Bevingad fasa i ett plasmamoln: Ryssland har gått om USA i hypersoniskt

Astronomer slår larm: ett enormt plasmamoln, storleken på en planet, är på väg mot jorden.

I knappt hundra år har forskare samlat in information om utbrott som inträffar på en dubbelstjärna som tillhör V745 Scorpii-stjärnsystemet. Systemet är beläget cirka 25 tusen ljusår från jorden. Och bloss, enligt observationer från astronomer, inträffar oregelbundet, till exempel efter 1937, nästa inträffade först 1989. Ett kvarts sekel gick innan nästa bloss, under vilken forskare lyckades skaffa högteknologisk utrustning för att observera explosionen på stjärnan den 6 februari 2014 med maximal detaljrikedom. Detta ögonblick registrerades av flera teleskop i olika delar av världen, inklusive ett av NASA:s rymdlaboratorier som specialiserat sig på röntgenstrålar.

Dualiteten hos V745 Scorpii består av en tätt placerad vit dvärg och en röd jätte. Dessa kosmiska kroppar interagerar med varandra på följande sätt: gravitationsfältet hos den vita dvärgen drar de yttre skikten av den röda jätten mot sig själv, en ansamlingsskiva bildas runt den första kroppen, och partiklarna i komponenterna i dessa skikt också falla på ytan av den vita dvärgen. Som ett resultat av den gradvisa ackumuleringen av sådana material uppstår en termonukleär explosion av enorm kraft, kallad en nova. Massan av material som krävs för explosionen kan vara lika med 30 jorden. Dess lager expanderar i proportion till temperaturökningen, och när det är tillräckligt högt kan dess expansionshastighet vara 3000 km/s, med en ljusstyrka lika med 100 tusen solenergi. Om ungefär tusen dagar kan skalet på nova expandera så att det ser ut som en nebulosa runt stjärnparet. Under århundradena försvinner detta skal gradvis i det interstellära mediet.

Variabel stjärna V745 Scorpii klassificeras som en upprepad nova. Den ingår i samma kategori som nya stjärnor, men skiljer sig från dem i närvaro av ganska betydande tidsintervall mellan utbrott - från 10 till 80 år. En upprepad nova kan endast övervägas när den har mer än ett utbrott. Det är anmärkningsvärt att upprepade nya kan vara snabba och långsamma.

I allmänhet är en klassisk nova ett sammankopplat binärt system med en omloppstid på 0,05 – 230 dagar. Huvudkroppen för sådana system är en varm vit dvärg, och den sekundära kroppen är en jätte, subjätte, dvärg av spektrumklass K eller M. Från flaretillståndet till vilotillståndet tar de från en till tre dagar. Upprepade nya existerar med all sannolikhet enligt samma rutin.

Blossen som inträffade 2014 ledde enligt forskare till att en ganska stor mängd material släpptes, varav det mesta gick mot jorden. Forskarna skapade en tredimensionell modell av explosionen på en dator och fastställde att det utskjutna materialet var ordnat i två stora lober, som är placerade ovanför och under planet för accretionskivan. Röntgenstrålning från en av dessa lober absorberas av materialet i den andra loben, så inte ens i röntgenstrålning är den synlig från jorden.

Astrofysiker drog slutsatsen att med tiden sprutas mindre material ut under en explosion än vad som är nödvändigt för en ny explosion. Med tiden bör dvärgen få tillräckligt med massa för att provocera fram en explosion som kan förstöra hela föremålet.

Från jorden kan detta ögonblick observeras med hjälp av teleskop. Detta kommer inte att ha någon inverkan på vår planet. Hon kommer att vänta på nästa globala händelser som förutspås av numerologer. I synnerhet efter att ha förutspått apokalypsen den 23 september, när allt liv på jorden skulle försvinna från vår planets yta, utförde forskare en annan serie beräkningar, enligt vilka världens undergång är något "uppskjuten". Vilket dock inte är första gången. Nu kommer världens undergång den 12 oktober, då asteroiden TC4 2012 kraschar in i jorden. Storleken på den "himmelska gästen" är 40 meter i diameter och hastigheten är cirka 28 000 km/h.

Det är sant att inte alla forskare tror att en kollision fortfarande kommer att hända - vissa säger att dess sannolikhet är reducerad till ett minimum - 0,00055%, andra hävdar att asteroiden kommer att flyga på ett litet, kosmisk standard, avstånd från jorden, men inte så nära att komma in i dess gravitationsfält.

