«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

Сохраняйте спокойствие Сохраняйте спокойствие

Спокойствие — мощный способ достижения успеха в жизни

kiozk originals
Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель

Зачем России нужна такая ракета

Forbes
«В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина «В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина

В обстоятельствах смерти Юрия Гагарина до сих пор остается много белых пятен

Cosmopolitan
Алла Пугачева, Глюк’oZa и другие звезды, которые сами сделали предложения мужьям Алла Пугачева, Глюк’oZa и другие звезды, которые сами сделали предложения мужьям

Мы вспомнили, кто из звезд делал предложение своим мужчинам

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

Американец Майкл Хьюз построил в гараже ракету

Maxim
Легализация отходов Легализация отходов

Мусор – древнейший спутник цивилизации. Пора его изучить, понять и простить

Maxim
Сергей Лукьяненко: Всегда полезно быть собой Сергей Лукьяненко: Всегда полезно быть собой

Мы поговорили с Сергеем Лукьяненко о книгах и любви

Лиза
Выпускной: чем проще, тем лучше? Выпускной: чем проще, тем лучше?

Современные школьники все реже хотят участвовать в «ярмарке тщеславия»

Psychologies
8 женщин, которые меня рассмешили 8 женщин, которые меня рассмешили

Эти женщины заставляют улыбаться актрису Эми Шумер

Glamour
8 занимательнейших историй культового кинооружия 8 занимательнейших историй культового кинооружия

Фильмы изобилуют самым удивительным оружием

Maxim
Эффект бабочки Эффект бабочки

Флоренс Уэлч выпускает этим летом первый за три года альбом

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

Знакомим тебя с самыми странными и невероятными сексуальными чемпионатами

Cosmopolitan
Спросите у ясеня Спросите у ясеня

С деревом работают современные дизайнеры и скульпторы

Seasons of life
Самые дикие и нелепые плакаты к 9 Мая Самые дикие и нелепые плакаты к 9 Мая

Каждый год к Дню Победы «креативные умы» одаряют города страны идиотизмом

Maxim
«Как армия к войне»: Билл Гейтс призывает готовиться к глобальным эпидемиям «Как армия к войне»: Билл Гейтс призывает готовиться к глобальным эпидемиям

По словам основателя Microsoft от эпидемий могут погибнуть миллионы

Forbes
Главный русский антигерой Главный русский антигерой

Судьба Григория Распутина стала темой десятков экранизаций за последние сто лет

Дилетант
Вместо спорта и диет: Айза и другие звезды, похудевшие благодаря липосакции Вместо спорта и диет: Айза и другие звезды, похудевшие благодаря липосакции

Липосакция – одна из «любимых» процедур знаменитостей

Cosmopolitan
Китайская медицина: простое упражнение, чтобы стать увереннее Китайская медицина: простое упражнение, чтобы стать увереннее

Уверенность в себе во многом зависит от тела

Psychologies
Тот, кто у меня внутри Тот, кто у меня внутри

Как влияет Внутренний Ребенок родителя на общение с нашими реальными детьми

Psychologies
5 фактов о показе Philipp Plein в Каннах 5 фактов о показе Philipp Plein в Каннах

Все самое важное, что нужно знать о показе бунтаря Филиппа Пляйна

Vogue
От Аль Пачино до Джима Керри: 16 звезд, начинавших карьеру с грязной работы От Аль Пачино до Джима Керри: 16 звезд, начинавших карьеру с грязной работы

Порой кажется, что все звезды Голливуда родились успешными, но это далеко не так

Playboy
Технология безумства: полет на тысяче воздушных шариков Технология безумства: полет на тысяче воздушных шариков

Как подняться выше вершин Эльбруса на связке воздушных шариков

Популярная механика
Его величество Его величество

Казань величественна и по-праздничному красива даже в самый пасмурный день

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

Проведите первый месяц лета ярко и незабываемо

Добрые советы
Путешествие за границу Путешествие за границу

Внутренние помещения 74-метровой Plvs Vltra впитали бирюзовую лёгкость

Robb Report
10 канадских автомобилей: да, в Канаде тоже делают машины 10 канадских автомобилей: да, в Канаде тоже делают машины

Посмотрим, что делают в Канаде!

Популярная механика
10 малоизвестных японских автомобилей 10 малоизвестных японских автомобилей

В разное время в Японии производились и производятся экзотические автомобили

Популярная механика
Опубликована одна из последних статей Стивена Хокинга Опубликована одна из последних статей Стивена Хокинга

Опубликована работа Стивена Хокинга, законченная незадолго до смерти ученого

Популярная механика
Эпоха одноразовых вещей: почему все так быстро ломается Эпоха одноразовых вещей: почему все так быстро ломается

Мысль о том, что производитель в первую очередь заботится о вас — утопия

Forbes
«Я знаю, бойцы меня где-то ждут» «Я знаю, бойцы меня где-то ждут»

Накануне празднования Дня Победы многие задумываются о своих родственниках

Psychologies
Открыть в приложении