작 프로그램이 서로 대체되었습니다.
앞서 우리는 일부를 보았다 레이저 개발 및 레이저 무기 제작 단계뿐만 아니라 개발 단계와 현재의 상황 공군 용 레이저 무기, 지상군 및 방 공용 레이저 무기, 해군 용 레이저 무기. 현재, 다른 나라의 레이저 무기 프로그램의 강도는 너무 높아서 더 이상 전장에서의 모습에 대해 의심하지 않습니다. 그리고 레이저 무기에 대한 방어가 쉽지 않을 것입니다일부 사람들은 적어도 은어와 잘 지내지 못할 것입니다.
외국에서 레이저 무기 개발을 면밀히 살펴보면 제안 된 대부분의 현대식 레이저 시스템이 파이버 및 솔리드 스테이트 레이저를 기반으로 구현되어 있음을 알 수 있습니다. 또한, 이러한 레이저 시스템은 대부분 전술적 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 출력 전력은 현재 10kW에서 100kW 사이이지만 향후 300-500kW로 증가 할 수 있습니다. 러시아에서는 전술 급 전투 레이저 제작에 관한 정보가 실제로 없기 때문에 이것이 일어나는 이유에 대해 아래에서 이야기 할 것입니다.
블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 1 년 2018 월 XNUMX 일, 연방 의회에의 메시지에서 다른 혁신적인 무기 시스템 중 전략 작업을 해결하는 데 사용되는 크기와 의도 된 목적인 페레스 베 전투 레이저 단지 (BLK)를 발표했습니다.
Peresvet 단지는 비밀의 베일로 둘러싸여 있습니다. 다른 최신 무기 유형 (복합체“대거”,“뱅가드”,“지르콘”,“포세이돈”)의 특징은 어느 정도 목소리를내어 부분적으로 그들의 목적과 효과를 판단 할 수있게 해줍니다. 동시에 Peresvet 레이저 콤플렉스에 대한 특정 정보는 제공되지 않습니다. 설치된 레이저의 종류 나 에너지 원이 아닙니다. 따라서 단지의 힘에 대한 정보가 없으므로 실제 능력과 그 목표와 목표를 이해할 수 없습니다.
컴뱃 레이저 컴플렉스 "Peresvet"
레이저 방사선은 수백 가지 방식으로도 수백 가지 방식으로 얻을 수 있습니다. 그렇다면 최신 러시아어 BLK "Peresvet"에서 구현 된 레이저 방사선을 얻는 방법은 무엇입니까? 이 질문에 답하기 위해 Peresvet BLK 실행을위한 다양한 옵션을 고려하고 구현 가능성을 평가합니다.
아래 정보는 인터넷에서 사용 가능한 공개 소스의 정보를 기반으로 한 저자의 가정입니다.
BLK "Peresvet". 실행 번호 1 섬유, 고체 및 액체 레이저
위에서 언급했듯이 레이저 무기 제작의 주요 추세는 광섬유를 기반으로 한 복합체 개발입니다. 왜 이런 일이 발생합니까? 파이버 레이저를 기반으로하기 때문에 레이저 시스템의 성능을 쉽게 확장 할 수 있습니다. 5-10kW의 모듈 패키지를 사용하여 50-100kW의 출력으로 출력 방사선을 수신하십시오.
이러한 기술을 기반으로 Peresvet BLK를 구현할 수 있습니까? 그렇지 않을 가능성이 높습니다. 여기서 주요 이유는 광섬유 레이저의 선두 개발자 인 IRE-Polyus Scientific and Technical Association (페레스트로이카)이 미국에 등록 된 초 국가적 IPG Photonics Corporation을 설립했으며 현재 러시아에서 "탈출 된"업계의 세계적인 리더이기 때문입니다. 고출력 광섬유 레이저. 국제 비즈니스와 IPG Photonics Corporation의 주요 등록 장소는 현재의 정치 상황을 고려하여 중요한 기술을 러시아에 이전하는 것을 의미하지 않는 미국 법률에 대한 엄격한 제출을 의미합니다. 강력한 레이저 생성을 포함합니다.
IPG Photonics는 최대 100kW의 전력으로 YLS 파이버 레이저를 생산하며, 최대 500kW의 전력으로 어셈블리에 통합 될 수 있습니다. IPG Photonics 레이저 효율이 50 %에 도달
다른 조직이 러시아에서 파이버 레이저를 개발할 수 있습니까? 어쩌면 가능하지 않거나 저전력 제품 일 수도 있습니다. 파이버 레이저는 수익성있는 상업용 제품이므로 시장에 출시 된 강력한 가정용 파이버 레이저가 없으면 실제 부재 일 가능성이 높습니다.
