Про ПРО (технический аспект)

[skroznik]

Окончание

8. Завершение программы «Терра-3» и дальнейшие работы по мощным лазерам

В 1975 г. на Балхашском полигоне продолжалось строительство здания для системы наведения НЭК «Терра-3» и начался монтаж оборудования. В целом темпы строительства на полигоне были невысокими, и, как правило, его реальный ход на несколько лет отставал от директивных графиков. Это, пожалуй, не нанесло существенного вреда программе, т.к. позволяло конструкторам, по крайней мере в отдельных случаях, вносить доработки, а временами и коренные изменения в устройства и системы НЭК, необходимость в которых постоянно возникала.

К тому времени в руководстве ЦКБ «Луч» произошли изменения. Главным конструктором ЦКБ и НЭК «Терра-3» был назначен Н.Д. Устинов, директором предприятия стал спокойный, рассудительный прагматик и опытный инженер Б.Е.Львов. Изменилось не только руководство, но и название фирмы: она была переименована в ЦКБ «Астрофизика».

Строительство НЭК на полигоне не могло не привлечь внимания США, которые с помощью своей национальной системы спутникового контроля, очевидно, следили за состоянием дел на Балхашском полигоне. В конце 70-х годов в американской печати появилась информация о том, что русские строят на полигоне Сары-Шаган на берегу озера Балхаш лазерную установку для ПРО. Надо сказать, что впоследствии американскими военными и гражданскими энтузиастами СОИ эта правдивая в своей основе информация преувеличивалась и обыгрывалась весьма энергично. Ярким примером этого может служить, например, изданная в 1983 г. в США книга «Лучевая оборона - альтернатива ядерному разр-шению», где утверждалось, что русскими «... недавно был испытан усовершенствованный йодный лазер, с помощью которого сбита баллистическая ракета, что продемонстрировало использование лазера в качестве стратегического оружия. Разведывательные источники США сообщают, что вблизи советских испытательных площадок разбросаны сбитые головные части, свидетельствующие о том, что русские успешно сбивают баллистические ракеты-мишени» [18]. Рисунок зданий НЭК «Терра-3», выполненный на основе данных космической фоторазведки, приводился в изданиях Министерства обороны и госдепартамента США (см., напр., [19]) и в ряде других аналогичных публикаций. Сведения о советских «успехах» в области лазерного ПРО были, мягко выражаясь, несколько преувеличенными. А разбросанные вокруг зданий НЭК «Терра-3» обломки вышедшей из строя строительной техники на самом деле свидетельствовали больше о стиле работы строителей, а не об успехах лазерщиков.



Рис.2. Николай Геннадиевич.Басов (начало 80-х гг.).

Много позже, в 1989 г., когда наступил период разрядки, на Балхашском полигоне с личного разрешения М.С. Горбачева побывала большая группа американских политиков, специалистов и журналистов, которым были показаны некоторые «остатки» НЭК «Терра-3», включая систему наведения лазерного луча и недостроенное здание, в котором по проекту должны были размещаться электроразрядные ФДЛ.

Но вернемся в 1976-1977 гг., когда вокруг проекта «Терра-3» начали сгущаться тучи. После десяти лет работы становилось ясно (в том числе и руководству), что лазерное оружие для поражения ГЧБР на конечном участке их траектории пока создать не удается. Предполагаю, что ведущие ученые, включая Н.Г.Басова, возгла¬влявшего научную часть проекта, пришли к этому выводу еще раньше. Было понятно, что энергетика лазеров и технические решения, использованные в НЭК «Терра-3», заведомо не могут обеспечить доставки к цели лазерной энергии, необходимой для поражения ГЧБР. Стали очевидными и трудности, возникающие при прохождении столь мощного излучения через атмосферу. Немалые проблемы выявились в ходе разработки и изготовления системы наведения луча, к которой, как и ко многим другим частям комплекса «Терра-3», предъявлялись крайне высокие требования по динамике и точности наведения луча, по лучевой прочности оптики и по ряду других характеристик.

Ко второй половине 70-х годов в руках создателей комплекса не было лазерного луча такой мощности, какая требовалась для поражения ГЧБР. Более того, не были ясны и пути достижения требуемой энергетики. Разработчики из ЦКБ «Астрофизика» оказались в техническом тупике: параметры спроектированного и сооружаемого комплекса не позволяли надеяться на поражение ГЧБР. Параллельно выполняемые по инициативе Н.Г.Басова исследования в области лазеров других типов хотя и привели к значительному улучшению энергетических характеристик этих лазеров, однако, как и в случае взрывных ФДЛ, не дали результатов, которые позволяли бы ожидать, что ГЧБР можно поразить лазерным излучением в близкой перспективе и при разумных затратах. Заметим, что американцы в начале 80-х годов, получив разведывательную информацию о работах в СССР по взрывным ФДЛ, также создали такие лазеры с энергией в диапазоне килоджоулей в Лос-Аламосской лаборатории [20] и стали изучать воздействие их излучения на материалы и объекты.

Начатые на полигоне во второй половине 70-х годов испытания системы наведения луча были еще далеки от за-верешения и сталкивались с большими трудностями, как техническими, так и организационными. При этих испытаниях вместо мощного лазера использовался имитатор - относительно маломощный лазер на стекле с неодимом. В целом работы шли крайне медленно и не дошли до этапа стрельб по реальным ГЧБР (вопреки сообщениям американской печати). К 1977 г. программа «Терра-3», формально существуя, лишилась внутренней динамики и напора, которые были характерны для нее вначале. Появлявшиеся у ученых ФИАНа, ВНИИЭФа, ГОИ и других институтов новые идеи в области лазерной физики и техники часто были оригинальными и двигали вперед науку, но не решали все же проблем «Терры-3».

В целом в ходе научно-исследовательских программ по лазерам, выполнявшихся под руководством Н.Г. Басова не только в рамках проекта «Терра-3», были достигнуты значительные успехи. Были созданы лазеры различных типов с выдающимися энергетическими характеристиками. В ФИАНе было исследовано новое явление в области нелинейной оптики лазеров - обращение волнового фронта излучения. Это крупное открытие позволило в дальнейшем совершенно по-новому и весьма успешно подойти к решению ряда проблем физики и техники мощных лазеров, прежде всего проблем формирования предельно узкого пучка и его сверхточного наведения на цель. Впервые именно в программе «Терра-3» специалистами ВНИИЭФа и ФИАНа было предложено использовать обращение волнового фронта для доставки энергии на мишень.

Все эти достижения не были и не могли быть предусмотрены в НЭК «Терра-3» в том его виде, в каком он был задуман и сложился ко второй половине 70-х годов, хотя и они не обеспечивали решения основной задачи работ - поражения ГЧБР лазерным лучом. Их использование, кроме того, в ряде случаев потребовало бы коренной переработки схемы комплекса и соответственно переделки его оборудования. Уже в 1976-1977 гг., когда начались испытания системы наведения луча, стало ясно, что использованные в ее конструкции технические решения устарели. Наука двигалась вперед быстрее, чем работали строители и конструкторы НЭК «Терра-3». Поэтому в ходе работ все время появлялись новые, более совершенные, «обнадеживающие» предложения, но все они, как показывал анализ, требовали многолетних исследований и отработок и не укладывались в рамки программы испытаний комплекса НЭК «Терра-3». Предложение, родившееся в коллективах ФИАНа и ВНИИЭФа [21], основывалось на использовании упоминавшейся идеи обращения волнового фронта применительно к взрывным ФДЛ. Предлагалось вначале «подсветить» мишень излучением вспомогательного ФДЛ, а затем усилить отраженное от нее излучение в миллионы раз с помощью более мощного ФДЛ и вернуть луч точно к цели, применив устройства обращения волнового фронта. Это очень интересное в научно-техническом отношении предложение было поддержано научным руководителем ВНИИЭФ-а Ю.Б. Харитоном, но оно требовало, с одной стороны, серьезной программы уже начатых экспериментальных и теоретических исследований, а с другой - глубокой переработки схемы НЭК «Терра-3».

