«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

5 способов добиться поставленной цели, даже если у тебя ну совсем нет силы воли 5 способов добиться поставленной цели, даже если у тебя ну совсем нет силы воли

Как наука может помочь выполнить новогодние обещания

Maxim
«Я узнала, что мой муж — алкоголик» «Я узнала, что мой муж — алкоголик»

Алкоголизм в семье — это тема, которой принято стыдиться

Psychologies
Сила воды Сила воды

Ландшафт для медитации

SALON-Interior
Выбор в их пользу Выбор в их пользу

Рано или поздно в большинстве семей встает вопрос о дополнительных занятиях

Psychologies
Как классический костюм стал свадебным Как классический костюм стал свадебным

Bespoke-пара в классическом Navy Blue

The Rake
Любовь и голуби Нины Дорошиной Любовь и голуби Нины Дорошиной

Рассказ близких об актрисе Нине Дорошиной

Караван историй
Секрет гармонии в любви Секрет гармонии в любви

Как помирить Венеру и Плутон в гороскопе, чтобы не соревноваться за лидерство

Лиза
Город в движении Город в движении

Самара хочет сохранить память о прошлом и бежать в ногу с ускользающим временем

Quattroruote
8 сказок-загадок от Людмилы Петрушевской 8 сказок-загадок от Людмилы Петрушевской

Безумные сказки-загадки, которыми ты сможешь развлечь ребенка

Maxim
Стареющая сила: в чем беда демографической политики России Стареющая сила: в чем беда демографической политики России

В России наименее защищенной категорией оказались люди старше 45 лет

Forbes
Хочу, не хочу Хочу, не хочу

Что делать, если вы не подходите друг другу в сексуальной сфере

Домашний Очаг
В чем сила, Пратт? В чем сила, Пратт?

Крис Пратт одинаково успешно справляется со всеми трудностями

Glamour
Что молодые музыканты думают о жизни в России: отвечают Гречка, Что молодые музыканты думают о жизни в России: отвечают Гречка,

Esquire поговорил с молодыми музыкантами о том, как им живется в России

Esquire
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
Girls in Vogue: Ира и Катя Петелины Girls in Vogue: Ира и Катя Петелины

Модели, которые готовятся к выпускному, рассказали Vogue о своих мечтах и музах

Vogue
Трамп и бедность. Половина россиян не смогут поехать в отпуск летом Трамп и бедность. Половина россиян не смогут поехать в отпуск летом

Провести летний отпуск дома будут вынуждены 45% россиян

Forbes
Грядущий Хан Грядущий Хан

Предыстория Хана Соло оказалась невыносимо предсказуемой

СНОБ
Александр Иванский Александр Иванский

Как бывший российский журналист зарабатывает на футболе

GQ
Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими

Одиночество опасно для здоровья

Psychologies
Гагарин, я вас любила Гагарин, я вас любила

Молодой стартапер Алия Прокофьева собирается отправлять туристов на Луну

Tatler
Переводчик Виктор Сонькин — о качественном нон-фикшене и любви к Пушкину Переводчик Виктор Сонькин — о качественном нон-фикшене и любви к Пушкину

Филолог и переводчик Виктор Сонькин признается в любви к Пушкину

Esquire
Кудрин должен совершить маленькое чудо. Зачем России новый глава Счетной палаты Кудрин должен совершить маленькое чудо. Зачем России новый глава Счетной палаты

Назначение Алексея Кудрина главой Счетной палаты прошло достаточно буднично

СНОБ
9 советов о путешествии для будущей мамы 9 советов о путешествии для будущей мамы

Накладывает ли беременность множество ограничений на возможность путешествий

9 месяцев
Лев прав Лев прав

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

GQ
Идеально на каждый день: 25 стильных бюджетных луков Cocos Moscow x Turovnikova Идеально на каждый день: 25 стильных бюджетных луков Cocos Moscow x Turovnikova

Российский бренд Cocos Moscow выпустил свою первую коллаборацию

Cosmopolitan
10 неожиданных способов применения газовой горелки 10 неожиданных способов применения газовой горелки

Несколько способов применения газовой горелки, о которых знают далеко не все

Популярная механика
«Я зависима от мужчин» «Я зависима от мужчин»

Как отличить любовь от зависимости?

Psychologies
Воры времени Воры времени

Эти люди приходят к вам и не уходят

Psychologies
Эхо войны: правнуки ветеранов расплачиваются за их непрожитое горе Эхо войны: правнуки ветеранов расплачиваются за их непрожитое горе

Какие зашифрованные послания передали нам через десятилетия предки

Psychologies
15 самых стильных футбольных тренеров 15 самых стильных футбольных тренеров

15 самых стильных тренеров в мировом футболе

GQ
Открыть в приложении