Prezentacja modelu użytkowego artyleryjskiego dalmierza laserowego, późniejszego Portlanda, dla delegacji rządowej Peru, 1973 r.
Chociaż większość lat jego zawodowej aktywności przypadło na czasy niełatwe dla Polski, polskiej nauki oraz przemysłu obronnego – najpierw Polski Ludowej, a potem przekształceń ustrojowych i celowego niszczenia polskich kompetencji w sferze badań nad zaawansowanymi rozwiązaniami mogącymi znaleźć zastosowanie w sprzęcie wojskowym (notabene proces ten trwa to do dziś) – zawsze stawiał na samodzielne opanowanie w kraju kluczowych technologii i uruchomienie produkcji własnych rozwiązań, bazując na – niedocenianym przez wielu dawniej i obecnie – potencjale polskiej nauki oraz kompetencjach wytwórczych wielu podmiotów, często niewielkich i wcześniej nie zajmujących się produkcją obronną.
Przez niemal 70 lat swej zawodowej aktywności, za początek której uznać należy uzyskanie w 1952 r. tytułu zawodowego inżyniera, po zakończeniu studiów pierwszego stopnia na Wydziale Elektrycznym Politechniki Gdańskiej, prof. dr inż. Zbigniew Puzewicz prowadził pionierskie w skali kraju, a niekiedy Europy czy nawet świata, prace nad najbardziej wówczas zaawansowanymi rozwiązaniami i technologiami. Choć początkowo były to głównie badania podstawowe, z czasem wśród prowadzonych projektów przybywało tych realizowanych na rzecz medycyny, gospodarki narodowej, wreszcie obronności i bezpieczeństwa państwa, na których – z oczywistych względów – ten artykuł się koncentruje.
Od 1952 r. do swej śmierci w marcu 2018 r. Zbigniew Puzewicz związany był z Wojskową Akademią Techniczną, gdzie – równolegle z pracą naukową i dydaktyczną – skończył studia drugiego stopnia i uzyskał tytuł magistra. W 1956 r. objął pierwsze stanowisko kierownicze – szefa Zakładu Techniki Fal Ultrawielkich Częstotliwości Wydziału Elektroradiotechnicznego WAT. W 1960 r. obronił pracę doktorską „Rodzaje falowodów w otwartych strukturach przemysłowych” i rok później objął kierownictwo nad Katedrą Podstaw Radiotechniki Wydziału Elektroradiotechnicznego WAT. W niej zainicjował prace nad maserami (ang. Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation), czyli urządzeniami wytwarzającymi lub wzmacniającymi mikrofale poprzez zjawisko emisji wymuszonej w atomach lub cząsteczkach. Maser może wytwarzać wiązkę spójnych fal. Zastosowanie maserów widziano wówczas jako: generatorów wzorcowych (pomiar czasu), we wzmacniaczach mikrofalowych o dużym odstępie S/N, radioteleskopach czy systemach łączności, w tym z obiektami znajdującymi się w przestrzeni kosmicznej (ewentualne zastosowanie wojskowe). Laboratoryjny maser rubinowy, przy współpracy siostrzanej Katedry Urządzeń Mikrofalowych, na czele której stał Kazimierz Dzięciołowski (późniejszy profesor), zespół Puzewicza uruchomił w lutym 1963 r. W Polsce palma pierwszeństwa należy się jednak Uniwersytetowi im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (maser amoniakalny) i Pracowni Fal Ultrakrótkich Zakładu Ferromagnetyków Instytutu Fizyki PAN (maser rubinowy chłodzony ciekłym azotem), gdzie takie urządzenie uruchomiono jeszcze w 1962 r. Co ciekawe, monokryształy korundowe, tzw. sztuczne rubiny na potrzeby masera Wojskowej Akademii Technicznej, wykonała Huta Aluminium w Skawinie, zatem już wówczas można dopatrywać się pierwszych konkretnych zadań związanych z zaawansowanymi rozwiązaniami lokowanymi przez zespól Puzewicza w krajowym przemyśle.Logiczną kontynuacją prac nad maserami była tematyka laserów, działających na podobnej zasadzie, ale emitujących promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni. Takie urządzenie po raz pierwszy uruchomiono w Polsce 20 sierpnia 1963 r. Był to laser helowo-neonowy (gazowy), generujący promieniowanie podczerwone o długości fali 1,15 μm. Sukces ten był dziełem naukowców zespołu z Katedry Podstaw Radiotechniki, kierowanej przez Puzewicza, która także w tym przedsięwzięciu kontynuowała współpracę z Katedrą Urządzeń Mikrofalowych Kazimierza Dzięciołowskiego (patrz także WiT 1/2019). 19 września 1963 r. na WAT przeprowadzono pierwszą transmisję głosu i muzyki za pomocą lasera He-Ne. W wykonaniu elementów optycznych do pierwszych laserów z WAT uczestniczyło Centralne Laboratorium Aparatury Pomiarowej i Optyki, zaś lampy błyskowej Biuro Rozwoju Lamp Oświetleniowych Zakładów Wytwórczych Lamp Elektrycznych im. Róży Luksemburg, część oprzyrządowania wykonał Przemysłowy Instytut Elektroniki.
Model pierwszego dalmierza laserowego powstałego w zespole Zbigniewa Puzewicza w latach 1966–1967.
Te niewątpliwe sukcesy stały się podstawą powołania, decyzją Prezesa Rady Ministrów z 28 maja 1963 r., Zespołu Problemowego Elektroniki Kwantowej przy Komitecie ds. Techniki, na czele którego stanął prof. dr inż. Janusz Groszkowski, nestor polskiej radiotechniki, do którego zaproszono także dr. Puzewicza. Zadaniem zespołu było koordynowanie badań związanych z techniką laserową w Polsce i jej zastosowaniami praktycznymi. W tym kontekście wskazywano m.in. medycynę, przemysł metalurgiczny, geodezję i telekomunikację (o zastosowaniach militarnych oczywiście nie wspominano).
Także w tym samym roku – 7 listopada – w zespole Zbigniewa Puzewicza uruchomiono pierwszy w naszym kraju laser na ciele stałym – rubinie. Syntetyczne rubiny dostarczyła huta ze Skawiny, zaś oszlifowało je Centralne Laboratorium Aparatury Pomiarowej i Optyki. Wkrótce potem zaczęto prace nad jego wykorzystaniem w medycynie, a konkretnie w koagulacji tkanek (np. do przyklejania odklejonej od dna oka siatkówki). Ten kierunek prac rozwijany był także w kolejnych latach, czego efektem było wdrożenie do produkcji w Centralnym Laboratorium Optyki zmodernizowanych koagulatorów laserowych KL-3 (modelowy KL-1 i prototypowe KL-2 oraz KL-3 powstały na WAT). W ten sposób Polska stała się drugim na świecie, po Stanach Zjednoczonych, producentem laserowych przyrządów chirurgicznych.
W 1964 r. Wojskowa Akademia Techniczna i zespoły Puzewicza oraz Dzięciołowskiego odnotowały kolejne sukcesy. W czerwcu uruchomiono laser na szkle neodymowym, zaś we wrześniu jego odmianę z głowicą chłodzoną wodą. Szkło neodymowe do tych urządzeń zostało wytopione w kraju. Pod koniec roku gotowe do prób było także pierwsze w Polsce użytkowe urządzenie laserowe – koagulator dla medycyny, który wkrótce przekazano Klinice Okulistycznej Akademii Medycznej w Warszawie. Zainicjowano także prace nad mikrodrążarkami laserowymi (na rubinie i szkle neodymowym) do wypalania otworów w bardzo twardych materiałach.
W tym samym roku testowano także nowe lasery gazowe, z różną długością generowanych fal i prowadzono prace nad tzw. laserami półprzewodnikowymi.
Zainicjowanie prac nad laserami do zastosowań wojskowych przypada na rok 1965. Opracowano wówczas założenia projektowe dalmierza laserowego, zaprojektowano i wykonano zespoły optyczne oraz wzmacniacz odbiornika promieniowania, powstało także serce urządzenia – laser z wirującym pryzmatem i układem synchronizującym. W kolejnym roku, w ramach tegoż programu wykonano: licznik dekadowy, optykę nadawczą i odbiorczą, układ celowniczy, układy zasilania oraz wzmacniacze. Prace wówczas prowadzono bardzo szybko, mimo kilku realizowanych równolegle projektów, i już we wrześniu 1966 r. udało się uruchomić model laboratoryjny dalmierza z rejestracją oscylograficzną.
25 grudnia 1966 r. po raz pierwszy włączono zmodernizowany model dalmierza laserowego na rubinie z modulacją dobroci na wirującym pryzmacie i wykonano za jego pomocą pomiar odległości z budynków WAT do Pałacu Kultury i Nauki (7260 m).
Prawdziwym przełomem stał się jednak rok 1967, gdy rozpoczęto realizację pracy Bruksela, której celem było określenie obszarów zastosowań elektroniki kwantowej w uzbrojeniu i sprzęcie wojskowym. Między innymi także z myślą o rozszerzeniu zakresu zastosowań laserów na sferę obronności, dotychczasowa Katedra Podstaw Radiotechniki została przekształcona w samodzielny Instytut Elektroniki Kwantowej WAT, na czele którego stanął dr inż. Zbigniew Puzewicz.
W ramach prac nad modelem dalmierza laserowego, na tym etapie już użytkowym, prowadzono badania elementów i podzespołów, w tym powtarzalności parametrów emitowanych impulsów, wprowadzono poprawki konstrukcyjne do głowicy laserowej oraz układu zapłonowego. Kontynuowano także prace nad cyfrowym licznikiem do dalmierza, w który planowano wyposażyć czołg.
Rozpoczęto także prace nad koncepcją urządzenia treningowego (symulatora) do ćwiczeń strzelania ogniem na wprost (późniejszy temat Tampico), określanego wówczas LUT (Laserowe Urządzenie Treningowe), przeznaczonego do nauki celowania z czołgu T-55. W skład urządzenia wchodziły zespoły: nadawczy z laserem na szkle ND³*+ i optyką o stałej ogniskowej, z okularem przesuwnym w płaszczyźnie pionowej za pomocą noniusza śruby mikrometrycznej i zespół odbiorczy z czterema detektorami na korpusie czołgu oraz zespół sygnalizacyjny prawidłowego wycelowania – trafienia czołgu celu – w postaci kostki dymnej z mieszaniny pirotechnicznej. Nieco wyprzedzając czas należy wspomnieć, że wykonano sześć modeli LUT, które posłużyły za bazę do opracowania systemu Tampico.
Dbając o możliwość implementacji opracowanych przez naukowców rozwiązań, zorganizowano w Wojskowej Akademii Technicznej Zakład Produkcji Doświadczalnej, w którym rozpoczęto produkcję laserów molekularnych ciągłego działania o mocy 200 W do zastosowań przemysłowych (np. łączenia ceramiki i innych materiałów niemetalicznych, precyzyjnego cięcia i spawania metali, wykonywania otworów itp.). Zatem, już w kilka lat po uruchomieniu przez naukowców w mundurach pierwszego w Polsce lasera w warunkach laboratoryjnych, w produkcji znajdowało się kilka typów urządzeń laserowych, które znalazły w pełni „pokojowe” zastosowanie. Jednocześnie w zespole Puzewicza kontynuowano prace nad urządzeniami dla wojska. W 1968 r. zakończono prace nad modelem przenośnego dalmierza laserowego, opracowano także i wykonano model laserowego dalmierza czołgowego, zaś w kolejnym roku jego model użytkowy. Powstał także projekt wstępny lokatora optycznego do wykrywania i śledzenia celów powietrznych, wykonano także część jego elementów i zespołów.
Prac realizowanych na rzecz wojska było u schyłku lat 60. już tak dużo, że w IEK WAT zaczęto je traktować systemowo, czego zwieńczeniem było wewnętrzne opracowanie wskazujące na perspektywiczne obszary zastosowania laserów w uzbrojeniu i sprzęcie.
Schyłek lat 60. to kontynuacja prac nad przenośnym dalmierzem laserowym, w którym wprowadzono zmiany konstrukcyjne wynikające z badań kwalifikacyjnych. Coraz bardziej obiecujący był także temat związany z symulacją za pomocą lasera strzelań z armat czołgowych. Opracowano i wykonano pierwsze modele elementów takich systemów wspomagania szkolenia wojsk (nadajnika, odbiornika i elektronicznego zespołu sterowania) oraz dokonano krytycznej analizy taktyczno-technicznej urządzeń laserowych do nich przeznaczonych do zastosowania.
Pełna wersja artykułu
