| 0
- 13.08.2014 - 11:11
|
Когда-то в разделе уже обсуждалось, но те темы давно канули в Лету (если знаете, где в архивах остались, киньте ссылки). Конструкторская мысль и технологии не стоят на месте, потому я открываю новое обсуждение.     | | |||||||
| 1
- 13.08.2014 - 11:15
|
Немного истории: Боевые лазеры в воздухе: история и перспективы http://www.computerra.ru/51376/ Про советский комплекс 1К17 «Сжатие»  http://www.popmech.ru/weapon/11215-v...ompleksy/#full http://warweapons.ru/unikalnyiy-sove...zhatie-stilet/ http://russianarms.mybb.ru/viewtopic.php?id=1765 | | |||||||
| 2
- 13.08.2014 - 11:20
|
также были комплексы Комплекс «Стилет» (сдан в 1982 г. На вооружении по сей день). Задачей лазерного комплекса было обеспечение противодействия оптико-электронным системам наблюдения и управления оружием поля боя в жестких климатических и эксплуатационных условиях, предъявляемых к бронетехнике. За создание комплекса присуждены Ленинская и Государственная премии. Боевые характеристики комплекса и в настоящее время отвечают требованиям ведения оборонно-тактических операций. Комплекс находится на вооружении в войсках и по сей день.  В 1983 Сдан на вооружение комплекс «Сангвин», обеспечивающий противодействие оптико-электронным приборам воздушных целей.  | | |||||||
| 4
- 14.08.2014 - 09:56
|
Программа Терра / комплекс 5Н76 Терра-3 http://militaryrussia.ru/blog/topic-620.html | | |||||||
| 5
- 15.08.2014 - 14:00
|
Тогда уж и ПВО – Омега-2 упоминайте. До кучи. Тоже достаточно знаковая работа. А вы только нашу страну решили расписать? У буржуев тоже много чего было. Они начали с 60-х разрабатывать эту тему, примерно как и мы. В начала 70-х лазерные системы пилили Hughes Aircraft (системы формирования луча и наведения), потом, в 73-76 годах был стокиловаттный NACL (Navy ARPA Chemical Laser) от TRW, потом HELSTF (2-х мегаватник уже), потом MIRACL и прочая... А для чего вы вообще затеяли этот исторический экскурс? | | |||||||
| 7
- 15.08.2014 - 18:16
|  Ил 76 с лазерной указкой. http://tol-nabat.info/main/6703-sove...0-i-il-76.html | | |||||||
| 8
- 22.08.2014 - 14:47
|
Тема боевого лазерного оружия ранее рассматривалась лишь в проекции проекта ABL. У американцев все начиналось как проект ABL - боевая летающая лазерная установка (по-английски Airborne Laser или сокращенно ABL). Кратко суть состояла в том, что в самолете Боинг монтируют лазерную систему, основу которой составляет газодинамический боевой лазер, мощностью в 1 МВт, работающий в окне прозрачности земной атмосферы. Задача системы по проекту - уничтожение баллистических ракет в первые минуты при старте. «Почему именно в первые минуты? Дело в том, что, во-первых, баллистическую ракету легче всего обнаружить по факелу работающего двигателя, а он работает всего несколько минут. Во-вторых, в этот момент ее легче всего поразить, направив лазерный луч на тонкостенные баки ракеты, в которых содержится еще много топлива. Даже если оно не взорвется, а станет просто вытекать либо нарушится равномерность его выгорания (если ракета твердотопливная), то сработает система самоликвидации, и ракета сама себя уничтожит» [1] По проекту было заявлено расстояние, с которого боевой летающий лазер должен уничтожать ракету при старте, в 500-600 км. В общем, было ясно, что этого расстояния мало, чтобы уничтожать наши баллистические ракеты при старте. Однако и этих 600 км не удалось достигнуть. Насколько я помню, в реальности удалось уничтожить баллистическую ракету на расстоянии что-то около 300 км. Но там, не очень ясны были условия проведения испытаний. Еще немного по проекту ABL «Для переоборудования 22 января 2000 г. лайнер перелетел в Центр модификации самолетов 'Боинг - в Вичите (Wichita), шт. Канзас, и получил новое обозначение: prototype Attack Laser model 1-A (YAL-1A), а также новый номер 00-0001, означающий, что это - первый военный самолет США, закупленный в новом тысячелетии. … на борту YAL-1A должны быть установлены четыре лазерных установки различного назначения. Прежде всего, это его величество высокоэнергетический лазер (по-английски он называется High Energy Laser или сокращенно HEL; кстати, эта аббревиатура созвучна слову hell - ад) мощностью 1000000 Вт, который должен сбивать ракеты на расстоянии в полтысячи километров. Длина волны излучения HEL, равная 1,315 микрона, выбрана такой, чтобы энергия излучения как можно меньше поглощалась атмосферой. HEL состоит из 6 одинаковых энергетических модулей, каждый из которых весит чуть более 2 т, а также системы из 127 зеркал, линз и светофильтров. В модулях происходит сгорание специального химического топлива и образование мощного светового потока, который затем фокусируется с помощью оптики. Помимо HEL, на