Nog niet zo lang geleden werd bekend dat een van de unieke voorbeelden van speciale apparatuur voor binnenlandse ontwikkeling in de nabije toekomst als leerhulpmiddel zal worden gebruikt. Volgens de binnenlandse pers zal het militair-industriële bedrijf "Scientific and Production Association of Mechanical Engineering" (Reutov) volgend jaar elektronische oorlogsvoeringsystemen op basis van een plasmagenerator overdragen aan verschillende universiteiten. Deze apparatuur is ooit ontwikkeld voor de Meteorite-kruisraketten, die nooit in productie zijn gegaan. In het oorspronkelijke project gaf de uitrusting van het oorspronkelijke type niet de verwachte resultaten, maar in de nabije toekomst zal het kunnen bijdragen aan de verdere ontwikkeling van technologieën, uitrusting en wapens.
Bedenk dat het Meteorite-project halverwege de jaren zeventig van de vorige eeuw werd gelanceerd en werd ontwikkeld door verschillende organisaties onder leiding van OKB-52 (nu NPO Mashinostroyenia). Ook het Research Institute of Thermal Processes (nu het Research Center genoemd naar M. V. Keldysh) was betrokken bij het werk, dat elektronische apparatuur voor elektronische tegenmaatregelen moest ontwikkelen. Het elektronische oorlogsvoeringcomplex voor een veelbelovende raket omvatte een plasmagenerator, met behulp waarvan een wolk van geïoniseerd gas in de voorste hemisfeer werd gecreëerd. Deze "schaal" van de raketneus maakte het mogelijk om de kans op detectie door radarstations te verkleinen.
De verwachting is dat de overdracht van unieke monsters van radio-elektronische apparatuur, die leermiddelen moeten worden, tot op zekere hoogte zal bijdragen aan de opleiding van jonge specialisten. Het is heel goed mogelijk dat in de toekomst wetenschappers en ontwerpers, die ooit de plasmageneratoren van de Meteorite-raket hebben bestudeerd, soortgelijke technologieën zullen gebruiken in hun nieuwe projecten. Opgemerkt moet worden dat het gebruik van plasma en de apparatuur die het genereert enkele perspectieven heeft en toepassing kan vinden in nieuwe modellen van militaire uitrusting of wapens.
Raket "Meteoriet". Foto Testpilot.ru
In de context van de praktische toepassing van "plasma" -technologieën, moet men zich eerst het project van de Meteorite-kruisraket herinneren, waarbij de eerste binnenlandse plasmagenerator werd gecreëerd die geschikt was voor praktisch gebruik. Samen met andere middelen van elektronische oorlogsvoering zou de raket de zogenaamde. plasma kanon. Als het nodig was om de radar van de vijand tegen te gaan, zou de raket automatisch de juiste generator moeten inschakelen, die een plasmawolk in de voorste hemisfeer creëert.
Vanwege zijn karakteristieke eigenschappen interfereerde het geïoniseerde gas met de normale werking van radarapparatuur. Afhankelijk van verschillende factoren kan het "plasmakanon" de raket verbergen of voorkomen dat een vijandelijk station de raket inneemt of begeleidt. Naast het verminderen van het niveau van het gereflecteerde signaal, maakte het plasma het mogelijk om de compressor van de turbostraalmotor te "maskeren". Dit element van het vliegtuig heeft een karakteristieke vorm en reflecteert het radiosignaal, maar kan tegelijkertijd in principe niet worden herwerkt om de zichtbaarheid te verminderen. In het Meteorite-project werd het probleem van het verbergen van de compressor op de meest interessante manier opgelost.
Het "plasmakanon" voor de nieuwe kruisraket heeft de testfase bereikt. Deze apparatuur werd geïnstalleerd op experimentele Meteorite-raketten, waarmee ze werden getest op testreeksen. Het elektronische oorlogsvoeringcomplex, inclusief plasmaapparatuur, presteerde zeer goed. Bij het observeren van de vlucht van een raket met behulp van bestaande radars, werd in ieder geval een overtreding van tracking en target tracking waargenomen. Ook was er een verdwijning van het merkteken van het scherm.
De afgelopen jaren deden zowel in ons land als in het buitenland hardnekkige geruchten de ronde over de mogelijke creatie van veelbelovende vliegtuigmodellen uitgerust met plasmageneratoren. De verwachting is dat het gebruik van dergelijke apparatuur de zichtbaarheid van het vliegtuig voor vijandelijke luchtverdediging sterk zal verminderen. Dergelijke technologieën zijn van belang in de context van aanvalsvliegtuigen en rakettechnologie. Op het gebied van kruisraketten is camouflage met behulp van een plasmawolk dus al getest tijdens tests uitgevoerd door Sovjetspecialisten in de jaren tachtig van de vorige eeuw.
Er is informatie over een andere methode om plasmageneratoren te gebruiken als onderdeel van luchtvaart- of rakettechnologie. Een interessant kenmerk van een geïoniseerd gas is de verandering in zijn fysische eigenschappen. Het heeft met name een verminderde dichtheid, die kan worden gebruikt om de prestaties van raketten of vliegtuigen te verbeteren. Volgens geruchten voeren Russische en Chinese vliegtuigfabrikanten momenteel experimenten uit waarbij vliegtuigen zijn uitgerust met speciale plasmageneratoren. De taak van deze apparatuur is om een plasma "schaal" rond het buitenoppervlak van het vliegtuig te creëren. Het resultaat zou een vermindering van het zicht en een zekere verbetering van de vliegprestaties moeten zijn.
In een ander gebied van "toepassing" is de vorming van plasma een bijwerking die voor een of ander doel kan worden gebruikt. Het is bekend dat wanneer een vliegtuig met hypersonische snelheden beweegt, er een schil van geïoniseerd gas omheen wordt gevormd. In dit geval wordt atmosferische lucht verwarmd door wrijving en de omzetting van kinetische energie in warmte. Een interessant gevolg van dit kenmerk van hypersonische technologie is de mogelijkheid om gespecialiseerde generatoren af te wijzen: hun rol kan een geval zijn met de vereiste weerstand tegen thermische en mechanische belastingen.
Het gebruik van plasmageneratoren om het zicht te verminderen of de vliegeigenschappen te verbeteren is al tot op zekere hoogte onderzocht, maar het blijft een kwestie van verre toekomst. Het volledige gebruik van deze technologieën vereist nieuw onderzoek, waarvan de resultaten veelbelovende projecten zullen opleveren. Desalniettemin worden sommige methoden voor het gebruik van plasma al gebruikt in de bestaande technologie, maar het effect ervan is misschien niet zo merkbaar en trekt de aandacht.
AL-41F1S turbojetmotor uitgerust met een plasma-ontstekingssysteem. Foto Vitalykuzmin.net
In de nieuwste binnenlandse projecten van turbojetmotoren bedoeld voor geavanceerde vliegtuigen, de zogenaamde. plasma ontsteking. Het gebruik van een dergelijk systeem voor het ontsteken van het lucht-brandstofmengsel maakt het mogelijk om de operationele kenmerken van apparatuur te verbeteren, het ontwerp ervan te vereenvoudigen en het onderhoud minder gecompliceerd te maken. Al deze voordelen worden bereikt met behulp van verschillende ideeën, voornamelijk het gebruik van een plasmaboog, die de verbranding van brandstof initieert.
Voorheen waren turbojetmotoren, om hoogte te vergroten of op grote hoogte te lanceren, uitgerust met een zuurstofbijvulsysteem dat het benodigde gas aan de verbrandingskamer levert. Het gebruik van een zuurstofsysteem bemoeilijkt tot op zekere hoogte het ontwerp van het vliegtuig en vereist ook een geschikte vliegveldinfrastructuur. De vereisten voor het project "Advanced Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) stellen de taak om de noodzaak voor zuurstoftoevoer te elimineren. De verbrandingskamer en naverbrandersproeiers van de nieuwe motoren hebben hun eigen plasmasystemen. Wanneer brandstof wordt toegevoerd, wordt een boog gevormd, met behulp waarvan deze wordt ontstoken. Hierdoor is er geen extra zuurstoftoevoer nodig.
In theorie kan plasma niet alleen voor bijrollen worden gebruikt. Enkele decennia geleden werden er in ons land onderzoeken en experimenten uitgevoerd met als thema het gebruik van een wolk van geïoniseerd gas als schadelijk element. Soortgelijke principes kunnen worden gebruikt bij raketverdediging om de kernkoppen van vijandelijke raketten te vernietigen. Desalniettemin is de oorspronkelijke methode van raketverdediging niet in de praktijk gebracht en zijn de vooruitzichten op dit moment ernstig twijfelachtig.
Het oorspronkelijke concept van raketverdediging impliceerde het gebruik van standaard radardetectiesystemen in combinatie met ongebruikelijke raketverdedigingssystemen. Er werd voorgesteld om verschillende zogenaamde in het complex van militair materieel op te nemen. plasmoidpistolen, bestaande uit plasmageneratoren en busgeleiders. De taak van de laatste was om een hoop geïoniseerd gas te versnellen. Afhankelijk van de toegewezen gevechtsmissie en de parameters van de uitrusting, kan het complex een jet, een divergerende stroom of toroidale plasmastolsels naar het doelwit sturen. De laatste werden "plasmoïden" genoemd.
Volgens de berekeningen van de auteurs van het idee zou een complex van gevechtsapparatuur torussen met de hoogst mogelijke snelheid naar een hoogte van maximaal 50 km kunnen sturen. De taak van de besturingssystemen en het gevechtscomplex was om plasmastolsels naar het leidende punt van de vliegende kernkop van de vijandelijke raket te sturen. Aangenomen werd dat bij contact tussen het plasmoid en de gevechtslading deze laatste ernstige verstoringen in de stroming zou ondervinden. In een wolk komen met verschillende fysieke parameters had moeten leiden tot de convergentie van de kernkop vanuit een bepaald traject. Bovendien moest de eenheid worden onderworpen aan overbelastingen, inclusief die boven de limiet, waardoor deze werd vernietigd.
In het verleden werd voorgesteld om een prototype van een plasmaraketafweersysteem te bouwen en te testen met simulatoren van kernkoppen. Door de complexiteit, hoge kosten en de aanwezigheid van diverse problemen is het oorspronkelijke voorstel echter nooit in de praktijk getest.
Alle voorstellen voor het gebruik van plasma en installaties die het creëren op het gebied van wapens en militair materieel zijn van groot belang in het kader van hun verdere ontwikkeling. Het gebruik van alle ideeën en suggesties in de praktijk kan echter gepaard gaan met een aantal inherente problemen. Al deze nadelen hangen samen met zowel technologische kenmerken als problemen op het gebied van praktische toepassing. Om veelbelovende apparatuur onder de knie te krijgen, is het dus noodzakelijk om een aantal complexe ontwerpproblemen op te lossen, evenals om methoden te ontwikkelen voor het gebruik van technologie die het mogelijk maken om de hoogst mogelijke efficiëntie te verkrijgen.
Diagram van een raketverdedigingscomplex met behulp van plasmoïden. Figuur E-reading.club
Misschien wel het meest opvallende probleem met plasmageneratoren met de vereiste eigenschappen is hun hoge stroomverbruik. Om een wolk van geïoniseerd gas te creëren, hebben de uitvoerende organen van speciale apparatuur een geschikte stroomvoorziening nodig. Een vliegtuig uitrusten met een elektrische generator met het benodigde vermogen is op zich al een technische uitdaging. Zonder zijn oplossing zal het vliegtuig of de raket de plasmagenerator niet kunnen gebruiken en als gevolg daarvan niet de vereiste capaciteiten ontvangen.
Opgemerkt moet worden dat in het kader van het oude project "Meteoriet", de ontwerpers van OKB-52 en aanverwante organisaties het probleem van de stroomvoorziening voor het "plasmakanon" met succes hebben opgelost. De resultaten hiervan zijn bekend: de raket is een extreem moeilijk doelwit geworden voor vijandelijke luchtverdedigingssystemen.
Het gebruik van een plasmawolk om een vliegtuig te camoufleren is van groot belang in het kader van een verborgen doorbraak naar de beoogde doelen, maar deze technologie kent ook enkele operationele problemen. Omdat het een scherm wordt voor de straling van vijandelijke radarsystemen, zal de plasma-"shell" noodzakelijkerwijs interfereren met de werking van de eigen radio-elektronische apparaten van het vliegtuig of andere vliegtuigen. Als gevolg hiervan kunnen er communicatieproblemen zijn of kan het volledige gebruik van de luchtradar worden uitgesloten. De originele uitrusting voor het verminderen van de handtekening vereist dus de creatie van nieuwe methoden voor het gevechtsgebruik van vliegtuigen of wapens.
Een andere uitdaging voor ontwerpers en wetenschappers is om de vliegtuigstructuur te beschermen tegen geïoniseerd gas op hoge temperatuur. In het geval van hypersonische vliegtuigen is dit probleem al opgelost in het stadium van het maken van hun zweefvliegtuigen, aanvankelijk aangepast aan dergelijke belastingen. Tot nu toe vliegen "conventionele" gevechtsvliegtuigen en raketten met een lagere snelheid en hebben daarom geen speciale bescherming tegen hoge omgevingstemperaturen nodig.
Dus voor het volledige gebruik van plasmageneratoren die een vliegtuig omringen met een wolk van geïoniseerd gas, is een geschikt casco-ontwerp vereist om het negatieve effect van de "schaal" op de huid en andere elementen van het vliegtuig uit te sluiten.
Tot op heden is de plasmafysica voldoende bestudeerd om geïoniseerd gas in de praktijk voor een of ander doel te kunnen gebruiken. Sommige toepassingsgebieden van plasmageneratoren zijn al bestudeerd en bepaald, en de voordelen die dergelijke apparatuur kan bieden, zijn bekend. Desalniettemin hadden de ongebruikelijke technologieën tot nu toe geen tijd om tot een volwaardige praktische toepassing te komen. Individuele monsters van deze klasse zijn al zowel onafhankelijk als als onderdeel van grotere producten getest. Sommige apparaten die de principes van plasmavorming gebruiken, zijn al bijna in gebruik.
Een van de voorbeelden van speciale apparatuur die in de praktijk tot tests en controles is gekomen, is de zogenaamde. plasmakanon voor kruisraketten. Volgens de laatste berichten van de binnenlandse pers zouden niet-opgeëiste monsters van dergelijke apparatuur volgend jaar leermiddelen moeten worden. Het is de bedoeling dat de overgebleven producten worden overgedragen aan verschillende vooraanstaande technische universiteiten in het land. Mogelijk zal het gebruik van plasmageneratoren bij de opleiding van jonge specialisten op de een of andere manier bijdragen aan de verdere ontwikkeling van technologieën. Bij een succesvolle ontwikkeling van evenementen in de toekomst zullen nieuwe technologieën niet alleen worden bestudeerd en getest, maar ook worden toegepast in projecten met reële perspectieven.
