«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

10 вещей с Avito, которые хочется получить в подарок 10 вещей с Avito, которые хочется получить в подарок

10 вещей с Avito, которые хочется получить в подарок

Популярная механика
10 автомобилей, побывавших в Антарктиде 10 автомобилей, побывавших в Антарктиде

Полярники доставляли на самый холодный континент и вполне обычные автомобили

Популярная механика
Заскучал? 9 лайфхаков, чтобы скрасить рабочие будни Заскучал? 9 лайфхаков, чтобы скрасить рабочие будни

Девять милых и невинных способов немного скрасить серые рабочие будни

Playboy
Хозяин Тбилиси Хозяин Тбилиси

Бывший игрок «Милана» стал главой Тбилиси

GQ
Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны

Откуда берется плазменно-пылевое облако, окружающее Луну

Популярная механика
Toyota Camry. Современная архитектура Toyota Camry. Современная архитектура

Toyota Camry примерил новую платформу и существенно изменил ездовой характер

АвтоМир
Хочу, не хочу Хочу, не хочу

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

Домашний Очаг
17 высказываний о смелости и мужестве, которые помогут не падать духом 17 высказываний о смелости и мужестве, которые помогут не падать духом

Несколько цитат о мужестве, которые помогут набраться сил

Psychologies
Разбойники на службе государства Разбойники на службе государства

Громкими титулами за преступления был обласкан не только Фрэнсис Дрейк

Дилетант
Нефутбольная страна: что мешает России развиваться в самом популярном спорте Нефутбольная страна: что мешает России развиваться в самом популярном спорте

«Россия — нефутбольная страна!» — заявил как-то Леонид Слуцкий

Playboy
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
«Это самый слабый состав нашей национальной команды!». Виктор Гусев о футболе и киберспорте «Это самый слабый состав нашей национальной команды!». Виктор Гусев о футболе и киберспорте

Виктор Гусев теперь не только спортивный, но и киберспортивный комментатор

Maxim
Парфкуратор Парфкуратор

Фредерик Маль об искусстве, коллекционировании и кризисе нишевой парфюмерии

The Rake
Берлин: гид на выходные Берлин: гид на выходные

Берлин – лоскутное одеяло на карте Германии

Esquire
3 любви Михаила Пореченкова: тайна первых отношений и счастливый служебный роман 3 любви Михаила Пореченкова: тайна первых отношений и счастливый служебный роман

По-настоящему тронуть сердце Михаила Пореченкова удалось лишь трем женщинам

Cosmopolitan
Бунтарский стиль в фильмах «Клуб Завтрак» и «Под кайфом и в смятении» Бунтарский стиль в фильмах «Клуб Завтрак» и «Под кайфом и в смятении»

Весной и летом как никогда хочется хулиганить

Esquire
Как депрессия искажает восприятие реальности Как депрессия искажает восприятие реальности

Депрессия меняет сознание и восприятие

Psychologies
Письмо моему первенцу: не бойся ошибаться Письмо моему первенцу: не бойся ошибаться

Невероятно трогательное письмо, которое мать написала 9-летнему сыну

Psychologies
Как оживить скучный доклад. Легко!.. Как оживить скучный доклад. Легко!..

Чтобы твое выступление не подняли на смех, вставь в него несколько шуток

Maxim
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Как научить детей ладить друг с другом Как научить детей ладить друг с другом

Как научить детей дружить друг с другом?

Psychologies
Увидеть своими глазами Увидеть своими глазами

Зачем люди со всего мира едут в порты захода кругосветной гонки Volvo Ocean Race

Robb Report
11 вопросов бьюти-экспертам 11 вопросов бьюти-экспертам

Как придать волосам объем, зачем нужен пилинг и надо ли защищать ногти от солнца

Домашний Очаг
Три английских гувернера: интервью с Кейси, Джеком и Фирмином, воспитывающими русских детей Три английских гувернера: интервью с Кейси, Джеком и Фирмином, воспитывающими русских детей

Гувернеры, приехавшие работать в Россию прямиком из Англии

Maxim
Помогите нам не потерять отношения Помогите нам не потерять отношения

Как выйти из кризиса отношений

Psychologies
Инвестиции на ярославском направлении Инвестиции на ярославском направлении

Ярославская область обладает большим потенциалом для бизнеса

РБК
Мода каменных джунглей: 6 трендов, пришедших из городской среды Мода каменных джунглей: 6 трендов, пришедших из городской среды

Что такое урбан-мода

Cosmopolitan
Как классический костюм стал свадебным Как классический костюм стал свадебным

Bespoke-пара в классическом Navy Blue

The Rake
Правила жизни Элиса Купера Правила жизни Элиса Купера

Элис Купер. Музыкант, 70 лет, Лос-Анджелес

Esquire
Как разговаривать, чтобы укрепить отношения Как разговаривать, чтобы укрепить отношения

Из отношений исчезает радость спонтанных разговоров, но ее можно вернуть

Psychologies
Открыть в приложении