«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
Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники Граф Эссекс: из фаворитов в мятежники

Судьбу одного из возлюбленных Елизаветы I мог повторить и Фрэнсис Дрейк

Дилетант
Уйти, чтобы вернуться... Уйти, чтобы вернуться...

Парадное, шаверма, «в Питере — пить» и прочие парадигматические артефакты

Quattroruote
США возмущены песней-победительницей Евровидения, Япония — нет США возмущены песней-победительницей Евровидения, Япония — нет

Про этическую драму континентального масштаба из-за культурной апроприации

Maxim
Самые модные советские фильмы Самые модные советские фильмы

Вдохновляемся культовыми кинообразами

Vogue
Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века

Как сделать бизнес на искусстве, и почему искусство — не бизнес

Forbes
Навстречу природе Навстречу природе

Загородный дом под Сочи

SALON-Interior
Ешь на здоровье Ешь на здоровье

Не всегда стоит бежать в аптеку при первых симптомах недомогания

Cosmopolitan
Андреа Давиде и её скульптуры из часовых механизмов Андреа Давиде и её скульптуры из часовых механизмов

Сколько бы ни было измерений у нашего мира, время стоит среди них особняком

Популярная механика
This is America: символы и отсылки в нашумевшем клипе Дональда Гловера This is America: символы и отсылки в нашумевшем клипе Дональда Гловера

5 мая рэпер Childish Gambino выпустил клип на новый трек This Is America

Esquire
Холодная жизнь Кристофера Конте: загадочный скульптор Холодная жизнь Кристофера Конте: загадочный скульптор

В одном человеке объединяются таланты скульптора, медика и механика

Популярная механика
Эффекс Трибулус Эвалар: стабильная эрекция – уверенность в себе! Эффекс Трибулус Эвалар: стабильная эрекция – уверенность в себе!

Интервью с Виталием Николаевым о мужском здоровье

Maxim
Последний бой Последний бой

Ветеранов, подаривших нам мирное небо над головой, осталось совсем немного

StarHit
Ураловедение Ураловедение

Екатеринбург обладает всеми чертами современного крупного города

Quattroruote
Как вас зовут: лучшие примеры нового мема из Твиттера! Как вас зовут: лучшие примеры нового мема из Твиттера!

Крик души девушки Александры стал шаблоном для шуток про имена

Maxim
Ничего подобного! 8 мифов о еде, в которые пора перестать верить Ничего подобного! 8 мифов о еде, в которые пора перестать верить

Кто-то когда-то сказал, что питаться нужно правильно

Playboy
8 женщин, которые меня рассмешили 8 женщин, которые меня рассмешили

Эти женщины заставляют улыбаться актрису Эми Шумер

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

Главная телесваха страны Роза Сябитова отвечает на неудобные вопросы

StarHit
Из тех, кто в море Из тех, кто в море

Нью-йоркский шеф Марио Карбоне составил идеальное рыбное меню

Robb Report
«Как я вышел из ступора» «Как я вышел из ступора»

Своей историей делится психолог

Psychologies
«Пусть подавятся»: что миллиардеры говорят о санкциях «Пусть подавятся»: что миллиардеры говорят о санкциях

Нужно просто понять, что санкции введены навсегда и забыть про них

Forbes
Твои, мои и наши: как помочь детям, когда у родителей новые отношения Твои, мои и наши: как помочь детям, когда у родителей новые отношения

Об отношениях между детьми и их родителями в новом браке

Домашний Очаг
Помогите нам не потерять отношения Помогите нам не потерять отношения

Как выйти из кризиса отношений

Psychologies
Прекрасная Поляна Прекрасная Поляна

Трое героев номера в Красной Поляне и Розе Xутор

Seasons of life
Наталия и Андрей Кайдановские. Все кончается, только любовь - никогда Наталия и Андрей Кайдановские. Все кончается, только любовь - никогда

Жена и сын Александра Кайдановского

Караван историй
Ставка на эксклюзив: как нишевые интернет-магазины отбирают долю у крупных игроков Ставка на эксклюзив: как нишевые интернет-магазины отбирают долю у крупных игроков

Онлайн-торговля в России начала меняться в сторону большего разнообразия

Forbes
Лучшие шутки дня и агенты госдепа! Лучшие шутки дня и агенты госдепа!

Ужасающий дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Лучшие шутки дня и крещёный еврей! Лучшие шутки дня и крещёный еврей!

Нефритовый дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Lexus Design Award 2018: дизайн, способный изменить мир Lexus Design Award 2018: дизайн, способный изменить мир

Конкурс Lexus Design Award для молодых дизайнеров

Популярная механика
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
Открыть в приложении