Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter

Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter
Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter

Video: Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter

Video: Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter
Video: Russian Duma unanimously vote in favor of ban on Polish trucks, citing Polish anti-Russian policies 2024, April
Anonim

For ikke så længe siden blev det kendt, at en af de unikke prøver af specialudstyr til indenlandsk udvikling i den nærmeste fremtid vil begynde at blive brugt som læremiddel. Ifølge den indenlandske presse vil det militærindustrielle selskab "Scientific and Production Association of Mechanical Engineering" (Reutov) næste år overføre elektroniske krigsførelsessystemer baseret på en plasmagenerator til flere universiteter. Dette udstyr blev engang udviklet til krydstogtraketter fra Meteorite, som aldrig blev sat i produktion. I det originale projekt gav udstyret af den originale type ikke de forventede resultater, men i en overskuelig fremtid vil det kunne bidrage til den videre udvikling af teknologier, udstyr og våben.

Husk, at Meteorite-projektet blev lanceret i midten af halvfjerdserne af forrige århundrede og blev udviklet af flere organisationer under ledelse af OKB-52 (nu NPO Mashinostroyenia). Også Research Institute of Thermal Processes (nu Research Center opkaldt efter M. V. Keldysh) var involveret i arbejdet, der skulle udvikle elektronisk udstyr til elektroniske modforanstaltninger. Det elektroniske krigskompleks for en lovende raket omfattede en plasmagenerator, ved hjælp af hvilken der blev skabt en sky af ioniseret gas på den forreste halvkugle. Denne "skal" af missilnæsen gjorde det muligt at reducere sandsynligheden for dens opdagelse af radarstationer.

Det forventes, at overførsel af unikke prøver af radio-elektronisk udstyr, som skal blive læremidler, i et vist omfang vil bidrage til uddannelse af unge specialister. Det er ganske muligt, at forskere og designere, der på et tidspunkt studerede plasmageneratorerne i Meteorit -raketten, i fremtiden vil bruge lignende teknologier i deres nye projekter. Det skal bemærkes, at brugen af plasma og det udstyr, der genererer det, har nogle udsigter og kan finde anvendelse i nye modeller af militært udstyr eller våben.

Billede
Billede

Raket "Meteorit". Foto Testpilot.ru

I forbindelse med den praktiske anvendelse af "plasma" -teknologier skal man først huske projektet med Meteorite -krydsermissilet, hvor den første indenlandske plasmagenerator, der er egnet til praktisk drift, blev oprettet. Sammen med andre midler til elektronisk krigsførelse skulle raketten bruge den såkaldte. plasmakanon. Hvis det var nødvendigt for at modvirke fjendens radar, skulle raketten automatisk tænde den passende generator, hvilket skaber en plasmasky på den forreste halvkugle.

På grund af dets karakteristiske egenskaber forstyrrede den ioniserede gas den normale drift af radarudstyr. Afhængig af forskellige faktorer kunne "plasmakanon" skjule missilet eller forhindre en fjendtlig station i at fange eller eskortere missilet. Udover at reducere niveauet for det reflekterede signal, gjorde plasmaet det muligt at "maskere" turbojetmotorens kompressor. Dette element i flyet har en karakteristisk form og afspejler radiosignalet, men samtidig kan det i princippet ikke omarbejdes for at reducere synligheden. I Meteorite -projektet blev problemet med at skjule kompressoren løst på den mest interessante måde.

"Plasmakanonen" til det nye krydstogtmissil har nået testfasen. Dette udstyr blev installeret på eksperimentelle meteoritraketter, sammen med hvilke de blev testet i testområder. Det elektroniske krigskompleks, herunder plasmaudstyr, viste meget høj ydeevne. Når man observerede en rakets flyvning ved hjælp af eksisterende radarer, blev der i det mindste observeret en overtrædelse af sporing og målsporing. Der var også en forsvinden af mærket fra skærmen.

I løbet af de sidste år, både i vores land og i udlandet, har der været vedvarende rygter om den mulige oprettelse af lovende flymodeller udstyret med plasmageneratorer. Det forventes, at brugen af sådant udstyr vil reducere flyets synlighed kraftigt for fjendtligt luftforsvar. Sådanne teknologier er af interesse i forbindelse med strejkefly og missilteknologi. Så inden for krydsermissiler er camouflage ved hjælp af en plasmasky allerede blevet testet under tests foretaget af sovjetiske specialister i firserne af forrige århundrede.

