No fa molt de temps es va saber que una de les mostres úniques d’equips especials per al desenvolupament domèstic en un futur proper començarà a utilitzar-se com a ajuda didàctica. Segons la premsa nacional, l'any vinent la corporació militar-industrial "Associació Científica i de Producció d'Enginyeria Mecànica" (Reutov) transferirà a diverses universitats sistemes de guerra electrònics basats en un generador de plasma. Aquest equip va ser desenvolupat una vegada per als míssils creuer Meteorite, que mai van entrar en producció. En el projecte original, l'equipament del tipus original no va donar els resultats esperats, però en un futur previsible podrà contribuir al desenvolupament de tecnologies, equips i armes.
Recordem que el projecte Meteorite es va llançar a mitjans dels anys setanta del segle passat i va ser desenvolupat per diverses organitzacions dirigides per OKB-52 (actual NPO Mashinostroyenia). A més, l'Institut de Recerca de Processos Tèrmics (ara el Centre d'Investigació que porta el nom de M. V. Keldysh) va participar en el treball, que se suposava que desenvoluparia equips electrònics per a contramesures electròniques. El complex de guerra electrònica d’un coet prometedor incloïa un generador de plasma, amb l’ajut del qual es va crear un núvol de gas ionitzat a l’hemisferi frontal. Aquesta "closca" del nas del míssil va permetre reduir la probabilitat de ser detectada per les estacions de radar.
S'espera que la transferència de mostres úniques d'equips radioelectrònics, que esdevindran materials didàctics, contribuirà, en certa mesura, a la formació de joves especialistes. És molt possible que en el futur, científics i dissenyadors, que en algun moment van estudiar els generadors de plasma del coet Meteorite, utilitzessin tecnologies similars en els seus nous projectes. Cal tenir en compte que l’ús del plasma i de l’equip que el genera té algunes perspectives i pot trobar aplicació en nous models d’equipament militar o d’armes.
Coet "Meteorit". Foto Testpilot.ru
En el context de l'aplicació pràctica de les tecnologies "plasma", primer cal recordar el projecte del míssil creuer Meteorite, durant el qual es va crear el primer generador de plasma domèstic adequat per al funcionament pràctic. Juntament amb altres mitjans de guerra electrònica, se suposava que el coet usaria l'anomenat. canó de plasma. Si fos necessari contrarestar el radar de l'enemic, el coet hauria d'encendre automàticament el generador adequat, que crea un núvol de plasma a l'hemisferi frontal.
A causa de les seves propietats característiques, el gas ionitzat va interferir en el funcionament normal dels equips de radar. Depenent de diversos factors, el "canó de plasma" podria amagar el míssil o evitar que una estació enemiga capturés o escortés el míssil. A més de reduir el nivell del senyal reflectit, el plasma va permetre "emmascarar" el compressor del motor turborreactor. Aquest element de l'avió té una forma característica i reflecteix el senyal de ràdio, però al mateix temps, en principi, no es pot tornar a treballar per reduir la visibilitat. Al projecte Meteorite, el problema d’ocultar el compressor es va resoldre de la manera més interessant.
El "canó de plasma" per al nou míssil creuer ha arribat a la fase de proves. Aquest equip es va instal·lar en coets experimentals de meteorits, juntament amb els quals es van provar a distàncies de proves. El complex de guerra electrònica, inclosos els equips de plasma, va mostrar un rendiment molt alt. Quan es va observar el vol d'un coet amb radars existents, es va observar almenys una violació del seguiment i el seguiment dels objectius. A més, hi va haver una desaparició de la marca de la pantalla.
Durant els darrers anys, tant al nostre país com a l’estranger, han anat circulant rumors persistents sobre la possible creació de models d’avions prometedors equipats amb generadors de plasma. S'espera que l'ús d'aquest equip redueixi dràsticament la visibilitat de l'avió per a la defensa antiaèria enemiga. Aquestes tecnologies són d’interès en el context de la tecnologia d’avions d’atac i de míssils. Per tant, en el camp dels míssils de creuer, el camuflatge amb l’ajut d’un núvol de plasma ja s’ha provat durant les proves realitzades per especialistes soviètics als anys vuitanta del segle passat.
