Тема: "Электромагнитное оружие"
Исполнитель: Кузнецов Илья Владимирович, гр. 241-об,
Научный руководитель - Русинов Владислав Леонидович, СКБ "Промышленная робототехника и автоматизация".
Общее описание Электромагнитного оружия
Электромагнитное оружие (ЭМИ) -- оружие, в котором для придания начальной скорости снаряду используется магнитное поле, либо энергия электромагнитного излучения используется непосредственно для поражения цели.
Виды Электромагнитного оружия
Оружие в котором магнитное поле используется как альтернатива взрывчатым веществам в огнестрельном оружии: Рельсотрон, Пушка Гаусса.
Оружие в котором поражающим фактором является ЭМИ: Электромагнитная бомба, Система активного отбрасывания, Лазерное оружие.
Пушка Гаусса
Пушка Гаусса (англ. Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) -- одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма. Следует иметь в виду, что этот метод ускорения масс используется в основном в любительских установках, так как не является достаточно эффективным для практической реализации. По своему принципу работы (создание бегущего магнитного поля) сходна с устройством, известным как линейный двигатель.
Принцип действия.
Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд, сделанный из ферромагнетика. При протекании электрического тока в соленоиде возникает электромагнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит, так как с возникающей при этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использовании ферромагнетиков, но выражен он не так ярко благодаря тому, что снаряд легко перемагничивается (коэрцитивная сила).
Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы большой ёмкости и с высоким рабочим напряжением.
Параметры ускоряющих катушек, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индукция магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда резко падала. Стоит заметить, что возможны разные алгоритмы работы ускоряющих катушек.
Преимущества и недостатки
Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это отсутствие гильз и неограниченность в выборе начальной скорости и энергии боеприпаса, возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса, относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), теоретически, больша́я надёжность и, в теории, износостойкость, а также возможность работы в любых условиях, в том числе в космическом пространстве.
Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями, главное из которых: большие затраты энергии.
Первая и основная трудность -- низкий КПД установки. Лишь 1-7 % заряда конденсаторов переходят в кинетическую энергию снаряда. Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД редко достигает 27 %. В основном в любительских установках энергия, запасённая в виде магнитного поля, никак не используется, а является причиной использования мощных ключей (часто применяют IGBT модули) для размыкания катушки (правило Ленца).
Вторая трудность -- большой расход энергии (из-за низкого КПД).
Третья трудность (следует из первых двух) -- большой вес и габариты установки при её низкой эффективности.
Четвёртая трудность -- достаточно длительное время накопительной перезарядки конденсаторов, что заставляет вместе с пушкой Гаусса носить и источник питания (как правило, мощную аккумуляторную батарею), а также высокая их стоимость. Можно, теоретически, увеличить эффективность, если использовать сверхпроводящие соленоиды, однако это потребует мощной системы охлаждения, что приносит дополнительные проблемы, и серьёзно влияет на область применения установки. Или же использовать заменяемые батареи-конденсаторы.
Пятая трудность -- с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля, за время пролёта снарядом соленоида, существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот недостаток сразу обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость пули.
В условиях водной среды применение пушки без защитного кожуха также серьёзно ограничено -- дистанционной индукции тока достаточно, чтобы раствор солей диссоциировал на кожухе с образованием агрессивных (растворяющих) сред, что требует дополнительного магнитного экранирования.
Таким образом, на сегодняшний день у пушки Гаусса нет перспектив в качестве оружия, так как она значительно уступает другим видам стрелкового оружия, работающего на других принципах. Теоретически перспективы, конечно, возможны, если будут созданы компактные и мощные источники электрического тока и высокотемпературные сверхпроводники (200--300К). Однако, установка, подобная пушке Гаусса, может использоваться в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки подобных установок нивелируются. В частности, в военных программах СССР и США рассматривалась возможность использования установок, подобных пушке Гаусса, на орбитальных спутниках для поражения других космических аппаратов (снарядами с большим количеством мелких поражающих деталей), или объектов на земной поверхности.