비슷한 상황은 고체 레이저에서도 마찬가지입니다. 아마도 배치 솔루션을 구현하는 것이 더 어렵지만 그럼에도 불구하고 가능하며 외국에서는 파이버 레이저 다음으로 가장 널리 사용되는 솔루션입니다. 러시아에서 생산 된 고출력 산업용 고체 레이저에 대한 정보를 찾을 수 없습니다. 고체 레이저는 현재 진행 중입니다 레이저 물리 연구소 RFNC-VNIIEF (ILFI)따라서 이론적으로 Peresvet BLK에 고체 레이저를 설치할 수 있지만 실제로는 더 작은 레이저 무기 나 실험적인 설치가 나타날 가능성이 높기 때문에 실제로는 그렇지 않습니다.
액체 레이저에 대한 정보는 더 적지 만, 전투 액체 레이저가 개발되고 있다는 정보가 있지만 (개발 되었으나 거부 되었는가?) 미국에서는 HELLADS (High Energy Liquid Laser Area Defense System,“High Energy Liquid Laser Defense System)의 일부로서 ) 액체 레이저는 냉각 가능성이 있지만 고체 레이저에 비해 효율 (효율)이 낮을 수 있습니다.
2017 년에는 과학 연구 작업 (R & D)의 핵심 부분 인 입찰에 대한 Polyus Research Institute의 배치에 관한 정보가 나타 났으며,이 목적은 주간 및 황혼 조건에서 소형 무인 항공기 (UAV)와 싸우기위한 모바일 레이저 콤플렉스를 만드는 것입니다. 단지는 추적 시스템과 대상의 비행 경로 구성으로 구성되어야하며 레이저 방사선 유도 시스템에 대한 대상 지정을 제공해야하며 그 원인은 액체 레이저입니다. 액체 레이저를 생성하기 위해 TOR에 지정된 요구 사항과 동시에 복합물에 파이버 파워 레이저의 존재에 대한 요구 사항이 중요합니다. 이것은 오타이거나, 냉각의 편의를 위해 액체 레이저의 장점과 에미 터 패키지를 번들링하기위한 섬유 레이저의 장점을 결합한, 섬유 내의 액체 활성 매체를 갖는 새로운 유형의 섬유 레이저가 개발 (개발 중)되고있다.
파이버, 솔리드 스테이트 및 액체 레이저의 주요 장점은 소형화, 배치 능력 향상 및 다양한 무기 등급에 쉽게 통합 할 수 있다는 것입니다. 이 모든 것이 범용 모듈이 아니라 "단일 계획에 따라 단일 목표로 만들어진 솔루션"으로 개발 된 Peresvet 레이저처럼 보이지는 않습니다. 따라서 광섬유, 고체 및 액체 레이저를 기반으로 실행 번호 1에서 Peresvet BLK를 구현할 확률은 낮을 것으로 추정 할 수 있습니다.
BLK "Peresvet". 처형 No. 2 가스 역학 및 화학 레이저
가스 역학 및 화학 레이저는 구식 솔루션으로 간주 될 수 있습니다. 이들의 주요 단점은 레이저 방사선을 제공하는 반응을 유지하는 데 필요한 많은 소모품이 필요하다는 것입니다. 그럼에도 불구하고, 그것은 XX 세기의 70-80 년대에 가장 발달 된 화학 레이저였습니다.
명백하게, 초음속으로 움직이는 가열 된 가스 덩어리의 단열 냉각에 기초한 작동을하는 가스 다이내믹 레이저에서는 소련과 미국에서 1 메가 와트 이상의 연속 복사 출력이 처음으로 얻어졌다.
XX 세기 중 70 년대 중반부터 소련에서는 A-60 항공기 레이저 시스템이 Il-76MD 항공기를 기반으로 개발되었으며 아마도 RD0600 레이저 또는 그와 동등한 장비로 무장했습니다. 처음에이 복합 단지는 자동 표류 풍선을 처리하기위한 것입니다. KBHA (Khimavtomatiki Design Bureau)가 개발 한 연속 가스 역학적 메가 와트 급 CO 레이저를 무기로 설치해야했습니다. 테스트의 일환으로 10에서 600kW의 복사 전력을 가진 GDL 벤치 모델 제품군이 만들어졌습니다. GDL의 단점은 10,6 μm의 큰 방사선 파장으로, 레이저 빔의 높은 회절 발산을 보장합니다.
