چندی پیش مشخص شد که یکی از نمونه های منحصر به فرد تجهیزات ویژه توسعه داخلی در آینده نزدیک به عنوان کمک آموزشی استفاده می شود. به گفته مطبوعات داخلی ، سال آینده شرکت نظامی-صنعتی "انجمن علمی و تولید مهندسی مکانیک" (رویتوف) سیستم های جنگ الکترونیکی را بر اساس ژنراتور پلاسما به چندین دانشگاه منتقل می کند. این تجهیزات زمانی برای موشک های کروز Meteorite توسعه یافت که هرگز به تولید نرسید. در پروژه اصلی ، تجهیزات از نوع اصلی نتایج مورد انتظار را ارائه نمی دهند ، اما در آینده قابل پیش بینی قادر به توسعه بیشتر فناوری ها ، تجهیزات و سلاح ها خواهد بود.
به یاد بیاورید که پروژه شهاب سنگ در اواسط دهه هفتاد قرن گذشته آغاز شد و توسط چندین سازمان به ریاست OKB-52 (اکنون NPO Mashinostroyenia) توسعه یافت. همچنین ، موسسه تحقیقات فرآیندهای حرارتی (اکنون مرکز تحقیقات به نام M. V. Keldysh) در این کار مشارکت داشت ، که قرار بود تجهیزات الکترونیکی برای اقدامات متقابل الکترونیکی را توسعه دهد. مجموعه جنگ الکترونیکی برای یک موشک امیدوارکننده شامل یک ژنراتور پلاسما بود که به کمک آن ابری از گاز یونیزه در نیمکره جلویی ایجاد شد. این "پوسته" بینی موشک امکان کاهش احتمال تشخیص آن توسط ایستگاه های راداری را فراهم کرد.
انتظار می رود که انتقال نمونه های منحصر به فرد تجهیزات رادیویی الکترونیکی ، که قرار است به وسایل کمک آموزشی تبدیل شوند ، تا حدودی به آموزش متخصصان جوان کمک کند. کاملاً محتمل است که در آینده ، دانشمندان و طراحانی که در یک زمان مولد پلاسما موشک Meteorite را مطالعه کرده بودند ، از فناوری های مشابهی در پروژه های جدید خود استفاده کنند. لازم به ذکر است که استفاده از پلاسما و تجهیزاتی که آن را تولید می کند چشم اندازهایی دارد و می تواند در مدلهای جدید تجهیزات یا سلاح های نظامی کاربردی پیدا کند.
موشک "شهاب سنگ". عکس Testpilot.ru
در زمینه کاربرد عملی فناوری های "پلاسما" ، ابتدا باید پروژه موشک کروز Meteorite را به یاد آورد ، که طی آن اولین ژنراتور پلاسمای داخلی مناسب برای عملیات عملی ایجاد شد. این موشک به همراه دیگر وسایل جنگ الکترونیکی ، قرار بود از اصطلاحا استفاده کند. توپ پلاسما در صورت لزوم مقابله با رادار دشمن ، موشک باید به طور خودکار ژنراتور مناسب را روشن کند ، که باعث ایجاد ابر پلاسما در نیمکره جلویی می شود.
گاز یونیزه به دلیل ویژگی های مشخصه خود ، عملکرد عادی تجهیزات رادار را مختل می کند. بسته به عوامل مختلف ، "توپ پلاسما" می تواند موشک را پنهان کرده یا مانع از اسارت یا اسکورت یک ایستگاه دشمن شود. علاوه بر کاهش سطح سیگنال منعکس شده ، پلاسما امکان "ماسک" کمپرسور موتور توربوجت را فراهم کرد. این عنصر هواپیما دارای شکل مشخصی است و سیگنال رادیویی را منعکس می کند ، اما در اصل ، برای کاهش دید ، در اصل نمی توان آن را دوباره کار کرد. در پروژه Meteorite ، مشکل مخفی شدن کمپرسور به جالب ترین روش حل شد.
"توپ پلاسما" موشک کروز جدید به مرحله آزمایش رسیده است. این تجهیزات بر روی راکت های آزمایشی شهاب سنگ نصب شده بود که به همراه آنها در محدوده آزمایشی آزمایش شد.مجموعه جنگ الکترونیکی ، از جمله تجهیزات پلاسما ، عملکرد بسیار بالایی از خود نشان داد. هنگام مشاهده پرواز موشک با استفاده از رادارهای موجود ، حداقل نقض ردیابی و ردیابی هدف مشاهده شد. همچنین ، ناپدید شدن علامت از روی صفحه وجود داشت.