GR-1 ANVIL -- первое в мире ручное электромагнитное оружие от компании «Arcflash Labs». Начальная скорость полета выпущенного из GR-1 «снаряда» составляет 75 м/с, а дульная энергия величиной 85 Дж сопоставима с энергией в стандартных травматических пистолетах и пневматических охотничьих винтовках. Одного заряда аккумулятора достаточно для выполнения 40 выстрелов. Масса электромагнитной винтовки без боеприпасов и аккумулятора - 9 кг. Цена GR-1 «Наковальня» составит 3375 долларов
Рельсотрон
Рельсотро́н -- электромагнитный ускоритель масс, разгоняющий токопроводящий снаряд вдоль двух металлических направляющих с помощью силы Ампера.
История
Рельсотрон был изобретён франзузским изобретателем Андре Луи Октавом Фошон-Вильпле в 1917 году во время первой мировой войны. В русском языке термин рельсотрон был предложен в конце 1950-х годов советским академиком Львом Арцимовичем для замены существовавшего громоздкого названия «электродинамический ускоритель массы». Причиной разработки подобных устройств, являющихся перспективным оружием, стало то, что, по оценкам экспертов, использование порохов для стрельб достигло своего предела -- скорость выпущенного с их помощью заряда ограничена 2,5 км/сек.
В 1970-х годах рельсотрон был спроектирован и построен Джоном П. Барбером из Канады и его научным руководителем Ричардом А. Маршаллом из Новой Зеландии в Исследовательской школе физических наук Австралийского национального университета
Рельсотрон состоит из двух параллельных электродов, называемых рельсами, подключённых к источнику мощного постоянного тока. Разгоняемая электропроводная масса располагается между рельсами, замыкая электрическую цепь, и приобретает ускорение вследствие силы Ампера, действующей на замкнутый проводник с током в его собственном магнитном поле. Сила Ампера действует и на рельсы, приводя их к взаимному отталкиванию.
Преимущества
Экономия: стоимость выстрела рельсотрона существенно ниже таковой для аналогичной по дальности ракеты корабельного базирования: 25 тыс. долл. США против 1 млн долл.
При условии решения всех задач, связанных с реальным применением, такие орудия могут обеспечивать тактическую стационарную ПРО против никак не маневрирующих баллистических ракет, либо расширить горизонт дальности стрельбы.
Высокая скорость снаряда позволяет использовать рельсотрон в качестве средства ПВО. Скорость снаряда перспективной пушки, испытания которой планировались на 2016 год, должна была составить 6 махов, что существенно ниже многих зенитных ракет (9 М для одной из ракет С-300В4) маневрирование снаряда невозможно; на практике удалось достичь лишь скорости 3,6
Использование рельсотрона исключает необходимость хранить на кораблях взрывоопасный боезапас обычных снарядов, что повышает живучесть корабля
Недостатки
Никаких доказательств эффективности не предъявлено за много лет, особенно в смысле точности и разрушительной силы. Более того, при сверхдальней стрельбе возникает проблема неоднородной кривизны Земли, гравитационные неравномерности, перепад температур и, соответственно, плотности воздуха, как и влажности, и многие другие проблемы, ограничивающие точную стрельбу артиллерии некорректируемыми снарядами дальностью в считанные десятки километров.
Пробиваемость, (в частности на больших дальностях), и воздействие в целом при попадании не превышает показатели артиллерии средних калибров (скорость в несколько раз больше, но масса в несколько раз меньше, взрывчатого вещества вместо многих килограммов -- ноль, единственная разница -- в росте дальности из-за сочетания массы, скорости и, в первую очередь, сократившихся размеров, что снижает аэродинамическое сопротивление).
Ресурс ствола существующих на данный момент прототипов крайне мал.
Неоднозначно
Дальность эффективного огня рельсотрона -- до 200 км однако на это можно возразить, что наибольшей эффективной дальностью для артиллерии является 20-40 км, а на большей дистанции приходится или использовать корректируемый в полёте снаряд, или же многократно возрастёт расход боеприпасов.
Сравнительно небольшие размеры снарядов для рельсотрона позволяют увеличить боезапас Однако размер системы в целом при том весьма не мал, и как минимум занимает места не меньше, чем несколько ПКР средних размеров.
Запуск Инерциального управляемого термоядерного синтеза
Космическая пушка -- метод запуска объекта в космическое пространство с помощью огнестрельного оружия типа огромной пушки или электромагнитной пушки. Относится к безракетным методам вывода объектов на орбиту.
В проекте высотных исследований Военно-морских сил США использовалась 16-дюймовая (406 мм) пушка с длиной ствола 100 калибров (40 м), стрелявшая 180-килограммовыми снарядами без разрывного заряда, имевшими начальную скорость 3600 метров в секунду, которые достигали максимальной высоты 180 километров. Следовательно, эта пушка позволяет снаряду выполнить суборбитальный космический полёт.
Однако пока ни одна космическая пушка ни разу не осуществила успешный запуск объекта на орбиту. Космическая пушка сама по себе не способна доставить объект на стационарную орбиту вокруг планеты без выполнения корректировки курса объекта после запуска, поскольку сама пушка является точкой траектории, а орбита -- это замкнутая траектория. То есть, снаряд всё-таки должен быть «немного ракетой».
Электромагнитная бомба
Электромагни́тная бо́мба, также называемая «электро́нная бомба» -- генератор радиоволн высокой мощности, приводящих к уничтожению электронного оборудования командных пунктов, систем связи и компьютерной техники.
Относится к классу «оружие нелетального действия». По принципу разрушения техники разделяются на низкочастотные, использующие для доставки разрушающего напряжения наводку в линиях электропередачи, и высокочастотные, вызывающие наводку непосредственно в элементах электронных устройств и обладающие высокой проникающей способностью -- достаточно мелких щелей и вентиляции для проникновения волн внутрь оборудования.
История
Впервые эффект электромагнитной бомбы был зафиксирован в 1950-е годы, когда проходили испытания американской водородной бомбы. Взрыв был произведён в атмосфере над Тихим океаном. Результатом было нарушение электроснабжения на Гавайях из-за воздействия электромагнитного импульса высотного ядерного взрыва.
Изучение показало, что взрыв имел непредвиденные последствия. Порожденное взрывом электромагнитное излучение достигло Гавайских островов, расположенных в сотнях километров от места испытания, и радиопередачи были нарушены до самой Австралии. Взрыв бомбы, помимо мгновенных физических результатов, воздействовал на электромагнитные поля на огромном расстоянии. Однако в дальнейшем взрыв ядерной бомбы как источник электромагнитной волны был признан неэффективным из-за малой точности, а также множества побочных эффектов и неприемлемости в политическом плане.
В качестве одного из вариантов генератора была предложена конструкция в форме цилиндра, в котором создаётся стоячая волна; в момент активации стенки цилиндра быстро сжимаются направленным взрывом и разрушаются на торцах, в результате чего создаётся волна очень малой длины. Поскольку энергия излучения обратно пропорциональна длине волны, в результате уменьшения объёма цилиндра мощность излучения резко возрастает.
Лазерное оружие
Виды лазерного оружия
Лазерное оружие, предназначенное для прямого уничтожения целей
Лазерное оружие ограниченного поражающего действия
Ослепляющее лазерное оружие
Лазерное оружие иного действия
Лазерное оружие, предназначенное для прямого уничтожения целей
Лазерное оружие, предназначенное для прямого уничтожения целей, создать довольно проблематично из-за большого количества энергии, необходимого для разрушения элементов конструкции или нарушения работоспособности внутренних радиоэлектронных систем цели.
По этой же причине пока довольно проблематично создать лазерное оружие небольшого размера, ручное, в основном из-за больших размеров необходимых элементов питания, изготавливаемых на основе ныне существующих технологий.
В связи с этим, основным направлением современных разработок лазерного оружия, предназначенного для прямого уничтожения целей, являются крупные мобильные и стационарные системы наземного, морского и воздушного базирования.
