Лента новостей

16:24
После 2021 года можно ждать появления роботов в парадном строю
16:21
Украина на грани замерзания — газ в хранилищах иссякает на глазах
16:20
Новый доклад Макларена о допинге: «чёрный день для Олимпийского спорта»
16:15
Как конгресс США пытается настроить Трампа против Путина
16:14
В Ленобласти «шахиды» на учениях без предупреждения захватили студентов колледжа
16:13
Шойгу открыл памятник солдату Великой Отечественной войны
16:12
Военный бюджет США на 2017 год – Россию не забыли
16:10
Вассерман: Украина в 2018 войдет в новый Юго-Западный федеральный округ
13:49
В Алеппо я увидел, почему Асад побеждает
13:46
Украинские журналисты Еuronews бастуют из-за отказа считать их русскими
13:44
Организаторы «Евровидения» сделали важное для Украины заявление
13:44
В Гамбурге Керри проигнорировал Климкина, предпочтя общение с Лавровым
13:43
В России с размахом отмечают Международный день борьбы с коррупцией
13:42
Правозащитники атаковали Путина, чьи «волосы встали дыбом»
13:41
Недооцененный рейтинг Путина
13:39
Так «ушли» СССР
13:36
Власть Кости Сапрыкина
13:36
Как Голландия топит мечты Украины о Европе и «кружевных трусиках»
13:34
В Европарламенте смеются над хохлами: безвизовый режим - это для туристов
13:33
Страшнее России только прекращение финансирования Киева. Хотя и Россия — тоже очень страшно
13:27
Стратегия на уничтожение
13:26
Германия направит на Украину военных инструкторов
13:25
CNN призвало США капитулировать перед Россией
13:23
Четыре фактора победы России в Алеппо
13:22
Гранатометный комплекс «Балкан» прошел государственные испытания
13:22
Профессиональные попрошайки: Украина вымолила у США $350 млн на оружие
13:20
Хроника Донбасса: ужасный ночной обстрел ВСУ, обесточено 11 населенных пунктов
13:18
Начало тернистого пути к «боевому танку»
13:17
Русские готовят новый разрушительный гранатомет с реактивным боеприпасом
12:52
Авиаудары в Сирии: Израиль играет в русскую рулетку?
12:50
Потери командования ВСУ растут
12:50
Секреты создания проекта «Александрит» для ВМФ России
12:49
Накрыть крышкой алеппский «котел»
12:47
Украинские СМИ назвали поход «Адмирала Кузнецова» бесславным
10:35
Битва за Мосул: Америка попала в ловушку ИГИЛ
10:33
О чем договорились Россия и США по Сирии?
10:31
Танки из кубиков
10:30
ВМС США подбираются к Крыму на пушечный выстрел
10:28
Сигнал о возможном смягчении санкций
09:54
Президент Киргизии призвал создать механизмы проверки доходов госслужащих
09:49
СМИ назвали сумму личных затрат Трампа на избирательную кампанию
09:45
В Сеуле началось заседание парламента по импичменту президенту
09:38
Украина в шаге от «безвиза»
09:30
Газовый спор России, Украины и ЕС. Продолжение
09:29
«Летучие» отряды отвоёвывают власть у Медведева
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ


В последние годы в разных странах идут активные работы по созданию боевых лазеров. Перспективное оружие этого класса, как ожидается, будет иметь высокие характеристики и сможет оказать серьезное влияние на облик вооруженных конфликтов будущего. В области боевых лазерных систем достигнуты некоторые успехи, однако такое оружие пока далеко от практического применения. Ученым и конструкторам только предстоит решить ряд важных проблем, которые мешают лазерному оружию попасть в армию. Тем временем в нашей стране созданы несколько проектов лазерных систем, которые, будучи в некоторой мере похожими на оружие, уже применяются на практике.

В начале девяностых годов Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ) начал научные работы, целью которых было создание перспективного технологического комплекса на основе лазера. Предполагалось, что мобильный лазерный технологический комплекс (МЛТК) можно будет быстро доставить в нужное место, развернуть и подготовить к работе, после чего он сможет вести резку различных объектов и конструкций. Такая система, по задумке авторов проекта, могла бы применяться для решения широкого круга задач, возникающих перед различными предприятиями. В первую очередь, комплексы МЛТК предполагалось применять для ликвидации различных аварий и т.п. работ.


К концу девяностых годов ГНЦ РФ ТРИНИТИ завершил работу над первыми двумя проектами. В проектах МЛТК-5 и МЛТК-50 использовались некоторые общие идеи и наработки, однако эти комплексы отличались по ряду параметров. Главное их отличие заключалось в типе и мощности лазера. Лазер комплекса МЛТК-5 развивал мощность 5 киловатт, МЛТК-50 – 50 кВт. На первых двух мобильных лазерных технологических комплексах использовались лазеры различных систем. Менее мощный комплекс оснастили непрерывным газовым лазером (рабочее тело – смесь из углекислого газа, неона и гелия) замкнутого контура с накачкой самостоятельным разрядом. Комплекс МЛТК-50, в свою очередь, получил импульсно-периодический электроионизационный лазер, использующий в качестве рабочего тела смесь воздуха и углекислого газа.

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Мобильный лазерный технологическийкомплекс "МЛТК-50"


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Полигонные испытания МЛТК-50 на огневом стенде по дистанционной резке металлоконструкций


Мобильный лазерный комплекс МЛТК-5 был выполнен в виде нескольких блоков, установленных на автомобильном полуприцепе (общий вес около 11 тонн) и пригодных для сравнительно простой перевозки к месту использования. При необходимости компоненты комплекса могут быть быстро доставлены в нужное место и подготовлены к работе. Обслуживающий персонал из 2-3 человек может подготовить установку к работе за полтора-два часа. Возможности МЛТК-5 позволяют генерировать лазерное излучение мощностью от 0,5 до 5 кВт с длиной волны 10,6 мкм. Потребляя порядка 150 кВт электроэнергии (380 В, 50 Гц), комплекс МЛТК-5 может воздействовать на объекты на расстоянии около 30 метров. Допустимое время непрерывной работы лазера достигает 8-10 часов.

Основная задача комплекса МЛТК-5 – дистанционная резка и сварка различных конструкций. Мощность используемого лазера позволяет на расстоянии в несколько десятков метров оказывать разрушающее воздействие на различные объекты. Однако исследования показали, что МЛТК-5 и подобные ему системы могут использоваться и для выполнения других задач. Так, исследована возможность очистки поверхностей от разнообразных загрязнений: технологических отложений, краски и т.д. с помощью т.н. лазерного шелушения. Эта же технология позволяет очищать водную поверхность от нефтяной пленки. Таким образом, фактический спектр задач, которые могут решаться при помощи мобильных лазерных комплексов, гораздо шире, чем может показаться на первый взгляд.

Разработка комплекса МЛТК-50 осуществлялась Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований в сотрудничестве с компанией «Газпром». Главной задачей при разработке этого проекта было создание мобильного лазерного комплекса, способного резать металлические и железобетонные конструкции. Техника, способная разрезать разнообразные конструкции на удалении от них, предлагалась для использования в аварийных работах на фонтанирующих газовых или нефтяных скважинах.

В качестве основы для установки МЛТК-50 был избран импульсно-периодический электроионизационный лазер, использующий в качестве рабочего тела газовую смесь. Смесь состоит из атмосферного воздуха с пятипроцентной добавкой углекислого газа. Газовая смесь прокачивается через рабочую камеру со скоростью порядка 8 кг в секунду. При этом газовый поток развивает скорость до 50 м/с. Для перекачки газовой смеси с такой скоростью понадобилось создать насос на основе серийного авиационного двигателя. Газотурбинный агрегат располагается таким образом, что рабочая камера лазера оказывается в его воздухозаборном устройстве. 50-киловаттный лазер и сопряженное с ним оборудование были помещены на два автомобильных полуприцепа. Первый является базой для собственно лазера и телескопа системы наведения луча. Второй полуприцеп, в свою очередь, несет систему прокачки и ряд других вспомогательных компонентов комплекса. Общий вес двух полуприцепов комплекса МЛТК-50 приближается к 50 тоннам. Мобильный комплекс может перевозиться по железной дороге в специальных контейнерах.

По прибытии на место работы обслуживающий персонал из трех человек в течение нескольких часов может подготовить комплекс МЛТК-50 к работе. Во время работы установка требует электропитание мощностью около 750 кВт. 50-киловаттный лазерный луч может фокусироваться на расстоянии от 20 до 80 метров от комплекса. Лазер комплекса может непрерывно работать не более 10 минут, после чего требуется 20-минутный перерыв. В таком режиме установка может разрезать металлические и железобетонные конструкции, выполняя поставленную задачу. Компания «Газпром» получила несколько комплектов системы МЛТК-50.

Следующий мобильный лазерный технологический комплекс создавался в интересах госкорпорации «Росатом». Установка МЛТК-2 разрабатывалась не только для дистанционной резки различных конструкций, но и для дезактивации поверхностей. Комплекс МЛТК-2 состоит из двух модулей размером 2х2х2 метра, которые вместе весят не более 2 тонн. Волоконный лазер мощностью 2 кВт, применяемый в этом комплексе, может разрезать металлические детали толщиной до 20 мм на расстоянии около 6 метров от выходной оптической головки. Имеется возможность вынести последнюю на расстояние в несколько десятков метров от основных модулей комплекса.

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Блок-схема лазерного технологического комплекса МЛТК-20


Мобильный комплекс МЛТК-2 используется не только «Росатомом», но и ГНЦ РФ ТРИНИТИ. Предприятие-изготовитель, доработав исходный комплекс, создало участок коммерческой резки металлов. По желанию заказчика новая установка способна резать листы из черных или цветных металлов толщиной не более 14 мм.

Дальнейшим развитием модульных мобильных лазерных комплексов стала система МЛТК-3. В ее составе имеются сразу три источника излучения мощностью по 1 кВт. Каждый из этих источников излучения оснащается собственной системой охлаждения. Генерируемое излучение трех источников по оптоволоконным кабелям передается в систему формирования и позиционирования луча. Этот блок отвечает за объединение нескольких лучей в один и наведение его на необходимый объект. Характерной особенностью комплекса МЛТК-3 является его архитектура. Он разделен на семь модулей, каждый из которых весит не более 100 кг. Благодаря этому облегчается перевозка и использование всего комплекса.

Последним на данный момент мобильным лазерным комплексом, созданным в Троицком институте инновационных и термоядерных исследований, стал МЛТК-20, разработанный по заказу «Газпрома». По своей архитектуре он напоминает описанный выше МЛТК-3. МЛТК-20 состоит из четырех контейнеров размером 2х2х2 метра весом порядка двух тонн каждый. Три блока из четырех оснащаются иттербиевыми волоконными лазерами с регулируемой мощностью (от 0,5 до 8 кВт) и системами их охлаждения. Эти три блока связаны с четвертым при помощи оптоволоконного тракта. В четвертом блоке располагается формирующий телескоп, системы наведения луча и рабочее место оператора.

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Лазерный технологический комплекс МЛТК-2


На развертывание комплекса МЛТК-20 после доставки на место работы требуется не более получаса. За это время обслуживающий персонал должен подключить все кабели и запустить оборудование. Оптоволоконные кабели, используемые в комплексе МЛТК-20, позволяют размещать блоки с источниками излучения на удалении до 90 метров от блока с формирующим телескопом. Телескоп способен фокусировать лазерный луч на дистанциях от 20 до 70 метров. На максимальной мощности комплекс МЛТК-20 способен разрезать металлические конструкции толщиной более 50 мм. В зависимости от толщины разрезаемого металла скорость резки может достигать двух метров в час. Модульная архитектура позволяет использовать комплекс МЛТК-20 в различной комплектации. Определенные задачи могут выполняться при помощи одного блока с источником излучения и одного с формирующим телескопом. Кроме того, возможно наращивание мощности за счет использования дополнительных блоков с лазерным оборудованием.

В 2011 году комплекс МЛТК-20 несколько раз показал свои «умения». Так, в мае в учебно-тренировочном центре «Досанг» (Астраханская область), принадлежащем компании «Газпром», прошли испытания новой лазерной установки. В программу испытаний входила дистанционная разделительная резка газовой арматуры с толщиной стенки 50 мм. С расстояния 40 метров лазерный комплекс успешно разрезал трубу условной скважины. Кроме того, эти испытания показали возможность эксплуатации лазерного комплекса после транспортировки на большие расстояния.

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
МЛТК-20. Лазерные блоки 1,2,3


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Блок 4. Формирующий телескоп


В июле 2011 года комплекс МЛТК-20 был опробован в условиях реальной ремонтной операции. Установку было решено отправить в Ямало-Ненецкий автономный округ, где произошла авария на скважине №506 Западно-Таркосалинского газового месторождения. После пути длиной свыше 4000 километров лазерный комплекс был смонтирован возле аварийной скважины и вскоре начал свою работу. Для продолжения работ по ликвидации аварии необходимо было демонтировать металлические конструкции общим весом около 240 тонн, которые мешали газовикам работать с использованием штатных средств. Мощное тепловое излучение от газового факела не позволило установить формирующий телескоп на рекомендованном расстоянии не более 50 метров от поврежденных конструкций. По этой причине основные работы велись с дистанции 70 метров. За 30 часов комплекс МЛТК-20 разрезал все необходимые конструкции, после чего началось тушение пожара.

Как видим, мобильные лазерные технологические комплексы семейства МЛТК, разрабатываемые Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований, наглядно показали свою эффективность, причем сделали это не только на испытаниях, но и в условиях реальных работ по ликвидации возгорания на газовой скважине. Необходимо отметить, что комплексы МЛТК являются сугубо гражданскими разработками, не предназначенными для военного применения. Мощность этих систем недостаточна для быстрого поражения целей на большом расстоянии, что, однако, почти никак не сказывается на их эффективности при выполнении задач, для решений которых они предназначены. Возможно, наработки по этим проектам в будущем будут использованы при создании боевых лазеров, однако в нынешнем виде системы семейства МЛТК имеют сугубо мирное предназначение.

Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Газовая арматура после разделительной лазерной резки (толщина стенки 50 мм)


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Блок телескопов, выдвинутый на дистанцию 50 метров от объекта


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Продолжение лазерной резки после растаскивания завала


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Ребро несущей опоры вышки, разрезанное лазером


Мобильные лазерные технологические комплексы разработки ГНЦ РФ ТРИНИТИ
Срезанный фланец фонтанной трубы скважины


По материалам сайтов:
http://triniti.ru/
http://mirprom.ru/
http://popmech.ru/
http://alternathistory.org.ua/


Автор Рябов Кирилл





Опубликовано: legioner    

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх