De siste årene har det pågått aktivt arbeid i forskjellige land for å lage kamplasere. Et lovende våpen i denne klassen forventes å ha høy ytelse og kan ha en alvorlig innvirkning på fremtiden for væpnede konflikter. Noen suksesser har blitt oppnådd innen laserbekjempelsessystemer, men slike våpen er fremdeles langt fra praktisk bruk. Forskere og designere trenger bare å løse en rekke viktige problemer som forhindrer at laservåpen kommer inn i hæren. I mellomtiden har det i vårt land blitt opprettet flere prosjekter med lasersystemer, som, noe som ligner på våpen, allerede brukes i praksis.
På begynnelsen av nittitallet begynte Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research (SSC RF TRINITI) forskningsarbeid med sikte på å lage et lovende teknologisk kompleks basert på en laser. Det ble antatt at det mobile laserteknologiske komplekset (MLTK) raskt kunne leveres til ønsket sted, distribueres og forberedes for arbeid, hvoretter det ville kunne kutte forskjellige gjenstander og strukturer. Et slikt system, som oppfunnet av forfatterne av prosjektet, kan brukes til å løse et bredt spekter av problemer som ulike virksomheter står overfor. Først og fremst skulle MLTK -kompleksene brukes til å eliminere forskjellige ulykker, etc. virker.
På slutten av nittitallet fullførte SSC RF TRINITY arbeidet med de to første prosjektene. I MLTK-5 og MLTK-50-prosjektene ble noen generelle ideer og utviklinger brukt, men disse kompleksene var forskjellige i en rekke parametere. Hovedforskjellen var i laserens type og kraft. Laseren til MLTK-5-komplekset utviklet en effekt på 5 kilowatt, MLTK-50-50 kW. De to første mobile laserteknologiske kompleksene brukte lasere av forskjellige systemer. Et mindre kraftig kompleks var utstyrt med en kontinuerlig gasslaser (arbeidsmediet er en blanding av karbondioksid, neon og helium) av en lukket krets pumpet av en selvbærende utslipp. MLTK-50-komplekset mottok på sin side en repetitivt pulserende elektronstråle-kontrollert laser ved bruk av en blanding av luft og karbondioksid som arbeidsmedium.
Mobilt laserteknologisk kompleks "MLTK-50"
Feltprøver av MLTK-50 på et brennestativ for fjernskjæring av metallkonstruksjoner
Mobilt laserkompleks MLTK-5 ble laget i form av flere enheter installert på en semitrailer (totalvekt ca 11 tonn) og egnet for relativt enkel transport til bruksstedet. Om nødvendig kan komponentene i komplekset raskt leveres til riktig sted og forberedes for arbeid. Servicepersonell på 2-3 personer kan forberede installasjonen for drift på halvannen til to timer. Mulighetene til MLTK-5 tillater generering av laserstråling med en effekt på 0,5 til 5 kW med en bølgelengde på 10,6 mikron. Forbruker omtrent 150 kW elektrisitet (380 V, 50 Hz), kan MLTK-5-komplekset påvirke gjenstander i en avstand på omtrent 30 meter. Den tillatte tiden for kontinuerlig laseroperasjon når 8-10 timer.
Hovedoppgaven til MLTK-5-komplekset er fjernskjæring og sveising av forskjellige strukturer. Kraften til laseren som brukes, gjør det mulig å utøve en destruktiv effekt på forskjellige objekter i en avstand på flere titalls meter. Imidlertid har studier vist at MLTK-5 og lignende systemer kan brukes til å utføre andre oppgaver. Dermed er muligheten for å rengjøre overflater fra forskjellige forurensninger undersøkt: teknologiske avsetninger, maling, etc. ved hjelp av den såkalte. laser peeling. Den samme teknologien gjør det mulig å rense vannoverflaten fra oljefilmen. Dermed er det faktiske utvalget av oppgaver som kan løses ved hjelp av mobile lasersystemer mye bredere enn det kan virke ved første øyekast.