Лазерное оружие ограниченного поражающего действия
Направленный лазерный луч способен обуглить верхние слои кожи человека, прожечь и(или) воспламенить одежду или например баки с горючим и т.д. Яркий пример - китайская винтовка ZKZM-500. При этом ожог от лазерного луча будет крайне болезненным(по заявлениям компании разработчика винтовки ZKZM-500), что помешает преступнику оказывать сопротивление при попадании в него лазерного луча. При этом оружие считается не летальным т.к. не прожигает тело насквозь и не поражает жизненно-важные органы.
Ослепляющее лазерное оружие
Более простым является путь создания лазерного оружия, основным предназначением которого является ослепляющее действие на органы зрения личного состава противника, а также на оптические системы наведения или распознавания вооружений и боевой техники, для поражения которых требуется гораздо меньше энергии.
Действие ослепляющего лазерного оружия на живую силу противника достигается за счёт направленного луча лазера красного или зелёного цвета, вызывающего временное ослепление и психологическое воздействие, приводящие к неспособности человека выполнять координированные (осознанные) действия, тем самым снижая его боеспособность и препятствуя его продвижению вперёд.
Яркий свет лазера, развёрнутый в линию и сканирующий по местности, создаёт эффект световой завесы, не позволяя снайперам противника вести прицельную стрельбу, а в ряде случаев и визуальное наблюдение через оптические приборы.
В соответствии с нормами по безопасности Международной электротехнической комиссии, мощность лазерного источника должна находиться между двумя пределами. Верхний предел ограничивает максимальную мощность воздействия, не приводящую к ожогам и необратимым последствиям для глаз (2,5 мВт/см2), нижний предел (менее 1 мВт/см2) определяет мощность, достаточную для достижения временного ослепляющего воздействия.
Для защиты сетчатки глаза от поражения маломощными лазерами на малом расстоянии возможно снабжать лазерные излучатели измерителями расстояния, автоматически снижающими мощность излучения или отключающими излучатель.
Слепящие лазеры (в США и Европе этот класс оружия носит название «dazzler») используются как оружие несмертельного действия.
Лазерное оружие иного действия
Помимо собственно уничтожения целей или ослепления, разрабатываются лазерные системы для других видов нелетального воздействия, а также для дистанционного разминирования (ZEUS-HLONS).
Одним из самых необычных образцов нелетального лазерного оружия является разработанный для армии США прототип акустической лазерной пушки, при работе которой два различных вида лазеров за счёт дистанционного создания облака плазмы могут оказывать светошумовое воздействие на расстоянии в десятки километров.
Дополнительно, портативные лазеры могут использоваться для подачи сигналов предупреждения, бедствия, как средство обмена информацией, при ведении разведывательных операций, за счёт узконаправленного излучения на больших расстояниях
Военные преимущества
Лазерное оружие могло бы иметь несколько основных преимуществ над традиционным оружием:
Лазерные лучи распространяются со скоростью света, поэтому нет необходимости учитывать движение цели и применять упреждение при стрельбе на расстояния менее 300 тыс. км. Следовательно, уклониться от лазерного «выстрела» в подавляющем большинстве невозможно. В условиях наземного и воздушного боя уклониться от облучения лазерным лучом вообще невозможно.
На лазерный луч не оказывает влияние гравитация планеты (напр. Земли) (в ближних окрестностях чёрных дыр и др. очень массивных объектов траектория лазерного луча всё же искривляется, правда, бои едва ли там будут вестись).
Лазер может менять конфигурацию фокусировки на активной области, которая может быть намного меньше или больше по сравнению с размерами поражающего элемента кинетического (напр. огнестрельного) оружия.
«Боекомплект» лазера зависит только от источника энергии.
Поскольку свет имеет практически нулевой «импульс энергии» у лазера нет ощутимой отдачи.
Диапазон использования лазерного оружия намного превосходит диапазон традиционного (кинетического, баллистического и реактивного) оружия, но зависит от атмосферных условий и мощности источника энергии.
