Mitte nii kaua aega tagasi sai teada, et lähitulevikus hakatakse kodumaise arengu erivarustuse ainulaadseid proove kasutama õppevahendina. Kodumaise ajakirjanduse andmetel annab sõjatööstuskorporatsioon "Masinaehituse teadus- ja tootmisliit" (Reutov) järgmisel aastal üle mitmele ülikoolile plasmageneraatoril põhinevad elektroonilised sõjapidamissüsteemid. See varustus töötati kunagi välja tiibrakettide Meteorite jaoks, mis ei läinud kunagi tootmisse. Esialgses projektis ei andnud originaaltüüpi varustus oodatud tulemusi, kuid lähitulevikus suudab see kaasa aidata tehnoloogiate, varustuse ja relvade edasiarendamisele.
Tuletame meelde, et Meteoriidi projekt käivitati eelmise sajandi seitsmekümnendate keskel ja selle töötasid välja mitmed organisatsioonid eesotsas OKB-52-ga (nüüd MTÜ Mashinostroyenia). Samuti oli töösse kaasatud termiliste protsesside uurimisinstituut (praegu M. V. Keldyshi nimeline uurimiskeskus), mis pidi välja töötama elektroonikaseadmeid elektrooniliste vastumeetmete jaoks. Paljutõotava raketi elektroonilise sõjapidamise kompleks sisaldas plasmageneraatorit, mille abil tekkis esipoolkerale ioniseeritud gaasi pilv. See raketinina "kest" võimaldas vähendada selle avastamise tõenäosust radarijaamade poolt.
Eeldatakse, et ainulaadsete raadioelektroonikaseadmete näidiste ülekandmine, millest peavad saama õppevahendid, aitab teatud määral kaasa noorte spetsialistide koolitamisele. On täiesti võimalik, et tulevikus kasutavad teadlased ja disainerid, kes omal ajal uurisid raketi Meteorite plasmageneraatoreid, oma uutes projektides sarnaseid tehnoloogiaid. Tuleb märkida, et plasma ja seda genereeriva varustuse kasutamisel on teatud väljavaated ja see võib leida rakendust uutes sõjavarustuse või relvade mudelites.
Rakett "Meteoriit". Foto Testpilot.ru
"Plasma" tehnoloogiate praktilise rakendamise kontekstis tuleks kõigepealt meenutada tiibrakett Meteorite projekti, mille käigus loodi esimene praktiliseks tööks sobiv kodumaine plasmageneraator. Koos muude elektroonilise sõjapidamise vahenditega pidi rakett kasutama nn. plasmakahur. Kui oli vaja vastase radarile vastu astuda, peaks rakett automaatselt sisse lülitama vastava generaatori, mis tekitab esipoolkerale plasmapilve.
Oma iseloomulike omaduste tõttu häiris ioniseeritud gaas radariseadmete normaalset tööd. Sõltuvalt erinevatest teguritest võib "plasmakahur" raketi peita või takistada vaenlase jaama raketi hõivamist või saatmist. Lisaks sellele, et plasma vähendas peegeldunud signaali taset, võimaldas plasma "maskeerida" turboreaktiivmootori kompressorit. Sellel lennuki elemendil on iseloomulik kuju ja see peegeldab raadiosignaali, kuid samal ajal ei saa seda nähtavuse vähendamiseks põhimõtteliselt ümber töödelda. Meteoriidi projektis lahendati kompressori peitmise probleem kõige huvitavamal viisil.
Uue tiibraketi "plasmakahur" on jõudnud katsetamisetappi. See varustus paigaldati eksperimentaalsetele meteoriitraketitele, millega koos neid katsetati katseulatustes. Elektroonilise sõjapidamise kompleks, sealhulgas plasmaseadmed, näitas väga suurt jõudlust. Raketilendu olemasolevate radarite abil jälgides täheldati vähemalt jälgimise ja sihtmärgi jälgimise rikkumist. Samuti kadus märk ekraanilt.
Viimastel aastatel on nii meie riigis kui ka välismaal levinud püsivad kuulujutud plasmageneraatoritega varustatud paljulubavate lennukimudelite võimaliku loomise kohta. Eeldatakse, et sellise varustuse kasutamine vähendab järsult lennuki nähtavust vaenlase õhutõrje jaoks. Sellised tehnoloogiad pakuvad huvi lennukite ja raketitehnoloogia kontekstis. Niisiis, tiibrakettide valdkonnas on plasmapilve abil kamuflaaži katsetatud juba Nõukogude spetsialistide poolt eelmise sajandi kaheksakümnendatel aastatel läbi viidud testide käigus.
Teavet on veel ühe plasmageneraatorite kasutamise kohta lennundus- või raketitehnoloogia osana. Ioniseeritud gaasi huvitav omadus on selle füüsikaliste omaduste muutus. Eelkõige on sellel vähendatud tihedus, mida saab kasutada rakettide või lennukite jõudluse parandamiseks. Kuulujuttude kohaselt teevad Venemaa ja Hiina lennukitootjad praegu katseid, mille käigus lennukid on varustatud spetsiaalsete plasmageneraatoritega. Selle varustuse ülesanne on luua plasma "kest" ümber lennuki välispinna. Tulemuseks peaks olema nähtavuse vähenemine ja lennutegevuse teatud paranemine.
Teises "rakendusvaldkonnas" on plasma moodustumine kõrvalmõju, mida saab kasutada ühel või teisel eesmärgil. On teada, et kui lennuk liigub hüperhelikiirusel, moodustub selle ümber ioniseeritud gaasi kest. Sellisel juhul kuumutatakse atmosfääriõhku hõõrdumise ja kineetilise energia soojuseks muundamise tõttu. Hüpersoonilise tehnoloogia selle omaduse huvitav tagajärg on võimalus spetsialiseeritud generaatorid tagasi lükata: nende roll võib olla juhtum, millel on nõutav vastupidavus termilistele ja mehaanilistele koormustele.
Plasmageneraatorite kasutamist nähtavuse vähendamiseks või lennuomaduste parandamiseks on teatud määral juba uuritud, kuid see jääb siiski kauge tuleviku teemaks. Nende tehnoloogiate täielikuks kasutamiseks on vaja uusi uuringuid, mille tulemused loovad paljutõotavaid projekte. Sellegipoolest kasutatakse mõningaid plasma kasutamise meetodeid juba olemasolevas tehnoloogias, kuid nende mõju ei pruugi olla nii märgatav ja tähelepanu juhtida.
Plasma süütesüsteemiga varustatud turboreaktiivmootor AL-41F1S. Foto Vitalykuzmin.net
Arenenud õhusõidukitele mõeldud turboreaktiivmootorite viimastes kodumaistes projektides on nn. plasma süttimine. Sellise süsteemi kasutamine õhu-kütuse segu süütamiseks võimaldab suurendada seadmete tööomadusi, samuti lihtsustada selle konstruktsiooni ja muuta hooldus keerukamaks. Kõik need eelised saavutatakse mitme idee abil, eelkõige plasmakaare abil, mis käivitab kütuse põlemise.
Varem olid kõrguse suurendamiseks või suurel kõrgusel käivitamiseks turboreaktiivmootorid varustatud hapniku täiendussüsteemiga, mis varustab põlemiskambrisse vajaliku gaasi. Hapnikusüsteemi kasutamine raskendab teatud määral õhusõiduki projekteerimist ja nõuab ka sobivat lennuvälja infrastruktuuri. Projekti "Front Aviation Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) nõuded seadsid ülesandeks kõrvaldada vajadus hapnikuvarustuse järele. Uute mootorite põlemiskambril ja järelpõleti otsikutel on oma plasmasüsteemid. Kütuse tarnimisel moodustub kaar, mille abil see süüdatakse. Selle tulemusena ei ole vaja täiendavat hapnikuvarustust.
Teoorias saab plasmat kasutada mitte ainult kõrvalrollide jaoks. Mitu aastakümmet tagasi viidi meie riigis läbi uuringuid ja katseid, mille teemaks oli ioniseeritud gaasi pilve kasutamine kahjustava elemendina. Sarnaseid põhimõtteid võiks kasutada ka raketitõrjes, et hävitada vaenlase rakettide lõhkepead. Sellegipoolest ei ole raketitõrje algset meetodit praktiliselt kasutusele võetud ja selle väljavaated on praegu tõsises kahtluses.
Raketitõrje algne kontseptsioon eeldas standardsete radarituvastussüsteemide kasutamist koos ebatavaliste raketitõrjesüsteemidega. Tehti ettepanek lisada sõjavarustuse kompleksi mitu nn. plasmoidpüstolid, mis koosnevad plasmageneraatoritest ja siinijuhtidest. Viimase ülesanne oli kiirendada hunnikut ioniseeritud gaasi. Sõltuvalt määratud lahinguülesandest ja varustuse parameetritest võib kompleks sihtmärgile saata reaktiivjoa, erineva voolu või toroidseid plasmahüübeid. Viimaseid nimetati "plasmoidideks".
Idee autorite arvutuste kohaselt võis lahingutehnika kompleks saata toroide võimalikult suure kiirusega kuni 50 km kõrgusele. Juhtimissüsteemide ja lahingukompleksi ülesanne oli saata plasmahüübed vaenlase raketi lendava lõhkepea juhtpunkti. Eeldati, et plasmoidi ja lõhkepea kokkupuutel tekib viimastel tõsiseid häireid voolus. Erinevate füüsiliste parameetritega pilve sattumine oleks pidanud viima lõhkepea lähenemiseni antud trajektoorilt. Lisaks tuli üksusele avaldada ülekoormusi, sealhulgas neid, mis ületasid piire, see hävitada.
Varem tehti ettepanek ehitada plasma raketitõrjesüsteemi prototüüp ja katsetada seda lõhkepeade simulaatorite abil. Kuid keerukuse, kõrge hinna ja erinevate probleemide tõttu ei katsetatud esialgset ettepanekut praktikas kunagi.
Kõik ettepanekud plasma ja seda kasutavate rajatiste kasutamiseks relvade ja sõjatehnika valdkonnas pakuvad nende edasise arendamise kontekstis suurt huvi. Kõigi ideede ja ettepanekute kasutamist praktikas võib aga seostada mitmete olemuslike probleemidega. Kõik need puudused on seotud nii tehnoloogiliste omaduste kui ka probleemidega praktilise rakenduse valdkonnas. Seega on paljulubavate seadmete valdamiseks vaja lahendada mitmeid keerukaid projekteerimisprobleeme, samuti kujundada tehnoloogia kasutamise meetodid, mis võimaldaksid saavutada võimalikult suure efektiivsuse.
Plasmoide kasutava raketitõrjekompleksi skeem. Joonis E-lugemine.klubi
Vahest kõige märgatavam probleem nõutavate omadustega plasmageneraatorite puhul on nende suur energiatarve. Ioniseeritud gaasi pilve tekitamiseks vajavad eriseadmete täitevorganid sobivat toiteallikat. Lennuki varustamine vajaliku võimsusega elektrigeneraatoriga on iseenesest insenertehniline väljakutse. Ilma selle lahenduseta ei saa lennuk või rakett kasutada plasmageneraatorit ega saa seetõttu vajalikke võimalusi.
Tuleb märkida, et vana projekti "Meteoriit" raames on OKB-52 ja sellega seotud organisatsioonide disainerid edukalt lahendanud "plasmakahuri" toiteprobleemi. Selle tulemused on hästi teada: raketist on saanud vaenlase õhutõrjesüsteemide jaoks äärmiselt raske sihtmärk.
Plasmapilve kasutamine õhusõiduki maskeerimiseks pakub suurt huvi kavandatud sihtmärkide varjatud läbimurde kontekstis, kuid sellel tehnoloogial on ka mõningaid tööprobleeme. Saades vaenlase radarisüsteemide kiirguse ekraaniks, häirib plasma "kest" tingimata õhusõiduki enda raadioelektrooniliste seadmete või muude lennukite tööd. Seetõttu võivad tekkida kommunikatsiooniprobleemid või õhkradari täielik kasutamine. Seega nõuab allkirja vähendamise algne varustus uute lennukite või relvade lahingukasutuse meetodite loomist.
Teine väljakutse disaineritele ja teadlastele on lennuki struktuuri kaitsmine ioniseeritud kõrge temperatuuriga gaasi eest. Helihelikiirusega lennukite puhul lahendatakse see probleem juba nende purilennukite loomise etapis, mis on esialgu kohandatud selliste koormustega. Siiani lendavad "tavalised" lahingulennukid ja raketid väiksema kiirusega ega vaja seetõttu erilist kaitset kõrgete ümbritsevate temperatuuride eest.
Seega on ioniseeriva gaasi pilvega õhusõidukit ümbritsevate plasmageneraatorite täielikuks kasutamiseks vaja sobivat lennukikere konstruktsiooni, et välistada „kesta” negatiivne mõju õhusõiduki nahale ja muudele elementidele.
Praeguseks on plasmafüüsikat piisavalt uuritud, et ioniseeritud gaasi saaks praktikas ühel või teisel otstarbel kasutada. Mõned plasmageneraatorite kasutusvaldkonnad on juba uuritud ja kindlaks määratud ning eelised, mida sellised seadmed võivad anda, on teada. Sellegipoolest polnud seni ebatavalistel tehnoloogiatel aega täieõigusliku praktilise rakendamiseni jõuda. Selle klassi üksikuid proove on juba testitud nii iseseisvalt kui ka suuremate toodete osana. Mõned plasma moodustamise põhimõtteid kasutavad seadmed on juba töö alguse lähedal.
Üks erivarustuse näidiseid, mis on praktikas testide ja kontrollide alla jõudnud, on nn. plasmakahur tiibrakettide jaoks. Kodumaise ajakirjanduse viimaste teadete kohaselt peaksid sellise varustuse taotlemata proovid muutuma järgmisel aastal õppevahenditeks. Säilinud tooted on kavas üle anda mitmele riigi juhtivale tehnikaülikoolile. Võimalik, et plasmageneraatorite kasutamine noorte spetsialistide koolitamisel aitab ühel või teisel viisil kaasa tehnoloogiate edasiarendamisele. Sündmuste eduka arenguga tulevikus uusi tehnoloogiaid mitte ainult ei uurita ega katsetata, vaid neid kasutatakse ka reaalsete väljavaadetega projektides.