KBHA에서 개발 한 Complex A-60 및 GDL RD0600
불화 중수소 화학 레이저와 산소 요오드 (요오드) 레이저 (CIL)로 훨씬 더 높은 방사능을 얻었습니다. 특히, 프로그램의 틀 안에서 전략적 방어 이니셔티브 (SDI) 이 프로그램의 일환으로 미국에서 몇 메가 와트의 불화 수소 화학 레이저가 만들어졌습니다. 미국 국가 미사일 방어 (NMD) 개발되었다 비행 약 1 메가 와트의 전력을 가진 산소 요오드 레이저가 장착 된 복잡한 보잉 ABL (AirBorne Laser).
VNIIEF에서, 불소와 수소 (중수소)의 반응을위한 세계에서 가장 강력한 펄스 화학 레이저가 생성 및 테스트되었으며, 펄스 당 레이저는 펄스 당 수 kJ의 방사선 에너지, 펄스 반복률이 1 ~ 4Hz, 회절 한계에 가까운 방사선 발산으로 개발되었습니다. 약 70 %의 효율 (레이저에서 가장 높은 효율).
1985 년에서 2005 년 사이 불소와 수소 (중수소)의 비 사슬 반응을 기반으로 한 레이저가 개발되었으며, 방전에서 해리 된 육 불화 황 SF6 (광분해 레이저?)가 불소 함유 물질로 사용되었습니다. 펄스주기 모드에서 레이저의 장기적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 작동 혼합물을 교체하기 위해 닫힌 주기로 설치가 이루어졌습니다. 비-쇄 화학 반응에 기초한 방전 레이저에서 회절 한계에 가까운 방사선의 발산, 최대 1200Hz의 펄스 반복률 및 수백 와트의 평균 방사선 전력을 얻을 수있는 가능성이 도시되어있다.
보잉 ABL
"Laser Systems"회사에서 생산 한 15kW의 출력을 가진 화학 KIL 및 연속 화학 KIL의 기능 다이어그램
가스 역학 및 화학 레이저는 상당한 결점을 가지고 있으며, 대부분의 결정에서 종종 고가의 독성 성분으로 구성된 "탄약"재고를 보충해야합니다. 또한 레이저 작동으로 인한 배기 가스를 청소해야합니다. 일반적으로 가스 역학 및 화학 레이저를 효과적인 솔루션이라고 부르기가 어렵 기 때문에 대부분의 국가에서 섬유, 고체 및 액체 레이저의 개발로의 전환이 이루어지고 있습니다.
작업 혼합물을 변경하는 닫힌 사이클로 방전에서 불소와 중수소와의 비 사슬 반응을 기반으로 한 레이저에 대해 이야기하면 2005 년에 약 100 kW의 전력이 얻어졌지만이 시간 동안 메가 와트 수준까지 올라갈 수는 없습니다.
Peresvet BLK와 관련하여 가스 역학 및 화학 레이저를 설치하는 문제는 논란의 여지가 있습니다. 한편으로,이 레이저에 대한 러시아에서는 상당한 발전이 남아있다. 60 MW 레이저가 장착 된 A 60-A 1M 항공 단지의 개선 된 버전의 개발에 대한 정보가 인터넷에 나타났습니다. 또한 같은 동전의 두 번째 면일 수있는 항공 모함에 Peresvet 단지를 배치하는 것에 대해서도 언급되어 있습니다. 즉, 처음에는 가스 역학 또는 화학 레이저를 기반으로 더 강력한 지상 기반 복합물을 만들 수 있으며, 이제 구타 경로를 따라 항공 모함에 설치할 수 있습니다.
Peresvet은 러시아 연방 원자력 센터의 러시아 연방 핵 센터-RFNC-VNIIEF (러시아 연방 핵 연구소)의 핵 센터 전문가들에 의해 이미 언급 된 이미 언급 한 레이저 물리 연구 연구소에서 가스 역학 및 산소 요오드 레이저를 개발하고 있습니다. .
반면에 가스 역학 및 화학 레이저는 구식 기술 솔루션입니다. 또한 레이저에 전력을 공급하기 위해 Peresvet BLK에 원자력 에너지 원이 있는지에 대한 정보가 활발히 전달되고 있으며 Sarov에서는 원자력 관련 최신 기술을 개발하는 데 더 많은 노력을 기울이고 있습니다.
전술 한 내용에 기초하여, 가스 역학 및 화학 레이저에 기초한 실행 번호 2에서 Peresvet BLK의 구현 확률은 보통으로 추정 될 수 있다고 가정 될 수있다.
