«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

Как поддерживать других? 5 провальных тактик и одна рабочая Как поддерживать других? 5 провальных тактик и одна рабочая

Как научиться помогать правильно

Psychologies
Не такие как все Не такие как все

Как в России дорабатывают машины на примере самых популярных стилей тюнинга

АвтоМир
Пикап на ЧМ-2018: аргентинцам прочитали лекцию, как соблазнить русских девушек Пикап на ЧМ-2018: аргентинцам прочитали лекцию, как соблазнить русских девушек

Эдуардо Пенниси рассказал о русском языке и культуре

Playboy
Крымское похмелье. Зачем Путину нужен мост через Керченский пролив Крымское похмелье. Зачем Путину нужен мост через Керченский пролив

Ультрадорогой мост из Краснодарского края на Крымский полуостров открыли 15 мая

Forbes
Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза

Американец Майкл Хьюз построил в гараже ракету

Maxim
Как британские принцы одевались на свои свадьбы с 1893 года Как британские принцы одевались на свои свадьбы с 1893 года

Разнообразие небольшое – или фрак, или мундир

GQ
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
Екатерина Волкова: «Муж ревнует меня к столбу» Екатерина Волкова: «Муж ревнует меня к столбу»

Екатерина Волкова о муже, детях и о съемках в мужском глянце

StarHit
10 вещей, которые надо сделать в июне 10 вещей, которые надо сделать в июне

Проведите первый месяц лета ярко и незабываемо

Добрые советы
Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники

Судьбу одного из возлюбленных Елизаветы I мог повторить и Фрэнсис Дрейк

Дилетант
Оле-оле-оле, Россия, вперед! Оле-оле-оле, Россия, вперед!

Мы встретились с невероятно крутыми игроками нашей сборной и поговорили о спорте

Cosmopolitan
Ставка на эксклюзив: как нишевые интернет-магазины отбирают долю у крупных игроков Ставка на эксклюзив: как нишевые интернет-магазины отбирают долю у крупных игроков

Онлайн-торговля в России начала меняться в сторону большего разнообразия

Forbes
10 британских автомобилей, о которых вы ничего не знали 10 британских автомобилей, о которых вы ничего не знали

Есть огромное количество британских марок, о которых мы никогда и не слышали

Популярная механика
Ученые выяснили, чем питались предки человека, жившие одновременно с динозаврами Ученые выяснили, чем питались предки человека, жившие одновременно с динозаврами

Древние предки млекопитающих питались насекомыми

Популярная механика
52-летняя Джанет Джексон вернулась на сцену на церемонии Billboard Music Awards 52-летняя Джанет Джексон вернулась на сцену на церемонии Billboard Music Awards

Джанет Джексон (Janet Jackson) получила почетный титул «Икона Billboard»

Cosmopolitan
Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться

Можно ли быть счастливой, отказавшись от себя и своих желаний?

Psychologies
В августе на дизайн-заводе «Флакон» пройдет недельный фестиваль Summer Sound В августе на дизайн-заводе «Флакон» пройдет недельный фестиваль Summer Sound

Cерия концертов под открытым небом с 6 по 12 августа на дизайн-заводе «Флакон»

Cosmopolitan
Прочь от проблем Windows Прочь от проблем Windows

Как с легкостью перейти на Ubuntu 18.04 LTS

CHIP
Самые дикие и смешные ошибки в Тотальном диктанте-2018! Самые дикие и смешные ошибки в Тотальном диктанте-2018!

«Окуренные домики» и другие милые нелепости, встреченные в текстах

Maxim
Совсем как унитаз: отечественные звезды с самыми белоснежными зубами Совсем как унитаз: отечественные звезды с самыми белоснежными зубами

Кто из представителей шоу-бизнеса не знает меры и «сверкает» зубами ярче унитаза

Cosmopolitan
Совсем поехали. Каршеринг в России набирает обороты Совсем поехали. Каршеринг в России набирает обороты

Каршеринг в России развивается активнее, чем где бы то ни было в мире

Forbes
В чем сила, Пратт? В чем сила, Пратт?

Крис Пратт одинаково успешно справляется со всеми трудностями

Glamour
4 причины, по которым вы все еще одиноки 4 причины, по которым вы все еще одиноки

Какие только причины не придумывают женщины, чтобы объяснить свое одиночество

Psychologies
20 лучших обложек журнала Interview Magazine 20 лучших обложек журнала Interview Magazine

Вспоминаем самые лучшие обложки журнала Interview Magazine за всю историю

Esquire
Шпионские игры Шпионские игры

Похоже, в российском кинематографе скоро появится свой агент 007

OK!
Правила жизни Ивана Урганта Правила жизни Ивана Урганта

Правила жизни Ивана Урганта. Телеведущий, актер, 40 лет, Москва

Esquire
Мир завтрашнего дня Мир завтрашнего дня

Дизайн – это вовсе не то, как выглядит какой-то предмет

Популярная механика
Чужой среди своих: чем займется Алексей Кудрин в Счетной палате Чужой среди своих: чем займется Алексей Кудрин в Счетной палате

Это назначение окончательно исключит экономиста из реальной политики

Forbes
Вулканизация биткоина Вулканизация биткоина

Исландия превратилась в рай для майнинга криптовалют

Forbes
Письмо моему первенцу: не бойся ошибаться Письмо моему первенцу: не бойся ошибаться

Невероятно трогательное письмо, которое мать написала 9-летнему сыну

Psychologies
Открыть в приложении