Ne tik sen kļuva zināms, ka tuvākajā laikā viens no unikālajiem vietējās attīstības speciālo iekārtu paraugiem tiks izmantots kā mācību līdzeklis. Kā vēsta pašmāju prese, nākamgad militāri rūpnieciskā korporācija "Mašīnbūves zinātniskā un ražošanas asociācija" (Reutovs) vairākām universitātēm nodos elektroniskās kara sistēmas, kuru pamatā ir plazmas ģenerators. Šis aprīkojums savulaik tika izstrādāts spārnotām raķetēm Meteorite, kuras nekad netika ražotas. Sākotnējā projektā sākotnējā tipa aprīkojums nedeva gaidītos rezultātus, taču pārskatāmā nākotnē tas varēs dot ieguldījumu tehnoloģiju, aprīkojuma un ieroču tālākā attīstībā.
Atgādinām, ka Meteorite projekts tika uzsākts pagājušā gadsimta septiņdesmito gadu vidū, un to izstrādāja vairākas OKB-52 (tagad NPO Mashinostroyenia) vadītās organizācijas. Tāpat darbā tika iesaistīts Termisko procesu pētniecības institūts (tagad M. V. Keldiša vārdā nosauktais Pētniecības centrs), kuram vajadzēja izstrādāt elektroniskās iekārtas elektroniskiem pretpasākumiem. Daudzsološās raķetes elektroniskās kara kompleksā bija plazmas ģenerators, ar kura palīdzību priekšējā puslodē tika izveidots jonizētas gāzes mākonis. Šis raķešu deguna "apvalks" ļāva samazināt iespējamību, ka radari to atklās.
Paredzams, ka unikālu radioelektronisko iekārtu paraugu nodošana, kuriem jākļūst par mācību līdzekļiem, zināmā mērā veicinās jauno speciālistu sagatavošanu. Pilnīgi iespējams, ka nākotnē zinātnieki un dizaineri, kuri savulaik pētīja raķetes Meteorite plazmas ģeneratorus, savos jaunajos projektos izmantos līdzīgas tehnoloģijas. Jāatzīmē, ka plazmas un tās ģenerējošā aprīkojuma izmantošanai ir zināmas izredzes un to var izmantot jaunos militārā aprīkojuma vai ieroču modeļos.
Raķete "Meteorīts". Foto Testpilot.ru
"Plazmas" tehnoloģiju praktiskās pielietošanas kontekstā vispirms jāatgādina spārnotās raķetes "Meteorite" projekts, kura laikā tika izveidots pirmais praktiskajai darbībai piemērots vietējais plazmas ģenerators. Kopā ar citiem elektroniskās kara līdzekļiem raķetei vajadzēja izmantot t.s. plazmas lielgabals. Ja bija nepieciešams neitralizēt ienaidnieka radaru, raķetei automātiski jāieslēdz atbilstošais ģenerators, kas priekšējā puslodē rada plazmas mākoni.
Raksturīgo īpašību dēļ jonizētā gāze traucēja radara iekārtu normālu darbību. Atkarībā no dažādiem faktoriem "plazmas lielgabals" varētu paslēpt raķeti vai neļaut ienaidnieka stacijai notvert vai pavadīt raķeti. Papildus tam, lai samazinātu atstarotā signāla līmeni, plazma ļāva "maskēt" turboreaktīvā dzinēja kompresoru. Šim gaisa kuģa elementam ir raksturīga forma un tas atspoguļo radio signālu, bet tajā pašā laikā to principā nevar pārstrādāt, lai samazinātu redzamību. Meteorīta projektā kompresora slēpšanas problēma tika atrisināta visinteresantākajā veidā.
Jaunās spārnotās raķetes "plazmas lielgabals" ir sasniedzis testēšanas stadiju. Šī iekārta tika uzstādīta uz eksperimentālajām meteorīta raķetēm, kopā ar kurām tās tika pārbaudītas testa diapazonos. Elektroniskās kara komplekss, ieskaitot plazmas aprīkojumu, parādīja ļoti augstu veiktspēju. Novērojot raķetes lidojumu, izmantojot esošos radarus, tika novērots vismaz izsekošanas un mērķa izsekošanas pārkāpums. Turklāt no ekrāna pazuda zīme.
