«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

Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям

Как использовать скрытый потенциал компьютерных игр?

Популярная механика
Гарри женился на Меган: кто все эти люди? Гарри женился на Меган: кто все эти люди?

Короткий гид про какую-то британскую свадьбу о которой все почему-то говорят

Maxim
Неверный код Неверный код

Как взломать самую защищенную криптовалюту в мире

GQ
«Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования «Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования

Знакомим тебя с самыми странными и невероятными сексуальными чемпионатами

Cosmopolitan
Икудзи: особенности воспитания по-японски Икудзи: особенности воспитания по-японски

Воспитание детей в Японии — это целая философия

Psychologies
Отдых по следам любимых писателей Отдых по следам любимых писателей

Летний отпуск – как обязательный ритуал, как воскресный ужин с друзьями

Esquire
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
Банкир со вкусом: почему Андрей Вдовин потерял бизнес Банкир со вкусом: почему Андрей Вдовин потерял бизнес

Forbes поговорил с бывшим совладельцем Азиатско-тихоокеанского банка

Forbes
Ради тишины и чистоты: электрические контейнеровозы Ради тишины и чистоты: электрические контейнеровозы

Маленькая революция по переводу морских судов с дизельной на электрическую тягу

Популярная механика
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
Вулканизация биткоина Вулканизация биткоина

Исландия превратилась в рай для майнинга криптовалют

Forbes
Легко ли родителям отпустить ребенка учиться за границу? Легко ли родителям отпустить ребенка учиться за границу?

Личный опыт колумниста о детях за границей

Psychologies
Почему зомби и клоуны вызывают в тебе безотчетный страх? Почему зомби и клоуны вызывают в тебе безотчетный страх?

Любопытное психологическое объяснение, которое клоуны скрывали от тебя!

Maxim
Дело принципа: в суде Швейцарии началась тяжба ЕБРР и Романа Абрамовича Дело принципа: в суде Швейцарии началась тяжба ЕБРР и Романа Абрамовича

Российский миллиардер лично явился в суд для дачи показаний

Forbes
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
Прирожденные лидеры: 10 самых влиятельных директоров в мире по версии Forbes Прирожденные лидеры: 10 самых влиятельных директоров в мире по версии Forbes

В рейтинге самых влиятельных людей половина — руководители крупных корпораций

Forbes
«Веселый Роджер» по-русски «Веселый Роджер» по-русски

Когда разбойники под парусом превращались в национальных героев

Дилетант
Пыльца полетела Пыльца полетела

Из носа льет, глаза слезятся... Стоп! А может быть, дело совсем не в насморке?

Лиза
Я, снова я и опять я Я, снова я и опять я

Четыре самых токсичных типа нарциссизма

Cosmopolitan

5 обычных девушек решили повторить самые обсуждаемые из "луков" звезды

Cosmopolitan
Правила жизни Ивана Урганта Правила жизни Ивана Урганта

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

Esquire
Роза Сябитова: «Я – сексуальная фантазия бандитов» Роза Сябитова: «Я – сексуальная фантазия бандитов»

Главная телесваха страны Роза Сябитова отвечает на неудобные вопросы

StarHit
Зять Лаврова за прилавком. Александр Винокуров стал совладельцем «Магнита» Зять Лаврова за прилавком. Александр Винокуров стал совладельцем «Магнита»

ВТБ уже продает почти половину своего пакета акций «Магнита»

Forbes
Шанс «Северного потока — 2». Меркель призвала ЕС не полагаться на помощь США Шанс «Северного потока — 2». Меркель призвала ЕС не полагаться на помощь США

Канцлер Германии сделала свои заявления

Forbes
Дэн победы Дэн победы

Стараниями Gucci заново открылось легендарное ателье Дэппера Дэна в Гарлеме

The Rake
Просто добавь аксессуар: 6 вещей, которые помогут создать вау-образ Просто добавь аксессуар: 6 вещей, которые помогут создать вау-образ

Какие элементы превратят практически любой комплект в настоящее фэшн-заявление

Cosmopolitan
Животные, которые жертвуют жизнью ради секса Животные, которые жертвуют жизнью ради секса

Эти животные всю жизнь ждут возможности оставить потомство, после чего умирают

Популярная механика
Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель

Зачем России нужна такая ракета

Forbes
Спящая сила: почему рост Китая и Индии не влияет на экономику России Спящая сила: почему рост Китая и Индии не влияет на экономику России

За последние 10 лет объем торговли между Россией и Китаем вырос почти втрое

Forbes
Беззащитны шипы Беззащитны шипы

Что произошло с цветочными ларьками

Esquire
Открыть в приложении