לא מזמן נודע כי אחת הדגימות הייחודיות של ציוד מיוחד לפיתוח ביתי בעתיד הקרוב תתחיל לשמש ככלי עזר להוראה. על פי העיתונות המקומית, בשנה הבאה התאגיד הצבאי-תעשייתי "האיגוד המדעי והייצור להנדסת מכונות" (רוטוב) יעביר למספר אוניברסיטאות מערכות לחימה אלקטרוניות המבוססות על מחולל פלזמה. ציוד זה פותח פעם עבור טילי השיוט המטאוריטים, שמעולם לא יצאו לייצור. בפרויקט המקורי הציוד מהסוג המקורי לא נתן את התוצאות הצפויות, אך בעתיד הנראה לעין הוא יוכל לתרום להמשך פיתוח הטכנולוגיות, הציוד והנשק.
נזכיר כי פרויקט המטאוריטים הושק באמצע שנות השבעים של המאה הקודמת ופותח על ידי מספר ארגונים בראשות OKB-52 (כיום NPO Mashinostroyenia). כמו כן, מכון המחקר לתהליכים תרמיים (כיום מרכז המחקר על שם מ.וו קלדיש) היה מעורב בעבודה, שאמורה הייתה לפתח ציוד אלקטרוני לאמצעי נגד אלקטרוניים. מתחם הלוחמה האלקטרונית לרקטה מבטיחה כלל גנרטור פלזמה, שבעזרתו נוצר ענן של גז מיונן בחצי הכדור הקדמי. ה"קליפה "הזו של אף הטילים אפשרה להפחית את הסבירות לגילוי שלה על ידי תחנות מכ"ם.
צפוי כי העברת דגימות ייחודיות של ציוד רדיו-אלקטרוני, שעתידות להפוך לעזרי הוראה, תתרום במידה מסוימת להכשרת מומחים צעירים. בהחלט ייתכן שבעתיד מדענים ומעצבים, שלמדו בעת ובעונה אחת את מחוללי הפלזמה של הרקטה המטאורית, ישתמשו בטכנולוגיות דומות בפרויקטים החדשים שלהם. יש לציין כי לשימוש בפלזמה ובציוד המייצר אותו יש סיכויים מסוימים והוא יכול למצוא יישום בדגמים חדשים של ציוד צבאי או נשק.
טיל "מטאוריט". צילום Testpilot.ru
בהקשר ליישום המעשי של טכנולוגיות "פלזמה", ראשית יש להיזכר בפרויקט של טיל השיוט במטאוריט, במהלכו נוצר מחולל הפלזמה הביתי הראשון המתאים לפעולה מעשית. יחד עם אמצעי לחימה אלקטרוניים אחרים, הרקטה הייתה אמורה להשתמש במה שנקרא. תותח פלזמה. אם היה צורך לנטרל את מכ"ם האויב, הרקטה צריכה להפעיל אוטומטית את הגנרטור המתאים, היוצר ענן פלזמה בחצי הכדור הקדמי.
בשל תכונותיו האופייניות, הגז המיונן הפריע לפעולה הרגילה של ציוד מכ"ם. בהתאם לגורמים שונים, "תותח הפלזמה" יכול להסתיר את הטיל או למנוע מתחנת אויב ללכוד או ללוות את הטיל. בנוסף להפחתת רמת האות המוחזר, הפלזמה אפשרה "להסוות" את המדחס של מנוע הטורבו. אלמנט זה של המטוס בעל צורה אופיינית ומשקף את אות הרדיו, אך יחד עם זאת, באופן עקרוני, לא ניתן לעבד אותו מחדש על מנת להקטין את הראות. בפרויקט מטאוריט, הבעיה של הסתרת המדחס נפתרה בצורה המעניינת ביותר.
"תותח הפלזמה" לטיל השיוט החדש הגיע לשלב הניסויים. ציוד זה הותקן על רקטות מטאוריט ניסיוניות, יחד איתן נבדקו בטווחי ניסוי.מתחם הלוחמה האלקטרונית, כולל ציוד פלזמה, הציג ביצועים גבוהים מאוד. בעת תצפית על טיסת רקטה באמצעות מכ"מים קיימים, לפחות נצפתה הפרה של מעקב ומעקב אחר מטרות. כמו כן, הייתה היעלמות של הסימן מהמסך.
במהלך השנים האחרונות, הן בארצנו והן מחוצה לה, נפוצו שמועות מתמשכות על יצירת דגמי מטוסים מבטיחים המצוידים בגנרטורים פלזמה. צפוי כי השימוש בציוד כזה יפחית באופן חד את נראות המטוס להגנה אווירית של האויב. טכנולוגיות כאלה מעניינות בהקשר של מטוסי תקיפה וטכנולוגיית טילים. אז, בתחום טילי השיוט, הסוואה בעזרת ענן פלזמה כבר נבדקה במהלך בדיקות שערכו מומחים סובייטים בשנות השמונים של המאה הקודמת.
יש מידע על שיטה נוספת לשימוש בגנרטורים פלזמה כחלק מטכנולוגיות תעופה או רקטות. תכונה מעניינת של גז מיונן היא השינוי בתכונותיו הפיזיות. בפרט, יש לה צפיפות מופחתת, שניתן להשתמש בה כדי לשפר את הביצועים של טילים או מטוסים. על פי השמועות, יצרניות מטוסים רוסיות וסיניות מבצעות בימים אלה ניסויים בהם מטוסים מצוידים בגנרטורים מיוחדים של פלזמה. משימת ציוד זה היא ליצור "מעטפת" פלזמה סביב המשטח החיצוני של המטוס. התוצאה צריכה להיות הפחתה בנראות ושיפור מסוים בביצועי הטיסה.
בתחום אחר של "יישום", היווצרות הפלזמה היא תופעת לוואי שניתן להשתמש בה למטרה כזו או אחרת. ידוע שכאשר כלי טיס נע במהירויות היפר -סוניות נוצרת סביבו מעטפת של גז מיונן. במקרה זה, אוויר אטמוספרי מחומם עקב חיכוך והפיכת אנרגיה קינטית לחום. תוצאה מעניינת של תכונה זו של הטכנולוגיה ההיפרסונית היא האפשרות לדחות גנרטורים מיוחדים: תפקידם יכול להיות מקרה עם ההתנגדות הנדרשת לעומסים תרמיים ומכניים.
השימוש בגנרטורים של פלזמה על מנת להפחית את הראות או לשפר את מאפייני הטיסה כבר נחקר במידה מסוימת, אך הוא עדיין נשאר עניין של העתיד הרחוק. השימוש המלא בטכנולוגיות אלה דורש מחקר חדש, שתוצאותיו ייצרו פרויקטים מבטיחים. אף על פי כן, כמה שיטות לשימוש בפלזמה כבר בשימוש בטכנולוגיה הקיימת, אולם ייתכן שההשפעה שלהן אינה מורגשת כל כך ומושכת תשומת לב.
מנוע טורבו ג'ט AL-41F1S מצויד במערכת הצתה פלזמה. צילום Vitalykuzmin.net
בפרויקטים המקומיים האחרונים של מנועי טורבו המתייחסים למטוסים מתקדמים, מה שנקרא. הצתה פלזמה. השימוש במערכת כזו להצתה של תערובת דלק האוויר מאפשר להגדיל את המאפיינים התפעוליים של הציוד, כמו גם לפשט את עיצובו ולסבך את התחזוקה. כל היתרונות הללו מושגים בעזרת מספר רעיונות, בעיקר שימוש בקשת פלזמה, שיוזמת בעירה של דלק.
בעבר, כדי להגדיל את הגובה או להשיק בגובה רב, מנועי טורבו היו מצוידים במערכת איפור חמצן המספקת את הגז הדרוש לתא הבעירה. השימוש במערכת חמצן במידה מסוימת מסבך את תכנון המטוס, וגם דורש תשתית מתאימה לשדה תעופה. הדרישות לפרויקט "מתחם תעופה מתקדם של תעופה חזיתית" (PAK FA) הציבו את המשימה לסלק את הצורך באספקת חמצן.תא הבעירה וחרירי החריפה של המנועים החדשים כוללים מערכות פלזמה משלהם. כאשר מסופקים דלק, נוצר קשת, בעזרתה הוא נדלק. כתוצאה מכך, אין צורך באספקת חמצן נוספת.
בתיאוריה, ניתן להשתמש בפלזמה לא רק לתפקידי משנה. לפני מספר עשורים נערכו בארצנו מחקרים וניסויים, שהנושא שלהם היה שימוש בענן של גז מיונן כאלמנט מזיק. עקרונות דומים יכולים לשמש להגנה על טילים על מנת להשמיד את ראשי הקרב של טילי האויב. אף על פי כן, השיטה המקורית להגנה מפני טילים לא הובאה לשימוש מעשי, וסיכוייה כרגע מוטלים בספק רציני.
הרעיון המקורי של הגנת טילים מרמז על שימוש במערכות גילוי מכ"מים סטנדרטיות בשילוב עם מערכות הגנה מפני טילים יוצאי דופן. הוצע לכלול כמה מה שנקרא במכלול הציוד הצבאי. רובים פלסמידיים, המורכבים ממחוללי פלזמה ומוליכי אוטובוסים. משימתו של האחרון הייתה להאיץ חבורה של גז מיונן. בהתאם למשימת הלחימה שהוקצתה והפרמטרים של הציוד, המתחם יכול לשלוח מטוס, זרם מתפזר או קרישי פלזמה טורוידאליים למטרה. האחרונים נקראו "פלסמואידים".
על פי חישובי כותבי הרעיון, מכלול של ציוד קרבי יכול לשלוח טורואידים במהירות הגבוהה ביותר האפשרית לגובה של עד 50 ק מ. משימת מערכות הבקרה ומתחם הלחימה הייתה לשלוח קרישי פלזמה לנקודת ההובלה של ראש הקרב המעופף של טיל האויב. ההנחה הייתה כי במגע בין הפלסמיד לבין ראש הקרב, האחרונים יתקלו בהפרעות חמורות בזרימה. הכניסה לענן עם פרמטרים פיזיים שונים הייתה צריכה להוביל להתכנסות של ראש הקרב ממסלול נתון. בנוסף, היה על היחידה להיות נתונה לעומסי יתר, כולל אלה שמעבר לגבול, להרוס אותה.
בעבר הוצע לבנות אב טיפוס של מערכת הגנה מפני טילים פלזמה ולבדוק אותה באמצעות סימולטורים של ראשי נפץ. עם זאת, בשל המורכבות, העלות הגבוהה והימצאות בעיות שונות, ההצעה המקורית מעולם לא נבדקה בפועל.
כל ההצעות לשימוש בפלזמה ומתקנים שיוצרים אותו בתחום הנשק והציוד הצבאי מעניינות עניין רב בהתפתחותם הלאה. עם זאת, השימוש בכל הרעיונות וההצעות בפועל יכול להיות קשור למספר בעיות מובנות. כל החסרונות הללו קשורים הן לתכונות טכנולוגיות והן לבעיות בתחום היישום המעשי. לכן, על מנת להשתלט על ציוד מבטיח, יש צורך לפתור מספר בעיות עיצוב מורכבות, כמו גם ליצור שיטות לשימוש בטכנולוגיה שתאפשר קבלת היעילות הגבוהה ביותר האפשרית.
תרשים של מתחם הגנה מפני טילים באמצעות פלסמואידים. מועדון E-reading.club
אולי הבעיה הבולטת ביותר עם מחוללי פלזמה עם המאפיינים הנדרשים היא צריכת החשמל הגבוהה שלהם. כדי ליצור ענן של גז מיונן, גופי ההנהלה של ציוד מיוחד דורשים ספק כוח מתאים. הצטיידות של מטוס בגנרטור חשמלי בעל הכוח הנדרש מהווה בעצמו אתגר הנדסי. ללא הפתרון שלה, המטוס או הרקטה לא יוכלו להשתמש בגנרטור הפלזמה וכתוצאה מכך לא יקבלו את היכולות הנדרשות.
יש לציין כי במסגרת הפרויקט הישן "מטאוריט", מעצבי OKB-52 וארגונים קשורים פתרו בהצלחה את בעיית אספקת החשמל ל"תותח הפלזמה ". התוצאות מזה ידועות: הטיל הפך למטרה קשה ביותר למערכות ההגנה האווירית של האויב.
השימוש בענן פלזמה להסוואה של מטוס הוא בעל עניין רב בהקשר של פריצת דרך נסתרת ליעדים המיועדים, אך לטכנולוגיה זו יש גם כמה בעיות תפעוליות. בהיותו מסך לקרינה של מערכות מכ"ם של האויב, "מעטפת" הפלזמה תפריע בהכרח לפעולת המכשירים הרדיו-אלקטרוניים של המטוס עצמו או מטוסים אחרים. כתוצאה מכך, עשויות להיות בעיות תקשורת או שימוש במלואו של המכ"ם המוטס. לפיכך, הציוד המקורי להפחתת החתימה ידרוש יצירת שיטות חדשות ללחימה במטוסים או בנשק.
אתגר נוסף למעצבים ומדענים הוא להגן על מבנה המטוסים מפני גז בטמפרטורה גבוהה מיוננת. במקרה של מטוסים היפר -קוניים, בעיה זו נפתרת כבר בשלב יצירת הרחפנים שלהם, המותאמים בתחילה לעומסים כאלה. עד כה מטוסי קרב וטילים "קונבנציונאליים" טסים במהירות נמוכה יותר, וכתוצאה מכך אינם זקוקים להגנה מיוחדת מפני טמפרטורות סביבה גבוהות.
כך, לשימוש מלא בגנרטורי פלזמה המקיפים מטוס בענן גז מיונן, נדרש עיצוב מסגרת אוויר מתאימה כדי להוציא את ההשפעה השלילית של ה"קליפה "על העור ועל אלמנטים אחרים של המטוס.
עד כה, פיזיקת הפלזמה נחקרה מספיק כדי שניתן יהיה להשתמש בפועל בגז מיונן למטרה כזו או אחרת. כמה תחומי יישום של מחוללי פלזמה כבר נחקרו ונקבעו, והיתרונות שציוד כזה יכול לתת ידועים. עם זאת, עד כה הטכנולוגיות החריגות לא הספיקו להגיע ליישום מעשי מן המניין. דוגמאות בודדות של מחלקה זו כבר נבדקו הן באופן עצמאי והן כחלק ממוצרים גדולים יותר. חלק מהמכשירים המשתמשים בעקרונות יצירת הפלזמה כבר קרובים לתחילת הפעולה.
אחת הדגימות של ציוד מיוחד שהגיע לבדיקות ובדיקות בפועל היא מה שנקרא. תותח פלזמה לטילי שיוט. על פי הדיווחים האחרונים של העיתונות המקומית, דוגמאות שלא נתבעו של ציוד כזה אמורות להפוך לעזרי הוראה בשנה הבאה. המוצרים ששרדו מתוכננים להימסר למספר אוניברסיטאות טכניות מובילות במדינה. יתכן שהשימוש בגנרטורים של פלזמה בהכשרת מומחים צעירים יתרום בדרך זו או אחרת להמשך פיתוח הטכנולוגיות. עם התפתחות מוצלחת של אירועים בעתיד, טכנולוגיות חדשות לא רק ילמדו ויבחנו, אלא ישמשו גם בפרויקטים עם סיכויים אמיתיים.
