Юный техник, 2000 № 05

Правда, это не обычная антенна, а целая система из множества антенн — антенная решетка. Каждая из них имеет свой генератор. Все они работают на одной частоте, и их волны, взаимодействуя между собою, интерферируют. Регулируя с помощью управляющего устройства фазу колебаний каждого генератора, можно перераспределять энергию радиоволн в пространстве, в частности, создавать качающийся, как бы ощупывающий пространство, остро направленный луч. Но степень направленности фазированных антенных решеток (ФАР) все же недостаточна для наших целей. Происходит это по той же причине — размеры устройств слишком малы.

А теперь давайте поразмышляем, что произойдет, если несколько ФАР, отделенных друг от друга расстояниями в десятки, а лучше сотни километров, одновременно обрушат свое излучение на цель. Тут возможны два варианта.

Первый — генераторы решеток работают на одной частоте, но по фазе не согласованно. В этом случае потоки радиоволн складываются арифметически и пересекаются в зоне с поперечником в сотню метров. Интенсивность радиоволн в ней будет достаточна лишь для того, чтобы слегка нагреть корпус ракеты.

Вариант второй — работа всех генераторов строго согласована.

Все волны приходят к цели в одной фазе. В этом случае произойдет интерференция (рис. 1).

Амплитуды волн сложатся алгебраически, векторно. Если генераторы работают в диапазоне сантиметровых волн, то мы сможем всю их энергию сконцентрировать в зоне с поперечником в несколько сантиметров. Поскольку мощность крупных современных радиолокационных станций достигает тысяч киловатт, то их совместное действие и приведет к желаемому результату. И достичь его можно двояко.

Самое надежное — ракету расплавить или сжечь. Это единственно приемлемый способ, если борьба идет в сильно разреженных слоях атмосферы. Но по затратам энергии он наиболее расточителен. В плотных слоях атмосферы мы могли бы действовать тоньше. В зоне концентрации энергии легко образуется плазмоид — огненный шар с температурой в десятки тысяч градусов. В момент его появления образуются взрывные волны. В сущности это равноценно взрыву, получившему энергию не от сгорания взрывчатки, а от радиоволн.

Можно рассчитывать, что некоторые типы ракет или самолетов удастся разрушить лишь взрывной волной. А если этого будет недостаточно, то согласованный взрыв нескольких плазмоидов (рис. 2) позволит сконцентрировать энергию взрывных волн в нужном месте и разрушить любую броню. Такой способ окажется еще более экономным.

Плазмоид, или огненный шар, — это лишь зона, где вещество (воздух) находится в определенном состоянии. Но центр массы ее не перемещается. В сущности это напоминает бегущий свет. Видно, что огонек движется, а лампочки-то стоят! Поэтому огонек бегущего света при желании можно заставить двигаться со сверхсветовой скоростью. Таким же резвым может быть и наш плазмоид. Законы природы при этом не нарушаются.

Но не будем лезть в эти философские дебри. Если на боку ракеты сконцентрировать энергию и всего лишь на тысячу градусов подогреть воздух, условия обтекания нарушатся и траектория полета изменится (рис. 3).

В принципе таким способом можно даже заставить ракету повернуть назад и… поразить цель на территории противника. Вот уж случай, когда пришедший с мечом, от меча и погибнет, притом — от своего!

Для осуществления такой обороны нужно, казалось бы, немногое. Научиться согласованно изменять частоту сотен сверхмощных генераторов СВЧ, разбросанных по территории страны, с точностью до десятого знака после запятой… А это непростая задача!

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

ГРУКИ ПИТА ХЕЙНА

Имя датчанина Пита Хейна хорошо знакомо нашим читателям. Это уже третья подборка его стихотворных притч на страницах «ЮТа». Как видим, занятие наукой, изобретательством вовсе не мешало ему быть и весьма остроумным наблюдателем окружающей жизни.

Перевел груки Генрих ВАРДЕНГА.

А рисунки — самого автора.

ДЛЯ ОТВОДА ГЛАЗ

Одно из решений житейских дилемм — быть чуть умней, чем, вы кажетесь всем.

Есть метод иной — преимуществ не счесть — казаться немного глупей, чем вы есть.

PAST PLUPERFECT[1]

Прошедшее — в ту ночь как визит тети Дженни: мы счастливы ей угодить,

но надо ж кода-то, при всем уваженье, понять, что пора уходить.

МЫСЛИ И ВЕЩИ

Капнув чернилами в миску с водой, в лиловый узор я ушел с головой.