Hi ha informació sobre un altre mètode d’ús de generadors de plasma com a part de la tecnologia de l’aviació o dels coets. Una característica interessant d’un gas ionitzat és el canvi en les seves propietats físiques. En particular, té una densitat reduïda, que es pot utilitzar per millorar el rendiment de míssils o avions. Segons els rumors, actualment els fabricants d'avions russos i xinesos duen a terme experiments en què els avions estan equipats amb generadors de plasma especials. La tasca d'aquest equip és crear una "capa" de plasma al voltant de la superfície exterior de l'avió. El resultat ha de ser una reducció de la visibilitat i una certa millora del rendiment del vol.
En una altra àrea d '"aplicació", la formació de plasma és un efecte secundari que es pot utilitzar per a un propòsit o un altre. Se sap que quan un avió es mou a velocitats hipersòniques, al seu voltant es forma una capa de gas ionitzat. En aquest cas, l’aire atmosfèric s’escalfa a causa de la fricció i la conversió de l’energia cinètica en calor. Una conseqüència interessant d’aquesta característica de la tecnologia hipersònica és la possibilitat de rebutjar generadors especialitzats: el seu paper pot ser un cas amb la resistència requerida a càrregues tèrmiques i mecàniques.
L’ús de generadors de plasma per tal de reduir la visibilitat o millorar les característiques del vol ja s’ha estudiat fins a cert punt, però continua sent una qüestió de futur llunyà. L’ús ple d’aquestes tecnologies requereix noves investigacions, els resultats de les quals crearan projectes prometedors. No obstant això, alguns mètodes d'ús de plasma ja s'utilitzen en la tecnologia existent, però és possible que l'efecte dels mateixos no sigui tan notable i cridi l'atenció.
Motor turborreactor AL-41F1S equipat amb un sistema d’encesa de plasma. Foto Vitalykuzmin.net
En els darrers projectes nacionals de motors turborreactors destinats a avions avançats, els anomenats. ignició de plasma. L’ús d’aquest sistema per a l’encesa de la mescla aire-combustible permet augmentar les característiques operatives dels equips, així com simplificar-ne el disseny i fer que el manteniment sigui menys complicat. Tots aquests avantatges s’aconsegueixen amb l’ajut de diverses idees, principalment l’ús d’un arc de plasma, que inicia la combustió del combustible.
Anteriorment, per augmentar l’altitud o llançar-se a gran altitud, els motors turborreactors estaven equipats amb un sistema de fabricació d’oxigen que subministrava el gas necessari a la cambra de combustió. L’ús d’un sistema d’oxigen complica fins a un cert punt el disseny de l’avió i també requereix una infraestructura d’aeròdrom adequada. Els requisits per al projecte "Advanced Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) establien la tasca d'eliminar la necessitat de subministrament d'oxigen. La càmera de combustió i els brocs de postcombustió dels nous motors tenen els seus propis sistemes de plasma. Quan es subministra combustible, es forma un arc amb l’ajut del qual s’encén. Com a resultat, no cal subministrar oxigen addicional.
En teoria, el plasma es pot utilitzar no només per a papers secundaris. Fa diverses dècades es van dur a terme investigacions i experiments al nostre país, el tema dels quals era l’ús d’un núvol de gas ionitzat com a element perjudicial. Es podrien utilitzar principis similars en la defensa de míssils per destruir les ogives dels míssils enemics. No obstant això, el mètode original de defensa antimíssils no s'ha utilitzat pràcticament i les seves perspectives en aquest moment estan en greu dubte.
El concepte original de defensa antimíssil implicava l'ús de sistemes de detecció de radar estàndard en combinació amb sistemes de defensa antimíssils inusuals. Es va proposar incloure-ne diverses en el complex d'equipament militar. pistoles plasmoïdals, formades per generadors de plasma i conductors de bus. La tasca d’aquest darrer consistia a accelerar un munt de gas ionitzat. Depenent de la missió de combat assignada i dels paràmetres de l'equip, el complex podria enviar un jet, un corrent divergent o coàguls de plasma toroïdal a l'objectiu. Aquests darrers van rebre el nom de "plasmoides".
Segons els càlculs dels autors de la idea, un complex d'equips de combat podria enviar toroides a la velocitat més alta possible fins a una altitud de fins a 50 km. La tasca dels sistemes de control i del complex de combat era enviar coàguls de plasma al punt principal de la ogiva volant del míssil enemic. Es va suposar que en contacte entre el plasmoide i la ogiva, aquest experimentaria greus pertorbacions en el flux. Entrar en un núvol amb diferents paràmetres físics hauria d’haver portat a la convergència de la ogiva a partir d’una trajectòria determinada. A més, la unitat va haver de ser sotmesa a sobrecàrregues, incloses aquelles superiors al límit, destruint-la.