Итак, программа «Терра-3» находилась в кризисе, хотя продолжала существовать и финансироваться, под нее было создано специальное предприятие, развивалась производственная база, на нее работали десятки предприятий. Весь этот «маховик» продолжал крутиться и не мог быть разом остановлен. Признать прямо нерешаемость на существовавшем уровне техники поставленной задачи ни ученые, ни конструкторы, ни военные заказчики долго не хотели. Но работы велись уже более 10 лет, а создание лазерной системы ПРО, казалось, отодвигалось все дальше и дальше. Ощущение тупиковости работы (в смысле создания оружия для ПРО) постепенно проникало не только в умы разработчиков, но и становилось понятным «начальству». Кроме того, за эти годы в стране был достигнут значительный прогресс в создании ракетных систем ПРО, начинала действовать первая система ПРО Москвы, и актуальность лазерной системы существенно уменьшилась.

Было ли прекращение программы поражением ученых и конструкторов? Новые знания и понимание про¬блем ла-зерной техники и физики, достигнутые в ходе работ, не давали оснований для оптимизма в отношении основной задачи ПРО - поражения ГЧБР. Однако руководство военно-промышленного комплекса страны убедилось в том, что вероятный противник также не сможет решить задачу ПРО путем поражения ГЧБР на конечном участке траектории с помощью лазеров. Научный руководитель лазерной части программы Н.Г. Басов в беседе, проходившей позже, в 1994 г., сказал по этому поводу, что «отрицательный результат - это тоже результат. А лазеры мы продвинули здорово».

Программа «Терра-3» привела к значительному прогрессу в области физики и техники высокоэнергетических лазеров в СССР, дала толчок к созданию принципиально новых технологий, в частности в нелинейной оптике. Эта программа позволила вывести физику и технику мощных лазеров (в первую очередь импульсных и частотно-импульсных) на уровень, превосходивший в то время достижения других стран. В результате теоретических и экспериментальных работ, проведенных в рамках лазерной программы, возглавлявшейся Н.Г.Басовым, удалось прийти к глубокому пониманию физики процессов в высокоэнергетических лазерах и решить серьезные технические и конструкторские проблемы. До настоящего времени эти достижения в значительной степени остаются фундаментом для развития техники мощных лазеров в России. Были получены результаты мирового уровня также в ряде смежных направлений (распространение лазерных пучков в атмосфере, импульсные источники света, взаимодействие излучения с веществом, химия и технология создания активных сред и компонентов лазеров). Многие научные и технические достижения были использованы в последующих работах, включая работы по инерциальному термоядерному синтезу, продолжающиеся до сих пор. Именно Н.Г. Басов, О.Н. Крохин и их ближайшие сотрудники были пионерами и инициаторами работ по управляемому термоядерному синтезу на основе использования для сжатия дейтерий-тритие-вой мишени импульсного излучения высокоэнергетических лазеров. Но это тема уже другой статьи.

Ко второй половине 70-х годов руководство военно-промышленного комплекса, и в первую очередь министр оборонной промышленности С.А.Зверев, систематически знакомясь с очередными докладами ученых о ходе работ, осознало, что задача лазерного ПРО пока не решена. В связи с этим решение о фактическом прекращении программы разрабатывалось и принималось «кабинетным» путем. В Министерстве оборонной промышленности и в ВПК в начале 1978 г. было подготовлено постановление правительства, которое должно было «перевести стрелки» работы с нерешенной проблемы на иную насущную задачу обороны страны. Предусматривалось использование для новой задачи основной части технических достижений в области мощных лазеров, полученных в ходе работ по программе «Терра-3» под общим руководством Н.Г. Басова (а они, безусловно, были весьма солидными). Реализации решения способствовало то обстоятельство, что еще в начале 70-х годов в ЦКБ «Луч» были начаты работы по другим направлениям оборонных и гражданских применений лазеров. Некоторые из них развивались успешно. После серии совещаний и обсуждений состояния работ у министра оборонной промышленности С.А. Зверева было принято решение о прекращении работ по программе «Терра-3», и в 1978 г. с согласия Министерства обороны СССР программа была закрыта.