Utviklingen av MLTK-50-komplekset ble utført av Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research i samarbeid med Gazprom. Hovedoppgaven i utviklingen av dette prosjektet var opprettelsen av et mobilt laserkompleks som er i stand til å kutte metall- og armerte betongkonstruksjoner. En teknikk som er i stand til å kutte en rekke strukturer på avstand fra dem ble foreslått for bruk i nødoperasjoner på gass- eller oljebrønner.
Grunnlaget for MLTK-50-oppsettet var en repetitivt pulserende elektronstråle-kontrollert laser, som bruker en gassblanding som arbeidsmedium. Blandingen består av atmosfærisk luft med en 5% tilsetning av karbondioksid. Gassblandingen pumpes gjennom arbeidskammeret med en hastighet på ca. 8 kg per sekund. I dette tilfellet utvikler gassstrømmen en hastighet på opptil 50 m / s. For å pumpe gassblandingen med en slik hastighet, var det nødvendig å lage en pumpe basert på en seriell flymotor. Gasturbinenheten er plassert på en slik måte at laserens arbeidskammer er i luftinntaket. En 50 kilowatt laser og tilhørende utstyr ble plassert på to semitrailere. Den første er basen for selve laseren og teleskopet til stråleveiledningssystemet. Den andre semitraileren bærer på sin side pumpesystemet og en rekke andre hjelpekomponenter i komplekset. Totalvekten til de to semitrailerne i MLTK-50-komplekset nærmer seg 50 tonn. Det mobile komplekset kan transporteres med jernbane i spesielle containere.
Ved ankomst til arbeidsstedet kan servicepersonalet til tre personer forberede MLTK-50-komplekset for arbeid innen få timer. Under drift krever installasjonen en strømforsyning på ca 750 kW. 50 kW laserstrålen kan fokuseres i en avstand på 20 til 80 meter fra komplekset. Laseren i komplekset kan fungere kontinuerlig i ikke mer enn 10 minutter, hvoretter en 20-minutters pause er nødvendig. I denne modusen kan installasjonen kutte metall- og armert betongkonstruksjoner og utføre den tildelte oppgaven. Gazprom har mottatt flere sett med MLTK-50-systemet.
Det neste mobile laserteknologiske komplekset ble opprettet av hensyn til det statlige selskapet "Rosatom". MLTK-2-enheten ble utviklet ikke bare for fjernskjæring av forskjellige strukturer, men også for overflate-dekontaminering. MLTK-2-komplekset består av to moduler som måler 2x2x2 meter, som til sammen ikke veier mer enn 2 tonn. Fiberlaseren på 2 kW som brukes i dette komplekset kan kutte metaldeler opptil 20 mm tykke i en avstand på omtrent 6 meter fra det optiske utgangshodet. Det er mulig å bære sistnevnte i en avstand på flere titalls meter fra kompleksets hovedmoduler.
Blokkdiagram av laserteknologiske komplekset MLTK-20
Mobilkomplekset MLTK-2 brukes ikke bare av Rosatom, men også av State Research Center i Russian Federation TRINITY. Produsenten, etter å ha modifisert det opprinnelige komplekset, opprettet en seksjon for kommersiell metallskjæring. På forespørsel fra kunden kan den nye installasjonen kutte plater av jernholdige eller ikke-jernholdige metaller som ikke er mer enn 14 mm tykke.
MLTK-3-systemet ble en videreutvikling av modulære mobile lasersystemer. Den inkluderer tre strålekilder med en effekt på 1 kW samtidig. Hver av disse strålekildene har sitt eget kjølesystem. Den genererte strålingen fra de tre kildene overføres via fiberoptiske kabler til stråleformings- og posisjoneringssystemet. Denne blokken er ansvarlig for å kombinere flere stråler til en og rette den mot ønsket objekt. Et karakteristisk trekk ved MLTK-3-komplekset er arkitekturen. Den er delt inn i syv moduler som hver ikke veier mer enn 100 kg. Dette letter transport og bruk av hele komplekset.
Det siste mobile laserkomplekset som ble opprettet ved Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research er MLTK-20, utviklet etter ordre fra Gazprom. Arkitekturen ligner MLTK-3 beskrevet ovenfor. MLTK-20 består av fire 2x2x2 meter containere som veier omtrent to tonn hver. Tre av fire enheter er utstyrt med ytterbiumfiberlasere med justerbar effekt (fra 0,5 til 8 kW) og deres kjølesystemer. Disse tre blokkene er koblet til den fjerde ved hjelp av en fiberoptisk bane. Den fjerde blokken huser det formende teleskopet, bjelkeledningssystemene og operatørens arbeidsstasjon.
Laserteknologisk kompleks MLTK-2
Det tar ikke mer enn en halv time å distribuere MLTK-20-komplekset etter levering til arbeidsstedet. I løpet av denne tiden må servicepersonell koble til alle kabler og starte utstyret. Fiberoptiske kabler som brukes i MLTK-20-komplekset gjør det mulig å plassere blokker med strålekilder i en avstand på opptil 90 meter fra blokken med det formende teleskopet. Teleskopet er i stand til å fokusere en laserstråle på avstander fra 20 til 70 meter. Med maksimal effekt er MLTK-20-komplekset i stand til å kutte metallkonstruksjoner med en tykkelse på mer enn 50 mm. Avhengig av tykkelsen på metallet som skal kuttes, kan skjærehastigheten nå to meter i timen. Den modulære arkitekturen gjør at MLTK-20-komplekset kan brukes i forskjellige konfigurasjoner. Enkelte oppgaver kan utføres med en enhet med en strålingskilde og en med et formningsteleskop. I tillegg er det mulig å øke effekten på grunn av bruk av ekstra enheter med laserutstyr.
I 2011 viste MLTK-20-komplekset sine "ferdigheter" flere ganger. I mai ble en ny laserinstallasjon testet på Dosang treningssenter (Astrakhan -regionen), eid av Gazprom. Testprogrammet inkluderte fjernskilleskjæring av gassbeslag med en veggtykkelse på 50 mm. Fra en avstand på 40 meter kuttet laserkomplekset vellykket røret til en konvensjonell brønn. I tillegg viste disse testene muligheten for å operere laserkomplekset etter transport over lange avstander.
MLTK-20. Laserenheter 1, 2, 3
Blokk 4. Dannende teleskop
I juli 2011 ble MLTK-20-komplekset testet i en ekte reparasjonsoperasjon. Det ble besluttet å sende installasjonen til Yamalo-Nenets autonome Okrug, hvor det skjedde en ulykke ved brønn nr. 506 i gassfeltet West Tarkosalinskoye. Etter en sti over 4000 kilometer lang ble laserkomplekset montert nær nødbrønnen og begynte snart arbeidet. For å fortsette arbeidet med å eliminere ulykken, var det nødvendig å demontere metallkonstruksjoner med en totalvekt på omtrent 240 tonn, noe som forhindret gassarbeiderne i å jobbe med standardutstyr. Den kraftige termiske strålingen fra gassbrenneren gjorde det umulig å installere formningsteleskopet i anbefalt avstand på ikke mer enn 50 meter fra de skadede konstruksjonene. Av denne grunn ble hovedarbeidet utført fra en avstand på 70 meter. På 30 timer skar MLTK-20-komplekset gjennom alle nødvendige strukturer, hvoretter brannen begynte å bli slukket.
Som du kan se, har mobile laserteknologiske komplekser av MLTK -familien, utviklet av Troitsk Institute for Innovative and Fusion Research, tydelig vist sin effektivitet, og de gjorde dette ikke bare under testing, men også i reelt arbeid for å eliminere brannen i en gassbrønn. Det skal bemerkes at MLTK -kompleksene er rent sivile utviklinger, ikke beregnet på militær bruk. Kraften til disse systemene er utilstrekkelig for å raskt treffe mål på stor avstand, noe som imidlertid nesten ikke har noen effekt på effektiviteten når de utfører oppgavene de er designet for. Kanskje utviklingen på disse prosjektene i fremtiden vil bli brukt til å lage kamplasere, men i sin nåværende form har systemene til MLTK -familien et rent fredelig formål.
Gassbeslag etter separasjon laserskjæring (veggtykkelse 50 mm)
Teleskop enhet forlenget i en avstand på 50 meter fra objektet
Fortsettelse med laserskjæring etter at blokkeringen er trukket fra hverandre
Laserskåret ribbe på boretårnet
Skjæret godt tutflens
