«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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Как научить детей ладить друг с другом Как научить детей ладить друг с другом

Как научить детей дружить друг с другом?

Psychologies
12 друзей океана 12 друзей океана

Самые интересные яхтенные новинки

Robb Report
9 советов о путешествии для будущей мамы 9 советов о путешествии для будущей мамы

Накладывает ли беременность множество ограничений на возможность путешествий

9 месяцев
В контакте В контакте

Как найти точки соприкосновения между подростками и родителями

Добрые советы
Дельфин: Дельфин:

Дельфин — о том, где он был в 1993 году и на чьих корпоративах он выступает

Esquire
5 тысяч км/ч на магнитной подушке. Какими будут поезда будущего 5 тысяч км/ч на магнитной подушке. Какими будут поезда будущего

Будущее железных дорог от Стивена Кинга, Кристофера Приста и других авторов

СНОБ
Поймай меня, если сможешь Поймай меня, если сможешь

Фотограф Винсент Леврат (Vincent Levrat) снимает охотников на радиозонды

Esquire
«8 подруг Оушена», «Реинкарнация» и другие главные фильмы июня «8 подруг Оушена», «Реинкарнация» и другие главные фильмы июня

Прочитай наши рецензии и реши, бежать ли тебе в кинотеатр

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

Как в математику вошло понятие пустоты – «ноль»

Популярная механика
7 вещей, которые люди с аутизмом хотели бы вам сказать 7 вещей, которые люди с аутизмом хотели бы вам сказать

Журналист Сара Курчак разрушает несколько стереотипов о людях с РАС

Psychologies
Метрология: как появилась система СИ Метрология: как появилась система СИ

Практика измерений почти так же стара, как человеческая история

Популярная механика
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Эта неделя запомнится нам не только каннской красной дорожкой

GQ
Угадай, как далеко можно пойти по прямой, никуда не сворачивая? Угадай, как далеко можно пойти по прямой, никуда не сворачивая?

Каким может быть самый длинный прямой пешеходный маршрут

Maxim
Смена власти: какой урок извлекла Россия из армянской революции Смена власти: какой урок извлекла Россия из армянской революции

После победы Пашиняна на выборах государству и народу предстоит новый этап

Forbes
Ирина Понаровская и другие знаменитости, вернувшие приемных детей Ирина Понаровская и другие знаменитости, вернувшие приемных детей

Отказ от приемного ребенка не редкость в сфере усыновления

Cosmopolitan
На двух стульях На двух стульях

Интерьерные решения от известных фэшн-брендов

Robb Report
За гаражами За гаражами

Свой первый большой юбилей «Гараж» отпразднует трехдневным марафоном

Tatler
Тренинг под парусами: как нас меняет путешествие на яхте? Тренинг под парусами: как нас меняет путешествие на яхте?

В последнее время  популярность приобретают тренинги по тимбилдингу на яхтах

Psychologies
Как выжить в толпе при панике: инструкция от профессионала Как выжить в толпе при панике: инструкция от профессионала

Хочешь выжить в толпе? Просто держись подальше

Популярная механика
10 голландских автомобилей: что вы знаете об этом? 10 голландских автомобилей: что вы знаете об этом?

Самая известная голландская автомобильная марка – это грузовики DAF

Популярная механика
Поездили, и хватит. Инфляция и дорогой бензин убьют автомобильный рынок Поездили, и хватит. Инфляция и дорогой бензин убьют автомобильный рынок

Российский авторынок все еще растет, однако развиваются и безрадостные процессы

Forbes
10 признаков, что вы встретили родственную душу 10 признаков, что вы встретили родственную душу

Что мы имеем в виду, когда говорим о «второй половинке»

Psychologies
Корона не жмет Корона не жмет

Почему именно британские принцессы задают моду

Vogue
Евгения Лоза: мне бывает стыдно за свою лень Евгения Лоза: мне бывает стыдно за свою лень

Интервью с актрисой Евгенией Лозой

Лиза
Брутальность не пострадает: 4 маски для лица, которые можно сделать дома Брутальность не пострадает: 4 маски для лица, которые можно сделать дома

Если супергероям можно носить маски, то почему обычным мужчинам нельзя?

Playboy
10 самых долгоживущих организмов Земли 10 самых долгоживущих организмов Земли

Бессмертие — коварная штука

Популярная механика
Ничего подобного! 8 мифов о еде, в которые пора перестать верить Ничего подобного! 8 мифов о еде, в которые пора перестать верить

Кто-то когда-то сказал, что питаться нужно правильно

Playboy

Зачем мы с таким упоением занимаемся фэтшеймингом

Cosmopolitan
Неизвестное о загадочном: как японцы воздушными шарами американцев бомбили Неизвестное о загадочном: как японцы воздушными шарами американцев бомбили

План на грани гениальности и маразма

Maxim
Открыть в приложении