So'nggi yillarda turli mamlakatlarda jangovar lazerlarni yaratish bo'yicha faol ishlar olib borilmoqda. Bu sinfning istiqbolli quroli yuqori ko'rsatkichlarga ega bo'lishi kutilmoqda va kelajakda qurolli to'qnashuvlarga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Lazerli jangovar tizimlar sohasida ba'zi yutuqlarga erishildi, ammo bunday qurollar hali ham amaliy qo'llanilishidan uzoq. Olimlar va dizaynerlar faqat lazer qurollarining armiyaga kirishiga to'sqinlik qiladigan bir qancha muhim muammolarni hal qilishlari kerak. Shu bilan birga, bizning mamlakatimizda qurolga o'xshash, lazer tizimlarining bir nechta loyihalari yaratilgan bo'lib, ular amalda qo'llanilmoqda.
To'qsoninchi yillarning boshlarida Troitsk innovatsion va termoyadroviy tadqiqotlar instituti (SSC RF TRINITI) lazer asosida istiqbolli texnologik kompleksni yaratishga qaratilgan tadqiqot ishlarini boshladi. Mobil lazerli texnologik majmuani (MLTK) tezda kerakli joyga etkazib berish, ishga joylashtirish va ishga tayyorlash mumkin, deb taxmin qilingan edi, shundan so'ng u turli xil ob'ektlar va tuzilmalarni kesishi mumkin edi. Loyiha mualliflari o'ylab topgan bunday tizim, turli korxonalar duch keladigan keng ko'lamli muammolarni hal qilish uchun ishlatilishi mumkin edi. Birinchidan, MLTK komplekslari turli baxtsiz hodisalarni va boshqalarni yo'q qilish uchun ishlatilishi kerak edi. ishlaydi.
90 -yillarning oxiriga kelib, SSC RF TRINITY dastlabki ikkita loyiha bo'yicha ishlarni yakunladi. MLTK-5 va MLTK-50 loyihalarida ba'zi umumiy g'oyalar va ishlanmalar ishlatilgan, biroq bu komplekslar bir qator parametrlari bilan farq qilgan. Ularning asosiy farqi lazerning turi va kuchida edi. MLTK-5 kompleksining lazeri 5 kilovatt, MLTK-50-50 kVt quvvatga ega. Dastlabki ikkita mobil lazerli texnologik majmuada har xil tizimli lazerlar ishlatilgan. Kamroq quvvatli kompleks uzluksiz gaz lazeri bilan jihozlangan edi (ishchi muhit karbonat angidrid, neon va geliy aralashmasidan iborat), o'z-o'zidan oqadigan nasos bilan yopilgan. MLTK-50 majmuasi, o'z navbatida, ishchi vosita sifatida havo va karbonat angidrid aralashmasidan foydalangan holda, elektron-nurli boshqariladigan takrorlanuvchi impulsli lazerni oldi.
"MLTK-50" mobil lazerli texnologik majmuasi
Metall konstruktsiyalarni masofadan kesish uchun otish stendida MLTK-50 dala sinovlari
MLTK-5 mobil lazerli kompleksi yarim tirkamali (umumiy og'irligi 11 tonnaga yaqin) avtoulovga o'rnatilgan va ishlatilgan joyga nisbatan oddiy tashish uchun mos bo'lgan bir nechta birliklar shaklida ishlab chiqarilgan. Agar kerak bo'lsa, kompleksning tarkibiy qismlari tezda kerakli joyga etkazilishi va ishga tayyorlanishi mumkin. 2-3 kishidan iborat xizmat ko'rsatuvchi xodimlar o'rnatishni bir yarim soatdan ikki soatgacha ishga tayyorlashlari mumkin. MLTK-5 ning imkoniyatlari to'lqin uzunligi 10,6 mikron bo'lgan 0,5 dan 5 kVtagacha lazer nurlanishini ishlab chiqarishga imkon beradi. Taxminan 150 kVt elektr energiyasini (380 V, 50 Gts) iste'mol qiladigan MLTK-5 kompleksi taxminan 30 metr masofadagi ob'ektlarga ta'sir qilishi mumkin. Uzluksiz lazer bilan ishlashning ruxsat etilgan vaqti 8-10 soatga etadi.