Der er oplysninger om en anden metode til brug af plasmageneratorer som en del af luftfarts- eller raketteknologi. Et interessant træk ved en ioniseret gas er ændringen i dens fysiske egenskaber. Især har den en reduceret densitet, som kan bruges til at forbedre ydelsen af missiler eller fly. Ifølge rygter udfører russiske og kinesiske flyproducenter i øjeblikket forsøg, hvor fly er udstyret med specielle plasmageneratorer. Opgaven for dette udstyr er at skabe en plasma "skal" omkring den ydre overflade af flyet. Resultatet skulle være en reduktion i synligheden og en vis forbedring af flyveydelsen.

På et andet område af "applikation" er dannelsen af plasma en bivirkning, der kan bruges til et eller andet formål. Det vides, at når et fly bevæger sig med hypersoniske hastigheder, dannes der en skal af ioniseret gas omkring det. I dette tilfælde opvarmes atmosfærisk luft på grund af friktion og omdannelse af kinetisk energi til varme. En interessant konsekvens af denne egenskab ved hypersonisk teknologi er muligheden for at afvise specialiserede generatorer: deres rolle kan være et tilfælde med den nødvendige modstand mod termiske og mekaniske belastninger.

Brugen af plasmageneratorer for at reducere sigtbarheden eller forbedre flyveegenskaberne er allerede undersøgt til en vis grad, men det er stadig et spørgsmål om en fjern fremtid. Den fulde brug af disse teknologier kræver ny forskning, hvis resultater vil skabe lovende projekter. Ikke desto mindre bruges nogle metoder til brug af plasma allerede i eksisterende teknologi, men effekten af dem er muligvis ikke så mærkbar og tiltrækker opmærksomhed.

Billede
Billede

AL-41F1S turbojet motor udstyret med et plasma tændingssystem. Foto Vitalykuzmin.net

I de seneste indenlandske projekter af turbojetmotorer beregnet til avancerede fly, den såkaldte. plasma tænding. Brugen af et sådant system til antændelse af luft-brændstofblandingen gør det muligt at øge udstyrets driftskarakteristika samt forenkle dets design og gøre vedligeholdelse mindre kompliceret. Alle disse fordele opnås ved hjælp af flere ideer, primært brugen af en plasmabue, som starter forbrænding af brændstof.

For at øge højden eller starte i store højder var turbojet-motorer tidligere udstyret med et iltpåfyldningssystem, der leverer den nødvendige gas til forbrændingskammeret. Anvendelsen af et iltsystem til en vis grad komplicerer flyets design og kræver også en passende flyveinfrastruktur. Kravene til projektet "Advanced Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) satte opgaven i at eliminere behovet for iltforsyning. Forbrændingskammeret og efterbrænderdyserne på de nye motorer har deres egne plasmasystemer. Når der tilføres brændstof, dannes en bue, ved hjælp af hvilken den antændes. Som følge heraf er der ikke behov for yderligere iltforsyning.

I teorien kan plasma ikke kun bruges til biroller. For flere årtier siden blev der udført forskning og eksperimenter i vores land, hvis emne var brugen af en sky af ioniseret gas som et skadeligt element. Lignende principper kunne bruges i missilforsvar for at ødelægge sprænghovederne på fjendtlige missiler. Ikke desto mindre er den oprindelige metode til missilforsvar ikke blevet udnyttet praktisk, og dets udsigter er i øjeblikket i alvorlig tvivl.

Det oprindelige koncept med missilforsvar indebar brug af standard radardetektionssystemer i kombination med usædvanlige missilforsvarssystemer. Det blev foreslået at inkludere flere såkaldte i komplekset af militært udstyr. plasmoidkanoner, bestående af plasmageneratorer og busledere. Sidstnævntes opgave var at accelerere en flok ioniseret gas. Afhængigt af den tildelte kampopgave og udstyrets parametre kunne komplekset sende en jet, en divergerende strøm eller toroidale plasmakoagler til målet. Sidstnævnte fik navnet "plasmoids".

Ifølge beregningerne fra idéforfatterne kunne et kompleks af kampudstyr sende toroider med den højest mulige hastighed til en højde på op til 50 km. Kontrolsystemernes og kampkompleksets opgave var at sende plasmakoagler til hovedpunktet for fjendens missil flyvende sprænghoved. Det blev antaget, at sidstnævnte ved kontakt mellem plasmoidet og sprænghovedet ville støde på alvorlige forstyrrelser i strømmen. At komme ind i en sky med forskellige fysiske parametre burde have ført til konvergensen af sprænghovedet fra en given bane. Derudover skulle enheden udsættes for overbelastning, herunder dem, der var over grænsen, og ødelægge den.

Tidligere blev det foreslået at bygge en prototype af et plasma -missilforsvarssystem og teste det ved hjælp af simulatorer af sprænghoveder. På grund af kompleksiteten, de høje omkostninger og tilstedeværelsen af forskellige problemer blev det oprindelige forslag imidlertid aldrig testet i praksis.

Alle forslag til brug af plasma og installationer, der skaber det inden for våben og militært udstyr, er af stor interesse i forbindelse med deres videre udvikling. Imidlertid kan brugen af alle ideer og forslag i praksis være forbundet med en række iboende problemer. Alle disse ulemper er forbundet med både teknologiske egenskaber og problemer inden for praktisk anvendelse. For at mestre lovende udstyr er det således nødvendigt at løse en række komplekse designproblemer samt at danne metoder til brug af teknologi, der gør det muligt at opnå den højest mulige effektivitet.

Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter
Plasma i militære anliggender. Projekter og udsigter

Diagram over et missilforsvarskompleks ved hjælp af plasmoider. Figur E-reading.club

Måske er det mest mærkbare problem med plasmageneratorer med de krævede egenskaber deres høje strømforbrug. For at skabe en sky af ioniseret gas kræver specialudstyrets udøvende organer en passende strømforsyning. At udstyre et fly med en elektrisk generator med den nødvendige effekt er i sig selv en teknisk udfordring. Uden sin løsning vil flyet eller raketten ikke være i stand til at bruge plasmageneratoren og vil derfor ikke modtage de nødvendige funktioner.

Det skal bemærkes, at inden for rammerne af det gamle projekt "Meteorite" har designerne af OKB-52 og beslægtede organisationer med succes løst problemet med strømforsyning til "plasmakanon". Resultaterne af dette er velkendte: missilet er blevet et ekstremt vanskeligt mål for fjendtlige luftforsvarssystemer.

Brugen af en plasmasky til at camouflere et fly er af stor interesse i forbindelse med et skjult gennembrud til de tilsigtede mål, men denne teknologi har også nogle operationelle problemer. Ved at blive en skærm for stråling fra fjendtlige radarsystemer vil plasma "skal" nødvendigvis forstyrre driften af flyets egne radio-elektroniske enheder eller andre fly. Som et resultat kan der være kommunikationsproblemer, eller fuld brug af luftbåren radar kan udelukkes. Således vil det originale udstyr til at reducere signaturen kræve oprettelse af nye metoder til bekæmpelse af brug af fly eller våben.

En anden udfordring for designere og forskere er at beskytte flyets struktur mod ioniseret høj temperatur gas. I tilfælde af hypersoniske fly er dette problem løst allerede på scenen for at skabe deres svævefly, der oprindeligt var tilpasset sådanne belastninger. Indtil videre flyver "konventionelle" kampfly og missiler med en lavere hastighed og har derfor ikke brug for særlig beskyttelse mod høje omgivelsestemperaturer.

For fuld brug af plasmageneratorer, der omgiver et fly med en sky af ioniseret gas, kræves et passende flyskrogdesign for at udelukke "skalets" negative effekt på huden og andre elementer i flyet.

Til dato er plasmafysik blevet undersøgt tilstrækkeligt, så ioniseret gas kan bruges i praksis til et eller andet formål. Nogle anvendelsesområder for plasmageneratorer er allerede undersøgt og bestemt, og de fordele, som sådant udstyr kan give, er kendte. Ikke desto mindre havde de usædvanlige teknologier hidtil ikke tid til at nå fuldgyldig praktisk anvendelse. Individuelle prøver af denne klasse er allerede blevet testet både uafhængigt og som en del af større produkter. Nogle enheder, der anvender principperne for plasmadannelse, er allerede tæt på begyndelsen af driften.

En af prøverne på specialudstyr, der er kommet til test og kontrol i praksis, er det såkaldte. plasmakanon til krydsermissiler. Ifølge de seneste rapporter fra den indenlandske presse skulle uafhentede prøver af sådant udstyr blive undervisningsmidler næste år. De overlevende produkter er planlagt til at blive overdraget til flere førende tekniske universiteter i landet. Det er muligt, at brugen af plasmageneratorer til uddannelse af unge specialister på en eller anden måde vil bidrage til den videre udvikling af teknologier. Med en vellykket udvikling af begivenheder i fremtiden vil nye teknologier ikke kun blive undersøgt og testet, men også brugt i projekter med reelle udsigter.

Anbefalede: