Мои несекретные книги:
- «Лазеры и некоторые вопросы их применения», Ленинград, «Судостроение», 1977, 219 с., 500 экз. – среди 11 соавторов, кроме работников нашей лаборатории, директор «Гранита», его главный инженер и незнакомый мне профессор;
- «Проектирование и эксплуатация лазерных приборов в судостроении. Справочник», Ленинград, «Судостроение», 1986, 336 с., 2200 экз. – соавторов уже только 4, в том числе директор ЛНПО;
- «Методы решения задач по оптике: Учебное пособие», под редакцией Б.С. Гуанова; Ленинградский Механический институт, Ленинград, 1990, 201 с., 2000 экз.
7.2. ТОВАРИЩИ УЧЁНЫЕ, ДОЦЕНТЫ С КАНДИДАТАМИ.
7.2.1. НАУКА ИМЕЕТ МНОГО ГИТИК.
Моей первой творческой искрой при раздумьях, как увеличить частоту повторения импульсов лазера, было предложение уменьшить тепловыделение в активном элементе путём спектральной фильтрации излучения накачки с помощью специального хладоагента-светофильтра. Такой хладагент-светофильтр был создан в сотрудничестве с Валерием Волынкиным из ГОИ – отличным химиком и очень приветливым молодым человеком. Испытания показали, что лазер с таким хладагентом действительно позволяет увеличить частоту повторения импульсов, но КПД такого лазера, естественно, стал ещё ниже, и частота повторения импульсов ограничивалась уже допустимым лимитом на среднюю мощность электропотребления. О влиянии фильтрации накачки на увеличение частоты следования импульсов лазера мы с Волынкиным написали статью в журнал «Вопросы оборонной техники» за 1973 год, включив в состав соавторов всю нашу группу, Волынкин – своего начлаба, а также наших покровителей из ГОИ – А.А. Мака и А.И. Степанова, с которыми мы обсуждали эту идею, и имена которых служили пропуском в столь солидный журнал. Так было принято. На состав жидкостного светофильтра в 1974 году было получено моё первое авторское свидетельство на изобретение с тем же составом соавторов.
Помнится, при торжественном вручении авторского свидетельства во Дворце Труда мне прикрепили и знак «Изобретатель СССР», хотя СССР я и не изобретал. В состав соавторов по указанию начальства иногда приходилось записывать людей, имеющих очень отдалённое отношение к предмету наших исследований, а то и вовсе не имеющих об этом никакого понятия. Это требовалось для пополнения списка их научных трудов, в основном, при защите диссертаций. Так, у меня в соавторах были и директор, и главный инженер, и начальники отделения и отдела, и все прочие начальники пониже, и даже их зятья и дочки, и, конечно же, любимый зам, и вообще все, кому это было нужно. Только меня что-то в то время, да и потом, никто просто так в соавторы не записывал.
Конечно, ещё лучше, чем тупая спектральная фильтрация, было бы сразу использовать источник накачки с оптимальным для возбуждения ионов неодима спектром излучения. Кроме использования люминофорного покрытия осветителя, с этой же целью были изготовлены на Ленинградском заводе оптического стекла и испытаны мной осветители из кварца, легированного европием, иттербием и самарием, люминесцирующего в нужной области спектра. Об этом была написана моя статья, единственная, опубликованная в открытом журнале «Оптико-механическая промышленность» № 1 в 1974 году, конечно, в настоящем соавторстве с изготовителями этих осветителей.
Экспериментировал я и с наполнением импульсных ламп накачки криптоном вместо ксенона, дающим относительно больший процент выхода в красной и ближней инфракрасной области. Наилучшим вариантом было бы использование вместо газоразрядных ламп светодиодов, напрямую и с высоким КПД перекачивающих потребляемое электричество в инфракрасный свет, соответствующий полосам поглощения неодима, но в то время светодиодов с достаточной мощностью не существовало. Не было и просто полупроводниковых лазеров, дающих импульсы мегаваттной мощности с высокой частотой повторения, что было бы уж совсем идеально.
Все эти ухищрения давали измеримый эффект, но кардинально дело сдвинулось только во второй половине 70-х годов с появлением лазеров на новом активном веществе – кристаллах алюмоиттриевого граната, активированного неодимом – АИГ:Nd. Эта новая основа представляла собой монокристалл синтетического граната, который научились выращивать из расплава. Вначале монокристаллы граната получались относительно маленькими и с ощутимыми оптическими дефектами, но постепенно со временем их размеры и оптическое качество росли.
Первый лазер на АИГ:Nd появился у нас в «Граните» из московского НИИ «Полюс» и работал с частотой повторения импульсов до 100 герц. Для модуляции добротности резонатора в нём использовалась уже не вращающаяся призма, а быстродействующий электрооптический затвор. При этом энергия гигантского импульса уменьшилась в 10 раз при той же импульсной мощности, и необходимая энергия импульса накачки тоже уменьшилась на порядок. Монокристалл граната обладал значительно большей теплопроводностью, чем стекло, поэтому термические напряжения в нём с увеличением частоты повторения импульсов нарастали значительно медленнее, а сам кристалл был значительно прочнее стекла. Совокупность этих качеств и определила наш принципиальный выбор в пользу лазера на АИГ:Nd. Кстати, поначалу он был не очевиден – уж больно несовершенными были первые кристаллы. К тому же каждый активный элемент из АИГ:Nd для экспериментов приходилось выклянчивать то в «Полюсе», то в ГОИ, не то, что налаженные в серийном производстве в Лыткарино элементы из неодимового стекла.
Электрооптический затвор также был капризной штучкой. Он представлял собой тоже монокристалл, но не из стойкого граната, а из водорастворимого, как поваренная соль, дейтерированного дигидрофосфата калия – DKDP. Это была призма квадратного сечения со скошенной под 45 градусов гранью с тремя полированными плоскими поверхностями, которые при попадании капелек воды или при случайном прикосновении пальцами необратимо портились. Кроме двух торцов, перпендикулярных оси резонатора, третья скошенная грань полного внутреннего отражения, ломающая под прямым углом ось резонатора, служила поляризатором. Поляризация излучения лазера на АИГ:Nd с таким затвором оказалась очень кстати при решении второй задачи, поставленной передо мной, – обеспечении помехозащищённости лазерного локатора.
Проблема обеспечения помехозащищённости активного лазерного локатора системы самонаведения морских крылатых ракет ставилась впервые в мировой практике просто потому, что таких локаторов ещё не было в природе. Поэтому мне пришлось подойти к решению этой задачи с самых общих позиций, но закончить я должен был созданием конкретной системы в металле.
Конечно, существовал богатый опыт борьбы с помехами в радиолокации, но лазер совсем не похож на радиопередатчик, а фотоприемник – совсем не супергетеродин. Главное отличие в том, что в радиолокации используются когерентные электромагнитные волны, которые можно представить в виде отрезка синусоиды, а в активной лазерной локации частота электромагнитных световых, вернее, инфракрасных волн так велика, что лазерный импульс нельзя представить простой синусоидой. Лазер генерирует рваные беспорядочные кусочки синусоид даже в течение наносекундного гигантского импульса, а фотоприемник реагирует не на значение напряженности электромагнитного поля в каждый момент времени, а на мощность отражённого импульса. В радиолокации есть возможность легко изменить частоту используемых электромагнитных волн, а в лазерной локации частота или длина волны излучения жёстко фиксирована типом используемого активного вещества лазера.
Поэтому обычно используемые методы борьбы с помехами в радиолокации совсем не годились для лазерного локатора. Так что начинать пришлось фактически с нуля, одновременно выстраивая активную лазерную систему наведения морских крылатых ракет, в том числе совершенствуя лазерный передатчик, и обеспечивая её помехозащищённость. Прежде всего, надо было разобраться с возможными видами помех, которые могли быть поставлены противником.