Итогом программы был колоссальный подъем как научного, так и технического уровня исследований и раз¬работок высокоэнергетических лазеров в СССР. Достигнутые в конце 60-х - середине 70-х годов энергетические характеристики не превзойдены до сих пор. В стране была создана необходимая для обеспечения масштабных лазерных программ передовая конструкторско-техническая, полигонно-испытательная и производственная база. Были сформированы новые коллективы ученых и инженеров, успешно работающие и в наши дни, расширились лазерные лаборатории в ведущих научных центрах страны в Москве, Ленинграде, Сарове, Новосибирске и во многих других местах. Эти коллективы, наряду с разработками оборонного характера, успешно выполняли и другие программы, инициированные идеями Н.Г. Басова, например создание мощных лазеров для осуществления термоядерного синтеза с инерциальным удержанием плазмы, чему Н.Г.Басов уделял особое внимание. В ходе изысканий впервые к высокоэнергетическим лазерам были применены идеи нелинейной оптики, в частности обращение волнового фронта. Основной движущей силой этих программ в течение долгих лет были ин¬теллектуальная мощь, неиссякаемая энергия и предвидения Николая Геннадиевича Басова. Научные результаты работ отражены в сотнях публикаций Н.Г. Басова и его сотрудников, перечислить которые в рамках этой статьи невозможно.

Автор приносит глубокую благодарность тем инициаторам и участникам работ, беседы с которыми позволили восстановить ход событий и развитие идей, лежавших в основе работ по программе «Терра-3». Особенно автор благодарен нынешнему директору ФИАНа О.Н. Крохину, стоявшему у истоков этой программы. Полученные от О.Н.Крохина сведения особенно ценны для освещения исторических моментов первых лет развития лазерной программы и ее основных идей. Автор также благодарен участникам программы Н.В. Чебуркину (Москва, ОКБ «Гранат») и В.Д. Урлину (Саров, РФЯЦ «ВНИИЭФ») за ценные замечания по содержанию настоящей статьи.

1. Ломоносов М. Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее (СПб: изд-во Императорской АН, 1757 г., с. 42).
2. Голубев О.В., Каменский Ю.А., Минасян М.Г., Пупков Б.Д. Российская система противоракетной обороны (прошлое и на¬стоящее - взгляд изнутри) (М.: Техноконсалт, 1994).
3. Teller Е. Laser Focus, №6, 8 (1983).
4. Прилепский Б.В. В сб. Лазерные и оптические системы (М.: ГНЦ РФ «НПО "Астрофизика"», 1994).
5. Белкин Н.Д. Тезисы докл. Междунар. конф. «Оптика лазеров» (СПб, 1993).
6. Крохин О.Н. Частное сообщение (1994).
7. Раутиан С.Г., Собельман И.И. ЖЭТФ, 41,2018 (1961).
8. Kasper J.V.V., Pimentel G.C. Appl. Phys. Lett., 5,231 (1964).
9. Аржанов В.П., Борович Б.Л., Зуев B.C., Казанский B.M., Катулин В.А., Кириллов Г.А., Кормер С.Б., Куратов Ю.В., Куряпин А.И., Носач О.Ю., Синицын М.В., Стойлов Ю.Ю. В сб. Вещество в экстремальных условиях (Саров: изд-е ВНИИЭФ, 1992, с. 97).
10. Basov N.G., et al. Proc. SPIEInt. Soc. Opt. Eng., 3574, 398 (1998).
11. Зуев B.C., Кириллов Г.А. Тезисы докл. Междунар. конф. «Оптика лазеров» (СПб, 1993).
12. Крохин О.Н. Частное сообщение (1998).
13. Basov N.G., Grasuk A.Z., Zemskov Е.М., Kazansky V.M., Izgodin V.M., Kormer S.B., Sinelnikov S.P., Yushko K.B. Proc SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 3574,49 (1998).
14. Земсков E.M. Тезисы докл. Междунар. конф. «Оптика лазеров» (СПб, 1993).
15. Земсков Е.М., Синельников СП., Терещенко В.Н. В сб. Лазерные и оптические системы (М.: ГНЦ РФ «НПО "Астрофизика"», 1994).
16. Зарубин П. Газета «Красная Звезда», № 37(23338), 2 (2001).
17. Косьминов И.С Воспоминания о прожитом (М., 1996, с. 43-50).
18. Beam Defence an Alternative to Nuclear Destruction (Fallbrook, CA, USA: AERO Publ. Inc., 1983, ch. 9, p. 77).
19. Soviet Strategic Defence Programs (Washington, USA, 1985).
20. Joint Program on Lasers to Aid Countermeasures. Aviation Week and Space Technology, 114, 61 (1981).
21. Basov N.G., et al. Proc. SPIEInt. Soc. Opt. Eng., 3574,403 (1998).