«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

Анатомия преступления Анатомия преступления

Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК

kiozk originals
Здоров или нездоров? Как понять грудного ребенка Здоров или нездоров? Как понять грудного ребенка

Когда малыш еще совсем маленький, сложно понять, что вызвало его беспокойство

9 месяцев
Миллиардер Олег Тиньков рассказал Владимиру Познеру о смерти, мазохизме и бизнесе Миллиардер Олег Тиньков рассказал Владимиру Познеру о смерти, мазохизме и бизнесе

Банкир и миллиардер считает, что смерть — лучшее изобретение Бога

Forbes
Куда ты катишься? Куда ты катишься?

Выбираем городской самокат для взрослых – легкий, прочный и надежный

Лиза
Кирпичное сердце Натана Савайи: искусство из кубиков Кирпичное сердце Натана Савайи: искусство из кубиков

К чему может привести одержимость LEGO

Популярная механика
Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению» Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению»

Интервью с актрисой Александрой Ревенко

Esquire
Воспоминания Линдси Лохан, Пэрис Хилтон и других звезд о тюрьме Воспоминания Линдси Лохан, Пэрис Хилтон и других звезд о тюрьме

Эти знаменитости провели время за решеткой и поделились впечатлениями

Cosmopolitan
Лев прав Лев прав

Лев Яшин был легендой советского футбола, но однажды он потерял все

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

Американец Майкл Хьюз построил в гараже ракету

Maxim
Правила жизни Ивана Урганта Правила жизни Ивана Урганта

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

Esquire
Что говорили немецкие военачальники о советских танках? Что говорили немецкие военачальники о советских танках?

Какими видели и как оценивали советские танки немецкие военачальники

Популярная механика
Личный опыт: как за полгода из домохозяйки с целлюлитом превратиться в фитоняшку Личный опыт: как за полгода из домохозяйки с целлюлитом превратиться в фитоняшку

История нашей читательницы Натальи Кузьмич

Cosmopolitan
В ответе за тех, кого приручили В ответе за тех, кого приручили

Животные пробуждают в детях доброту, чуткость, любовь к природе

Psychologies
«Хватит стараться понравиться мужчинам!» «Хватит стараться понравиться мужчинам!»

Писательница Барбара Кингсолвер призывает женщин отстаивать свою независимость

Psychologies
Наташа Королева: «Дома стриптиз для мужа танцую я» Наташа Королева: «Дома стриптиз для мужа танцую я»

Певица Наташа Королева 31 мая отметит юбилей

StarHit
Соболев против Славы КПСС: история вражды Соболев против Славы КПСС: история вражды

Давненько мы не слышали ничего от Гнойного

Cosmopolitan
Без шума и ярости. О премьере «Трех сестер» в постановке Константина Богомолова Без шума и ярости. О премьере «Трех сестер» в постановке Константина Богомолова

МХТ им. А. Чехова выпустил долгожданную премьеру «Трех сестер»

СНОБ
Компостируй это Компостируй это

Что нужно сделать, чтобы преодолеть мусорный кризис

Русский репортер
10 лучших фотографий месяца 10 лучших фотографий месяца

Каждый месяц фоторедактор Esquire выбирает 10 самых интересных фотографий месяца

Esquire
Тот, кто у меня внутри Тот, кто у меня внутри

Как влияет Внутренний Ребенок родителя на общение с нашими реальными детьми

Psychologies
Лучшие шутки об инсценировке убийства Аркадия Бабченко! Лучшие шутки об инсценировке убийства Аркадия Бабченко!

Сравнения ожившего Бабченко со всеми бессмертными персонажами в культуре

Maxim
Создатель Создатель

Сергей Ерошенко сам отбирает продукты, сам работает, и сам создает атмосферу

Cosmopolitan
Как к себе домой Как к себе домой

Почувствовать себя экотуристом в Армении проще, чем где-либо

Psychologies
Творчество в режиме онлайн Творчество в режиме онлайн

С каждым днем онлайн-обучение набирает все новые и новые обороты

Cosmopolitan
«А мне помогает!» «А мне помогает!»

Восемь популярных мифов о нашем здоровье

Русский репортер
Бронеэкзотика начала ХХ века Бронеэкзотика начала ХХ века

Конструкторы разрабатывали самые экзотические проекты бронемонстров

Популярная механика
Игорь Шпицберг: Без причины и лекарства Игорь Шпицберг: Без причины и лекарства

О том, почему проблема аутизма должна волновать каждого

СНОБ
Мудрая пудра Мудрая пудра

Дом, в котором много натуральных материалов, мягких тканей и пастельных оттенков

AD
10 ошибок в воспитании: чего не надо делать 10 ошибок в воспитании: чего не надо делать

То, как мы ведем себя с детьми, напрямую влияет на их эмоциональное развитие

Psychologies
Посол женственности Посол женственности

Актриса Анна Цуканова-Котт скоро станет мамой во второй раз

OK!
Открыть в приложении