Pēdējo gadu laikā gan mūsu valstī, gan ārvalstīs klīst pastāvīgas baumas par iespējamo daudzsološo lidmašīnu modeļu izveidi, kas aprīkoti ar plazmas ģeneratoriem. Paredzams, ka šāda aprīkojuma izmantošana krasi samazinās lidmašīnas redzamību ienaidnieka pretgaisa aizsardzībai. Šādas tehnoloģijas ir interesantas lidmašīnu un raķešu tehnoloģiju kontekstā. Tātad, spārnotās raķetes jomā maskēšanās ar plazmas mākoņa palīdzību jau ir pārbaudīta padomju speciālistu pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados veikto testu laikā.
Ir informācija par citu plazmas ģeneratoru izmantošanas metodi aviācijas vai raķešu tehnoloģijas ietvaros. Interesanta jonizētas gāzes iezīme ir tās fizikālo īpašību izmaiņas. Jo īpaši tam ir samazināts blīvums, ko var izmantot, lai uzlabotu raķešu vai lidmašīnu darbību. Saskaņā ar baumām Krievijas un Ķīnas lidmašīnu ražotāji pašlaik veic eksperimentus, kuros lidmašīnas ir aprīkotas ar īpašiem plazmas ģeneratoriem. Šī aprīkojuma uzdevums ir izveidot plazmas "apvalku" ap lidmašīnas ārējo virsmu. Rezultātā vajadzētu būt redzamības samazinājumam un zināmam lidojuma veiktspējas uzlabojumam.
Citā "pielietošanas" jomā plazmas veidošanās ir blakus efekts, ko var izmantot vienam vai otram mērķim. Ir zināms, ka lidmašīnai pārvietojoties ar hiperskaņas ātrumu, ap to veidojas jonizētas gāzes apvalks. Šajā gadījumā atmosfēras gaiss tiek uzkarsēts berzes un kinētiskās enerģijas pārvēršanas dēļ siltumā. Šīs hiperskaņas tehnoloģijas iezīmes interesantas sekas ir iespēja noraidīt specializētus ģeneratorus: to loma var būt gadījumā ar nepieciešamo izturību pret termiskām un mehāniskām slodzēm.
Plazmas ģeneratoru izmantošana redzamības samazināšanai vai lidojuma īpašību uzlabošanai zināmā mērā jau ir pētīta, taču tā joprojām ir tālās nākotnes jautājums. Lai pilnībā izmantotu šīs tehnoloģijas, nepieciešami jauni pētījumi, kuru rezultāti radīs daudzsološus projektus. Neskatoties uz to, dažas plazmas izmantošanas metodes jau tiek izmantotas esošajās tehnoloģijās, tomēr to ietekme var nebūt tik pamanāma un pievērst uzmanību.
AL-41F1S turboreaktīvais dzinējs, kas aprīkots ar plazmas aizdedzes sistēmu. Foto Vitalykuzmin.net
Jaunākajos vietējos turboreaktīvo dzinēju projektos, kas paredzēti progresīvām lidmašīnām, t.s. plazmas aizdegšanās. Šādas sistēmas izmantošana gaisa un degvielas maisījuma aizdedzināšanai ļauj palielināt aprīkojuma ekspluatācijas īpašības, kā arī vienkāršot tā konstrukciju un padarīt apkopi sarežģītāku. Visas šīs priekšrocības tiek sasniegtas, izmantojot vairākas idejas, galvenokārt izmantojot plazmas loku, kas sāk degvielas sadegšanu.
