Ne tako dolgo nazaj je postalo znano, da se bo eden od edinstvenih vzorcev posebne opreme domačega razvoja v bližnji prihodnosti začel uporabljati kot učni pripomoček. Po poročanju domačega tiska bo prihodnje leto vojaško-industrijska korporacija "Znanstveno in proizvodno združenje za strojništvo" (Reutov) na več univerz prenesla sisteme za elektronsko bojevanje na osnovi plazemskega generatorja. Ta oprema je bila nekoč razvita za križarske rakete Meteorite, ki pa nikoli niso šle v proizvodnjo. V prvotnem projektu oprema prvotnega tipa ni dala pričakovanih rezultatov, vendar bo v bližnji prihodnosti lahko prispevala k nadaljnjemu razvoju tehnologij, opreme in orožja.
Spomnimo se, da se je projekt Meteorit začel sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja, razvilo pa ga je več organizacij, ki jih vodi OKB-52 (danes NPO Mašinostroenija). V delo je bil vključen tudi Raziskovalni inštitut za toplotne procese (zdaj Raziskovalno središče po imenu M. V. Keldysh), ki naj bi razvil elektronsko opremo za elektronske protiukrepe. Kompleks elektronske vojne za obetavno raketo je vključeval generator plazme, s pomočjo katerega je na sprednji polobli nastal oblak ioniziranega plina. Ta "lupina" raketnega nosu je omogočila zmanjšanje verjetnosti, da bi jo odkrile radarske postaje.
Pričakuje se, da bo prenos edinstvenih vzorcev radio-elektronske opreme, ki naj bi postala učni pripomoček, v določeni meri prispeval k usposabljanju mladih specialistov. Možno je, da bodo znanstveniki in oblikovalci, ki so nekoč preučevali plazemske generatorje rakete Meteorit, v svojih novih projektih uporabljali podobne tehnologije. Treba je opozoriti, da ima uporaba plazme in opreme, ki jo proizvaja, nekaj možnosti in se lahko uporablja v novih modelih vojaške opreme ali orožja.
Raketa "Meteorit". Fotografija Testpilot.ru
V okviru praktične uporabe "plazemskih" tehnologij se je treba najprej spomniti projekta križarke Meteorite, med katerim je nastal prvi domači generator plazme, primeren za praktično delovanje. Skupaj z drugimi sredstvi elektronskega bojevanja naj bi raketa uporabljala t.i. plazemski top. Če bi bilo treba nasprotovati sovražnikovemu radarju, bi raketa samodejno vklopila ustrezen generator, ki na sprednji polobli ustvari plazemski oblak.
Zaradi svojih značilnih lastnosti je ioniziran plin motil normalno delovanje radarske opreme. Odvisno od različnih dejavnikov bi lahko "plazemski top" izstrelil izstrelek ali preprečil sovražnikovi postaji, da bi zajela ali pospremila raketo. Poleg zmanjšanja stopnje odbijanja signala je plazma omogočila "prikrivanje" kompresorja turboreaktivnega motorja. Ta element letala ima značilno obliko in odseva radijski signal, hkrati pa ga načeloma ni mogoče predelati, da bi zmanjšali vidljivost. V projektu Meteorite so problem skrivanja kompresorja rešili na najbolj zanimiv način.
"Plazemski top" za novo križarsko raketo je dosegel stopnjo preizkušanja. Ta oprema je bila nameščena na poskusne rakete Meteorite, skupaj s katerimi so jih preizkušali na testnih poligonih. Kompleks elektronskega bojevanja, vključno s plazemsko opremo, je pokazal zelo visoko zmogljivost. Pri opazovanju leta rakete z uporabo obstoječih radarjev so opazili vsaj kršitev sledenja in sledenja cilju. Prav tako je izginilo znamenje z zaslona.
Zadnja leta so tako pri nas kot v tujini krožile vztrajne govorice o možni izdelavi obetavnih modelov letal, opremljenih s plazemskimi generatorji. Pričakuje se, da bo uporaba takšne opreme močno zmanjšala vidljivost letala za sovražnikovo zračno obrambo. Takšne tehnologije so zanimive v okviru tehnologije udarnih letal in raket. Torej, na področju križarskih izstrelkov je bila kamuflaža s pomočjo plazemskega oblaka že preizkušena med testi, ki so jih izvedli sovjetski strokovnjaki v osemdesetih letih prejšnjega stoletja.
