Non molto tempo fa si è saputo che uno dei campioni unici di attrezzature speciali di sviluppo domestico nel prossimo futuro inizierà ad essere utilizzato come sussidio didattico. Secondo la stampa nazionale, il prossimo anno la società militare-industriale "Associazione scientifica e produttiva di ingegneria meccanica" (Reutov) trasferirà a diverse università sistemi di guerra elettronica basati su un generatore di plasma. Questa attrezzatura una volta era sviluppata per i missili da crociera Meteorite, che non sono mai entrati in produzione. Nel progetto originale, l'attrezzatura del tipo originale non ha dato i risultati attesi, ma nel prossimo futuro sarà in grado di contribuire all'ulteriore sviluppo di tecnologie, attrezzature e armi.
Ricordiamo che il progetto Meteorite è stato lanciato a metà degli anni settanta del secolo scorso ed è stato sviluppato da diverse organizzazioni guidate da OKB-52 (ora NPO Mashinostroyenia). Inoltre, l'Istituto di ricerca sui processi termici (ora Centro di ricerca intitolato a M. V. Keldysh) è stato coinvolto nel lavoro, che avrebbe dovuto sviluppare apparecchiature elettroniche per contromisure elettroniche. Il complesso di guerra elettronica per un promettente razzo includeva un generatore di plasma, con l'aiuto del quale è stata creata una nuvola di gas ionizzato nell'emisfero anteriore. Questo "guscio" del naso del missile ha permesso di ridurre la probabilità del suo rilevamento da parte delle stazioni radar.
Si prevede che il trasferimento di campioni unici di apparecchiature radioelettroniche, che diventeranno sussidi didattici, contribuirà, in una certa misura, alla formazione di giovani specialisti. È del tutto possibile che in futuro scienziati e designer, che un tempo studiavano i generatori di plasma del razzo Meteorite, utilizzeranno tecnologie simili nei loro nuovi progetti. Va notato che l'uso del plasma e dell'attrezzatura che lo genera ha alcune prospettive e può trovare applicazione in nuovi modelli di equipaggiamento militare o armi.
Razzo "Meteorite". Foto Testpilot.ru
Nel contesto dell'applicazione pratica delle tecnologie "plasma", va innanzitutto ricordato il progetto del missile da crociera Meteorite, durante il quale è stato creato il primo generatore di plasma domestico adatto al funzionamento pratico. Insieme ad altri mezzi di guerra elettronica, il razzo avrebbe dovuto utilizzare il cosiddetto. cannone al plasma. Se fosse necessario contrastare il radar del nemico, il razzo dovrebbe accendere automaticamente il generatore appropriato, che crea una nuvola di plasma nell'emisfero anteriore.
A causa delle sue proprietà caratteristiche, il gas ionizzato ha interferito con il normale funzionamento delle apparecchiature radar. A seconda di vari fattori, il "cannone al plasma" potrebbe nascondere il missile o impedire a una stazione nemica di catturare o scortare il missile. Oltre a ridurre il livello del segnale riflesso, il plasma ha permesso di "mascherare" il compressore del motore turbogetto. Questo elemento del velivolo ha una forma caratteristica e riflette il segnale radio, ma allo stesso tempo, in linea di principio, non può essere rielaborato per ridurre la visibilità. Nel progetto Meteorite, il problema di nascondere il compressore è stato risolto nel modo più interessante.
Il "cannone al plasma" per il nuovo missile da crociera è in fase di test. Questa apparecchiatura è stata installata su razzi Meteorite sperimentali, insieme ai quali sono stati testati a intervalli di prova. Il complesso di guerra elettronica, comprese le apparecchiature al plasma, ha mostrato prestazioni molto elevate. Durante l'osservazione del volo di un razzo utilizzando i radar esistenti, è stata osservata almeno una violazione del tracciamento e del tracciamento del bersaglio. Inoltre, c'era una scomparsa del marchio dallo schermo.
Negli ultimi anni, sia nel nostro paese che all'estero, sono circolate voci insistenti sulla possibile creazione di promettenti modelli di aeromobili dotati di generatori di plasma. Si prevede che l'uso di tali apparecchiature ridurrà drasticamente la visibilità dell'aereo per la difesa aerea nemica. Tali tecnologie sono di interesse nel contesto degli aerei da attacco e della tecnologia missilistica. Quindi, nel campo dei missili da crociera, il camuffamento con l'aiuto di una nuvola di plasma è già stato testato durante i test effettuati da specialisti sovietici negli anni Ottanta del secolo scorso.
