«ПМ» уже не раз писала об электромагнитном оружии

Популярная механикаНаука

Бомбы, которые не взрываются: что такое виркатор

«ПМ» уже не раз писала об электромагнитном оружии. В ударно-волновых и взрывомагнитных генераторах частоты в электромагнитное излучение преобразуется энергия взрывчатых веществ. Однако существует и другая разновидность электромагнитного оружия – невзрывные источники излучения.

Александр Прищепенко

Первое боевое применение подобного оружия можно датировать 17 января 1991 года, когда американские войска использовали модифицированные крылатые ракеты Tomahawk. При приближении к цели двигатели ракет последние несколько секунд уже не поддерживали горизонтальный полет, а работали как источники питания генераторов мощного излучения. Оно должно было вывести из строя радиолокаторы иракской системы ПВО, что значительно облегчило бы достижение превосходства в воздухе. Было ли применение электромагнитного оружия успешным, мы никогда не узнаем: может, приемники радаров и вышли из строя, но излучатели — нет, поэтому американские военные, желая подстраховаться, применили ракеты, разнесшие радары в клочья.

Бомба из карандашей

При движении электронов с ускорением возникает электромагнитное излучение, поэтому достаточно, например, просто искривить траекторию электрона (любое движение, отличное от равномерного и прямолинейного, есть движение с ускорением). Это можно сделать с помощью магнитного поля — именно так устроен магнетрон, основа любой СВЧ-печки. Но по удельной (на единицу объема) мощности их превосходит так называемый виркатор.

Устроен виркатор очень просто: представьте себе электронную лампу, у которой есть два электрода — эмиттер и сетка. При приложении к ним импульса высокого напряжения формируется облако электронов, которое движется к сетке, пролетает сквозь ее ячейки и колеблется относительно сетки вплоть до полной нейтрализации заряда, излучая радиочастотное ЭМИ. Облако электронов выполняет роль «виртуального катода», от которого, собственно, и происходит название «виркатор».

Генерация гигаваттной мощности требует такого числа электронов, которое можно получить лишь при взрывной эмиссии (не имеющей никакого отношения к взрывчатке): на микроостриях поверхности эмиттера под действием поля высокой напряженности происходит сильный местный разогрев вещества и оно превращается в плотную плазму (то есть взрывается). Интересно, что нужная плотность микронеровностей (в сочетании с нужной проводимостью) получается на сломе графита, поэтому один из самых удобных материалов для эмиттера — сломанные грифели карандашей.

Вакуумные мастодонты

«Потрошение» карандашей — не основная трудность создания виркатора. Взрывная эмиссия эффективна лишь при огромных (около мегавольта) напряжениях, и, чтобы избежать пробоя в излучателе, приходится увеличивать размеры до кубометров. Высокое напряжение, характерное для работы источников вакуумной электроники, не позволяет значительно снизить габариты, поэтому отношение энергии генерируемого радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ) к объему у таких источников мало (микроджоули на кубический сантиметр). Малый разброс энергий электронов, а значит, узкий частотный диапазон генерируемого вакуумными излучателями РЧЭМИ позволяет сделать излучение остронаправленным, но избежать наличия боковых лепестков, которые могут сжечь систему наведения основного пучка, все равно нельзя: происходит «фратрицид», то есть «пожирание собратьев», — термин заимствован из сленга биологов.

"Гибрид": виркатор плюс ВМГ

Полезное свойство вакуумного излучателя — возможность многократных срабатываний: его конструкция не превращается взрывом в крошево, летящее в разных направлениях. Однако реализация этого свойства дается дорогой ценой: вакуумный излучатель не заработает при включении в розетку с напряжением в 220 вольт, для его энергообеспечения необходимы высоковольтные формирователи, трансформаторы, обострители. Они тоже имеют немалые габариты — тем большие, чем больше потребляемая энергия. Объемы мощных излучателей измеряются кубометрами, масса — десятками тонн.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Жестокий урок от «Кэшбери». Как распознать финансовую пирамиду Жестокий урок от «Кэшбери». Как распознать финансовую пирамиду

Скандальное разоблачение компании «Кэшбери»

Forbes
Чтоб вы так жили Чтоб вы так жили

Аукцион Live like a Rockefeller обещает стать самым прибыльным за всю историю

Robb Report
Светлана Бондарчук, Хаски и другие на открытии выставки «Новая Япония» Светлана Бондарчук, Хаски и другие на открытии выставки «Новая Япония»

Открылась выставка «Новая Япония»

Cosmopolitan
Самая одинокая женщина Америки: правила жизни Мелании Трамп Самая одинокая женщина Америки: правила жизни Мелании Трамп

Мелания Трамп рассказала о знакомстве и жизни с Дональдом Трампом

Forbes
Путешествие за границу Путешествие за границу

Внутренние помещения 74-метровой Plvs Vltra впитали бирюзовую лёгкость

Robb Report
10 китайских автомобилей, о которых вы ничего не знали 10 китайских автомобилей, о которых вы ничего не знали

Китайцы откровенно завоёвывают автомобильный мир

Популярная механика
Яндекс.Эксперименты. Как поисковик превратился в экосистему и что это такое Яндекс.Эксперименты. Как поисковик превратился в экосистему и что это такое

В 2011 году среди сотрудников «Яндекса» оказалось 132 долларовых миллионера

Forbes
Империя «Динамо» Империя «Динамо»

Как сохранилось и почему будет реформировано главное спортивное общество России

РБК
Как изменились звезды сериала Как изменились звезды сериала

С 21 мая в 19:00 канал СТС Love будет показывать сериал «Молодежка»

Cosmopolitan
Увидеть невидимое: история «призрачных» фотографий Увидеть невидимое: история «призрачных» фотографий

Как и зачем появилась так называемая призрачная фотография

Cosmopolitan
Оденься как парижанка! 7 идей для луков во французском стиле 80х с показа Chanel Оденься как парижанка! 7 идей для луков во французском стиле 80х с показа Chanel

Смотрим 7 актуальных идей в парижском стиле 80-х с показа Chanel

Cosmopolitan
Николаевский жандарм Николаевский жандарм

Жандармы получили репутацию, сделавшую голубой мундир символом произвола

Дилетант
Флоранс Илли-Хворостовская: «Дима снится мне каждую ночь» Флоранс Илли-Хворостовская: «Дима снится мне каждую ночь»

Интервью с главной женщиной певца Дмитрия Хворостовского

StarHit
Как самый юный разработчик «ВКонтакте» и Иван Ургант подсадили россиян на онлайн-викторины Как самый юный разработчик «ВКонтакте» и Иван Ургант подсадили россиян на онлайн-викторины

В 14 лет Сева работал в Meduza, а в 15 присоединился к команде «ВКонтакте»

РБК
Сверхглубокие погружения: может ли человек жить на глубине 700 м? Сверхглубокие погружения: может ли человек жить на глубине 700 м?

Человек спускается на глубину, недоступную атомным подводным лодкам

Популярная механика
Без паники. Что случилось со счетами россиян в банках Кипра Без паники. Что случилось со счетами россиян в банках Кипра

О ситуации с банковскими счетами россиян

Forbes
Добавляем функции смартфону: Android без Google Добавляем функции смартфону: Android без Google

Способ избавиться от Google

CHIP
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Мужчины наглядно показывают, как носить вязаные поло и льняные пиджаки

GQ
Шато в Шаранте Шато в Шаранте

Что значит владеть замком в XXI веке?

Seasons of life
«Дэдпул 2»: на 50 оттенков краснее «Дэдпул 2»: на 50 оттенков краснее

Кем был и кем стал Дэдпул?

Playboy
Глава из книги «Большой роман о математике» Глава из книги «Большой роман о математике»

Как в математику вошло понятие пустоты – «ноль»

Популярная механика
Анна Седокова: «Когда я ухожу, мужчины мстят мне» Анна Седокова: «Когда я ухожу, мужчины мстят мне»

Мама, артистка и бизнесвумен – к 35-ти Анна добилась успеха в разных сферах

StarHit
Голод против аппетита: перестать заедать стресс Голод против аппетита: перестать заедать стресс

Как перестать заедать стресс?

Psychologies
Грядущий Хан Грядущий Хан

Предыстория Хана Соло оказалась невыносимо предсказуемой

СНОБ
«Оплеуха от звезд НХЛ. За что? Почему!?» Три причины, почему Россия нарвалась на Канаду «Оплеуха от звезд НХЛ. За что? Почему!?» Три причины, почему Россия нарвалась на Канаду

Сборная России уступила шведам и теперь в должна сыграть с Канадой

Maxim
«Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба» «Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба»

Как премия за вклад в искусство обернулась иммерсивным спектаклем

СНОБ
АлСиб: легендарная авиатрасса Аляска - Сибирь АлСиб: легендарная авиатрасса Аляска - Сибирь

Легендарная трасса АлСиб в этом году примет летчиков снова

Популярная механика
Красками из радуги: как рисовать поляризованным светом Красками из радуги: как рисовать поляризованным светом

Поляризованный свет в XXI веке облюбовали художники и фотографы

Популярная механика
Игра на выезде Игра на выезде

Как увидеть главные матчи ЧМ и разделить эмоции с друзьями

Популярная механика
Детский лагерь: жить в стае Детский лагерь: жить в стае

Новые друзья, новый опыт, неизведанное еще чувство свободы…

Psychologies
Открыть в приложении