самолете предусмотрена сканирующая лазерная система (Active Ranger System или ARS), излучение которой имеет длину волны 11,15 микрона. Это ее излучатель расположен на верху фюзеляжа на пилоне. По сути, это лазерный локатор: он не только посылает луч, но и принимает его отражение от цели, выполняя таким образом ее непрерывное сопровождение. Функция третьего лазера (Track Illuminator Laser или TILL) заключается в точном прицеливании: как утверждается, с его помощью можно прицелиться непосредственно по бакам топлива и окислителя атакуемой ракеты. Чтобы обеспечить столь невероятную разрешающую способность, TILL работает на длине волны в 11 раз меньшей, чем ARS - 1,03 микрона. Наконец, четвертый лазер (Beacon Illuminator Laser или BILL) также посылает луч в сторону цели и принимает его отражение. При этом замеряется отклонение траектории луча от прямой линии, вызванное влиянием атмосферы. Лазеры BILL и TILL обладают мощностью излучения порядка 1000 Вт (для сравнения - известная всем лазерная указка выдает 0,001-0,005 Вт)». 1. AL-1A (YAL-1A) ABL http://www.airwar.ru/enc/other/yal1a.html#camo Прошлые же дискуссии сошлись в клинче по теме насколько реально доставить до цели мощность лазерного излучения достаточную для решения задачи – нанесение неприемлемого ущерба, не позволяющего цели выполнить свою задача. В общем, и в такой зауженной постановке вопроса тема обсуждения стала приобретать мало обозримые формы, поэтому, в конце концов, желающих «тащить» на себе тему уменьшилось до фактического нуля. В конечном итоге сказалась и недостаточная для обсуждения данной темы подготовка участвующих. К тому же потребовалось серьезное заглубление в физику процессов. Это я к тому, что было в прошлых обсуждениях. Материала в [1] мне думается достаточно много. Но это материал из годов так 2007-2009. Однако, Вы же хотели ссылки. Вот поискал по теме - ниже некоторый список ссылок. Обратите внимание на проект «Скиф» в СССР – газодинамический мегаватный лазер, который должен был быть поднят в космос. Для проведения предварительных исследований по этому проекту создали летающую лабораторию А-60. http://ru-deep-space.livejournal.com/206741.html "Звездные войны", которых не было. Часть 4. Последняя точка Скифа http://www.belvpo.com/ru/10793.html Россия хочет «продырявить» ПРО США оружием на новых физических принципах, но едва ли успеет его создать http://armyman.info/istoriya/6490-is...o-kosmosa.html История советского военного космоса http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0-60 А-60 Материал из Википедии — свободной энциклопедии http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%...B6%D0%B8%D1%8F) Терра (программа разработки лазерного оружия) Материал из Википедии — свободной энциклопедии http://oko-planet.su/politik/politik...ks-1lk222.html А-60 / 1А2 / ЛЛ1А2 / ОКР "Сокол-Эшелон" / комплекс 1ЛК222 http://innowire.ru/vooruzheniya/v-ro...o-bazirovaniya В России заканчивается разработка боевого лазера воздушного базирования http://topwar.ru/print:page,1,20996-...voy-lazer.html 14 ноября 2012 У России снова появится боевой лазер? http://monoblog.su/?p=10235 Звездный меч Империи http://topwar.ru/9918-programma-terr...leks-5n76.html Terra 3 http://bmpd.livejournal.com/139667.html Лазерная программа "Терра-3" и лазерный стрельбовой противоракетный комплекс 5Н76 http://pclense.com/giperfeeling/%D0%...B3%D0%BE%D0%BD) Терра-3 (полигон) http://www.antiterror.kz/oruzhie/new...48-20-613.html Гиперболоид Страны Советов http://red-sovet.su/post/11368/laser-weapons-ussr Лазерное оружие СССР и США http://army-news.ru/2011/12/boevye-k...neratory-sssr/ Боевые квантовые генераторы СССР http://army-news.ru/2011/12/lazer-dlya-flota-ssha/ Лазер для флота США http://army-news.ru/2014/02/izrail-p...emu-iron-beam/ Израиль представил боевую лазерную систему Iron Beam | | |||||||
| 9
- 23.08.2014 - 15:09
| По ящику выступали иксперты: в атмосфере рассеивается. | | |||||||
| 10
- 24.08.2014 - 08:43
| Цитата:
| | |||||||
| 11
- 24.08.2014 - 09:54
|
Прозрачность земной атмосферы http://www.astronet.ru/db/msg/1189983 Атмосфера - Излучение Солнца и Земли http://catastrofe.ru/atmosfera/196-a...a.html?start=2 Инфракрасное окно атмосферы http://www.laserportal.ru/content_471 (на лазерпортале есть что почитать ;)) | | |||||||
| 12
- 25.08.2014 - 10:04
| http://catastrofe.ru/atmosfera/196-a...a.html?start=2 Вот правильно, с закона Бугера — Ламберта — Бера (БЛБ) и нужно начать, производя оценку работоспособности боевых лазерных систем, используемых в атмосфере Земли. Все конечно намного сложнее, турбулентность атмосферы, наличие частиц примеси в атмосфере, все это сильно усложняет и оценку работоспособности и работу лазерных систем. Однако, чтобы понять суть и опробывать, так сказать, на зуб, нужно с чего то начать, хотя бы с каких то вычислений – например, посчитать какова будет интенсивность пучка доставленного на поверхность на цели, находящейся на таком то расстоянии. Для этого нужно найти значение коэффициента поглощения для окна прозрачности атмосферы и просчитать по формуле закона БЛБ. Ведь именно в окнах прозрачности можно что-то «ловить». Вы, Кот Шрёдингера, в состоянии найти значения коэффициента поглощения длин волн, используемых в действующих лазерах? Значения длин вол приведены. Расчет согласно закону БЛБ, если известен коэффициент поглощения, можно проделать даже в Excel, кроме того, можно и графики построить для наглядности. Ну так как, считать будем, или будем только трындеть? | | |||||||
| 13
- 25.08.2014 - 12:17
|
Пробывать - пробыть где, пребывать, проживать, находиться, жить. Он пробывает теперь в Москве, а лето пробывает в деревне. Он пробыл у меня с месяц. Я, думаю, пробуду в Москве до весны. | | |||||||
| 14
- 25.08.2014 - 17:12
| 12) Нужны ещё характеристики отражения\поглощения цели. | | |||||||
| 15
- 25.08.2014 - 17:15
| 8) ее легче всего поразить, направив лазерный луч на тонкостенные баки ракеты, в которых содержится еще много топлива. - пробовали с неполнымми баками при наличии паров, обмазанную поглощающей краской. Красиво))) | | |||||||
| 16
- 25.08.2014 - 17:40
| 15-saurus > Если цель покрыть зеркальным материалом, какой будет прок от всех этих мегаватных лазерах? | | |||||||
| 17
- 25.08.2014 - 18:56
| Цитата:
Цитата:
| | |||||||
| 18
- 25.08.2014 - 19:29
| а наши уже научились на Тополях противолазерную закрутку делать... | | |||||||
| 19
- 25.08.2014 - 23:06
| Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Что касается вращения ракеты, несомненно. Это было одним из предложений, как простым способом противостоять воздействию лазерного излучения на поверхность ракеты. А еще можно вокруг ракеты создавать, например, слой водяного пара, который тоже не плохо поглощает излучение. Однако не нужно сосредотачиваться только на проекте ABL, тем более, что проект закрыт. Правда наш проект A-60, как видим из ссылок, продолжает развиваться. В общем то, проблемы с проектом ABL состояли в том: - что на расстояниях сотен километров даже в окнах прозрачности большое поглощение, - пока КПД лазеров довольно таки низки, - система фокусировки сама сильно нагревалась, и от этого эффективность наведения сильно падала. Однако, когда речь идет о десятках километров, то в принципе ограничения не должны быть настолько критичны. У американцев есть проект компактного лазера для истребителя. При успехах этого проекта, например, тактика ведения ближнего маневренного боя может существенно измениться. | | |||||||
| 20
- 26.08.2014 - 07:50
| Прокуратура оштрафовала гастролирующий в Новосибирске цирк-шапито из Барнаула за использование лазерных установок и прожекторов в зоне маневрирования самолетов и полосе подходов для взлетно-посадочной полосы аэродрома. | | |||||||
| 21
- 26.08.2014 - 08:41
|
Охохонюшки... Цитата:
В авиотехнике нет практически "неважных" мест, особенно для высокоскоростных ЛА, нарушение аэродинамической целостности конструкции на высоких скоростях практически невозможно парировать. Да и дело в том, что всеми этими отражающими поверхностями (даже частично нанесёнными) вы ЭПР цели поднимите до высот, где они, как ёлочные игрушки, сверкать будут даже для загоризонтных средств обнаружения. Для систем наведения классического оружия такие цели будут - просто подарок. Оно нам надо? Не всё можно "покрасить зеркальной краской". Системы получения информации и наведения, стыки, конструктивные сочленения, и прочая... Мы же не в фантастическом мире живём, где в небесах летают такие вот штуки, и у которых нет "уязвимых мест":  Цитата:
Вращение кардинально ухудшает манёвренность ЛА. Стабилизирует его (по оси вращения). Сильно повышает энергетические требования к системам маневрирования. Делает траекторию ЛА более предсказуемой, что, опять же, для систем наведения - тот же самый подарок. Кроме этого, системы получения информации и автономного наведения в самом ЛА усложняются настолько, что... надо ли объяснять? Да и не всё можно закрутить волчком - попробуйте этот фокус сделать с истребителем или вертолётом, и выложите в ютуб - высокий рейтинг такого зрелища будет обеспечен! Цитата:
Это аналог тех же дымовых завес, и обоснован в условиях статичного положения защищаемого объекта, но для скоростных ЛА объёмы резервуаров и высокая плотность поглощающего и рассеивающего вещества недостижима. Исключение - разве что вертолёты. Есть сценарии создания "завес" на выбранном ТВД (прикрыть - некую область), но это весьма неоднозначный метод защиты, зависящий от многих факторов. Вообще вы прежде, чем предлагать методы защиты - определитесь с классами целей и сценариями применения. Ибо разные классы ЛА и тактика применения предполагают совершенно различные сценарии защиты. Ну и не забывайте о постоянном росте мощности лазеров. Переходе от идеологии "один излучатель - одна цель" к распределённым системам, когда мощность на цели формируется с различных источников (для тех де кораблей и стационарных систем ПВО/ПРО это очень актуально). Цитата:
Сейчас же лазеры развивают в направлении ВОЛС (у них КПД более-менее), и многомодовых систем с совмещением работы излучателей. Лёгкого масштабирования и совмещения систем. Модульным системам. Что позволяет "распылять" тепловыделение по очень большим площадям. Не так давно Lockheed Martin проводила демонстрацию своего волоконника со спектральным совмещением луча (SBC), можете погуглить. Очень интересная технология, которая посылает лесом любые защитные диэлектрические зеркала те же (которые рассчитаны на вырожденные моды и частоты). А тот же Нортроп Груманн уже представил поколение FIRESTRIKE - масштабируемую систему (по 15 кВт в каждом модуле), где обеспечивается постоянная мощность на протяжении более часа непрерывного(!) излучения. И ничего не перегревается от натуги. И сразу можно компоновать в удобные блоки:  | | |||||||
| 22
- 26.08.2014 - 10:16
|
19. hardrock, "В том то и дело, что "если". Сегодня то не покрыты таким материалом." Сегодня не покрыты. потому что нет нужды. Вот когда построят суперлазеры, денег побольше вбухают в разработки, тогда и покроют ракеты зеркалом за коппейки. . | | |||||||
| 23
- 26.08.2014 - 10:35
|
22-Ёрш > Архиверное решение! Асимметричный ответ во всей красе. Когда в будущем конфликте наши, например... ну, к примеру - самолёты подвергнутся лазерной атаке на ближней и средней (десятки км) дистанции боевого соприкосновения, начальство просто выделит от большого ума и щедрот ведро зеркальной краски на брата. И кисточку. Первыми красить прикажут блистеры. Во избежание. | | |||||||
| 24
- 26.08.2014 - 11:25
|
23. Tereck. Все верно и про блистеры в точку. [img]http://hq-oboi.ru/photo/astronavt_2560x1600.jpg[/ img] | | |||||||
| 25
- 26.08.2014 - 11:29
|  | | |||||||
| 26
- 26.08.2014 - 12:16
|
25-Ёрш > Известно давно, и, также давно - не является панацеей. Фильтры на шлемах (и прочая поверхностях, предназначенных для обзора) смысла для защиты от боевых(!) лазеров иметь не будут. Существующие. Разнообразные оптические фильтры, поляризаторы и прочая зоопарк... Если мы говорим о мощностях в десятки киловатт и более, там уже речь будет идти о практически мгновенном оптическом пробое среды со всеми вытекающими. Игры с интерференцией (диэлектрические зеркала и прочая) обоснованы (да и уже давно применяются) в защите от ослепляющего облучения средств наблюдения на выделенных, заранее предполагаемых частотах облучения. Это уже давно - и не в прототипах. То же Сжатие, описанное выше, или эйрбасовский MILDS (габариты несравнимы со Сжатием, ибо прогресс-таки есть). Но это всё мощности в ватты на кв. см, максимум - десятки. Всё, что выше - уже не отсекается, и выполняет задачу (потому, например, толковые системы ослепления оптических ГЧ последнее время оперируют мощностями до 1-2 кВт - от такого уже отгородится сложно, даже используя нелинейную оптику). А у нас речь о мощностях на 1-2 порядка выше. Десятки-сотни кВт. Надо понимать разницу в удельной плотности импульса... К тому же я писал выше - сейчас двигаются по направлению ВОЛС, многомодальных и спектрально совмещённых источников, они дают широчайший, размазанный спектр, так что подбор заранее слоёв интерферирования для такого в целом... работает почти что никак. Максимум, что дают такие среды как защита - это пару лишних микросекунд, пока они необратимо не потеряют свои свойства. | | |||||||
| 27
- 26.08.2014 - 12:22
| Цитата:
| | |||||||
| 28
- 26.08.2014 - 12:26
|
Terek, Максимум, что дают такие среды как защита - это пару лишних микросекунд, пока они необратимо не потеряют свои свойства." Где про это подробнее прочесть можно? | | |||||||
| 29
- 26.08.2014 - 12:34
| 28+ Насколько я знаю существуют проекты параболических зеркал собирающих солчнечный свет десятками мегават и ничего там с поверхностью зеркала не происходит. | | |||||||
| 30
- 26.08.2014 - 12:39
|
Ну да, было бы интересно заслушать мнение начальников транспортных цехов - на вакансии по материалам для отражения. Вообще кто с лазерной резкой материалов реально работал, тот над мощными лазерами не смеется. В промышленных лазерах луч с мощностью 2-5 кВт режет листовую сталь, как нож - масло. А мы, повторюсь, говорим о мощностях в десятки и более выше. Которые уже - не на бумаге. Даже с учётом потерь в атмосфере - получаются очень серьёзные плотности энергии на мишени. Она даже плавится не успевает, теплопроводность, теплоёмкость перестают играть роль, в пятне максимума мощности материал попросту испаряется. Вы бы лучшее аблирующее что-то предложили, чем отражающее. | | |||||||
| 31
- 26.08.2014 - 12:46
| Цитата:
Цитата:
У лазера, особенно модульного - излучение ни в какой точке не должно превышать порогового. Иначе он сам себя сожжёт, родимый. Высокая плотность энергии предназначена исключительно мишени. | | |||||||
| 32
- 26.08.2014 - 13:37
| Цитата:
Terek, к Вам просьба, нельзя ли кашу по тарелке размазывать все же как-то более компактным образом? А то сложно будет беседовать. Вы же, наверное, помните, что не Вы один можете вести беседу "от Баха до Фейербаха..."? Цитата:
Цитата:
Цитата:
Полагается ли системы фокусирования или нет? Цитата:
Цитата:
Цитата:
| | |||||||
| 33
- 26.08.2014 - 14:20
| Цитата:
«Коэффициент затухания в уравнении P=P0*exp(-a*R) для COIL лазера на уровне моря при 100% влажности составляет 0.35 [Shipborne Laser Beam Weapon System for Defence against Cruise Missiles. J.P. Dudeja and G.S. Kalsey. // Defence Science Journal, Vol 50, No 2, April 2000, pp. 231-240.]. Поэтому его наземное применение малоперспективно...» Легко заметить, что приведенная формула это есть ни что иное, как закон Бугера-Ламберта-Бера ( см. http://catastrofe.ru/atmosfera/196-a...a.html?start=2 ) Роль коэффициента поглощения или как более правильно писать, согласно приведенной ссылке, показателя поглощения, в формуле выполняет коэффициент "a". Однако, я буду его по привычке называть коэффициентом поглощения. Коэффициент поглощения 0.35 дает следующие результаты на уровне моря при P0 = 1000 КВт R, км - P/P0 ----- P,КВт ------------------------------- 1 км - 0,70468809 - 704 2 км - 0,496585304 - 497 3 км - 0,349937749 - 349 4 км - 0,246596964 - 246 5 км - 0,173773943 - 173 6 км - 0,122456428 - 122 7 км - 0,086293586 - 86 8 км - 0,060810063 - 60 9 км - 0,042852127 - 43 10 км - 0,030197383 - 30 Как видим, действительно, на уровне моря уже на расстоянии 10 км от 1МВт остается 30 КВт Но это при том, что значение коэффициента "a" дается на километр. Однако, основной вопрос здесь уже виден - все упирается в значение коэффициента поглощения, в его порядок. В прошлом я смог просто оценить, в каком диапазоне должен находиться коэффициент поглощения, чтобы в варианте проекта ABL можно было достигать заявленные цели. Однако, надо было еще оценить, каковы значения коэффициента поглощения для данной длины волны лазерного излучения. Однако я запутался в многочисленных механизмах поглощения в моделях стандартной атмосферы и, в общем то, закончил свои мытарства ничем. Толкового результата не было. Я забросил свои расчеты и модели. В общем, еще раз, все упирается вот в этом коэффициент поглощения атмосферы. Лазерная резка, сварка, бурение - это все производится на коротких дистанциях. Для боевых систем этот опыт нужно еще интерпретировать. Просто так кивать на то, что сталь режут лазерным излучением, для боевых систем аргумент довольно слабый. Кроме того, известно, что образующаяся плазма хорошо поглощает лазерное излучение, особенно если имеют место резонансы поглощения. Это одна из серьезных проблем в лазерном термоядерном синтезе. Там вообще получается нелинейный эффект, преодоление которого привычным увеличением мощности лазера, не получается. | | |||||||
| 34
- 26.08.2014 - 15:45
| Цитата:
В принципе, для COIL лазера и 100% влажности... может быть. Для примера приведу по той же шкале состояние "совершенно ясно" - это там "а" меньше 0,078. Но, дело в том, что атмосфера сильно меняется с высотой. Кардинально сильно. Если мы говорим о ЛА как целях - то это будет фактор, пожалуй, определяющий. Собственно, с "а" можно не заморачиваться, давно составлены таблицы в децибелах для затухания в атмосфере. Это же удобнее - для оценок по порядку величин. Для ясной погоды он составляет (для ближнего инфракраса) от 0 до 3 дб на километр, помнится. На уровне моря. | | |||||||
| 35
- 26.08.2014 - 23:25
| Цитата:
В феврале 2010 года для раздела «Политика» в частности писал следующее. Как известно закон Бугера-Ламберта-Бера имеет экспоненциальную форму I = I0*exp(-alpha*L), где I0 – мощность источника, I – мощность на расстоянии L, коэффициент alpha описывает ослабление мощности в атмосфере на 1 км. В более общем случае в нем учитывают и собственно поглощение и рассеяние. Выражение I = I0*exp(-alpha*L), можно также переписать в виде I = I0*(exp(-alpha))^L. Пользуясь тем, что alpha малая величина при разложении экспоненты в ряд по степеням, можем оставить первые два члена exp(-alpha) ~ (1- alpha). Тогда и получается формула для приближенных оценочных расчетов I = I0*(1-alpha)^L. Тогда я писал, что пока механизмы в атмосфере так и не понимаю. Однако тогда я решил сделать другое. Я просто в Excel «просчитал» для разных значений alpha и расстояний и вывел на график процент потерь. Так вот из этих простейших прикидок следует, что если мы интересуемся потерями мощности не более 50-60% то мы можем рассчитывать на диапазон расстояний от 0 до 360 км, в диапазоне коэффициента поглощения (поглощения + рассеивание) атмосферы меньше или равного 0.002. Кроме того, коэффициент alpha играет первую скрипку. В результате я делаю вывод, что действительно, если модель ослабления мощности лазерного излучения в атмосфере с расстоянием можно представить в форме Бугера-Ламберта-Бера, то проект ABL имеет смыл для суммарного коэффициента ослабления в диапазоне от 0.0001 до 0.002 на км. При больших значениях смысл проекта стремительно «испаряется». Поэтому получается, что для внешней модели самым важным становится оценка возможных пределов изменения коэффициента ослабления. Либо тогда нужно сократить аппетиты до 200 км, при которых те же 50-60% от мощности источника позволительны уже при коэффициенте ослабления в 0.0035 на км. В любом случае оценка численного значения коэффициента ослабления становится одним из самых важных вопросов внешней модели. Был еще один человек, который заинтересовался этим вопросом. У него получалось, что на высоте 10-12 км потери лазерного излучения будут не более 15-20%. Вообще у нас получился такой воздушный линкор, который может неплохо работать на высотах 5 км и выше, тем самым захватывая пространство выше 5 км и загоняя авиацию противника ниже 5 км. По программе американцы собирались делать таких 6 систем, каждая рассчитана вроде была на 40 выстрелов. Если Боинг с лазером будет с истребительным прикрытием, то мы пришли к выводу, что такая воздушная ударная группа может все же наделать шороха, в том числе в борьбе с ПВО противника. Но главное это конечно затухание излучения в атмосфере. Ниже 5 км получается довольно дорогая и бессмысленная конструкция, ракетное вооружение будет более эффективно. Выше же 5 км, ближнего маневренного боя может не получиться, по причине все же довольно высокой боевой мощи воздушного линкора, прикрываемого истребителями (вооруженными как ракетами, так и подобными менее мощными лазерными системами), а бой на средних и тем более дальних дистанций на сегодня пока не пользуется большой популярностью. Вроде так выходит из практики воздушных боев, насколько я могу судить в этом вопросе. Ваше мнение, Terek. Цитата:
И еще, все же, какой кпд ВОЛС лазеров? Вы как-то пропускаете этот вопрос. | | |||||||
| 36
- 27.08.2014 - 08:13
| Цитата:
Этой темой я интересуюсь уже много лет (одно из направлений, где я стараюсь отслеживать все новости и ключевые новые факторы). И на многих форумах участвую в обсуждениях по ней. Я, разумеется, не считаю, что проблем нет. Проблем воз и тележка. Но проблемы тут, как мне видится - решаемые в ближней или средней перспективе. Если деньги есть + настойчивость. Особенно растянутые на десятилетия. Главное тему - не бросать, не откладывать "до лучших времён", иначе первыми эти времена настанут не у вас, а у противника (хотя и стоит такая модель развития очень дорого для экономики). И проблемы с боевыми лазерами... разные. Есть проблема с системами наведения, есть - энергетики, есть с фокусировкой с учётом атмосферных помех, есть проблема совмещения лучей для модульных систем, есть информационная проблема селекции целей на больших удалениях и выбора места воздействия, и т.д., вплоть до организационных проблем (интеграции с существующими носителями и комплексами вооружений). Вы начали разбирать вопрос энергетики, вопрос фактора ослабления луча при "доставке". Это, разумеется, важный параметр, но, имхо - не определяющий. Упрощённо говоря - это вопрос КПД системы. От генератора - столько-то, на мишени получили - столько-то. Но низкий КПД не является для вояк чем-то определяющим! Современное огнестрельное оружие имеет КПД преобразования энергии порядка 20-40%, а КПД первых образцов порохового оружия вообще была где-то у плинтуса. А в самом полёте полёте пуля теряет... ну, на дальности в километр скорость пули снижается от 20 до 50 раз (в зависимости от баллистического коэффициента). Как падает при этом импульс, определяющий пробивную и прочие характеристики - понимаете сами. Но разве военных это сильно волновало в прошлом при переходе на огнестрел? ;-) Главное не отдельный фактор, а то, что даёт новое оружие относительно уже существующего. Цитата:
 Цитата:
КПД таких систем от 15% до 76-78%. 78 - это на фотонных кристаллах: http://www.opticsinfobase.org/oe/abs...ri=oe-11-7-818 Для промышленных и боевых систем (пока - их прототипов) используют системы ВОЛС с КПД порядка 30%. Они удобны и дешевы в производстве. А большое соотношение площади (основание теплосъёма) к объёму резонатора позволяет эффективно их охлаждать. | | |||||||
| 37
- 27.08.2014 - 08:44
| Цитата:
Да, на высотах от 5 км и выше потери очень малы, а девиации преломления тропосферы резко падают. Но лазерам найдется работа и ниже. Несмотря на потери при передаче. Вопрос в выбранных целях и тактике применения, повторюсь. У энергетического оружия много "пряников", и недаром военные на них облизываются. Лазеры уже сейчас дают очень низкую цену выстрела (но, пока - достаточно высокую цену самих установок, хотя в будущем это может сильно изменится). Практически неограниченный "боекомплект", сводящийся к доступной энергетике. Дают уникальную возможность выстрела без упреждения, по прямой (кое-где это минус, но кое-где - просто манна небесная. Практически не дают времени противнику на реакцию, что приводит к необходимости (для защищаемых объектов) применения защитных средств перманентно, сильно снижая комплексные ТТХ оружия (почти нет времени активировать защиту ситуативно, как в случае с той же ракетной атакой при её обнаружении). Это я так, навскидку... По целям, в отношении которых уже сейчас обосновано применение лазером даже на уровне моря: это прежде всего [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****], потом вертушки и самолёты (на самом деле это очень уязвимые в некоторых отношениях цели, и мощности им большой и не надо). Для вывода из строя систем наблюдения и целеуказания - это вообще "то, что доктор прописал". Если для тех же ракет будет "закрыт" энергетический канал получения информации о цели, их эффективность резко упадёт. Для [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****] это вообще отдельная тема. Для них как раз важна дешевизна средств уничтожения, ибо ракеты тратить - дорого, ЛЦ на их основе могут представлять целые стаи, не напасёшься... а пулевое оружие против [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****] очень слабо. Дешевизна "выстрела" лазера, неограниченность боезапаса, мгновенность уничтожения (или ослепления) против разведывательных [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****] - это как бы не лучшее на сегодняшний момент средство борьбы с ними. И то, что из сотни киловатт до [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****] дойдёт энергии всего десяток-другой киловатт - военных не будет волновать. | | |||||||
| 38
- 27.08.2014 - 08:45
|
А фильтр тут всё такой же забавный. ;-) [*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****]-->[*****] - это UAV, беспилотники. | | |||||||
| 39
- 27.08.2014 - 09:15
|
Вы, hardrock, ещё затрагивали вопрос, можно ли вообще в модульной системе получать высокие выходные мощности. Тут как раз особых проблем нет. И путей есть множество (каждый - со своими минусами и плюсами). Есть технология (к ней много вопросов, тут явно ноу-хау, пока в открытом доступе мало что есть) спектрального совмещения лучей (Spectral Beam Combining, SBC), её пилит LM. http://vpk.name/news/104488_sozdan_s...yii_lazer.html Есть системы, где результирующий луч не сводится в один, а фокусируется каждым модулем в одно пятно уже непосредственно на цели. Это... ну, пример нашего Сжатия (но там для ослепления, потому высокая расходимость никого не волновала). Хороший пример такого пути для современной системы мощного лазера с малым расхождением - Экскалибур.  http://www.laserportal.ru/content_964 Так что мощности для ВОЛС в 100-500 кВт уже не представляются чем-то фантастичным. Такие модульные системы дают спектрально размазанный и многомодовый луч, для исследований, где нужно излучение высокого параметрического качества - мало применимо, но вот чтобы просто "тупо" передать мощность - вполне достаточно. Мишень в Ливерморе "греют" именно таким, модульным лазером (192 излучателя). С миру по нитке, голому телогрейка. Для военного применения такие системы даже выгоднее тем, что защиту подобрать - сложно. От одомодового и узкого (предсказуемого) по спектру излучения можно неплохо защищаться, сформировав заранее просчитанный брегговский отражатель для покрытия, например (если нам всё же плевать на резкое повышение ЭПР). С размазанным по спектру лучом это уже не сработает. | | |||||||
| 40
- 27.08.2014 - 09:40
| Цитата:
Децибел — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений.[1] Величина, выраженная в децибелах, численно равна десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять: A_{dB** = 10 * lg (A/A_0) где A_{dB** — величина в децибелах, A — измеренная физическая величина, A0 — величина, принятая за базис. Очевидно, что в нашем случае под A можно понимать мощность доставленную на поверхность цели P , а под A0 - мощность на выходе лазерной системы – P0. В последнюю входит результирующая мощность после прохождения излучения систему наведения, если таковая будет. Введем обозначение для величины мощности в децибелах P_{dB**, тогда согласно определению можно записать P_{dB** = 10 * lg (P/P_0) P/P_0 = 10^( P_{dB**/10) (1) Из закона БЛБ имеем P/P_0 = exp (-alpha*x) или P/P_0 = exp (-a*R) (2) где alpha и a одна и та же величина, имеющая смысл коэффициента (или точнее показателя) поглощения, а x и R – это расстояние от лазерной системы до цели. Из (1) и (2), считая что речь идет об одном километре x =1 км ( R=1 км) можем записать exp (-a) = 10^( P_{dB**/10) (3). Сразу поясню, что я хочу сделать. Я хочу воспользоваться тезисом Terek’а о таблицах "в децибелах для затухания в атмосфере", в которых «Для ясной погоды… На уровне моря ....для ближнего инфракраса» затухание составляет «от 0 до 3 дб на километр». Именно на 1 километр. Поэтому если речь идет о расстоянии более 1 км, то нужна процедура пересчета мощности. Мне удобнее ее выстроить из закона БЛБ. Применяя закон БЛБ для расстояния 1 км, можно получить значение величины «a» (или «alpha») и потом использовать расчетную формулу закона БЛБ привычным образом. Кому-то привычнее рассуждать сразу в децибелах. Мне привычнее так. Сразу следует заметить, что из закона БЛБ вытекает уменьшение мощности на цели с увеличением расстояния между лазерной системой и целью. В децибелах это означает, что речь идет об отрицательных значениях P_{dB**. То есть, на приведенный Terek’ом интервал значений «от 0 до 3 дб на километр» на самом деле нужно смотреть как на интервал от -3 до 0 дБ на километр. В противном случае речь идет об увеличении значения P по сравнению с P_0. Учитывая сказанное, из (3) получаем -a = ln (10^( P_{dB**/10)) (4) Если учесть замечание, что у Terek’а про децибелы речь шла об отрицательных значениях То можно записать расчетное выражение для интервала значений - [a0…aN] = ln (10^( [0 …3]/10)) То есть интервалу значений величины затухания в децибелах от -3 до 0 соответствует интервал для величины «-a» - [a0…aN] Хотел поместить таблицу, то таблицу сложно уберечь от сдвигов по строке, поэтому вот таким образом изображу: уровень в Дб и ему соответствует значение показателя поглощения «a» Уровень P_{dB**= 0 Дб - a = 0 Уровень P_{dB**=0,5 Дб - a = 0,115129255 Уровень P_{dB**=1,0 Дб - a = 0,230258509 Уровень P_{dB**=1,5 Дб - a = 0,345387764 Уровень P_{dB**=2,0 Дб - a = 0,460517019 Уровень P_{dB**=2,5 Дб - a = 0,575646273 Уровень P_{dB**=3,0 Дб - a = 690775528 Итак, получаем следующее соответствие затухания мощности в децибелах на километр значению показателя поглощения «a» (или «alpha») в законе БЛБ. Интервал для «a» от 0 до 0, 69 на 1 км, на уровне моря. Еще раз, для чего я кувыркаюсь со всеми этим законами Бугера-Ламберта-Бера. Лазерная резка, лазерная сварка, лазерное бурение – это все осуществляется на коротких расстояниях. Никто же не думает о сварке, резании или даже бурении даже на расстоянии одного километра. А для боевых лазерных систем расстояние до цели в 1 км, это тоже ничто но по другой причине – слишком близко. Для боевых систем речь идет как минимум о десятках км, или даже сотнях км. Поэтому рассуждения на уровне затухание в децибелах на км все равно требует процедуры пересчета затухания на расстояния большие одного км. Вот я и произвожу пересчет в терминах более привычной для меня модели. Как видим (если чего не налажал в пересчете), то для боевых лазеров уровень в 0,5 дБ уже есть очень большое затухание мощности. Положим, что исходящая мощность из лазерной системы 1 МВт, то P0 = 1000 КВт Тогда посмотрим, сколько доходит до поверхности цели в зависимости от расстояния до цели, при уровне затухания 0,5 дБ на 1км, то есть при a= 0,115129255 на 1 км R, | __P/P0 | P -------------------------- 00 | 1,0000 | 1000 10 | 0,3162 | 316 20 | 0,1000 | 100 30 | 0,0316 | 32 40 | 0,0100 | 10 50 | 0,0032 | 3 60 | 0,0010 | 1 70 | 0,0003 | 0,3 80 | 0,0001 | 0,1 Как видим на что-то можно надеяться на расстоянии 20 – 40 км. Далее уже слезы. | | |||||||
| 41
- 27.08.2014 - 10:37
|
41-hardrock > напомню 1 фишку, напрямую связанную с наземным размещением: Высота над поверхностью Земли h; Расстояние до горизонта d 1,75 м - 4,7 км 25 м - 17,9 км 50 м - 25,3 км 150 м - 43,8 км https://ru.wikipedia.org/wiki/Горизонт (высота краснодарской телевышки 186 м) И это без учёта ландшафта, строений и лесов/лесопосадок... А вот работа по воздушным целям - тут уже совсем другая арифметика ;) | |
Интернет-форум Краснодарского края и Краснодара |
