În ultimii ani, s-au desfășurat activități active în diferite țări pentru a crea lasere de luptă. Se așteaptă ca o armă promițătoare din această clasă să aibă performanțe ridicate și să aibă un impact serios asupra viitoarelor conflicte armate. Unele succese au fost obținute în domeniul sistemelor de luptă cu laser, dar astfel de arme sunt încă departe de a fi utilizate practic. Oamenii de știință și proiectanții trebuie să rezolve doar o serie de probleme importante care împiedică pătrunderea armelor cu laser în armată. Între timp, în țara noastră, au fost create mai multe proiecte de sisteme laser, care, fiind oarecum asemănătoare cu armele, sunt deja utilizate în practică.
La începutul anilor nouăzeci, Institutul Troitsk pentru cercetare inovatoare și fuzionară (SSC RF TRINITI) a început lucrările de cercetare care vizează crearea unui complex tehnologic promițător bazat pe un laser. S-a presupus că complexul tehnologic cu laser mobil (MLTK) ar putea fi livrat rapid în locul dorit, implementat și pregătit pentru lucru, după care ar putea tăia diverse obiecte și structuri. Un astfel de sistem, conceput de autorii proiectului, ar putea fi utilizat pentru a rezolva o gamă largă de probleme cu care se confruntă diverse întreprinderi. În primul rând, complexele MLTK trebuiau utilizate pentru a elimina diverse accidente etc. lucrări.
Până la sfârșitul anilor nouăzeci, SSC RF TRINITY a finalizat lucrările la primele două proiecte. În proiectele MLTK-5 și MLTK-50, s-au folosit câteva idei și dezvoltări generale, cu toate acestea, aceste complexe au diferit în mai mulți parametri. Principala lor diferență a fost în tipul și puterea laserului. Laserul complexului MLTK-5 a dezvoltat o putere de 5 kilowați, MLTK-50 - 50 kW. Primele două complexe tehnologice cu laser mobil au folosit lasere de diferite sisteme. Un complex mai puțin puternic a fost echipat cu un laser continuu cu gaz (mediul de lucru este un amestec de dioxid de carbon, neon și heliu) dintr-un circuit închis pompat de o descărcare auto-susținută. La rândul său, complexul MLTK-50 a primit un laser controlat cu fascicul de electroni cu impulsuri repetitive utilizând un amestec de aer și dioxid de carbon ca mediu de lucru.
Complex tehnologic cu laser mobil "MLTK-50"
Încercări de teren ale MLTK-50 la un stand de ardere pentru tăierea de la distanță a structurilor metalice
Complexul laser mobil MLTK-5 a fost realizat sub forma mai multor unități instalate pe o semiremorcă auto (greutatea totală de aproximativ 11 tone) și adecvat pentru transportul relativ simplu la locul de utilizare. Dacă este necesar, componentele complexului pot fi livrate rapid la locul potrivit și pregătite pentru lucru. Personalul de service de 2-3 persoane poate pregăti instalația pentru funcționare într-o oră și jumătate până la două ore. Capacitățile MLTK-5 permit generarea de radiații laser cu o putere de 0,5 până la 5 kW cu o lungime de undă de 10,6 microni. Consumând aproximativ 150 kW de energie electrică (380 V, 50 Hz), complexul MLTK-5 poate afecta obiectele la o distanță de aproximativ 30 de metri. Timpul permis de funcționare continuă a laserului ajunge la 8-10 ore.
Sarcina principală a complexului MLTK-5 este tăierea și sudarea de la distanță a diferitelor structuri. Puterea laserului folosit face posibilă exercitarea unui efect distructiv asupra diferitelor obiecte la o distanță de câteva zeci de metri. Cu toate acestea, studiile au arătat că MLTK-5 și sisteme similare pot fi utilizate pentru a îndeplini alte sarcini. Astfel, a fost investigată posibilitatea curățării suprafețelor de diverși contaminanți: depozite tehnologice, vopsea etc. folosind așa-numitul. peeling cu laser. Aceeași tehnologie permite curățarea suprafeței apei de pe pelicula de ulei. Astfel, gama reală de sarcini care pot fi rezolvate folosind sistemele laser mobile este mult mai largă decât ar putea părea la prima vedere.
