«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

«21 урок для XXI века» «21 урок для XXI века»

Как человеку и человечеству выжить в современном мире тревоги?

kiozk originals
Geely Atlas. В зоне особого внимания Geely Atlas. В зоне особого внимания

Geely Atlas претендует на звание самого толкового «китайца» в России

АвтоМир
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
Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг

Главным героем фильма «Черновик» неожиданно оказался Кремль

СНОБ
Сериал «Властелин Колец»: все, что о нём известно! Сериал «Властелин Колец»: все, что о нём известно!

В тайне и магии вызревает самый дорогой сериал в истории человечества

Maxim
Игра с мячом Игра с мячом

Чемпионат мира по футболу давно стал объединяющим для человечества событием

Quattroruote
Гость из будущего Гость из будущего

Разговор с Максимом Диденко о майских премьерах «Текст» и Asmodeus

Glamour
Для чего нужны искусственные землетрясения? Для чего нужны искусственные землетрясения?

Сейсмологи занимаются тем, что вызывают землетрясения искусственно

Популярная механика
Меланхолический брак: как преодолеть скуку? Меланхолический брак: как преодолеть скуку?

Как спасти отношения, в которых партнеры не чувствуют себя живыми?

Psychologies
Счастье есть Счастье есть

Некоторые эмоциональные привычки мешают нам жить

StarHit
Трудно быть принцем Трудно быть принцем

Принц Гарри — отнюдь не хрестоматийный принц из сказки

The Rake
2 слова, способных разрушить отношения 2 слова, способных разрушить отношения

Когда партнер нас не замечает, отвергает, мы даем себе клятву: «Больше никогда!»

Psychologies
Как спастись от медведя? Как спастись от медведя?

Правила поведения при встрече с дикими животными

Playboy
Как выбрать свой бурбон? Отвечает редакция Maxim Как выбрать свой бурбон? Отвечает редакция Maxim

Редакция мужского журнала решила продегустировать лучшие образцы бурбона

Maxim
Всё сбывается! Всё сбывается!

Интервью со звездой сериала «Универ. Новая общага» Анной Хилькевич

OK!
Бизнес на триллионы долларов. Рейтинг крупнейших компаний США по версии Forbes Бизнес на триллионы долларов. Рейтинг крупнейших компаний США по версии Forbes

Рейтинг публичных американских корпораций

Forbes
Как понять, что вы вышли замуж не за того человека Как понять, что вы вышли замуж не за того человека

Сказки о принцах и принцессах — плохое мерило для семейных отношений

Psychologies
«Балет был для меня символом счастья и стимулом выжить» «Балет был для меня символом счастья и стимулом выжить»

Микаэла Де Принс — ведущая солистка Национального балета Нидерландов

Psychologies
Афроамериканская активистка опубликовала манифест-обращение к белым Афроамериканская активистка опубликовала манифест-обращение к белым

Не хочешь быть расистом или белым супремасистом — следуй этим правилам!

Maxim
«Книжные списки: инструкция по применению». Фрагмент новой книги Галины Юзефович «Книжные списки: инструкция по применению». Фрагмент новой книги Галины Юзефович

Гид по современной литературе от литературного критика Галины Юзефович

Esquire
На светлой стороне На светлой стороне

Яна Лапутина о своем эксперименте по осветлению волос

OK!
Как провести последние выходные весны в Москве Как провести последние выходные весны в Москве

Замечательная весенняя пора подходит к концу, но дальше только лучше

Vogue
Вне игры Вне игры

Писатель Лев Рубинштейн объясняет, чем футбол похож на войну

GQ
Фабрика дизайна Сэма Лэньона Фабрика дизайна Сэма Лэньона

На старой лимонадной фабрике происходят очень странные вещи

Популярная механика
Тот, кто у меня внутри Тот, кто у меня внутри

Как влияет Внутренний Ребенок родителя на общение с нашими реальными детьми

Psychologies
Портфельные инвестиции Портфельные инвестиции

Макс Поу раздвигает рамки дресс-кодов

The Rake
Парфкуратор Парфкуратор

Фредерик Маль об искусстве, коллекционировании и кризисе нишевой парфюмерии

The Rake
Инвестиции на ярославском направлении Инвестиции на ярославском направлении

Ярославская область обладает большим потенциалом для бизнеса

РБК
Теснота Теснота

Наблюдаем за реалити-шоу в центре столицы

Esquire
Зеленый сад Зеленый сад

Московская квартира площадью 44 м²

AD
Открыть в приложении