Förresten, NASA-specialister påstås nyligen ha avklassificerat den senaste utvecklingen, som är jordens antiasteroidskydd. Den lanserades i omloppsbana om vår planet för en tid sedan och genomgår nu en testfas. Hittills har NASA inte publicerat några uppgifter om denna utrustnings prestanda. Men varför utgör då det kommande "mötet" av jorden med en asteroid en sådan fara om vi skyddas av ett sådant skyddssystem? Faktum är att för närvarande är listan över potentiellt farliga himlaobjekt som kan skada vår planet och civilisation så omfattande att även om den börjar arbeta med full kraft, finns det ingen garanti för att den kommer att klara alla "fiender" till Jorden . Dessutom flyger de nära henne så ofta att hon kommer att behöva jobba dygnet runt, vilket hon ännu inte är redo för. Därför kan ett sådant skydd av jorden inte anses vara fullfjädrat; det är bara testning av modern utrustning, som i framtiden kommer att hjälpa till att skydda vår planet från objudna "rymdgäster".

Kampen för hypersoniska teknologier är en ny världsras, som kan jämföras med kapplöpningen om att skapa atomvapen i mitten av förra seklet. Hypersound lovar att praktiskt taget avskaffa kärnkraftspotentialen - hypersoniska missiler, osynliga för radar, kommer att göra det möjligt att förstöra kärnkraftsinfrastrukturanläggningar inom två timmar.

Mot denna bakgrund kan mediarapporter om starten av testningen av Zircon-hypersoniska missilen tyda på att Ryssland har tagit ledningen i detta lopp. Federal News Agency frågade en militärexpert Dmitrij Litovkin kommentera situationen.

Tillkännagivandet om starten av testningen tyder på att vi har material som tål de ultrahöga temperaturerna vid hypersonisk flygning, sa experten. "Vi kan använda dessa tekniker för att göra nya flygplan, 6:e och 7:e generationens jaktplan."

"Det andra ögonblicket av hypersonisk flygning är att föremålet flyger i ett moln av plasma. Detta moln kan användas som ett radarfält. Planet blir som en radarantenn. Detta är en annan ny teknik som inte har några analoger i den moderna världen - vi har det redan."

Enligt Dmitry Litovkin indikerar starten av Zircon-testning att den ryska militärindustrin har nått en ny teknisk nivå, vilket kommer att innebära ett stort antal förändringar i branschen.

"När vi har en femte generationens båt, på vilken Zircon kommer att installeras, då kan vi säga att vi har uppnått betydande överlägsenhet gentemot USA," tror experten. – USA jobbar också med hyperljud. Vi följer parallella kurser, men om tester av Zircon började idag kan vi säga att vi har gått om dem tekniskt."

USA är fortfarande långt ifrån att skapa hypersoniska fordon. I augusti 2014 sköt amerikanerna upp hypersonisk missil Kh-43A från Kodiaks testplats i Alaska. Enheten fungerade i bara 7 sekunder och brann upp i atmosfären utan att nå sitt mål - Stillahavsatollen Kwajalein. USA kallade naturligtvis denna flygning för en framgång - maskinen visade förmågan att uppnå den nödvändiga accelerationen.

Enligt Dmitry Litovkin är grunden för Zircon den överljudsbaserade anti-skeppsmissilen Yakhont/Oniks och dess rysk-indiska analog BrahMos. Indiska BrahMos Aerospace Limited rapporterade tidigare arbete med att skapa en hypersonisk version av BrahMos, som kallades Platypus.

Experten noterade att Onyx-missilerna som en del av Bastion-komplexet är beväpnade med kustnära missilstyrkor och de nyaste Yasen multi-purpose atomubåtar. Som en del av moderniseringen kommer dessa missiler också att levereras till Antey-atomubåten och Orlans tunga kärnkraftsdrivna missilkryssare istället för Granit-missilerna. Enligt formgivarna, istället för en Granit, innehåller uppskjutningssilon tre Onyxar, vilket innebär att antalet missiler på våra krigsfartyg kommer att tredubblas - från 24 till 72. "Låt oss nu föreställa oss att dessa kommer att vara moderniserade Onyx, det vill säga supersoniska "Zirkoner", sa Litovkin. "Det första av fyra sådana ytfartyg, amiral Nakhimov, ligger redan förtöjt i Severodvinsk och väntar på upprustning."

