«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

Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
Конкурс оригинальности Конкурс оригинальности

Новый компактный Citroen играет по своим правилам. Но ведь и Kia Soul такой же

АвтоМир
«Психотерапия помогла мне найти смыслы в жизни» «Психотерапия помогла мне найти смыслы в жизни»

Блогер Анджули Нанн посещает психотерапевта не один год

Psychologies
Симон Боливар: человек и шляпа Симон Боливар: человек и шляпа

Какое отношение имеет головной убор к Симону Боливару

Дилетант
Покупки в зарубежных онлайн-магазинах Покупки в зарубежных онлайн-магазинах

Интернет открыл принципиально новые возможности для торговли

CHIP
Инвестиции на ярославском направлении Инвестиции на ярославском направлении

Ярославская область обладает большим потенциалом для бизнеса

РБК
Воры времени Воры времени

Эти люди приходят к вам и не уходят

Psychologies
Мария Погребняк — строгая мама и послушная жена: откровенное интервью о семье Мария Погребняк — строгая мама и послушная жена: откровенное интервью о семье

Мария Погребняк рассказала об отношениях со свекровью и своей любви

Cosmopolitan
Операция «Багратион»: блицкриг на запад Операция «Багратион»: блицкриг на запад

Как выглядела линия фронта на западном направлении весной 1944-го

Популярная механика
Ольга Кабо. На перепутье Ольга Кабо. На перепутье

Беседа с актрисой Ольгой Кабо

Караван историй
Пол-литра, полуфабрикат, полуправда и еще 22 знаменитых полувещи! Пол-литра, полуфабрикат, полуправда и еще 22 знаменитых полувещи!

Есть на свете половины, которые ничем не хуже, а порой и лучше целого

Maxim
Готовим тело к лету Готовим тело к лету

Самые эффективные упражнения на все группы мышц

Домашний Очаг
Одышка у будущей мамы: почему трудно дышать? Одышка у будущей мамы: почему трудно дышать?

Многие будущие мамы замечают, что иногда им становится труднее дышать

9 месяцев
Круче Волочковой: как развить гибкость в домашних условиях Круче Волочковой: как развить гибкость в домашних условиях

Знакомься со списком правил, которые помогут тебе стать гибкой и спортивной

Cosmopolitan
Грубо говоря Грубо говоря

Glamour обнаружил троллей, хейтеров и сетевых агрессоров среди своих читательниц

Glamour
10 лучших альбомов месяца 10 лучших альбомов месяца

От нью-йоркского феминистского рэпа до русского трэш-рейва

Esquire
Сати Спивакова: наступило время, когда я могу сделать что-то еще Сати Спивакова: наступило время, когда я могу сделать что-то еще

Интервью с талантливой актрисой и телеведущей Сати Спиваковой

СНОБ
Новые приоритеты: почему в России закрыли производство Lada Priora Новые приоритеты: почему в России закрыли производство Lada Priora

Бывший флагман «АвтоВАЗа» давно и безнадежно устарел

Forbes
Грядущий Хан Грядущий Хан

Предыстория Хана Соло оказалась невыносимо предсказуемой

СНОБ
Паспорт на выбор Паспорт на выбор

Варианты получения альтернативного гражданства

Robb Report
Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники

Судьбу одного из возлюбленных Елизаветы I мог повторить и Фрэнсис Дрейк

Дилетант
Как одеться в офис, если вы скучаете по 70-м Как одеться в офис, если вы скучаете по 70-м

Учимся одеваться непринужденно, но по-деловому

Esquire
В сторону юга В сторону юга

После XXII зимней Олимпиады Большой Сочи окончательно превратился в город-символ

Quattroruote
Не пропусти! 3 самых ярких события уходящего мая в Москве Не пропусти! 3 самых ярких события уходящего мая в Москве

Чем заняться в последние дни уходящей весны? Мы подбросим тебе пару идей

Cosmopolitan
8 занимательнейших историй культового кинооружия 8 занимательнейших историй культового кинооружия

Фильмы изобилуют самым удивительным оружием

Maxim
Первый триместр беременности: что ждет маму и малыша? Первый триместр беременности: что ждет маму и малыша?

В первом триместре решается судьба беременности. Чего стоит опасаться?

9 месяцев
Что такое Солнце и когда оно погаснет Что такое Солнце и когда оно погаснет

Светило, с точки зрения астрономов, вполне банально

Популярная механика
Искусство страсти Искусство страсти

The Rake узнал, кто такой Роберто Казамонти

The Rake
Болото обещаний. Почему Россия проиграла Казахстану в создании финансового центра Болото обещаний. Почему Россия проиграла Казахстану в создании финансового центра

На создание Международного финансового центра в Астане ушло три года

Forbes
Накопители энергии: очевидные и невероятные Накопители энергии: очевидные и невероятные

Водохранилища и поезда, бетонные поплавки и даже лифты-многотонники

Популярная механика
Открыть в приложении