En el passat, es va proposar construir un prototip de sistema de defensa contra míssils de plasma i provar-lo mitjançant simuladors de caps ogives. Tot i això, a causa de la complexitat, l’elevat cost i la presència de diversos problemes, la proposta original mai no es va provar a la pràctica.
Totes les propostes d'ús de plasma i instal·lacions que el creen en el camp de les armes i l'equipament militar són de gran interès en el context del seu desenvolupament posterior. No obstant això, l'ús de totes les idees i suggeriments a la pràctica es pot associar a una sèrie de problemes inherents. Tots aquests desavantatges s’associen tant a característiques tecnològiques com a problemes en el camp de l’aplicació pràctica. Per tant, per dominar equips prometedors, és necessari resoldre diversos problemes de disseny complexos, així com formar mètodes d’ús de tecnologia que permetin obtenir la màxima eficiència possible.
Esquema d’un complex de defensa antimíssil mitjançant plasmoides. Figura E-reading.club
Potser el problema més notable dels generadors de plasma amb les característiques requerides és el seu alt consum d'energia. Per crear un núvol de gas ionitzat, els òrgans executius d'equips especials requereixen una font d'alimentació adequada. Dotar un avió d’un generador elèctric de la potència necessària és un repte tècnic. Sense la seva solució, l'avió o el coet no podran utilitzar el generador de plasma i, en conseqüència, no rebran les capacitats requerides.
Cal tenir en compte que, en el marc de l’antic projecte “Meteorite”, els dissenyadors d’OKB-52 i organitzacions relacionades han resolt amb èxit el problema de l’alimentació del “canó de plasma”. Els resultats d'això són ben coneguts: el míssil s'ha convertit en un objectiu extremadament difícil per als sistemes de defensa antiaèria enemics.
L’ús d’un núvol de plasma per camuflar un avió és de gran interès en el context d’un avanç ocult cap als objectius previstos, però aquesta tecnologia també té alguns problemes operatius. En convertir-se en una pantalla per a la radiació dels sistemes de radar enemics, la "capa" de plasma interferirà necessàriament amb el funcionament dels propis dispositius radioelectrònics de l'avió o d'altres avions. Com a resultat, pot haver-hi problemes de comunicació o es pot excloure l’ús complet del radar aerotransportat. Per tant, l’equip original per reduir la signatura requerirà la creació de nous mètodes d’ús de combat d’avions o armes.
Un altre repte per a dissenyadors i científics és protegir l'estructura de l'avió del gas ionitzat a alta temperatura. En el cas dels avions hipersònics, aquest problema ja es resol en l’etapa de creació dels seus planadors, inicialment adaptats a aquestes càrregues. Fins ara, els avions de combat i míssils "convencionals" volen a una velocitat inferior i, en conseqüència, no necessiten una protecció especial contra les altes temperatures ambientals.
Per tant, per a l'ús complet de generadors de plasma que envolten un avió amb un núvol de gas ionitzat, es requereix un disseny adequat de la cèl·lula per excloure l'efecte negatiu de la "closca" sobre la pell i altres elements de l'avió.
Fins ara, la física del plasma s’ha estudiat suficientment perquè el gas ionitzat es pugui utilitzar a la pràctica amb un propòsit o un altre. Alguns àmbits d’aplicació dels generadors de plasma ja s’han estudiat i determinat i es coneixen els avantatges que poden aportar aquests equips. No obstant això, fins ara les tecnologies inusuals no van tenir temps per assolir una aplicació pràctica completa. Les mostres individuals d’aquesta classe ja s’han provat de forma independent i com a part de productes més grans. Alguns dispositius que utilitzen els principis de formació de plasma ja són a prop del començament de l’operació.
Una de les mostres d'equips especials que ha passat a proves i controls a la pràctica és l'anomenat. canó de plasma per a míssils de creuer. Segons els darrers informes de la premsa nacional, les mostres no reclamades d’aquest tipus d’equips haurien de convertir-se en ajuts didàctics l’any vinent. Es preveu lliurar els productes supervivents a diverses universitats tècniques líders del país. És possible que l’ús de generadors de plasma en la formació de joves especialistes contribueixi d’una manera o altra al desenvolupament de les tecnologies. Amb un desenvolupament amb èxit d’esdeveniments en el futur, les noves tecnologies no només seran estudiades i provades, sinó que també s’utilitzaran en projectes amb perspectives reals.