핵 펌프 레이저
1960 년대 후반부터 소련에서 고출력 핵 펌프 레이저를 만드는 작업이 시작되었습니다. 처음에는 VNIIEF 전문가, IAE im. Kurchatov와 Moscow State University의 핵 물리 연구소. 그런 다음 MEPhI, VNIITF, IPPE 및 기타 센터의 과학자들과 합류했습니다. 1972 년에 VNIIEF는 VIR 2 펄스 반응기를 사용하여 우라늄 분열 단편과 함께 헬륨과 크세논의 혼합물을 여기시켰다.
1974-1976 년. 레이저 방사선 출력이 약 1-1 kW 인 TIBR-2M 반응기에서 실험이 수행되고있다. 1975 년 VIR-2 펄스 리액터를 기반으로 2 년에도 여전히 작동하는 2005 채널 레이저 장치 LUNA-1985가 개발되었으며 여전히 작동 할 수 있습니다. 2 년, LUNA-XNUMXM 설치시 네온 레이저가 세계 최초로 펌핑되었습니다.
LUNA-2M 설치
1980 년대 초 VNIIEF 과학자들은 연속 모드에서 작동하는 핵-레이저 요소를 생성하여 4 채널 레이저 모듈 LM-4를 개발 및 제조했습니다. 시스템은 BIGR 반응기로부터의 중성자 플럭스에 의해 여기된다. 발생 기간은 반응기의 조사 펄스의 지속 시간에 의해 결정된다. 세계 최초로 핵 펌프 레이저의 연속 생성이 실제로 입증되었으며 횡 가스 펌핑 방법의 효율성이 입증되었습니다. 레이저 출력은 약 100 와트였습니다.
설치 LM-4
2001 년에는 LM-4M / BIGR이라는 명칭으로 LM-4 설치가 현대화되었습니다. 연속 모드에서의 다중 요소 핵 레이저 장치의 작동은 광학 및 연료 전지를 교체하지 않고 설비를 7 년간 보존 한 후에 입증되었다. LM-4 설비는 자체 유지 핵 연쇄 반응의 가능성을 제외하고 모든 특성을 갖춘 프로토 타입 반응기 레이저 (RL)로 간주 될 수 있습니다.
2007 년에는 LM-4 모듈 대신 8 채널 레이저 모듈 LM-XNUMX이 작동하여 XNUMX 개 및 XNUMX 개의 레이저 채널을 순차적으로 추가했습니다.
설치 LM-8
레이저 반응기는 레이저 시스템과 원자로의 기능을 결합한 자율 장치입니다. 레이저 리액터의 활성 구역은 중성자 중재자 매트릭스에 특정 방식으로 배치 된 특정 수의 레이저 셀 세트입니다. 레이저 셀의 수는 수백에서 수천 개에이를 수 있습니다. 우라늄의 총량은 5-7kg ~ 40-70kg, 선형 치수는 2-5m입니다.
VNIIEF는 100 kW 이상의 레이저 방사 전력으로 다양한 버전의 레이저 리액터의 주요 에너지, 핵-물리적, 기술적 및 운영 매개 변수에 대한 예비 평가를 수행했습니다. 스타트 업시 원자로 노심에 열 저장 장치가있는 원자로 레이저, AZ (열용량 성 레이더)의 허용 가열 및 AZ 외부의 열 에너지 제거를 통한 연속 레이더에 의해 지속되는 시간
열용량 레이더 및 연속 레이더
아마도, 약 1MW의 레이저 출력을 갖는 레이저 반응기는 약 3000 개의 레이저 셀을 포함해야한다.
러시아에서는 핵 펌프 레이저에 대한 집중적 인 작업이 VNIIEF뿐만 아니라 러시아 연방의 연방 주립 과학 주립 과학 센터에서 수행되었습니다. Leipunsky”,“핵분열 조각을 직접 펌핑하는 레이저-레이저 반응기의 생성을위한 특허 RU 2502140에 의해 입증 된 바와 같이.
SSC RF IPPE의 전문가들은 펄스 원자로-레이저 시스템 (OKUYAN)의 펄스 원자로-레이저 시스템의 에너지 모델을 개발했습니다.
BARS-5 리액터 기반 레이저 모듈 및 레이저 모듈의 37 개 채널 카세트
BARS-6 원자로 기반의 OKUYAN
작년 Krasnaya Zvezda 신문과의 인터뷰에서 러시아 국방부 유리 보리 소프의 성명을 기억 "레이저 시스템이 가동되어 잠재적 인 적을 무장 해제하고이 시스템의 레이저 빔의 목표물로 사용되는 모든 물체에 부딪 칠 수 있습니다. 우리의 핵 과학자들은 적의 각 무기를 파괴하는 데 필요한 에너지를 거의 즉각적으로 XNUMX 초 안에 집중시키는 방법을 배웠습니다." ), Peresvet BLK에는 레이저에 전기 에너지를 공급하는 소형 원자로가 아니라 핵분열 에너지가 직접 레이저 방사선으로 변환되는 레이저 원자로가 장착되어 있다고 말할 수 있습니다.