Dezvoltarea complexului MLTK-50 a fost realizată de Institutul Troitsk pentru Cercetare Inovatoare și Fuziune în cooperare cu Gazprom. Sarcina principală în dezvoltarea acestui proiect a fost crearea unui complex laser mobil capabil să taie structuri din metal și beton armat. O tehnică capabilă să taie o varietate de structuri la distanță de acestea a fost propusă pentru a fi utilizată în operațiuni de urgență pe puțuri de gaz sau petrol.
Baza pentru configurarea MLTK-50 a fost un laser controlat cu fascicul de electroni cu impulsuri repetitive, care utilizează un amestec de gaze ca mediu de lucru. Amestecul este format din aer atmosferic cu un adaos de 5% de dioxid de carbon. Amestecul de gaze este pompat prin camera de lucru la o viteză de aproximativ 8 kg pe secundă. În acest caz, debitul de gaz dezvoltă o viteză de până la 50 m / s. Pentru a pompa amestecul de gaze la o astfel de viteză, a fost necesar să se creeze o pompă bazată pe un motor de aeronave de serie. Unitatea de turbină cu gaz este amplasată în așa fel încât camera de lucru a laserului să fie în admisia sa de aer. Un laser de 50 de kilowați și echipamentele asociate au fost plasate pe două semiremorci auto. Primul este baza laserului în sine și a telescopului sistemului de ghidare a fasciculului. La rândul său, a doua semiremorcă transportă sistemul de pompare și o serie de alte componente auxiliare ale complexului. Greutatea totală a celor două semiremorci ale complexului MLTK-50 se apropie de 50 de tone. Complexul mobil poate fi transportat pe calea ferată în containere speciale.
La sosirea la locul de muncă, personalul de service a trei persoane poate pregăti complexul MLTK-50 pentru lucru în câteva ore. În timpul funcționării, instalația necesită o sursă de alimentare de aproximativ 750 kW. Raza laser de 50 kW poate fi focalizată la o distanță de 20 până la 80 de metri de complex. Laserul complexului poate funcționa continuu timp de cel mult 10 minute, după care este necesară o pauză de 20 de minute. În acest mod, instalația poate tăia structuri din metal și beton armat, îndeplinind sarcina atribuită. Gazprom a primit mai multe seturi de sistem MLTK-50.
Următorul complex tehnologic cu laser mobil a fost creat în interesul corporației de stat „Rosatom”. Unitatea MLTK-2 a fost dezvoltată nu numai pentru tăierea de la distanță a diferitelor structuri, ci și pentru decontaminarea suprafeței. Complexul MLTK-2 este format din două module care măsoară 2x2x2 metri, care împreună cântăresc nu mai mult de 2 tone. Laserul cu fibră de 2 kW utilizat în acest complex poate tăia piese metalice cu o grosime de până la 20 mm la o distanță de aproximativ 6 metri de capul optic de ieșire. Este posibil să-l transportați pe acesta din urmă la o distanță de câteva zeci de metri de principalele module ale complexului.
Schema bloc a complexului tehnologic laser MLTK-20
Complexul mobil MLTK-2 este utilizat nu numai de Rosatom, ci și de Centrul de Cercetare de Stat al Federației Ruse TRINITY. Producătorul, după ce a modificat complexul original, a creat o secțiune pentru tăierea metalelor comerciale. La cererea clientului, noua instalație este capabilă să taie foi de metale feroase sau neferoase de cel mult 14 mm grosime.
Sistemul MLTK-3 a devenit o dezvoltare ulterioară a sistemelor laser modulare mobile. Acesta include trei surse de radiații cu o putere de 1 kW simultan. Fiecare dintre aceste surse de radiații are propriul sistem de răcire. Radiația generată de la cele trei surse este transmisă prin cabluri de fibră optică către sistemul de formare și poziționare a fasciculului. Acest bloc este responsabil pentru combinarea mai multor raze într-o singură și vizarea obiectului dorit. O trăsătură caracteristică a complexului MLTK-3 este arhitectura sa. Este împărțit în șapte module, fiecare cântărind nu mai mult de 100 kg. Acest lucru facilitează transportul și utilizarea întregului complex.
Cel mai recent complex laser mobil creat la Institutul Troitsk pentru Cercetare Inovatoare și Fuzionată este MLTK-20, dezvoltat la ordinul Gazprom. Arhitectura sa seamănă cu MLTK-3 descrisă mai sus. MLTK-20 este format din patru containere de 2x2x2 metri, cântărind aproximativ două tone fiecare. Trei din patru unități sunt echipate cu lasere din fibră de iterbiu cu putere reglabilă (de la 0,5 la 8 kW) și sistemele lor de răcire. Aceste trei blocuri sunt conectate la al patrulea folosind o cale de fibră optică. Al patrulea bloc găzduiește telescopul de formare, sistemele de ghidare a fasciculului și stația de lucru a operatorului.
Complex tehnologic laser MLTK-2
Nu este nevoie de mai mult de o jumătate de oră pentru a instala complexul MLTK-20 după livrare la locul de muncă. În acest timp, personalul de service trebuie să conecteze toate cablurile și să pornească echipamentul. Cablurile cu fibră optică utilizate în complexul MLTK-20 fac posibilă amplasarea blocurilor cu surse de radiații la o distanță de până la 90 de metri de bloc cu ajutorul telescopului de formare. Telescopul este capabil să focalizeze un fascicul laser la distanțe de la 20 la 70 de metri. La putere maximă, complexul MLTK-20 este capabil să taie structuri metalice cu o grosime mai mare de 50 mm. În funcție de grosimea metalului tăiat, viteza de tăiere poate ajunge la doi metri pe oră. Arhitectura modulară permite complexului MLTK-20 să fie utilizat în diverse configurații. Anumite sarcini pot fi efectuate cu o unitate cu o sursă de radiație și una cu un telescop de formare. În plus, este posibilă creșterea puterii datorită utilizării unităților suplimentare cu echipamente laser.
În 2011, complexul MLTK-20 și-a arătat „abilitățile” de mai multe ori. Astfel, în luna mai, a fost testată o nouă instalație laser la centrul de instruire Dosang (regiunea Astrakhan), deținut de Gazprom. Programul de testare a inclus tăierea separată de la distanță a armăturilor de gaz cu grosimea peretelui de 50 mm. De la o distanță de 40 de metri, complexul laser a tăiat cu succes conducta unui puț convențional. În plus, aceste teste au arătat posibilitatea operării complexului laser după transport pe distanțe mari.
MLTK-20. Unități laser 1, 2, 3
Blocul 4. Formarea telescopului
În iulie 2011, complexul MLTK-20 a fost testat într-o operațiune reală de reparații. S-a decis trimiterea instalației la Okrug Autonom Yamalo-Nenets, unde a avut loc un accident la puțul nr. 506 al zăcământului de gaz West Tarkosalinskoye. După o cale de peste 4000 de kilometri, complexul laser a fost montat în apropierea puțului de urgență și în curând și-a început activitatea. Pentru a continua lucrările de eliminare a accidentului, a fost necesară demontarea structurilor metalice cu o greutate totală de aproximativ 240 de tone, ceea ce a împiedicat lucrătorii din gaz să lucreze folosind echipamente standard. Radiația termică puternică de la torța cu gaz a făcut imposibilă instalarea telescopului de formare la o distanță recomandată de cel mult 50 de metri de structurile deteriorate. Din acest motiv, lucrarea principală a fost efectuată de la o distanță de 70 de metri. În 30 de ore, complexul MLTK-20 a tăiat toate structurile necesare, după care a început să se stingă focul.
După cum puteți vedea, complexele tehnologice mobile cu laser ale familiei MLTK, dezvoltate de Institutul Troitsk pentru Cercetare Inovatoare și Fuziune, și-au demonstrat în mod clar eficiența și au făcut acest lucru nu numai în timpul testării, ci și în munca reală de eliminare a incendiului din o fântână de gaz. Trebuie remarcat faptul că complexele MLTK sunt dezvoltări pur civile, nu destinate utilizării militare. Puterea acestor sisteme este insuficientă pentru a atinge rapid ținte la o distanță mare, care, cu toate acestea, nu are aproape niciun efect asupra eficacității lor în îndeplinirea sarcinilor pentru care sunt proiectate. Poate că evoluțiile acestor proiecte în viitor vor fi folosite pentru a crea lasere de luptă, dar în forma lor actuală, sistemele familiei MLTK au un scop pur pașnic.
Fitinguri de gaz după tăiere cu laser de separare (grosimea peretelui 50 mm)
Unitatea de telescop extinsă la o distanță de 50 de metri de obiect
Continuarea tăierii cu laser după separarea blocajului
Coasta tăiată cu laser a pistolului
Flanșă cu gura de forfecare