Låt oss komma ihåg att idag berättade en högt uppsatt representant för det militärindustriella komplexet i Ryska federationen för media att den hypersoniska kryssningsmissilen Zircon är havsbaserad. Missilerna kommer att användas på femte generationens atomubåtar. Hastigheten på "Zircons" bör överstiga ljudets hastighet med 5-6 gånger. Missilens räckvidd uppskattas till cirka 400 kilometer.

Nedan blinkade de beniga åsarna på kedjorna på den stora Hindu Kush-ryggen, "hinduernas mördare". Raden av steniga trädlösa berg är strikt parallella med huvudåsen. Artsybashev kikade in i horisonten. Där framme borde huvudryggen av lysande toppar resa sig, och radarn ombord, som lyser grönt, visade denna stora mur.

"Hannibal är vid grindarna!" Det innebar att gruppen redan var på plats och föremålet var i sikte. Artsybashev flyttade spaken på fjärrkontrollen, och bara hans instinkt sa till honom att den hundra kilogram plasmageneratorn i nosen på maskinen hade börjat fungera. Några sekunder senare var MiG:n insvept i ett blåaktigt dis.

I det ögonblicket försvann hans märke från radarskärmarna i Kabuls luftnav och till och med från indikatorerna på den kraftfulla A-50. Fyra plan smälte ut i rymden på en gång, som om de försvann in i ännu en Bermudatriangel...

För att förstå hur "plasma stealth" fungerar måste du resa hundra år in i det förflutna.

1919 J. Hettinger får patent på en plasmaantenn. En anordning för att sända ut och ta emot radiovågor som använder joniserad gas istället för metallledare. Hettingers uppfinning fick inte tillämpning direkt. Först nuförtiden, med tillkomsten av plasma-solid-state-antenner, har det blivit möjligt att skapa höghastighetsnätverk för datautbyte (WiGig).

Militären, tvärtom, var intresserad av möjligheten att bilda plasmaantenner i öppet utrymme. Huvuduppgiften är att öka sekretessen för krigsmateriel. Ett sådant system har bättre brusimmunitet och är kapabelt till tröghetsfria förändringar i dess parametrar.

Vad slutar vi med?

Liksom alla metaller som innehåller fria elektroner har joniserad gas (plasma) utmärkt elektrisk ledningsförmåga.

Låt oss nu titta på grunderna för radar. Allt här bestäms av principen att ändra rörelseriktningen för radiovågor när de passerar genom ett inhomogent medium. Och ju högre elektrisk ledningsförmåga det reflekterande mediet är, desto starkare är reflektionen av radiovågor från gränssnittet mellan de två medierna.

Den höga reflektionsförmågan hos plasma bekräftas av reflektionen av radiovågor från jordens jonosfär.

Vissa kan bli förvirrade av omnämnandet av en minskad synlighet av militär utrustning. Men synligheten minskar inte på grund av några effekter under drift av plasmaantennen, men för tillfället är den avstängd. Till skillnad från metallstrukturer existerar en plasmaantenn bara när generatorn är i drift. Och så försvinner hon spårlöst.

Det finns också effekten av tillfällig förlust av radiokommunikation under rymdfarkostens nedstigning från omloppsbana. Men anslutningen förloras inte på grund av rymdfarkostens osynlighet. Detta är banala störningar som skapas i antennenheterna på själva nedstigningsfordonet, orsakade av starka elektromagnetiska fält. Nedstigningskapseln kan ses från jorden, men det är omöjligt att kommunicera med astronauterna som sitter därinne. Om det behövs kan detta problem lösas på ett originellt sätt. Ingenjörer föreslår att använda som en antenn... själva molnet av plasma som omslöt nedstigningsfordonet.

Fysik lektion. 9: e klass. Ämne: "Plasma"

Materiens fjärde tillstånd är en delvis eller helt joniserad gas. Enligt moderna beräkningar är plasma fastillståndet för 99,9% av baryonmateria i universum.

Det finns plasma med låg temperatur (mindre än en miljon K) och hög temperatur (över en miljon K).

1 000 000 K = 999 727 °C.

Det är svårt att föreställa sig.

Låt oss anta att skaparna av "stealth-generatorn" valde lågtemperaturplasma, liknande den som används i plasmaskärare (brännares temperatur ~ från 5000 till 30 000 °C).

Ljusstyrkan och IR-signaturen för "plasmamolnet" kommer att likna en meteorit, och själva "smygandet" kommer att märkas på ett avstånd av tusentals kilometer.