Мысли отличны от прочих вещей в них углубляться гораздо трудней.

КРУГОЗОР

Вот пастор по святым делам идет, потупив взор,

и нимбом вкруг его чела означен кругозор.

МЫ ДЕЛАЕМ ВСЁ ВОЗМОЖНОЕ

Но так ли это?

Говорят, человек изменился, и очень:

он теперь может делать то, что он хочет.

Но, увы, и поныне — мы видим все то же:

человек хочет делать то, что он может.

МОЯ ВЕРА В ДОКТОРОВ

Я верю докторам вполне, и лишь одно мешает мне:

их отработанный прием: быть компетентными во всем

ЛЕКАРСТВА ОТ ЛЕКАРСТВ

Есть пилюли от болезней; если примешь целый куль,

то узнаешь, что полезны и пилюли от пилюль.

О ТРУДНОСТЯХ

Сколько планов постигла судьба-небылиц,

сколько замков воздушных смешалось с песком

из-за нами же вычерченных границ,

о которые мы спотыкались потом.

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА

История трамвая

Быстрый рост населения крупных городов в XIX столетии потребовал общественного транспорта, годного для массовых перевозок пассажиров. Таким средством и в Старом и Новом Свете стали конно-железные городские дороги, на Руси называвшиеся «конками».

Конка представляла собой облегченный многоместный вагончик, влекомый по рельсовому пути резвой лошадкой. На крыше, а позднее на передней площадке восседал вагоновожатый с кнутом и вожжами в руках. Все увеличивающийся наплыв пассажиров заставил искать пути увеличения провозной способности конки.

В год, когда в России было отменено крепостное право, английские конно-железные дороги обзавелись двухэтажными вагончиками. Вскоре они появились и у нас. Проезд на открытой верхней площадке — империале — стоил дешево, чем привлеки малоимущих и детей.

Дальнейшее развитие конки упиралось в тихоходность четвероногих тружеников. Становилось ясным, что решить проблему способен лишь механический двигатель; к этому времени уже существовали хорошо отработанные паросиловые установки, успешно водившие речные и морские суда, железнодорожные составы.

Оставалось лишь «ужать» их паровые котлы и поршневые машины до габаритов конки. Однако попытка внедрить паровой трамвай на улицах города, как это сделали в Киеве, оказалась неудачной — сильный шум локомотива, искры и гарь, сыпавшиеся из дымовой трубы, никому не понравились. Несколько лучше дело пошло в Одессе и Москве, где трамвайную сцепку из четырех-пяти вагончиков использовали (1886 г.) для пригородного сообщения. Трамвайные паровые локомотивы были построены на Коломенском заводе. Изюминкой в них было устройство для конденсации и повторного использования отработанного пара, что позволило уменьшить запас возимой с собой воды.

Продолжались поиски и иных, пригодных для города систем трамвая. Одна из них была осуществлена в 1876 г. французским инженером Л. Мекарским. На построенной в Нанте линии курсировал трамвай, приводимый в действие поршневой расширительной машиной.

Запаса воздуха, хранившегося в нескольких баллонах под давлением 30 атм, хватало на пробег туда и обратно по шестикилометровой линии. Несмотря на экологическое благополучие, пневматический трамвай не нашел последователей — никто не желал загромождать жилые кварталы многочисленными компрессорными станциями и терять время на подзарядку баллонов воздухом.

Наконец ключ к решению задачи был найден: после удачных опытов с тележкой-тягачом, оснащенной «новомодным» электромотором, фирма «Сименс» построила электрический моторный вагон для трамвайной линии под Берлином, где регулярное движение началось в 1881 г. Однако успех у публики все же не мог скрыть крупных недостатков первенца. Поскольку подана электроэнергии к вагонам обеспечивалась третьим, контактным, рельсом (ходовые служили «обратным проводом»), в сырую погоду возникали большие утечки тока между токоведущими рельсами; нередко это приводило к коротким замыканиям и перерывам движения.

Независимо от погоды немалые потери энергии происходили в сопротивлениях контроллера, которым регулировалась скорость движения. Это просчеты были устранены в трамвае американца Ю. Спрэга. Здесь токосъемник, установленный на крыше, скользил по контактному проводу, подвешенному на опорах высоко над землей. Впервые была применена рекуперация энергии — разогнавшийся и идущий по инерции вагон раскручивал ротор двигателя, переводя его в режим электрогенератора, возвращавшего энергию в контактную сеть.

Самый, самым первый трамвай Сименса. Все бы хорошо, да рельсы были под напряжением и пассажиров часто «пощипывало».