위에서 언급 한 제안 만 비행기에 Peresvet BLK를 배치 할 수 있습니다. 항공 모함의 신뢰성을 보장하는 방법에 관계없이, 이후의 방사성 물질 확산으로 인해 사고와 비행기 사고의 위험이 항상 있습니다. 그러나, 담체가 떨어질 때 방사성 물질의 확산을 방지하는 방법이있을 수있다. 그리고 우리가 이미 가지고있는 순항 미사일 순항 미사일에서의 비행 소총.
전술 한 바에 따르면, 핵 펌프 레이저에 기초한 버전 3의 Peresvet BLK의 구현 확률은 높은 것으로 추정 될 수 있다고 가정 될 수있다.
설치된 레이저가 펄스인지 연속인지는 알 수 없습니다. 두 번째 경우, 레이저의 연속 작동 시간과 작동 모드 사이에서 수행해야 할 중단이 문제입니다. Peresvet BLK에 연속 레이저 리액터를 설치하고 싶습니다. 작동 시간은 냉매 공급에 의해서만 제한되거나 냉각이 다른 방식으로 제공되는 경우 제한되지 않습니다.
이 경우 Peresvet BLK의 출력 광 출력은 1 ~ 3MW 범위에서 5 ~ 10MW로 증가 할 것으로 예상 할 수 있습니다. 이러한 레이저로도 핵탄두를 치는 것은 거의 불가능하며, 무인 항공기 나 순항 미사일을 포함한 비행기는 꽤나 좋습니다. 낮은 궤도에서 거의 모든 보호되지 않은 우주선의 패배를 보장 할 수 있으며, 높은 궤도에서 우주선의 민감한 요소를 손상시킬 수 있습니다.
따라서 Peresvet BLK의 첫 번째 대상은 미국 미사일 공격 경고 위성의 민감한 광학 요소 일 수 있으며 이는 요소로 작동 할 수 있습니다 미사일 방어 미국에서 신청 한 경우 갑자기 무장 해제 파업.
조사 결과
기사의 시작 부분에서 말했듯이 레이저 방사선을 얻는 방법은 상당히 많습니다. 위에서 논의 된 것 외에도 군사 분야에서 효과적으로 사용할 수있는 다른 유형의 레이저, 예를 들어 자유 전자 레이저가 있습니다. 여기에서 자유 전자 레이저는 파장을 소프트 x- 레이 방사선까지 광범위하게 변화시킬 수 있으며 소형으로 생성되는 많은 전기 에너지가 필요합니다 원자로. 이러한 레이저는 미국 해군의 이익을 위해 적극적으로 개발되고 있습니다. 그러나 현재 Peresvet BLK에서 자유 전자 레이저를 사용하는 것은 거의 불가능합니다. 현재 러시아에서 그러한 레이저 개발에 대한 정보가 거의 없기 때문에 유럽의 자유 전자 엑스레이 레이저 프로그램에 러시아에 참여하지는 않습니다.
Peresvet BLK에 하나 이상의 솔루션을 적용 할 확률에 대한 평가는 다소 임의적이라는 점을 이해해야합니다. 오픈 소스에서 얻은 간접 정보 만 있으면 높은 수준의 신뢰성으로 결론을 도출 할 수 없습니다.
Peresvet BLK가 원자력 펌프와 함께 레이저를 사용할 확률이 높다는 결론은 부분적으로 객관적인 요인뿐만 아니라 저자의 근본적인 욕구에 기초하여 이루어질 수 있습니다. 러시아가 실제로 원자력 펌핑 전력 이상의 메가 와트 이상으로 레이저를 만들었다면 전장의 얼굴을 근본적으로 바꿀 수있는 무기 시스템을 개발할 수있는 매우 흥미로운 전망이 열립니다. 그러나 우리는 이것에 대해 다른 기사에서 이야기 할 것입니다.
추신 레이저 작동에 대한 대기와 날씨의 영향에 대한 의문과 분쟁을 제거하기 위해 A. S. Boreisho,“강력한 모바일 화학 레이저”, 적어도 6 장,“작동 거리에서 레이저 방사선의 전파”라는 제목의 책을 공부하는 것이 좋습니다.
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