Obstajajo informacije o drugi metodi uporabe generatorjev plazme kot del letalske ali raketne tehnologije. Zanimiva lastnost ioniziranega plina je sprememba njegovih fizikalnih lastnosti. Zlasti ima zmanjšano gostoto, ki jo lahko uporabimo za izboljšanje zmogljivosti raket ali letal. Po govoricah ruski in kitajski proizvajalci letal trenutno izvajajo poskuse, v katerih so letala opremljena s posebnimi plazemskimi generatorji. Naloga te opreme je ustvariti plazemsko "lupino" okoli zunanje površine letala. Rezultat tega bi morala biti zmanjšanje vidljivosti in določeno izboljšanje zmogljivosti letenja.
Na drugem področju "uporabe" je nastanek plazme stranski učinek, ki ga je mogoče uporabiti za tak ali drugačen namen. Znano je, da ko se letalo premika s hiperzvočno hitrostjo, okoli njega nastane lupina ioniziranega plina. V tem primeru se atmosferski zrak segreje zaradi trenja in pretvorbe kinetične energije v toploto. Zanimiva posledica te značilnosti hipersonične tehnologije je možnost zavrnitve specializiranih generatorjev: njihova vloga je lahko v primeru zahtevane odpornosti na toplotne in mehanske obremenitve.
Uporaba generatorjev plazme za zmanjšanje vidljivosti ali izboljšanje značilnosti letenja je bila do neke mere že preučena, vendar še vedno ostaja stvar daljne prihodnosti. Za popolno uporabo teh tehnologij so potrebne nove raziskave, katerih rezultati bodo ustvarili obetavne projekte. Kljub temu se nekatere metode uporabe plazme že uporabljajo v obstoječi tehnologiji, vendar njihov učinek morda ni tako opazen in pritegne pozornost.
Turboreaktivni motor AL-41F1S, opremljen s plazemskim sistemom vžiga. Fotografija Vitalykuzmin.net
V najnovejših domačih projektih turboreaktivnih motorjev, namenjenih naprednim letalom, so ti. plazemski vžig. Uporaba takega sistema za vžig mešanice zrak-gorivo omogoča povečanje operativnih lastnosti opreme, pa tudi poenostavitev njene zasnove in manj zapleteno vzdrževanje. Vse te prednosti so dosežene s pomočjo več idej, predvsem z uporabo plazemskega loka, ki sproži zgorevanje goriva.
Prej so bili turboreaktivni motorji za povečanje nadmorske višine ali za zagon na velikih nadmorskih višinah opremljeni s sistemom za dovajanje kisika, ki dovaja potreben plin v zgorevalno komoro. Uporaba kisikovega sistema v določeni meri otežuje oblikovanje letala, zahteva pa tudi ustrezno letalsko infrastrukturo. Zahteve za projekt "Napredni letalski kompleks frontalnega letalstva" (PAK FA) so postavile nalogo odpraviti potrebo po oskrbi s kisikom. Zgorevalna komora in šobe za izgorevanje novih motorjev imajo svoje plazemske sisteme. Ob dovajanju goriva nastane lok, s pomočjo katerega se vžge. Posledično ni potrebe po dodatni oskrbi s kisikom.
Teoretično se plazma lahko uporablja ne le za stranske vloge. Pred nekaj desetletji so pri nas izvajali raziskave in poskuse, katerih tema je bila uporaba oblaka ioniziranega plina kot škodljivega elementa. Podobna načela bi lahko uporabili pri protiraketni obrambi za uničenje bojnih glav sovražnikovih raket. Kljub temu prvotna metoda protiraketne obrambe ni bila uporabljena v praksi in njene možnosti v tem trenutku so v resnem dvomu.
Prvotni koncept protiraketne obrambe je pomenil uporabo standardnih radarskih sistemov za odkrivanje v kombinaciji z nenavadnimi sistemi protiraketne obrambe. Predlagano je bilo, da se v kompleks vojaške opreme vključi več tako imenovanih. plazmoidne pištole, sestavljene iz generatorjev plazme in vodnikov vodila. Naloga slednjega je bila pospešiti kup ioniziranega plina. Odvisno od dodeljene bojne naloge in parametrov opreme bi lahko kompleks na cilj poslal curek, divergentni tok ali toroidne plazemske strdke. Slednje so poimenovali »plazmoidi«.
Po izračunih avtorjev ideje bi lahko kompleks bojne opreme pošiljal toroide z največjo možno hitrostjo na višino do 50 km. Naloga krmilnih sistemov in bojnega kompleksa je bila pošiljanje plazemskih strdkov na vodilno točko leteče bojne glave sovražnikove rakete. Predvidevalo se je, da bo slednji ob stiku med plazmoidom in bojno glavo naletel na resne motnje v pretoku. Vstop v oblak z različnimi fizičnimi parametri bi moral voditi do konvergence bojne glave z določene poti. Poleg tega je bilo treba enoto izpostaviti preobremenitvam, vključno s tistimi, ki presegajo mejo, in jo uničiti.
V preteklosti so predlagali izdelavo prototipa plazemskega obrambnega sistema in ga preizkusili s simulatorji bojnih glav. Vendar zaradi zapletenosti, visokih stroškov in prisotnosti različnih težav prvotni predlog ni bil nikoli preizkušen v praksi.
Vsi predlogi za uporabo plazme in naprav, ki jo ustvarjajo na področju orožja in vojaške opreme, so v okviru njihovega nadaljnjega razvoja zelo zanimivi. Vendar pa je uporaba vseh idej in predlogov v praksi lahko povezana s številnimi lastnimi težavami. Vse te pomanjkljivosti so povezane tako s tehnološkimi lastnostmi kot s težavami na področju praktične uporabe. Tako je za obvladovanje obetavne opreme potrebno rešiti številne zapletene konstrukcijske težave, pa tudi oblikovati metode uporabe tehnologije, ki bi omogočile čim večjo učinkovitost.
Shema kompleksa protiraketne obrambe z uporabo plazmoidov. Slika E-reading.club
Morda je najbolj opazen problem pri plazemskih generatorjih z zahtevanimi lastnostmi njihova velika poraba energije. Za ustvarjanje oblaka ioniziranega plina izvršilni organi posebne opreme potrebujejo ustrezno napajanje. Opremljanje letala z električnim generatorjem zahtevane moči je že sam po sebi inženirski izziv. Brez rešitve letalo ali raketa ne bosta mogla uporabljati generatorja plazme in posledično ne bosta dobila potrebnih zmogljivosti.
Treba je opozoriti, da so v okviru starega projekta "Meteorit" oblikovalci OKB-52 in sorodnih organizacij uspešno rešili problem oskrbe z električno energijo za "plazemski top". Rezultati tega so dobro znani: raketa je postala izjemno težka tarča za sovražne sisteme zračne obrambe.
Uporaba plazemskega oblaka za prikrivanje letala je zelo zanimiva v kontekstu skritega prodora do predvidenih ciljev, vendar ima ta tehnologija tudi nekatere operativne težave. Plazemska "lupina", ki bo postala zaslon za sevanje sovražnih radarskih sistemov, bo nujno motila delovanje lastnih radijsko-elektronskih naprav letala ali drugih letal. Posledično lahko pride do komunikacijskih težav ali pa se izključi popolna uporaba radarja v zraku. Tako bo prvotna oprema za zmanjšanje podpisa zahtevala ustvarjanje novih metod bojne uporabe letal ali orožja.
Drugi izziv za oblikovalce in znanstvenike je zaščita strukture letala pred ioniziranim visokotemperaturnim plinom. V primeru hiperzvočnih letal je ta problem rešen že v fazi ustvarjanja njihovih jadralnih letal, sprva prilagojenih takšnim obremenitvam. Doslej "konvencionalna" bojna letala in rakete letijo z nižjo hitrostjo in posledično ne potrebujejo posebne zaščite pred visokimi temperaturami okolice.
Tako je za popolno uporabo generatorjev plazme, ki obkrožajo letalo z oblakom ioniziranega plina, potrebna ustrezna zasnova letalske konstrukcije, ki izključuje negativni učinek "lupine" na kožo in druge elemente letala.
Doslej je bila fizika plazme dovolj raziskana, da se lahko ionizirani plin v praksi uporablja za tak ali drugačen namen. Nekatera področja uporabe generatorjev plazme so že preučena in določena, prednosti tega orodja pa so znane. Kljub temu do zdaj nenavadne tehnologije niso imele časa za popolno praktično uporabo. Posamezni vzorci tega razreda so bili že preizkušeni neodvisno in kot del večjih izdelkov. Nekatere naprave, ki uporabljajo načela tvorbe plazme, so že blizu začetka delovanja.
Eden od vzorcev posebne opreme, ki je v praksi prišel na preizkuse in preverjanja, je t.i. plazemski top za križarske rakete. Po zadnjih poročilih domačega tiska bi morali nezahtevani vzorci takšne opreme prihodnje leto postati učni pripomočki. Preživele izdelke naj bi predali več vodilnim tehničnim univerzam v državi. Možno je, da bo uporaba generatorjev plazme pri usposabljanju mladih strokovnjakov tako ali drugače prispevala k nadaljnjemu razvoju tehnologij. Z uspešnim razvojem dogodkov v prihodnosti se nove tehnologije ne bodo le preučevale in preizkušale, temveč tudi uporabljale v projektih z realnimi obeti.