Iepriekš, lai palielinātu augstumu vai palaistu lielos augstumos, turboreaktīvie dzinēji bija aprīkoti ar skābekļa papildināšanas sistēmu, kas piegādā nepieciešamo gāzi sadegšanas kamerai. Skābekļa sistēmas izmantošana zināmā mērā sarežģī gaisa kuģa konstrukciju, kā arī nepieciešama atbilstoša lidlauka infrastruktūra. Prasības projektam "Front Aviation Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) izvirzīja uzdevumu novērst nepieciešamību pēc skābekļa padeves. Jauno dzinēju sadegšanas kamerai un pēcdedzes sprauslām ir savas plazmas sistēmas. Piegādājot degvielu, veidojas loka, ar kuras palīdzību tā tiek aizdedzināta. Tā rezultātā nav nepieciešama papildu skābekļa padeve.
Teorētiski plazmu var izmantot ne tikai atbalsta lomās. Pirms vairākām desmitgadēm mūsu valstī tika veikti pētījumi un eksperimenti, kuru tēma bija jonizētas gāzes mākoņa kā kaitīga elementa izmantošana. Līdzīgus principus varētu izmantot pretraķešu aizsardzībā, lai iznīcinātu ienaidnieka raķešu kaujas galviņas. Neskatoties uz to, sākotnējā pretraķešu aizsardzības metode nav praktiski izmantota, un tās izredzes šobrīd ir nopietnas šaubas.
Sākotnējā pretraķešu aizsardzības koncepcija paredzēja standarta radaru noteikšanas sistēmu izmantošanu kombinācijā ar neparastām pretraķešu aizsardzības sistēmām. Tika ierosināts militārās tehnikas kompleksā iekļaut vairākus tā saucamos. plazmoīdie pistoles, kas sastāv no plazmas ģeneratoriem un kopņu vadītājiem. Pēdējā uzdevums bija paātrināt jonizētas gāzes ķekaru. Atkarībā no piešķirtās kaujas misijas un aprīkojuma parametriem komplekss varētu nosūtīt mērķim strūklu, atšķirīgu plūsmu vai toroidālus plazmas recekļus. Pēdējie tika nosaukti par "plazmoīdiem".
Pēc idejas autoru aprēķiniem, kaujas tehnikas komplekss varētu nosūtīt toroīdus ar vislielāko iespējamo ātrumu līdz 50 km augstumam. Vadības sistēmu un kaujas kompleksa uzdevums bija nosūtīt plazmas recekļus uz ienaidnieka raķetes lidojošās kaujas galviņas vadošo punktu. Tika pieņemts, ka, saskaroties starp plazmoīdu un kaujas galviņu, pēdējais saskarsies ar nopietniem plūsmas traucējumiem. Nokļūšanai mākonī ar dažādiem fiziskiem parametriem vajadzēja novest pie kaujas galviņas konverģences no noteiktas trajektorijas. Turklāt vienību vajadzēja pakļaut pārslodzēm, ieskaitot tās, kas pārsniedz robežas, to iznīcinot.
Agrāk tika ierosināts izveidot plazmas pretraķešu aizsardzības sistēmas prototipu un pārbaudīt to, izmantojot kaujas galviņu simulatorus. Tomēr, ņemot vērā sarežģītību, augstās izmaksas un dažādu problēmu klātbūtni, sākotnējais priekšlikums nekad netika pārbaudīts praksē.
Visi priekšlikumi par plazmas izmantošanu un iekārtām, kas to rada ieroču un militārā aprīkojuma jomā, ir ļoti ieinteresēti to tālākā attīstībā. Tomēr visu ideju un ieteikumu izmantošana praksē var būt saistīta ar vairākām raksturīgām problēmām. Visi šie trūkumi ir saistīti gan ar tehnoloģiskām iezīmēm, gan problēmām praktiskās pielietošanas jomā. Tādējādi, lai apgūtu daudzsološas iekārtas, ir jāatrisina vairākas sarežģītas projektēšanas problēmas, kā arī jāveido tehnoloģijas izmantošanas metodes, kas ļautu iegūt pēc iespējas augstāku efektivitāti.