Недостатки использования
Рассеяние
Лазерный луч вызывает в воздухе плазменный канал при плотности энергии около мегаджоуля на кубический сантиметр. Эффект рассеяния приводит к потере лазером фокуса и рассеянию энергии в атмосфере. Значительное рассеяние наблюдается в тумане, дыме и плазменных облаках.
Испарение материала цели
Другая проблема с военными лазерами заключается в испарении материала с поверхности цели, который затеняет цель.
Высокое энергопотребление
Одна из главных проблем лазерного оружия (как и любого иного оружия направленной энергии) состоит в высоком энергопотреблении.
Отсутствие возможности непрямого огня
В отличие от артиллерийских пушек, способных вести огонь по навесной траектории, то есть "перебрасывать" снаряд через стену, холм и т.д., лазерное оружие не может выполнять подобных задач. Как возможный вариант решения этой проблемы -- некий корректор в виде зеркала на летательном или наземном подвижном аппарате
Лёгкий способ противодействия световому излучению
Использование светоотражающих элементов (зеркал) может сделать применение лазера бесполезным. Они смогут без проблем отразить лазерный луч, как любой другой свет, независимо от его мощности.
Технику будет довольно легко оснастить такой зеркальной бронёй. С пехотой могут возникнуть проблемы, что увеличит стоимость производства.
Для полной защиты от вражеского огня придётся сделать зеркала (светоотражающие элементы) неломаемыми или покрыть их слоем брони, который лазер, вероятно, сможет расплавить, но тут же отразится от отражающего слоя
Система активного отбрасывания(Система активного блокирования, англ. Active Denial System, ADS) -- один из нескольких видов оружия, разработанных в рамках программы «Оружие управляемых эффектов», представляет собой установку, излучающую электромагнитные колебания в диапазоне миллиметровых волн с частотой около 95 ГГц которая оказывает кратковременное шоковое воздействие на людей. Принцип действия основан на том, что при попадании луча в человека 83 % энергии этого излучения поглощается верхним слоем кожи. Эффект, производимый этим лучом, называют «незамедлительное и высоко мотивированное поведение спасения». Разработчики назвали это «Goodbye effect» -- англ. «эффект „до свидания"».
ЭМИ как вспомогательная часть оружия
Светошумовые боеприпасы Основными факторами воздействия светошумовых боеприпасов являются яркая световая вспышка и громкий звук, которые приводят к временному ослеплению и оглушению лиц, находящихся в непосредственной близости от центра взрыва, что на некоторое время лишает их возможности оказывать эффективное сопротивление.
Психофизиологическое воздействие включает следующие факторы:
Световая вспышка -- как правило, в диапазоне яркостью 2,5 -- 7,5 млн. кандел, время ослепления может достигать 20-30 секунд;
Звук взрыва -- как правило, в диапазоне 165--185 дБ время потери слуха может достигать 4-6 часов.
Механическое воздействие включает следующие факторы:
Импульс взрыва -- граната приводится взрывом пиротехнического состава, взрывной импульс которого обладает достаточным поражающим действием в непосредственной близости от тканей человеческого тела.
Избыточное давление -- как правило, в диапазоне 22 -- 36 кПа, может вызвать повреждение внутреннего уха у 1 % взрослых людей, в случае с ребёнком риск увеличивается.
Механические травмы (ушибы мягких тканей, подкожные гематомы) причиняемые фрагментами корпуса, несмертельными поражающими элементами и вторичными осколками, образующимися при взрыве
Электрола́зер -- один из типов беспроводного электрошокового оружия, которое также может быть классифицировано и как энергетическое оружие (Directed-energy weapon). Оно работает по принципу использования лазерного луча для создания электропроводящего плазменного канала (laser-induced plasma channel, LIPC). Спустя долю секунды после формирования такого плазменного канала по нему к цели посылается мощный электрический разряд, тем самым вся система работает как высокоэнергетичная и дальнобойная версия электрошокового пистолета «Тэйзер»
Для создания необходимого электрического разряда переменный ток от источника проводится через несколько повышающих трансформаторов, увеличивающих напряжение, но уменьшающих силу тока, при этом итоговое напряжение может быть от 105 до 106 вольт. Этот разряд и посылается через плазменный канал, созданный лазерным лучом.