طی سال های گذشته ، چه در کشور ما و چه در خارج از کشور ، شایعات مداومی در مورد ایجاد مدل های هواپیمای امیدوارکننده مجهز به ژنراتورهای پلاسما منتشر شده است. انتظار می رود که استفاده از چنین تجهیزاتی دید هواپیماها را برای دفاع هوایی دشمن به شدت کاهش دهد. چنین فناوری هایی در زمینه هواپیماهای ضربتی و فناوری موشکی مورد توجه است. بنابراین ، در زمینه موشک های کروز ، استتار با کمک یک ابر پلاسما قبلاً در آزمایشهایی که توسط متخصصان شوروی در دهه هشتاد قرن گذشته انجام شده است ، آزمایش شده است.
اطلاعاتی در مورد روش دیگری برای استفاده از ژنراتورهای پلاسما به عنوان بخشی از فناوری هوانوردی یا موشک وجود دارد. یکی از ویژگیهای جالب یک گاز یونیزه تغییر در خواص فیزیکی آن است. به طور خاص ، چگالی آن کاهش یافته است ، که می توان از آن برای افزایش عملکرد موشک ها یا هواپیماها استفاده کرد. طبق شایعات ، تولیدکنندگان هواپیمای روسی و چینی در حال حاضر آزمایش هایی را انجام می دهند که در آن هواپیماها مجهز به ژنراتور پلاسما هستند. وظیفه این تجهیزات ایجاد "پوسته" پلاسمایی در اطراف سطح خارجی هواپیما است. نتیجه باید کاهش دید و بهبود مشخص در عملکرد پرواز باشد.
در حوزه دیگر "کاربرد" ، تشکیل پلاسما یک عارضه جانبی است که می تواند برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرد. مشخص است که هنگامی که هواپیما با سرعت مافوق صوت حرکت می کند ، پوسته ای از گاز یونیزه در اطراف آن ایجاد می شود. در این حالت ، هوای اتمسفر به دلیل اصطکاک و تبدیل انرژی جنبشی به گرما گرم می شود. یک نتیجه جالب از این ویژگی فناوری مافوق صوت امکان رد ژنراتورهای تخصصی است: نقش آنها می تواند موردی با مقاومت مورد نیاز در برابر بارهای حرارتی و مکانیکی باشد.
استفاده از ژنراتورهای پلاسما به منظور کاهش دید و یا بهبود ویژگی های پرواز قبلاً تا حدودی مورد مطالعه قرار گرفته است ، اما هنوز هم در آینده ای دور باقی مانده است. استفاده کامل از این فناوری ها مستلزم تحقیقات جدیدی است که نتایج آن پروژه های امیدوار کننده ای ایجاد خواهد کرد. با این وجود ، برخی از روشهای استفاده از پلاسما در حال حاضر در فناوری موجود استفاده می شود ، اما ممکن است تأثیر آنها چندان محسوس نباشد و توجه را به خود جلب کند.
موتور توربوجت AL-41F1S مجهز به سیستم احتراق پلاسما. عکس Vitalykuzmin.net
در جدیدترین پروژه های داخلی موتورهای توربوجت در نظر گرفته شده برای هواپیماهای پیشرفته ، به اصطلاح. احتراق پلاسما استفاده از چنین سیستمی برای احتراق مخلوط هوا و سوخت امکان افزایش ویژگی های عملیاتی تجهیزات و همچنین ساده سازی طراحی و پیچیدگی تعمیر و نگهداری را فراهم می آورد. همه این مزایا با کمک چندین ایده ، در درجه اول استفاده از قوس پلاسما ، که باعث احتراق سوخت می شود ، به دست می آید.
