«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

Прочитано: 55%

         Часть энергии отразится в рубин, дойдет до непрозрачного зеркала, отразится от него и, вновь усиливаясь в активном теле, дойдет до полупрозрачного зеркала, давая новый луч. Но из всего спектра частот внешнего источника лишь одна усиливается активным телом. Например, у рубинового лазера эта частота соответствует красному цвету. Так работают все твердотельные ОКГ.
         Энергия, развиваемая лазерами, может быть огромна. Например, при мощности рубинового лазера 10 кВт, работающего на длине волны 0,7 мкм, плотность энергии в середине пучка достигает 10Е12 Вт/см2. Для сравнения можно напомнить, что на поверхности Солнца плотность излучаемой энергии не превышает 10Е4 Вт/см2. Таким образом, теоретически ОКГ, по сравнению с Солнцем, может создавать в 100 млн раз большие плотности излучаемой энергии. На практике же разогрев вещества с его последующим плавлением наступает при плотностях мощности излучения лазера около 10Е7 Вт/см2, а при 10Е8 - 10Е12 Вт/см2 - начинается процесс испарения вещества (рис. 3.23).

Рис. 3.23

         Но твердотельные ОКГ в отличие от химических лазеров сравнительно маломощны. Особенность последних, а именно их решено использовать в программе СОИ, состоит в том, что возбуждение происходит не на атомарном, а на молекулярном уровне. Уникальность этих лазеров в том, что система энергетических уровней, создаваемая в результате химических реакций, возбуждает сама себя (рис. 3.24).

Рис. 3.24

         Иногда для индуцирования и усиления излучения применяют и внешнюю энергию в виде света, электрического разряда или даже взрыва. Но во всех случаях первоначальное повышение энергетического уровня в таких лазерах происходит в результате химической реакции.
         Коэффициент полезного действия химических лазеров, т.е. отношение выходной энергии луча к подводимой энергии, достаточно высок и составляет для ОКГ, работающих в импульсном режиме, 15-20%. Так, лазер, использующий в качестве активного тела смесь газов дейтерия, фтора, двуокиси углерода и гелия, возбуждаемую искровым зарядом, показал КПД около 20% при излучении энергии 20 кДж. Эта энергия получена при сжигании одного литра компонентов смеси.
         Сложность создания химических лазеров состоит в том, что если реакция молекул прошла, то второй импульс возможен лишь после того, как камера, в которой происходила реакция, будет перезаряжена новой смесью. Поэтому ограничивающими факторами в химических ОКГ являются скорость смешивания молекул и скорость протекания реакции. Немаловажной является и проблема отвода избытка теплоты, образующейся в процессе реакции.
         Уникальное достоинство лазерного оружия - практически мгновенное достижение и поражение цели, в связи с чем она не имеет времени на выполнение маневров уклонения - давно привлекало американских военных. Так, еще в 1983 г. ВМС США провели серию испытаний по перехвату воздушных мишеней ВQМ-34А с помощью лазера на двуокиси углерода мощностью 400 кВт. Лазер, излучавший на волне 10,6 мкм, был установлен на борту самолета (рис. 3.25).

Рис. 3.25

         Мишени запускались с Тихоокеанского ракетного испытательного центра (Пойнт-Мугу, штат Калифорния) и на небольшой высоте в тридцати километрах от побережья имитировали атаку надводного корабля. Радиоуправляемый, почти полуторатонный беспилотный самолет BQM-34A выводился на цель по профилю противокорабельной ракеты с настильной траекторией полета над водной поверхностью. В одном испытании мишень была поражена, в других - получила повреждения.
         Эти и другие эксперименты с мощными лазерами позволили рассматривать их как потенциальное оружие для самолетов-бомбардировщиков нового поколения, разрабатываемых по программе "Стелтс", систем противовоздушной обороны, а также для применения в различных боевых наземных и космических комплексах в рамках программы "звездных войн".
         SBL - проект по созданию лазеров космического базирования видится американским ученым на основе хорошо изученных химических ОКГ. При этом учитываются относительная простота создания таких устройств, а также экономические и производственные преимущества модульной конструкции. (Так, соединение в один блок шести химических лазеров позволило в лабораторных условиях создать высокоэнергетический луч и продемонстрировать возможность использования этого принципа в системе ПРО). В качестве активного тела в таких лазерах предполагается использовать смесь газов водорода и фтора. Полагают, что такой лазер может быть смонтирован на орбитальной, полностью автономной космической платформе, способной поражать цели быстронастраиваемым лучом ИК-лазера большой мощности (длина волны 2,7-3 мкм). Лазерные БКС смогут поражать цели на значительном участке их полета: от высот 20-30 км (верхняя кромка облачности) и далее на всей траектории полета в космосе. Достоинством таких лазеров является и то, что они смогут обеспечивать в неполном режиме мощности интерактивную селекцию целей, уничтожая при этом простые ложные цели (например, баллоны) и определяя ранее описанными методами тепловые характеристики или изменение скорости полета более сложных ложных целей.
         Первый лазер на фтористом водороде был создан в 1964 г. Позже, в 1985 г., испустил первый луч химический ОКГ мегаваттной мощности на фтористом водороде, созданный по программе "Альфа". Именно он и явился базовой моделью будущего боевого лазера космического базирования.

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»