Параметры сигналов от реальных целей и всевозможных помех я выяснил в результате многолетних экспериментальных и теоретических исследований. В Феодосию и в Озерки я возил свой собственный лазерный локатор, приспособленный для измерения параметров реальных сигналов, отражённых от кораблей различных типов, в том числе больших и малых противолодочных кораблей, тральщиков, подводных лодок и даже огромного крейсера-вертолётоносца «Москва», гражданских транспортов и пассажирских лайнеров, помех всякого рода, которые устанавливались с военных кораблей по моему заданию, и от элементов ландшафта.
Мой локатор с регистрирующей аппаратурой занимал целый КУНГ – военный грузовик с крытым фургоном, который в Феодосии был установлен не на горе, где была наша основная аппаратура со всеми сотрудниками, а на специальной площадке под горой у самого моря. Там я пребывал в одиночестве, по мере необходимости разговаривая с горой по громкой связи. Это была сказка, а не работа. В перерывах, когда целей на горизонте не было, можно было искупаться, петь или съесть припасённый завтрак. Иногда ко мне сверху спускались коллеги, но им после купания надо было снова лезть по жаре наверх и потеть.
Мой комплекс автоматически измерял и записывал на самописцах, фотопленке или перфоленте амплитуду, длительность, форму и поляризационные параметры принимаемых сигналов, так как сам я должен был, скособочившись, держать в перекрестии визира движущуюся цель. Зимами я обрабатывал эти рулоны бумаги, фотопленок и перфолент. Таким образом, набралась порядочная статистика по свойствам отражённых сигналов, и стало ясно, что основной упор надо делать на поляризационные характеристики и строить лазерную локационную систему так, чтобы она могла измерять эти характеристики и селектировать цели по результатам этих измерений.
Первые результаты были получены уже в 1972 году, и на конференции молодых специалистов в «Граните» я сделал доклад «Анализ возможности использования поляризационных свойств отражённых сигналов…», а в 1973 году появилась моя, естественно, с соавторами статья «Исследование возможности поляризационной селекции сигналов в лазерной локационной системе» в журнале «Морское приборостроение». В 1974 году в отчёты по НИР «Малахит» были включены мои разделы «Виды помех лазерному локатору и способы их селекции» и даже «Техническое описание блока поляризационной селекции». «Способ селекции объектов лазерной локации» был запатентован в 1975 году. С тех пор я регулярно докладывал о результатах исследований на конференциях в «Граните».
Стоп! Похоже, я не учел, для кого я всё это излагаю. Кто будет вникать в эти специальные термины? Кого интересуют эти мелкие подробности создания давно устаревшей техники? Но как донести суть моих размышлений, которые целиком занимали мою голову 18 лет жизни? Придётся поискать какие-нибудь понятные образы, доступные любому человеку со времен неолита.
Вот я и придумал лазерный курятник и битву со Змеем: ведь петухи, куры, яйца и цыплята знакомы всем с детства, так же, как и мифы Древней Греции. Ежели кому захочется вникнуть во все вставшие передо мной проблемы и проследить ход моих мыслей по их разрешению – почитайте НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЕ ПОДРОБНОСТИ 1. и 2. в следующих записях - научно-популярный текст, проиллюстрированный рядом изображений типа комиксов, которые я назвал по-русски – лубками и черепками. Ну, а кому эта игра воображения не интересна или трудна для восприятия, может спокойно пропустить следующие четыре куска, т.к. к моей личной жизни они имеют лишь косвенное отношение. Детям до 16 лет читать этот опус и рассматривать картинки не рекомендуется!
Назад на: http://www.proza.ru/2017/12/16/2272
Продолжение на: http://www.proza.ru/2017/12/16/2279
Вернуться к оглавлению: http://www.proza.ru/2017/12/14/1967