Техника - молодёжи 1995-12, страница 20

©гласно роману А. Н. Толстого, II кстати, бывшего в 1914 — 1916 гг.

военным корреспондентом "Русских ведомостей", источником света в гиперболоиде инженера Гарина служили некие пирамидки, изготовленные из пиротехнического состава. Изобретатель поджигал их спичкой, после чего регулировал всесжигающий луч. В отличие от него герои современных фантастических боевиков орудуют бластерами - мгновенно включающимися лазерными пистолетами. Однако авторы этих произведений, видно, и не догадывались, что подобное оружие уже создано в Военно-инженерной академии имени Ф.Э.Дзержинского...

В 70-е годы во многих странах, а прежде всего в СССР и США, приступили к разработкам мощных лазерных установок — помимо мирного, и военного назначения. Довольно громоздкие, они были оснащены солидными комплексами обеспечивающих систем, сложнейшей регистрирующей и измерительной аппаратурой. Между тем тогдашняя обстановка требовала создания и малогабаритных устройств. Например, в космосе появились так называемые "спутники-инспекторы", коим следовало приближаться к объектам "вероятного противника", чтобы досконально обследовать их. Подобных нежеланных "гостей" надо было обезвредить. Да и космонавтам, несущим вахту на военных станциях, не мешало обзавестись личным оружием. Обычное тут не годилось, хотя бы потому, что возникающая отдача способна повлиять на положение в пространстве стреляющего. Другое дело — лазер. В безвоздушном пространстве его излучение могло бы поражать чувствительные элементы оптико-электронной разведывательной аппаратуры, прошивать скафандры атакующих. Ну, а на Земле — временно ослеплять противника и вызывать ожоги на открытых участках его тела.

В СССР работы над лазерным индивидуальным оружием вели под руководством начальника одной из кафедр академии, заслуженного деятеля науки и техники, доктора технических наук, профессора, генерал-майора B.C. Сулаквелидзе. Теоретическими и экспериментальными исследованиями поражающего действия и отра

боткой элементов лазерного пистолета занимался один из авторов этих строк. Конструкцию будущего оружия отрабатывал научный сотрудник А.В. Симонов, в испытаниях участвовал адъюнкт В.В. Горев.

На первом этапе мы установили, что для вывода из строя чувствительных элементов оптических систем и ослепления неприятеля подходит и не слишком высокая энергия излучения — достаточно 1 — 10 Дж. Это объясняется тем, что глаз и оптика фокусируют его, увеличивая плотность в сотни и тысячи раз.

Как известно, любой лазер состоит из активной среды, источника накачки и резонатора. Так вот, в качестве среды мы сначала выбрали кристалл иттриево-алю-миниевого граната, генерирующий луч в инфракрасном диапазоне при сравнительно низкой мощности накачки. Напыленные на его торцы зеркала служили резонатором. Для оптической накачки применили малогабаритную газоразрядную лампу-вспышку, подобную тем, которыми пользуются фоторепортеры, но с гораздо большей энергией излучения. Поскольку даже самый компактный источник электропитания весил 3 — 5 кг, его пришлось разместить отдельно от пистолета.

Одновременно мы занимались поисками новых активных сред. Например, конструкторы предпочитали волоконно-опти-ческие элементы — в них, как и в иттрие-во-алюминиевом гранате, излучение инициировали ионы неодима. Благодаря тому, что диаметр такой "нити" составлял примерно 30 мкм, а поверхность собранного из ее отрезков (от 300 до 1000 шт.) жгута была большой, порог генерации (наименьшая энергия накачки) снижался, к тому же становились ненужными резонаторы.

В ходе исследований мы установили энергетические и пространственные характеристики разных кристаллов и активного волокна с разной длиной жгутов, изучили особенности их работы в импульсном одиночном, частотном и непрерывном режимах. Как и ожидалось, порог генерации был самым низким у волокон — примерно 10 Дж в 6-метровом жгуте из 400 "нитей". Его и проще охлаждать — сказывается большое отношение поверхностй к

объему. Для получения энергии излучения в 1 — 5 Дж длина жгута должна составлять 4—10 м при диаметре 1,5 3 мм. Однако у активного волокна был один, но весьма существенный недостаток: расходимость излучения увеличивалась почти до 2» 10 ¹ радиан, что снижало дальность действия оружия до нескольких метров или же требовало оснащения его дополнительными фокусирующими насадками либо использования новых физических эффектов в волокне, связанных с обращением волнового фронта.

Тем временем наши работы настолько заинтересовали другие организации, что киностудия Министерства обороны сняла в научно-исследовательской лаборатории академии учебный фильм "Опасный луч", в котором было показано, чего мы добились.

На втором этапе мы занялись разработкой лазерного пистолета, по весу и размерам не отличавшегося бы от армейского огнестрельного. Для этого понадобился малогабаритный источник оптической накачки, размещаемый, как, скажем, обойма с патронами. В качестве его мы решили применить одноразовые пиротехнические

лампы-вспышки, заполненные кислородом и металлом в виде фольги или порошка. Подожженный электрической искрой, он сгорит за 5 10 мс при температуре порядка 5 тыс. градусов К. (Как тут не вспомнить о пирамидках Гарина!) Разумеется, всем компонентам следовало быть нетоксичными и не подверженными самопроизвольному детонированию. Хотя "блиц" был в принципе обычным, его "отдачу", энергию накачки, предстояло увеличить в 5 — 10 раз. Среди предложенных вариантов выбрали такой — с циркониевой фольгой вместо общепринятого магния, что в 3 раза повысило удельную световую энергию, с добавками солей металла, которые позволили "подогнать" излучение лампы к спектру поглощения активного элемента.

Следует отметить, что все экспериментальные работы производились нашими руками. Первые самодельные лампы были в виде колбочки диаметром 1 см, внутри находилась вольфрамо-рениевая нить, покрытая горючей пастой для поджига пиротехнической смеси (цирконий в кислороде). На саму колбу навивался жгут активного волокна в плотной упаковке. В более поздних конструкциях применили полостные Пиротехнические лампы с внешней и внутренней навивкой волокна, что повышало эффективность накачки.

Итак, в нашей академии были получены важные результаты исследований, на од-

18