Электропроводящий плазменный канал
Электропроводящий плазменный канал (ЭПК) создается следующим образом
Лазер (вероятно, полученный с помощью лазерного диода) излучает в воздух лазерный луч, который вызывает быстрый нагрев и ионизацию воздуха на «пути следования», превращая газы, входящие в состав воздуха в плазму.
Эта плазма и формирует электропроводящий плазменный канал.
Поскольку ЭПК формируется из ионизированного газа, то для работы электролазеру необходимо наличие воздуха или другого газа между электролазерным оружием и целью. Как и при естественном разряде молнии, быстрый нагрев газа, который формирует плазменный канал, генерирует громкий звук, схожий с выстрелом.
Возможное использование
Уничтожение или вывод из строя живой силы противника с помощью электрошокового удара
Охранные системы
Нанесение серьёзных повреждений, вывод из строя или уничтожение электронных компонентов цели
Поскольку и электролазер, и естественная молния используют плазменный канал в качестве проводника для электрического разряда, лазерноиндуцированные проводящие каналы могут быть применены для:
изучения молний
безопасного перенаправления разрядов молний во время грозы
Система самонаведения
Система самонаведения -- совокупность устройств, предназначенных для автономного вывода метательного снаряда на цель и минимизации отклонения от неё без участия экипажа или внешних средств управления
Активное радиолокационное самонаведение -- метод наведения ракет, заключающийся в том, что ракета оснащается автономным радиолокатором и решающим блоком, позволяющим обнаружить и перехватить цель без вмешательства станции наведения на объекте-носителе.
преимущества
Основные преимущества активного радиолокационного самонаведения следующие.
Так как в терминальной фазе перехвата ракета находится гораздо ближе к цели, чем объект-носитель или станция наведения, сопровождение цели активной головкой самонаведения оказывается более точным и более защищённым от средств электронного противодействия. Ракеты с активным самонаведением имеют наибольшую вероятность поражения цели, наряду с системами, использующими сопровождение через ракету.
Так как в терминальной фазе перехвата ракета полностью автономна, объект-носитель избавлен от необходимости отслеживать движение цели и ракет до момента перехвата и может переключить внимание на другую цель или выйти из зоны перехвата. Эта способность самонаводящихся ракет часто называется «выстрелил и забыл» и является серьёзным преимуществом ракет «воздух-воздух» перед своими предшественницами.
Недостатки
Активное радиолокационное самонаведение имеет три существенных недостатка:
Размещение на ракете автономного радиолокатора требует увеличения габаритов, сложности и стоимости ракеты. Дорогостоящее оборудование, размещённое на ракете, является одноразовым, так как разрушается при подрыве боевой части.
Использование активного радара демаскирует ракету, предупреждая противника об атаке и давая ему время, чтобы предпринять ответные действия.
Ракеты с активным самонаведением теряют эффективность с приближением к цели.
Лазерное самонаведение
Для наведения бомбы на цель используется устройство, излучающее лазерный луч.
Отражённый от цели луч принимается головкой наведения бомбы, которая отправляет сигнал системе управления бомбой, корректируя траекторию падения. Как правило, бомбы с лазерным наведением не имеют двигателей и оснащены только оперением для улучшения планирующих свойств. Существуют ракеты с лазерным наведением (AS.30, модификации AGM-65), которые благодаря наличию двигателя имеют бо́льшую дальность полёта и лучшую манёвренность. Однако некоторые бомбы с лазерным наведением также оснащаются ракетным двигателем (например, американская AGM-123), что несколько размывает границу между этими видами авиационного оружия.
В настоящее время производятся комплекты, включающие головку наведения и оперение. Эти комплекты могут быть установлены на обычные бомбы, делая возможным их наведение по лазерному лучу. Такое переоборудование обычных бомб в высокоточные обходится значительно дешевле, чем изготовление бомб с лазерным наведением
Лазерный целеуказатель (ЛЦУ) -- портативное устройство, генерирующее лазерное излучение в видимом или инфракрасном диапазоне спектра. Используется для ускорения и облегчения прицеливания на коротких и средних дистанциях стрельбы.
Лазерный луч формирует на цели яркую точку, соответствующую месту попадания пули, как если бы та двигалась прямолинейно, а не по баллистической траектории. Как правило, на коротких дистанциях (~25 м для пистолетных пуль и ~100 м для автоматных/винтовочных) траектория движения пули практически не изменяется действием гравитации, что позволяет с достаточно малой погрешностью (с учётом параллакса) приравнять место нахождения создаваемой ЛЦУ светящейся точки к месту попадания пули. При этом с ростом расстояния происходит линейное рассеяние света от луча, что ещё больше ограничивает применение ЛЦУ на дальних дистанциях.
Преимущества
Точность
Увеличивает точность и время прицеливания
Тренировка
Позволяет тренировать скорость приведения оружия в боевое положение и произведения первого выстрела без использования патронов, что делает тренировку безопасней и дешевле.
Деэскалация
За счёт указания того куда направлено оружие, ЛЦУ добавляет ещё один фактор угрозы. Исследования показали, что подозреваемые с оружием на которых направлено оружие с ЛЦУ более склоны к тому чтобы сдаться, даже если они сами вооружены.
Инерциальный управляемый термоядерный синтез
Инерциальный управляемый термоядерный синтез-- один из видов термоядерного синтеза, при котором термоядерное топливо удерживается собственными силами инерции. Идея заключается в быстром и равномерном нагреве термоядерного топлива, так, чтобы образовавшаяся плазма до разлёта успела прореагировать. Таким образом, при использовании данного принципа реактор будет импульсным.
Для D-T плазмы сжатой в 100 раз с температурой 108К и диаметром в 2 мм, время удержания соответствует 10−9 секунды, что создаёт значительную проблему мгновенности разогрева. Поэтому для разогрева используют различные высокомощные лазеры, в том числе лазеры сверхкоротких импульсов. Для увеличения плотности и времени удержания используется радиационная имплозия мишени, и прочие вторичные эффекты.
Для сжатия и нагрева мишени энергия передается через ее поверхностные слои с помощью высокоэнергетических лазерных лучей, электронов и ионов, хотя по ряду причин почти все опытные установки по состоянию на 2017 год используют лазеры. Перегретый внешний слой взрывается наружу, создавая реактивную силу действующего на остатки мишени, сжимая ее. Этот процесс должен создавать ударные волны, направленные внутрь мишени. Достаточно мощная серия ударных волн может сжать и нагреть топливо в центре так, что начнется термоядерная реакция.
Энергия, что высвобождается в результате такой реакции, способна нагревать окружающее топливо и, если температура будет достаточно высока, это также может начать термоядерную реакцию. Целью таких установок является возможность достичь термоядерного «горения», когда процесс высвобождения тепла вызывает звеньевую реакцию, затрагивающую значительную часть топлива. Обычный шарик топлива имеет размер булавочной головки и содержит около 10 миллиграммов топлива. На практике лишь незначительная часть этого топлива может быть задействована в термоядерной реакции, но если все это топливо будет использовано, это высвободит энергию, эквивалентную сгоранию барреля нефти.
Инерционный управляемый термоядерный синтез является одним из двух основных подходов в исследованиях термоядерной энергии, а второй -- это магнитный управляемый термоядерный синтез.
Рельсотроны могут быть уменьшены для запуска Инерциального управляемого термоядерного синтез.
Синтез происходит при очень высоких температурах и давлении в центре
Нынешние технологии требуют множество лазеров, обычно более ста для создания равного давления со всех сторон на топливо
Railguns may be able to trigger fusion by firing energetic plasma from multiple directions. The process developed involves four key steps.
Plasma is pumped into a chamber.
When the pressure is great enough, a diaphragm will rupture, sending gas down the rail.
Shortly afterwards, a sufficient voltage is applied to the rails, creating a conduction path of ionized gas.
This plasma accelerated down the rail, eventually being ejected at a large velocity.
The rails and dimensions are on the order of centimetres.