Esistono informazioni su un altro metodo per utilizzare i generatori di plasma come parte della tecnologia aeronautica o missilistica. Una caratteristica interessante di un gas ionizzato è il cambiamento delle sue proprietà fisiche. In particolare, ha una densità ridotta, che può essere utilizzata per migliorare le prestazioni di missili o aerei. Secondo alcune indiscrezioni, i produttori di aerei russi e cinesi stanno attualmente conducendo esperimenti in cui gli aerei sono dotati di speciali generatori di plasma. Il compito di questa apparecchiatura è creare un "guscio" al plasma attorno alla superficie esterna dell'aeromobile. Il risultato dovrebbe essere una riduzione della visibilità e un certo miglioramento delle prestazioni di volo.
In un'altra area di "applicazione", la formazione di plasma è un effetto collaterale che può essere utilizzato per uno scopo o per l'altro. È noto che quando un aereo si muove a velocità ipersoniche, attorno ad esso si forma un guscio di gas ionizzato. In questo caso, l'aria atmosferica viene riscaldata a causa dell'attrito e della conversione dell'energia cinetica in calore. Una conseguenza interessante di questa caratteristica della tecnologia ipersonica è la possibilità di rifiutare generatori specializzati: il loro ruolo può essere un caso con la richiesta resistenza ai carichi termici e meccanici.
L'uso di generatori di plasma per ridurre la visibilità o migliorare le caratteristiche di volo è già stato in una certa misura studiato, ma rimane ancora una questione di lontano futuro. Il pieno utilizzo di queste tecnologie richiede nuove ricerche, i cui risultati daranno vita a progetti promettenti. Tuttavia, alcuni metodi di utilizzo del plasma sono già utilizzati nella tecnologia esistente, tuttavia il loro effetto potrebbe non essere così evidente e attirare l'attenzione.
Motore turbogetto AL-41F1S dotato di sistema di accensione al plasma. Foto Vitalykuzmin.net
Negli ultimi progetti nazionali di motori a turbogetto destinati a velivoli avanzati, i cosiddetti. accensione al plasma. L'uso di un tale sistema per l'accensione della miscela aria-carburante consente di aumentare le caratteristiche operative delle apparecchiature, nonché di semplificarne la progettazione e rendere meno complicata la manutenzione. Tutti questi vantaggi si ottengono con l'aiuto di diverse idee, principalmente l'uso di un arco al plasma, che avvia la combustione del carburante.
In precedenza, per aumentare l'altitudine o per il lancio ad alta quota, i motori a turbogetto erano dotati di un sistema di reintegro dell'ossigeno che fornisce il gas necessario alla camera di combustione. L'uso di un sistema di ossigeno in una certa misura complica la progettazione dell'aeromobile e richiede anche un'adeguata infrastruttura dell'aeroporto. I requisiti per il progetto "Advanced Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) stabiliscono il compito di eliminare la necessità di fornitura di ossigeno. La camera di combustione e gli ugelli del postcombustore dei nuovi motori hanno i propri sistemi al plasma. Quando viene fornito carburante, si forma un arco, con l'aiuto del quale viene acceso. Di conseguenza, non è necessario un ulteriore apporto di ossigeno.
In teoria, il plasma può essere utilizzato non solo per ruoli di supporto. Diversi decenni fa, nel nostro paese sono state condotte ricerche ed esperimenti, il cui tema era l'uso di una nuvola di gas ionizzato come elemento dannoso. Principi simili potrebbero essere utilizzati nella difesa missilistica per distruggere le testate dei missili nemici. Tuttavia, il metodo originale di difesa missilistica non è stato portato all'uso pratico e le sue prospettive al momento sono seriamente in dubbio.
Il concetto originale di difesa missilistica implicava l'uso di sistemi di rilevamento radar standard in combinazione con insoliti sistemi di difesa missilistica. È stato proposto di includere diversi cosiddetti nel complesso delle attrezzature militari. pistole plasmoidi, costituite da generatori di plasma e conduttori di bus. Il compito di quest'ultimo era quello di accelerare un mucchio di gas ionizzato. A seconda della missione di combattimento assegnata e dei parametri dell'attrezzatura, il complesso potrebbe inviare un getto, un flusso divergente o coaguli di plasma toroidali sul bersaglio. Questi ultimi sono stati chiamati "plasmoidi".
Secondo i calcoli degli autori dell'idea, un complesso di equipaggiamento da combattimento potrebbe inviare toroidi alla massima velocità possibile a un'altitudine fino a 50 km. Il compito dei sistemi di controllo e del complesso di combattimento era inviare coaguli di plasma al punto di testa della testata volante del missile nemico. Si presumeva che al contatto tra il plasmoide e la testata, quest'ultima avrebbe incontrato gravi disturbi nel flusso. Entrare in una nuvola con parametri fisici diversi avrebbe dovuto portare alla convergenza della testata da una determinata traiettoria. Inoltre, l'unità ha dovuto subire sovraccarichi, anche oltre il limite, distruggendola.