قبلاً برای افزایش ارتفاع یا پرتاب در ارتفاعات ، موتورهای توربوجت مجهز به سیستم اکسیژن ساز بودند که گاز لازم را به محفظه احتراق تأمین می کرد. استفاده از سیستم اکسیژن تا حدودی طراحی هواپیما را پیچیده می کند و همچنین نیاز به زیرساخت مناسب فرودگاه دارد. الزامات پروژه "مجتمع هوانوردی پیشرفته خطوط هوایی خط مقدم" (PAK FA) وظیفه حذف نیاز به تامین اکسیژن را بر عهده داشت.محفظه احتراق و نازلهای پس از سوز موتورهای جدید دارای سیستم پلاسما مخصوص به خود هستند. هنگامی که سوخت تامین می شود ، یک قوس تشکیل می شود که با کمک آن مشتعل می شود. در نتیجه نیازی به تامین اکسیژن اضافی نیست.
از نظر تئوری ، پلاسما نه تنها برای نقش های فرعی قابل استفاده است. چندین دهه پیش ، تحقیقات و آزمایشاتی در کشور ما انجام شد که موضوع آنها استفاده از ابر گاز یونیزه به عنوان یک عنصر آسیب رسان بود. برای از بین بردن کلاهک های موشک های دشمن می توان از اصول مشابهی در دفاع موشکی استفاده کرد. با این وجود ، روش اصلی دفاع موشکی به طور عملی مورد استفاده قرار نگرفته است و چشم انداز آن در حال حاضر در شک و تردید جدی است.
مفهوم اولیه دفاع موشکی شامل استفاده از سیستم های استاندارد راداری در ترکیب با سیستم های دفاع موشکی غیر معمول بود. پیشنهاد شد چندین مورد به اصطلاح در مجموعه تجهیزات نظامی گنجانده شود. اسلحه های پلاسموئید ، متشکل از ژنراتورهای پلاسما و هادی های گذرگاه. وظیفه دومی تسریع دسته ای گاز یونیزه بود. بسته به مأموریت رزمی تعیین شده و پارامترهای تجهیزات ، این مجتمع می تواند یک جت ، یک جریان واگرا یا لخته های پلاسمایی حلقوی به سمت هدف بفرستد. دومی "پلاسموئید" نامگذاری شد.
طبق محاسبات نویسندگان ایده ، مجموعه ای از تجهیزات رزمی می تواند توروئیدها را با بالاترین سرعت ممکن به ارتفاع 50 کیلومتری بفرستد. وظیفه سیستم های کنترل و مجتمع رزمی این بود که لکه های پلاسما را به نقطه سربی کلاهک پرواز موشک دشمن بفرستند. فرض بر این بود که در تماس بین پلاسموئید و کلاهک ، دومی با اختلالات جدی در جریان مواجه می شود. ورود به ابر با پارامترهای فیزیکی متفاوت باید منجر به همگرایی کلاهک از یک مسیر مشخص شده باشد. علاوه بر این ، واحد باید تحت بارهای اضافی ، از جمله موارد فراتر از حد ، قرار گیرد و آن را از بین ببرد.
در گذشته پیشنهاد می شد نمونه اولیه ای از سیستم دفاع موشکی پلاسما ساخته شود و با استفاده از شبیه سازهای کلاهک آزمایش شود. با این حال ، به دلیل پیچیدگی ، هزینه بالا و وجود مشکلات مختلف ، پیشنهاد اولیه هرگز در عمل آزمایش نشد.
همه پیشنهادات برای استفاده از پلاسما و تأسیسات ایجاد کننده آن در زمینه سلاح و تجهیزات نظامی در زمینه توسعه بیشتر آنها بسیار مورد توجه است. با این حال ، استفاده از همه ایده ها و پیشنهادات در عمل می تواند با تعدادی از مشکلات ذاتی همراه باشد. همه این معایب با ویژگی های تکنولوژیکی و مشکلات در زمینه کاربرد عملی همراه است. بنابراین ، برای تسلط بر تجهیزات امیدوار کننده ، لازم است تعدادی از مشکلات طراحی پیچیده را حل کرده و همچنین روش هایی را برای استفاده از فناوری ایجاد کنیم که به حداکثر کارایی ممکن دست یابد.
نمودار مجتمع دفاع موشکی با استفاده از پلاسموئیدها. شکل E-reading.club
شاید قابل توجه ترین مشکل در مورد ژنراتورهای پلاسما با ویژگی های مورد نیاز ، مصرف بالای برق آنها باشد. برای ایجاد ابر گاز یونیزه ، دستگاه های اجرایی تجهیزات ویژه به منبع تغذیه مناسب نیاز دارند. تجهیز هواپیما به ژنراتور الکتریکی قدرت مورد نیاز خود یک چالش مهندسی است. بدون راه حل آن ، هواپیما یا موشک قادر به استفاده از ژنراتور پلاسما نخواهد بود و در نتیجه ، قابلیت های مورد نیاز را دریافت نخواهد کرد.
لازم به ذکر است که در چارچوب پروژه قدیمی "شهاب سنگ" ، طراحان OKB-52 و سازمانهای مربوطه مشکل منبع تغذیه "توپ پلاسما" را با موفقیت حل کرده اند. نتایج این امر به خوبی شناخته شده است: این موشک به یک هدف فوق العاده دشوار برای سیستم های دفاع هوایی دشمن تبدیل شده است.
استفاده از ابر پلاسما برای استتار هواپیما در زمینه دستیابی به موفقیت پنهان در اهداف مورد نظر بسیار مورد توجه است ، اما این فناوری برخی مشکلات عملیاتی را نیز دارد. با تبدیل شدن به صفحه ای برای تابش سیستم های راداری دشمن ، "پوسته" پلاسما لزوماً در عملکرد دستگاههای رادیویی الکترونیکی خود هواپیما یا سایر هواپیماها تداخل ایجاد می کند. در نتیجه ، ممکن است مشکلات ارتباطی وجود داشته باشد یا استفاده کامل از رادار هوایی منتفی شود. بنابراین ، تجهیزات اصلی برای کاهش امضا مستلزم ایجاد روشهای جدیدی برای استفاده رزمی از هواپیما یا سلاح است.
چالش دیگر طراحان و دانشمندان حفاظت از ساختار هواپیما در برابر گازهای یونیزه در دمای بالا است. در مورد هواپیماهای مافوق صوت ، این مشکل در مرحله ایجاد گلایدرهای خود حل شده است ، که در ابتدا با چنین بارهایی سازگار شده است. تا کنون ، هواپیماها و موشکهای رزمی "معمولی" با سرعت کمتری پرواز می کنند و در نتیجه نیازی به حفاظت ویژه در برابر دمای بالای محیط ندارند.
بنابراین ، برای استفاده کامل از ژنراتورهای پلاسما که یک هواپیما را با ابر گاز یونیزه احاطه کرده اند ، یک طراحی قاب هوایی مناسب لازم است تا اثر منفی "پوسته" بر روی پوست و سایر عناصر هواپیما منتفی شود.
تا به امروز ، فیزیک پلاسما به اندازه کافی مورد مطالعه قرار گرفته است تا بتوان از گاز یونیزه در عمل به منظورهای مختلف استفاده کرد. برخی از زمینه های کاربرد ژنراتورهای پلاسما قبلاً مورد مطالعه و تعیین قرار گرفته اند و مزایایی که چنین تجهیزاتی می تواند داشته باشد شناخته شده است. با این وجود ، تا کنون فناوری های غیر معمول زمان لازم برای دستیابی به کاربرد عملی کامل را ندارند. نمونه های جداگانه این کلاس قبلاً هم به صورت مستقل و هم به عنوان بخشی از محصولات بزرگتر آزمایش شده اند. برخی از دستگاههایی که از اصول تشکیل پلاسما استفاده می کنند در حال حاضر نزدیک به شروع کار هستند.
یکی از نمونه تجهیزات ویژه ای که در عمل به آزمایش و بررسی رسیده است ، اصطلاحا نامیده می شود. توپ پلاسما برای موشک های کروز بر اساس آخرین گزارشهای مطبوعات داخلی ، نمونه های بدون ادعای این گونه تجهیزات باید در سال آینده به وسایل کمک آموزشی تبدیل شوند. قرار است محصولات باقیمانده به چندین دانشگاه فنی برتر کشور تحویل داده شود. این امکان وجود دارد که استفاده از ژنراتورهای پلاسما در آموزش متخصصان جوان به نوعی به توسعه بیشتر فناوری ها کمک کند. با پیشرفت موفقیت آمیز رویدادها در آینده ، فناوری های جدید نه تنها مورد مطالعه و آزمایش قرار می گیرند ، بلکه در پروژه هایی با چشم انداز واقعی نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