MLTK-5 kompleksining asosiy vazifasi-har xil konstruksiyalarni masofadan kesish va payvandlash. Amaldagi lazerning kuchi bir necha o'n metrli masofadagi har xil narsalarga halokatli ta'sir ko'rsatishga imkon beradi. Biroq, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, MLTK-5 va shunga o'xshash tizimlar boshqa vazifalarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin. Shunday qilib, sirtlarni har xil ifloslantiruvchi moddalardan tozalash imkoniyati o'rganildi: texnologik birikmalar, bo'yoq va boshqalar. deb nomlangan. lazerli peeling. Xuddi shu texnologiya suv qatlamini yog 'plyonkasidan tozalash imkonini beradi. Shunday qilib, mobil lazer tizimlari yordamida hal qilinishi mumkin bo'lgan vazifalar doirasi bir qarashda ko'rinadiganidan ancha kengroq.
MLTK-50 kompleksini ishlab chiqish Troitsk innovatsion va termoyadroviy tadqiqotlar instituti "Gazprom" bilan hamkorlikda amalga oshirildi. Ushbu loyihani ishlab chiqishda asosiy vazifa metall va temir -beton konstruksiyalarni kesishga qodir mobil lazer kompleksini yaratish edi. Gaz yoki neft quduqlarini favqulodda operatsiya qilishda ulardan uzoqroqda turli xil konstruktsiyalarni kesishga qodir texnika taklif qilingan.
MLTK-50-ni o'rnatish uchun gaz aralashmasini ishlaydigan vosita sifatida ishlatadigan, takrorlanuvchi impulsli elektron-nurli boshqariladigan lazer asos bo'ldi. Aralash 5% karbonat angidrid qo'shilgan atmosfera havosidan iborat. Gaz aralashmasi ish kamerasi orqali sekundiga taxminan 8 kg tezlikda pompalanadi. Bunday holda, gaz oqimi 50 m / s gacha tezlikni rivojlantiradi. Gaz aralashmasini shunday tezlikda pompalamoq uchun ketma -ket samolyot dvigateliga asoslangan nasos yaratish kerak edi. Gaz turbinasi bloki shunday joylashadiki, lazerning ish kamerasi uning havo qabul qilgichida bo'ladi. 50 kVt quvvatga ega lazer va tegishli uskunalar ikkita yarim tirkamali tirkamalarga joylashtirildi. Birinchisi, lazerning o'zi uchun tayanch va nurni boshqarish tizimining teleskopi. Ikkinchi yarim tirkama, o'z navbatida, nasos tizimi va majmuaning boshqa bir qancha yordamchi komponentlarini tashiydi. MLTK-50 kompleksining ikkita yarim romorklarining umumiy og'irligi 50 tonnaga yaqinlashmoqda. Ko'chma majmuani temir yo'l orqali maxsus konteynerlarda tashish mumkin.
Ish joyiga etib kelganida, uch kishidan iborat xizmat ko'rsatuvchi xodimlar MLTK-50 kompleksini bir necha soat ichida ishga tayyorlashlari mumkin. Ish paytida o'rnatish uchun taxminan 750 kVt quvvat manbai kerak. 50 kVt quvvatli lazer nurlari majmuadan 20-80 metr masofada yo'naltirilishi mumkin. Kompleks lazeri 10 daqiqadan ko'p bo'lmagan uzluksiz ishlashi mumkin, shundan so'ng 20 daqiqali tanaffus talab qilinadi. Ushbu rejimda o'rnatish metall va temir -beton konstruktsiyalarni kesib, belgilangan vazifani bajarishi mumkin. Gazprom MLTK-50 tizimining bir nechta to'plamini oldi.