In passato, è stato proposto di costruire un prototipo di un sistema di difesa missilistico al plasma e testarlo utilizzando simulatori di testate. Tuttavia, a causa della complessità, dell'alto costo e della presenza di vari problemi, la proposta originale non è mai stata testata nella pratica.
Tutte le proposte per l'uso del plasma e le installazioni che lo creano nel campo delle armi e dell'equipaggiamento militare sono di grande interesse nel contesto del loro ulteriore sviluppo. Tuttavia, l'uso di tutte le idee e suggerimenti nella pratica può essere associato a una serie di problemi intrinseci. Tutti questi svantaggi sono associati sia a caratteristiche tecnologiche che a problemi nel campo dell'applicazione pratica. Pertanto, per padroneggiare apparecchiature promettenti, è necessario risolvere una serie di complessi problemi di progettazione, nonché formare metodi di utilizzo della tecnologia che consentano di ottenere la massima efficienza possibile.
Schema di un complesso di difesa missilistica che utilizza plasmoidi. Figura E-reading.club
Forse il problema più evidente con i generatori di plasma con le caratteristiche richieste è il loro elevato consumo energetico. Per creare una nuvola di gas ionizzato, gli organi esecutivi di attrezzature speciali richiedono un'alimentazione adeguata. Dotare un aereo di un generatore elettrico della potenza richiesta è di per sé una sfida ingegneristica. Senza la sua soluzione, l'aereo o il razzo non saranno in grado di utilizzare il generatore di plasma e, di conseguenza, non riceveranno le capacità richieste.
Va notato che nell'ambito del vecchio progetto "Meteorite", i progettisti di OKB-52 e le organizzazioni correlate hanno risolto con successo il problema dell'alimentazione del "cannone al plasma". I risultati sono noti: il missile è diventato un obiettivo estremamente difficile per i sistemi di difesa aerea nemici.
L'uso di una nuvola di plasma per mimetizzare un aereo è di grande interesse nel contesto di una svolta nascosta ai bersagli previsti, ma questa tecnologia presenta anche alcuni problemi operativi. Diventando uno schermo per la radiazione dei sistemi radar nemici, il "guscio" al plasma interferirà necessariamente con il funzionamento dei dispositivi radio-elettronici dell'aeromobile o di altri velivoli. Di conseguenza, potrebbero esserci problemi di comunicazione o l'uso completo del radar aereo potrebbe essere escluso. Pertanto, l'equipaggiamento originale per ridurre la firma richiederà la creazione di nuovi metodi di combattimento per l'uso di aerei o armi.
Un'altra sfida per progettisti e scienziati è proteggere la struttura dell'aeromobile dal gas ionizzato ad alta temperatura. Nel caso degli aerei ipersonici, questo problema è risolto già nella fase di creazione dei loro alianti, inizialmente adattati a tali carichi. Finora, aerei da combattimento e missili "convenzionali" volano a una velocità inferiore e, di conseguenza, non necessitano di protezione speciale dalle alte temperature ambientali.
Pertanto, per il pieno utilizzo dei generatori di plasma che circondano un aeromobile con una nuvola di gas ionizzato, è necessario un design appropriato della cellula per escludere l'effetto negativo del "guscio" sulla pelle e su altri elementi dell'aeromobile.
Ad oggi, la fisica del plasma è stata sufficientemente studiata in modo che il gas ionizzato possa essere utilizzato in pratica per uno scopo o per l'altro. Alcuni campi di applicazione dei generatori di plasma sono già stati studiati e determinati e sono noti i vantaggi che tali apparecchiature possono dare. Tuttavia, finora le tecnologie insolite non hanno avuto il tempo di raggiungere un'applicazione pratica a tutti gli effetti. I singoli campioni di questa classe sono già stati testati sia indipendentemente che come parte di prodotti più grandi. Alcuni dispositivi che utilizzano i principi della formazione del plasma sono già vicini all'inizio dell'operazione.
Uno dei campioni di attrezzature speciali che sono stati sottoposti a prove e controlli nella pratica è il cosiddetto. cannone al plasma per missili da crociera. Secondo le ultime notizie della stampa nazionale, i campioni non reclamati di tali apparecchiature dovrebbero diventare sussidi didattici il prossimo anno. I prodotti sopravvissuti dovrebbero essere consegnati a diverse importanti università tecniche del paese. È possibile che l'uso di generatori di plasma nella formazione di giovani specialisti contribuisca in un modo o nell'altro all'ulteriore sviluppo delle tecnologie. Con uno sviluppo di successo degli eventi in futuro, le nuove tecnologie non saranno solo studiate e testate, ma anche utilizzate in progetti con prospettive reali.