Pretraķešu aizsardzības kompleksa shēma, izmantojot plazmoīdus. Attēls E- lasīšana.klubs
Varbūt visievērojamākā problēma ar plazmas ģeneratoriem ar nepieciešamajām īpašībām ir to lielais enerģijas patēriņš. Lai radītu jonizētas gāzes mākoni, īpašu iekārtu izpildinstitūcijām ir nepieciešama atbilstoša barošana. Lidmašīnas aprīkošana ar vajadzīgās jaudas elektrisko ģeneratoru pati par sevi ir inženiertehnisks izaicinājums. Bez tā risinājuma lidmašīna vai raķete nevarēs izmantot plazmas ģeneratoru un līdz ar to nesaņems nepieciešamās iespējas.
Jāatzīmē, ka vecā projekta "Meteorīts" ietvaros OKB-52 un ar to saistīto organizāciju dizaineri ir veiksmīgi atrisinājuši "plazmas lielgabala" elektroapgādes problēmu. Rezultāti ir labi zināmi: raķete ir kļuvusi par ārkārtīgi sarežģītu mērķi ienaidnieka pretgaisa aizsardzības sistēmām.
Plazmas mākoņa izmantošana lidmašīnas maskēšanai ir ļoti interesanta, ņemot vērā slēpto izrāvienu paredzētajiem mērķiem, taču šai tehnoloģijai ir arī dažas darbības problēmas. Kļūstot par ienaidnieka radaru sistēmu starojuma ekrānu, plazmas "apvalks" noteikti traucēs lidmašīnas radioelektronisko ierīču vai citu lidmašīnu darbību. Tā rezultātā var rasties saziņas problēmas vai pilnībā izslēgt gaisā esošo radaru. Tādējādi oriģinālajam paraksta samazināšanas aprīkojumam būs jāizveido jaunas lidmašīnu vai ieroču kaujas izmantošanas metodes.
Vēl viens izaicinājums dizaineriem un zinātniekiem ir aizsargāt lidmašīnas struktūru no jonizētas augstas temperatūras gāzes. Hiperskaņas lidmašīnu gadījumā šī problēma tiek atrisināta jau to planieru izveides stadijā, sākotnēji pielāgota šādām slodzēm. Līdz šim "parastās" kaujas lidmašīnas un raķetes lido ar mazāku ātrumu, un tāpēc tām nav nepieciešama īpaša aizsardzība pret augstu apkārtējās vides temperatūru.
Tādējādi, lai pilnībā izmantotu plazmas ģeneratorus, kas ieskauj lidmašīnu ar jonizētas gāzes mākoni, ir nepieciešama atbilstoša gaisa kuģa korpusa konstrukcija, lai izslēgtu "apvalka" negatīvo ietekmi uz lidmašīnas ādu un citiem elementiem.
Līdz šim plazmas fizika ir pietiekami pētīta, lai jonizēto gāzi varētu praktiski izmantot vienam vai otram mērķim. Dažas plazmas ģeneratoru izmantošanas jomas jau ir izpētītas un noteiktas, un ir zināmas priekšrocības, ko šāda iekārta var dot. Tomēr līdz šim neparastajām tehnoloģijām nebija laika, lai sasniegtu pilnvērtīgu praktisku pielietojumu. Atsevišķi šīs klases paraugi jau ir pārbaudīti gan neatkarīgi, gan kā daļa no lielākiem produktiem. Dažas ierīces, kas izmanto plazmas veidošanās principus, jau ir tuvu darbības sākumam.
Viens no speciālās iekārtas paraugiem, kas praksē ir pārbaudīts un pārbaudīts, ir t.s. plazmas lielgabals spārnotām raķetēm. Saskaņā ar jaunākajiem vietējās preses ziņojumiem, šāda aprīkojuma paraugiem, par kuriem nav pieprasītas prasības, nākamajā gadā vajadzētu kļūt par mācību līdzekļiem. Izdzīvojušos produktus plānots nodot vairākām vadošajām tehniskajām universitātēm valstī. Iespējams, ka plazmas ģeneratoru izmantošana jauno speciālistu apmācībā tādā vai citādā veidā veicinās tehnoloģiju tālāku attīstību. Sekmīgi attīstot notikumus nākotnē, jaunās tehnoloģijas tiks ne tikai pētītas un pārbaudītas, bet arī izmantotas projektos ar reālām perspektīvām.