Navbatdagi mobil lazer texnologik kompleksi "Rosatom" davlat korporatsiyasi manfaatlari uchun yaratilgan. MLTK-2 qurilmasi nafaqat turli konstruktsiyalarni masofadan kesish uchun, balki sirtni zararsizlantirish uchun ham ishlab chiqilgan. MLTK-2 majmuasi 2x2x2 metrli ikkita moduldan iborat bo'lib, ularning og'irligi 2 tonnadan oshmaydi. Ushbu majmuada ishlatiladigan 2 kVt tolali lazer chiqishi optik boshidan taxminan 6 metr masofada qalinligi 20 mm gacha bo'lgan metall qismlarni kesishi mumkin. Ikkinchisini kompleksning asosiy modullaridan bir necha o'nlab metr masofada olib o'tish mumkin.
MLTK-20 lazer texnologik kompleksining blok-sxemasi
MLTK-2 mobil majmuasidan nafaqat Rosatom, balki Rossiya Federatsiyasi TRINITY Davlat tadqiqot markazi ham foydalanadi. Ishlab chiqaruvchi asl majmuani o'zgartirib, tijorat metall kesish bo'limini yaratdi. Buyurtmachining iltimosiga binoan, yangi o'rnatish qalinligi 14 mm dan oshmaydigan qora yoki rangli metallarning varaqlarini kesishga qodir.
MLTK-3 tizimi modulli mobil lazer tizimlarining keyingi rivojlanishiga aylandi. U bir vaqtning o'zida 1 kVt quvvatga ega uchta nurlanish manbasini o'z ichiga oladi. Bu nurlanish manbalarining har biri o'z sovutish tizimiga ega. Uch manbadan hosil bo'lgan nurlanish optik tolali kabellar orqali nurni shakllantirish va joylashtirish tizimiga uzatiladi. Bu blok bir nechta nurlarni birlashtirib, kerakli ob'ektga yo'naltirish uchun javobgardir. MLTK-3 kompleksining o'ziga xos xususiyati uning arxitekturasidir. U har birining vazni 100 kg dan oshmaydigan etti modulga bo'lingan. Bu butun majmuani tashish va ishlatishni osonlashtiradi.
Troitsk innovatsion va termoyadroviy tadqiqotlar institutida yaratilgan eng yangi mobil lazer kompleksi-Gazprom buyurtmasi bo'yicha ishlab chiqilgan MLTK-20. Uning arxitekturasi yuqorida tasvirlangan MLTK-3 ga o'xshaydi. MLTK-20 har biri taxminan ikki tonnalik 2x2x2 metrli to'rtta konteynerdan iborat. To'rt birlikdan uchtasi sozlanishi quvvatli (0,5 dan 8 kVtgacha) itterbiyum tolali lazerlar va ularning sovutish tizimlari bilan jihozlangan. Bu uchta blok to'rtinchi blokga optik tolali yo'l yordamida ulangan. To'rtinchi blokda teleskop, nurni boshqarish tizimlari va operatorning ish stantsiyasi joylashgan.
MLTK-2 lazerli texnologik kompleksi
Ish joyiga etkazib berilgandan so'ng MLTK-20 kompleksini joylashtirishga yarim soatdan ko'p bo'lmagan vaqt ketadi. Bu vaqt ichida xizmat ko'rsatuvchi xodimlar barcha kabellarni ulashlari va uskunani ishga tushirishlari kerak. MLTK-20 majmuasida ishlatiladigan optik tolali kabellar nurlanish manbalari bo'lgan bloklarni shakllantiruvchi teleskop yordamida blokdan 90 metrgacha masofada joylashtirish imkonini beradi. Teleskop 20 dan 70 metrgacha bo'lgan masofaga lazer nurini qaratishga qodir. Maksimal quvvat bilan MLTK-20 majmuasi qalinligi 50 mm dan ortiq metall konstruksiyalarni kesishga qodir. Kesilgan metallning qalinligiga qarab, kesish tezligi soatiga ikki metrga yetishi mumkin. Modulli arxitektura MLTK-20 kompleksini turli konfiguratsiyalarda ishlatishga imkon beradi. Muayyan vazifalarni radiatsiya manbai bo'lgan bitta birlik va shakllantiruvchi teleskop yordamida bajarish mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, lazer uskunalari bilan qo'shimcha birliklardan foydalanish hisobiga quvvatni oshirish mumkin.
2011 yilda MLTK-20 kompleksi bir necha bor o'z "mahoratini" namoyish etdi. Shunday qilib, may oyida "Gazprom" kompaniyasiga tegishli "Dosang" o'quv markazida (Astraxan viloyati) yangi lazerli o'rnatish sinovdan o'tkazildi. Sinov dasturi devor qalinligi 50 mm bo'lgan gaz armaturalarini masofadan ajratishni o'z ichiga oladi. 40 metr masofadan lazer kompleksi an'anaviy quduq quvurini muvaffaqiyatli kesib tashladi. Bundan tashqari, ushbu testlar uzoq masofalarga tashilganidan keyin lazer kompleksini ishlatish imkoniyatini ko'rsatdi.
MLTK-20. 1, 2, 3 lazer birliklari
Blok 4. Teleskopni shakllantirish
2011 yil iyul oyida MLTK-20 kompleksi haqiqiy ta'mirlash ishlarida sinovdan o'tkazildi. O'rnatishni Yamalo-Nenets avtonom okrugiga yuborishga qaror qilindi, u erda G'arbiy Tarkosalinskoy gaz konining 506-sonli qudug'ida avariya yuz berdi. Uzunligi 4000 kilometrdan oshgan yo'ldan so'ng, lazer kompleksi avariya qudug'i yoniga o'rnatildi va tez orada o'z ishini boshladi. Baxtsiz hodisani bartaraf etish bo'yicha ishlarni davom ettirish uchun umumiy og'irligi 240 tonnaga yaqin bo'lgan metall konstruksiyalarni demontaj qilish kerak edi, bu gaz ishchilarining standart uskunalar yordamida ishlashiga to'sqinlik qildi. Gaz mash'alasining kuchli termal nurlanishi shakllantiruvchi teleskopni shikastlangan tuzilmalardan 50 metrdan oshmagan masofada o'rnatishni imkonsiz qildi. Shu sababli 70 metr masofadan asosiy ish olib borildi. 30 soat ichida MLTK-20 kompleksi barcha kerakli tuzilmalarni kesib o'tdi, shundan so'ng yong'in o'chirila boshladi.
Ko'rib turganingizdek, Troitsk innovatsion va termoyadroviy tadqiqotlar instituti tomonidan ishlab chiqilgan MLTK oilasining mobil lazerli texnologik komplekslari o'z samaradorligini yaqqol ko'rsatdi va ular buni nafaqat sinov paytida, balki yong'inni o'chirish bo'yicha haqiqiy ishda ham qilishdi. gaz qudug'i. Shuni ta'kidlash kerakki, MLTK majmualari faqat fuqarolik ishlanmalari bo'lib, harbiy maqsadlarda ishlatilmasligi kerak. Ushbu tizimlarning kuchi nishonlarni juda uzoq masofalarga tez urish uchun etarli emas, lekin ular o'z vazifalarini bajarishdagi samaradorligiga deyarli ta'sir qilmaydi. Ehtimol, kelajakda ushbu loyihalardagi o'zgarishlar jangovar lazerlarni yaratish uchun ishlatiladi, lekin hozirgi shaklda MLTK oilasining tizimlari faqat tinch maqsadga ega.
Gaz armaturalari ajratilgandan keyin lazer bilan kesiladi (devor qalinligi 50 mm)
Teleskop qurilmasi ob'ektdan 50 metr masofada uzaytirildi
Tiqilib qolishdan keyin lazerli kesishni davom ettirish
Derrikning lazer kesilgan qovurg'asi
Yaxshi qirqilgan flanes
