Il n'y a pas si longtemps, on a appris que l'un des échantillons uniques d'équipements spéciaux de développement domestique commencera dans un proche avenir à être utilisé comme aide pédagogique. Selon la presse nationale, l'année prochaine, la société militaro-industrielle "Association scientifique et de production de génie mécanique" (Reutov) transférera à plusieurs universités des systèmes de guerre électronique basés sur un générateur de plasma. Cet équipement a déjà été développé pour les missiles de croisière Meteorite, qui ne sont jamais entrés en production. Dans le projet d'origine, l'équipement du type d'origine n'a pas donné les résultats escomptés, mais dans un avenir prévisible, il pourra contribuer au développement ultérieur des technologies, des équipements et des armes.
Rappelons que le projet Météorite a été lancé au milieu des années 70 du siècle dernier et a été développé par plusieurs organisations dirigées par OKB-52 (maintenant NPO Mashinostroyenia). En outre, l'Institut de recherche sur les processus thermiques (maintenant le Centre de recherche nommé d'après M. V. Keldysh) a été impliqué dans les travaux, qui étaient censés développer des équipements électroniques pour les contre-mesures électroniques. Le complexe de guerre électronique d'une fusée prometteuse comprenait un générateur de plasma, à l'aide duquel un nuage de gaz ionisé a été créé dans l'hémisphère avant. Cette "coquille" du nez du missile a permis de réduire la probabilité de sa détection par les stations radar.
On s'attend à ce que le transfert d'échantillons uniques d'équipements radioélectroniques, qui deviendront des supports pédagogiques, contribuera, dans une certaine mesure, à la formation de jeunes spécialistes. Il est tout à fait possible qu'à l'avenir, les scientifiques et les concepteurs, qui ont autrefois étudié les générateurs de plasma de la fusée Météorite, utilisent des technologies similaires dans leurs nouveaux projets. Il est à noter que l'utilisation du plasma et de l'équipement qui le génère a des perspectives et peut trouver une application dans de nouveaux modèles d'équipements ou d'armes militaires.
Fusée "Météorite". Photo Testpilot.ru
Dans le cadre de l'application pratique des technologies « plasma », il faut d'abord rappeler le projet du missile de croisière Météorite, au cours duquel le premier générateur de plasma domestique adapté à un fonctionnement pratique a été créé. Avec d'autres moyens de guerre électronique, la fusée était censée utiliser ce qu'on appelle. canon à plasma. S'il était nécessaire de contrer le radar ennemi, la fusée devrait automatiquement allumer le générateur approprié, ce qui créerait un nuage de plasma dans l'hémisphère avant.
En raison de ses propriétés caractéristiques, le gaz ionisé interférait avec le fonctionnement normal des équipements radar. En fonction de divers facteurs, le "canon à plasma" pourrait cacher le missile ou empêcher une station ennemie de capturer ou d'escorter le missile. En plus de réduire le niveau du signal réfléchi, le plasma permettait de "masquer" le compresseur du turboréacteur. Cet élément de l'aéronef a une forme caractéristique et réfléchit le signal radio, mais en même temps, en principe, il ne peut pas être retravaillé afin de réduire la visibilité. Dans le projet Météorite, le problème de cacher le compresseur a été résolu de la manière la plus intéressante.
Le "canon à plasma" du nouveau missile de croisière a atteint le stade des tests. Cet équipement a été installé sur des fusées expérimentales météorites, avec lesquelles ils ont été testés sur des champs d'essai. Le complexe de guerre électronique, y compris l'équipement à plasma, a montré des performances très élevées. Lors de l'observation du vol d'une fusée à l'aide des radars existants, au moins une violation du suivi et du suivi de la cible a été observée. Aussi, il y avait une disparition de la marque de l'écran.
Au cours des dernières années, tant dans notre pays qu'à l'étranger, des rumeurs persistantes ont circulé sur la création possible de modèles d'avions prometteurs équipés de générateurs de plasma. On s'attend à ce que l'utilisation d'un tel équipement réduise considérablement la visibilité de l'avion pour la défense aérienne ennemie. Ces technologies présentent un intérêt dans le contexte de la technologie des avions d'attaque et des missiles. Ainsi, dans le domaine des missiles de croisière, le camouflage à l'aide d'un nuage de plasma a déjà été testé lors de tests effectués par des spécialistes soviétiques dans les années quatre-vingt du siècle dernier.
Il existe des informations sur une autre méthode d'utilisation des générateurs de plasma dans le cadre de la technologie de l'aviation ou des fusées. Une caractéristique intéressante d'un gaz ionisé est le changement de ses propriétés physiques. En particulier, il présente une densité réduite, qui peut être utilisée pour améliorer les performances de missiles ou d'avions. Selon des rumeurs, les avionneurs russes et chinois mènent actuellement des expériences dans lesquelles les avions sont équipés de générateurs de plasma spéciaux. La tâche de cet équipement est de créer une « coque » de plasma autour de la surface extérieure de l'avion. Le résultat devrait être une réduction de la visibilité et une certaine amélioration des performances de vol.
Dans un autre domaine "d'application", la formation de plasma est un effet secondaire qui peut être utilisé dans un but ou un autre. On sait que lorsqu'un avion se déplace à des vitesses hypersoniques, une enveloppe de gaz ionisé se forme autour de lui. Dans ce cas, l'air atmosphérique est chauffé en raison du frottement et de la conversion de l'énergie cinétique en chaleur. Une conséquence intéressante de cette caractéristique de la technologie hypersonique est la possibilité de rejeter les générateurs spécialisés: leur rôle peut être un cas avec la résistance requise aux charges thermiques et mécaniques.
L'utilisation de générateurs de plasma afin de réduire la visibilité ou d'améliorer les caractéristiques de vol a déjà été étudiée dans une certaine mesure, mais elle reste encore une question de futur lointain. La pleine utilisation de ces technologies nécessite de nouvelles recherches, dont les résultats créeront des projets prometteurs. Néanmoins, certaines méthodes d'utilisation du plasma sont déjà utilisées dans la technologie existante, cependant, leur effet peut ne pas être aussi perceptible et attirer l'attention.
Turboréacteur AL-41F1S équipé d'un système d'allumage plasma. Photo Vitalykuzmin.net
Dans les derniers projets nationaux de turboréacteurs destinés aux avions de pointe, le soi-disant. allumage plasma. L'utilisation d'un tel système d'allumage du mélange air-carburant permet d'augmenter les caractéristiques de fonctionnement des équipements, ainsi que de simplifier leur conception et de rendre leur maintenance moins compliquée. Tous ces avantages sont obtenus à l'aide de plusieurs idées, principalement l'utilisation d'un arc plasma, qui initie la combustion du carburant.
Auparavant, pour monter en altitude ou pour décoller à haute altitude, les turboréacteurs étaient équipés d'un système d'appoint d'oxygène qui alimente la chambre de combustion en gaz nécessaire. L'utilisation d'un système à oxygène complique dans une certaine mesure la conception de l'avion, et nécessite également une infrastructure d'aérodrome appropriée. Les exigences du projet "Advanced Aviation Complex of Frontline Aviation" (PAK FA) ont fixé la tâche d'éliminer le besoin d'approvisionnement en oxygène. La chambre de combustion et les tuyères de postcombustion des nouveaux moteurs disposent de leurs propres systèmes plasma. Lorsque le carburant est fourni, un arc se forme, à l'aide duquel il s'allume. En conséquence, il n'y a pas besoin d'apport d'oxygène supplémentaire.
En théorie, le plasma peut être utilisé non seulement pour des rôles secondaires. Il y a plusieurs décennies, des recherches et des expériences ont été menées dans notre pays, dont le sujet était l'utilisation d'un nuage de gaz ionisé comme élément destructeur. Des principes similaires pourraient être utilisés dans la défense antimissile afin de détruire les ogives des missiles ennemis. Néanmoins, la méthode originale de défense antimissile n'a pas été mise en pratique et ses perspectives sont actuellement sérieusement mises en doute.
Le concept original de défense antimissile impliquait l'utilisation de systèmes de détection radar standard en combinaison avec des systèmes de défense antimissile inhabituels. Il a été proposé d'inclure plusieurs soi-disant dans le complexe d'équipements militaires. canons à plasmoïde, constitués de générateurs de plasma et de conducteurs de bus. La tâche de ce dernier était d'accélérer un tas de gaz ionisé. Selon la mission de combat assignée et les paramètres de l'équipement, le complexe pourrait envoyer un jet, un flux divergent ou des caillots de plasma toroïdaux vers la cible. Ces derniers ont été nommés "plasmoïdes".
Selon les calculs des auteurs de l'idée, un complexe d'équipements de combat pourrait envoyer des tores à la vitesse la plus élevée possible jusqu'à une altitude de 50 km. La tâche des systèmes de contrôle et du complexe de combat était d'envoyer des caillots de plasma au point de départ de l'ogive volante du missile ennemi. On a supposé qu'au contact entre le plasmoïde et l'ogive, cette dernière rencontrerait de sérieuses perturbations dans l'écoulement. Entrer dans un nuage avec des paramètres physiques différents aurait dû conduire à la convergence de l'ogive à partir d'une trajectoire donnée. De plus, l'unité devait être soumise à des surcharges, y compris au-delà de la limite, la détruisant.
Dans le passé, il a été proposé de construire un prototype de système de défense antimissile à plasma et de le tester à l'aide de simulateurs d'ogives. Cependant, en raison de la complexité, du coût élevé et de la présence de divers problèmes, la proposition originale n'a jamais été testée dans la pratique.
Toutes les propositions d'utilisation du plasma et des installations qui le créent dans le domaine des armes et équipements militaires sont d'un grand intérêt dans le cadre de leur développement ultérieur. Cependant, l'utilisation de toutes les idées et suggestions dans la pratique peut être associée à un certain nombre de problèmes inhérents. Tous ces inconvénients sont associés à la fois à des caractéristiques technologiques et à des problèmes dans le domaine d'application pratique. Ainsi, pour maîtriser des équipements prometteurs, il est nécessaire de résoudre un certain nombre de problèmes de conception complexes, ainsi que de former des méthodes d'utilisation de la technologie qui permettraient d'obtenir la plus grande efficacité possible.
Schéma d'un complexe de défense antimissile utilisant des plasmoïdes. Figure E-reading.club
Le problème le plus notable avec les générateurs de plasma avec les caractéristiques requises est peut-être leur consommation d'énergie élevée. Pour créer un nuage de gaz ionisé, les organes exécutifs d'équipements spéciaux nécessitent une alimentation électrique appropriée. Equiper un avion d'un générateur électrique de la puissance requise est en soi un défi d'ingénierie. Sans sa solution, l'avion ou la fusée ne pourra pas utiliser le générateur de plasma et, par conséquent, ne recevra pas les capacités requises.
Il convient de noter que dans le cadre de l'ancien projet "Météorite", les concepteurs de l'OKB-52 et des organisations associées ont résolu avec succès le problème de l'alimentation électrique du "canon à plasma". Les résultats sont bien connus: le missile est devenu une cible extrêmement difficile pour les systèmes de défense aérienne ennemis.
L'utilisation d'un nuage de plasma pour camoufler un aéronef présente un grand intérêt dans le cadre d'une percée cachée vers les cibles visées, mais cette technologie présente également quelques problèmes opérationnels. Devenant un écran pour le rayonnement des systèmes radar ennemis, la « coque » à plasma interférera nécessairement avec le fonctionnement des propres dispositifs radio-électroniques de l'avion ou d'autres aéronefs. En conséquence, il peut y avoir des problèmes de communication ou la pleine utilisation du radar aéroporté peut être exclue. Ainsi, l'équipement d'origine pour réduire la signature nécessitera la création de nouvelles méthodes d'utilisation au combat d'avions ou d'armes.
Un autre défi pour les concepteurs et les scientifiques est de protéger la structure de l'avion des gaz ionisés à haute température. Dans le cas des avions hypersoniques, ce problème est déjà résolu au stade de la création de leurs planeurs, initialement adaptés à de telles charges. Jusqu'à présent, les avions de combat et les missiles "classiques" volent à une vitesse inférieure et, par conséquent, n'ont pas besoin de protection particulière contre les températures ambiantes élevées.
Ainsi, pour la pleine utilisation des générateurs de plasma qui entourent un aéronef d'un nuage de gaz ionisé, une conception de cellule appropriée est requise pour exclure l'effet négatif de la « coque » sur la peau et d'autres éléments de l'aéronef.
À ce jour, la physique des plasmas a été suffisamment étudiée pour que le gaz ionisé puisse être utilisé dans la pratique pour un but ou un autre. Certains domaines d'application des générateurs de plasma ont déjà été étudiés et déterminés, et les avantages que de tels équipements peuvent apporter sont connus. Néanmoins, jusqu'à présent, les technologies inhabituelles n'ont pas eu le temps d'atteindre une application pratique à part entière. Des échantillons individuels de cette classe ont déjà été testés à la fois indépendamment et dans le cadre de produits plus importants. Certains dispositifs utilisant les principes de la formation de plasma sont déjà proches du début de l'exploitation.
L'un des échantillons d'équipements spéciaux qui a fait l'objet de tests et de contrôles dans la pratique est le soi-disant. canon à plasma pour missiles de croisière. Selon les derniers rapports de la presse nationale, des échantillons non réclamés de tels équipements devraient devenir des supports pédagogiques l'année prochaine. Les produits survivants devraient être remis à plusieurs grandes universités techniques du pays. Il est possible que l'utilisation de générateurs de plasma dans la formation de jeunes spécialistes contribue d'une manière ou d'une autre au développement ultérieur des technologies. Avec un développement réussi des événements à l'avenir, les nouvelles technologies seront non seulement étudiées et testées, mais également utilisées dans des projets avec de réelles perspectives.