Till sist ett enkelt och välkänt faktum. Meteoriter som spränger in i jordens atmosfär med en hastighet av 11...72 km/s (liksom ICBM-stridsspetsar) upptäcks väl av radar, trots plasmamolnet som omsluter dem.

Av inte mindre intresse är metoder för att skapa och underhålla en "plasmaskärm" runt ett flygplan. Hur skapar man plasma? Hur ansöker man om plätering? Hur skyddar man samtidigt flygplanets hud från uppvärmning?

Dessa problem är så stora att man inte kan komma undan med "en 100 kg generator under noskonen" (hej till M. Kalashnikov).

Slutligen, ingen av förespråkarna för plasma-"stealth-skärmar" tänker på var man kan få energin för ett moln av plasma som är lika stort som ett flygplan!

Moderna stridsflygplan har knappt tillräckligt med el för att driva driften av flygelektronik, elektroniska krigföringssystem och elektroniska dragkraftskontrollsystem.

Strömförsörjningssystemet för Su-27-fighters består av två system: likström och växelström. Två integrerade drivgeneratorer GP-21 (2 x 30 kW) och två borstlösa DC-generatorer (2 x 12 kW) används som strömkällor.

Som ett exempel på en typisk last, den kraftfulla radarn N035 "Irbis" (Su-35). Genomsnittlig strålningseffekt - 5 kW, max. toppeffekt - 20 kW.

Som jämförelse: den enklaste plasmaförbränningsugnen (plasmabrännare i en begränsad volym av smältkammaren, t = 1500...2000°C, produktivitet 250 kg/h) har en installerad plasmabrännares effekt på 150 kW!

Som ett resultat, för att skapa en plasmaskärm i storleken av ett flygplan, måste ett helt kärnkraftverk lyftas upp i himlen.

Då kommer frågan att uppstå om säkerheten för flygplanets utrustning och hotet mot pilotens liv på grund av exponering för högintensiva elektromagnetiska fält. Men termisk uppvärmning kommer att sätta stopp för detta problem mycket snabbare.

Slutsats

Innan du skyndar dig att borra tusentals hål i huden och installera en kärnreaktor på vingen måste du svara på frågan: VARFÖR?

Alla försök att hitta åtminstone lite information om utvecklingen och skapandet av "plasma stealth-system" leder som regel till samma fiktiva intervju med specialister från forskningscentret som är uppkallat efter. Keldysh.

"Vi bestämde oss för att göra "osynliga" kameror med hjälp av teknologier baserade på fundamentalt olika fysiska principer, säger chefen för forskningscentret. Keldysh Anatoly Koroteev. Enligt honom, om du skapar en plasmaskärm nära ett flygplan, blir flygplanet osynligt för radar.

Ett enkelt exempel: om du kastar en tennisboll mot en vägg kommer den att studsa tillbaka och komma tillbaka. På samma sätt reflekteras radarsignalen från flygplanet och återgår till mottagningsantennen. Planet har upptäckts. Om väggen har vinklade kanter och de lutar i olika riktningar, kommer bollen att studsa var som helst, men kommer inte tillbaka. Signal förlorad. Amerikansk stealth bygger på denna princip. Om du kantar väggen med mjuka mattor och kastar en boll på dem kommer den helt enkelt att stänka mot den, tappa energi och falla intill väggen. På samma sätt absorberar en plasmaformation energin från radiovågor.”

Kära forskare, doktor i tekniska vetenskaper. Anatoly Sazonovich Koroteev skulle knappast prata så om plasmans egenskaper. Det är uppenbart att "canarden" om stealthgeneratorn uppfanns av någon analfabet journalist. Plasmabildning är på grund av sin natur inte kapabel att absorbera radiovågor, som beskrivs i den citerade "intervjun".

På grund av dess höga elektriska ledningsförmåga kan plasma inte minska radarsignaturen. När det är påslaget kommer ett sådant "moln" att lysa med det ljusaste märket på skärmarna på alla radarer, och dess synlighet blir ännu högre än för ett helt metallflygplan. I alla spektrum utan undantag!

Att säga annat är som att säga att jorden är platt.

Och det är ganska alarmerande att invånarna i världens mest läsande land, där alla har en utbildning i 10:e klass, så lätt tror på diverse dumheter.

Nåväl, för nu - formernas vinklarhet, kanternas parallellitet, användningen av radioabsorberande färger och kompositer. Sukhoi T-50 med stealth-teknik. Inrikesflygets framtid utan plasmageneratorer.

Scientific and Production Association of Mechanical Engineering (NPO Mash) har avklassificerat en unik plasmakanon som gjorde den strategiska överljudskryssningsmissilen 3M25 "Meteor" osynlig för fiendens radar och luftvärnssystem. I ögonblicket av bestrålning av fiendens radar skapade Meteoriten ett moln av joniserad gas runt sig, ogenomträngligt för radarstrålning. Under nästa år kommer de unika kanonerna att överföras till ryska universitet som läromedel för framtida ingenjörer och designers vid design av hypersoniska flygplan.

Som NPO Mash berättade för Izvestia pågår förhandlingar om överföring av unika produkter för närvarande med ledningen för Moscow Aviation Institute, State Technical University. N.E. Bauman, Baltic State Technical University "Voenmekh" uppkallad efter. D.F. Ustinov och Ural State University uppkallade efter. B.N. Jeltsin.

Enligt de taktiska och tekniska specifikationerna var 3M25 tänkt att flyga i hastigheter nära hypersonisk och samtidigt vara osynlig för fiendens radar. Men designers av NPO Mash stötte på ett problem.

De bästa områdena att se när man bestrålar ett flygplan eller kryssningsmissil med radar är motorns turbinblad och kanterna på luftintaget. Dessa designelement liknar hörnreflektorer, säger Dmitry Kornev, chefredaktör för internetprojektet Militaryrussia, till Izvestia. – Genom att dölja dessa strukturella element från radarn löses problemet med flygplanets radarsikt med 70–80 %. På stealth-flygplan görs därför ett luftintag i form av den latinska bokstaven S. Dess böj blockerar passagen av radiostrålning, men tillåter samtidigt inte en raket eller ett flygplan att flyga i överljudshastighet.

Designerna av NPO Mash utrustade produkten med ett normalt luftintag, vilket gjorde att den kunde utveckla överljudshastighet, och skyddade den från fiendens radar med en plasmaskärm.

Plasma är en joniserad kvasi-neutral gas. Å ena sidan absorberar den radarstrålning helt, å andra sidan kan den själv vara en antenn för att sända signaler.

Plasmaskärmen på "Meteorite" bildas av en speciell elektronisk enhet - en "plasmapistol", skapad av specialister från Keldysh Research Center. Den unika enheten är belägen i området för luftintagen på en rakets jetmotor och, i ögonblicket av fara, verkar det utplacera ett "radioabsorberande metallnätverk" framför raketen. Den drivs av elektricitet som genereras av en speciell elektrisk enhet, som drivs av en raketmotor i gång.

En av utvecklarna av "plasmapistolen", chef för Keldysh Center Anatoly Koroteev, beskrev för Izvestia principen för dess funktion:

Kastar du en tennisboll mot en vägg så studsar den och kommer tillbaka, säger specialisten. – På samma sätt reflekteras radarsignalen från flygplanet och går tillbaka till mottagningsantennen. Om väggen har vinklade kanter och de lutar i olika riktningar, kommer bollen att studsa var som helst, men kommer inte tillbaka. Amerikansk stealth bygger på denna princip. Om du kantar väggen med mjuka mattor och kastar en boll på dem kommer den helt enkelt att stänka mot den, tappa energi och falla intill väggen. På samma sätt absorberar en plasmaformation energin från radiovågor.

Komplexet med kryssningsmissilen Meteorite förbereddes för driftsättning. En komplett ammunitionsladdning tillverkades för installation på den strategiska missilubåten Project 667AM. Avtalet mellan Sovjetunionen och USA om begränsning av strategiska vapen (SALT-2) stoppade dock arbetet.

Det är inte längre lika relevant idag att specifikt skapa en plasmaskärm framför en kryssningsmissil som det var på 80-talet av förra seklet, när Meteoriten utvecklades, säger Vadim Kozyulin, professor vid Militärvetenskapsakademin, berättade för Izvestia. – Bilen tillverkades under dåtidens förhållanden för att bryta igenom missilförsvaret, då fienden bara kunde märka den på kollisionskurs. Idag bestrålas radarutrustning från ovan, under och från sidan. Därför är det enda sättet att förbli oupptäckt att flyga med hypersoniska hastigheter på Mach sex eller mer. Vid sådana hastigheter bildas själva ett plasmamoln runt enheten. Och vad som är viktigt här är att de i Ryssland redan vet hur man använder den både som en radioabsorberande skyddssköld och som en antenn med hjälp av vilken stridskontrollsignaler kan sändas.