Бойци. Generation Next: Част 1. Невидими
В.З. В последната поредица от статии разгледахме три начина да направим самолет незабележим в лъчите на локатора. Това е да отразява радарните вълни в другата посока, да ги абсорбира със специално покритие и накрая да използва плазмата. Възможно ли е да се направи един самолет наистина невидим и не само в лъчите на локатора, но и във видимия диапазон?
Фантазия, глупости, казваш? И аз си мислех така. Въпреки че никой не е изненадан, например миражите в пустините просто са свикнали с това. И когато карате кола в горещо време и вместо асфалт, ясно виждате нещо като вода отпред, всички го видяха също. Оказва се, че тайната е, че въздухът, нагрят от асфалта, има различен коефициент на пречупване от по-високия въздух.
Fandor: ако физиката позволява, рано или късно технологиите ще узреят, за да използват и този ефект. Например - да нагреете предварително изчислена точка в пространството с микровълнов лъч, за да получите плазмоид, способен да заблуди оптичния мерник на врага!
V.Z. Свикнали сме и с други интересни явления: все пак преливащата се повърхност на компактдискове не изненадва никого, нали? Но никой не го е боядисал с "боя за дъга", той "работи" като дифракционна решетка.
Фандор: Нещо повече - крилете на пеперудите, с цялото им разнообразие от цветове и шарки, също са "направени" чрез дифракция! Същият „прашец“, който оставаше по пръстите ни, когато ловувахме пеперуди като деца, е люспи с размер, сравним с дължината на вълната на светлината, и всички шарки върху крилете на пеперудата се формират от периодично редуване на удари, съставени от тези люспи с нано размери. О, колко прекрасни открития ни готви нанотехнологичният ред! (в) моя!
V.Z. И не само пеперудите: все пак отровните зелени мухи не са зелени, защото имат такъв цвят, това е повърхността на "фюзелажа"толкова "хитър". И освен мухи и пеперуди, подобни ефекти понякога могат да се видят върху гарвани и патешки пера. И перлите се ценят по същата причина.
И още по-рано се научиха как да правят "плоски лещи": изглежда, че е тънък филм, но работи като леща. Това се нарича френелова леща и първоначално те са направени от стъкло, но също така са много по-тънки и по-леки от обикновените лещи:
Фандор: не е най-известният факт - холограмният обектив работи точно като истински обектив! Фотографският печат фокусира светлината, точно като материален прототип. Тоест оптичното копие на обекта изпълнява своята функция – в пълно съответствие с принципите на ТРИЗ.
И което е характерно - холограмата на лещата е - тадам! - поредица от концентрични пръстени със стъпка, равна на дължината на вълната на лазера, използван за заснемане на холограмата! Тоест това е точно френелова леща.
СЪВЕТ: малко лирично отклонение - пръстените и оптичните структури като цяло могат да бъдат нарисувани с помощта на LCD технологии, контролирайки процеса в реално време от компютър.
С други думи, имаме потенциална технология за формиране на оптичен канал с променливи свойства (фокусно разстояние, аберация и др.). Това е към споменатия от мен по-нататък въпрос за перспективите на ОЛС (оптично-локационни станции).
V.Z. Е, дори не знам как работят "холографските" декоративни филми. Едно нещо мога да кажа - там няма холография, но е красиво, по дяволите! Диамантите почиват.
Такъв филм, но в средновековието, да продадеш на бижутер - може да забогатееш :)
защо го правя И всичко това са примери за най-простите метаматериали, тоест материали, чиито свойства зависят не само от свойствата на компонентите, но и от тяхната специална микроструктура.повърхности. Е, сега по-близо до невидимостта.
И че в такива материали всички оптични явления се променят значително (спомнете си какво е пречупване, дисперсия.).
Интересното е, че първите стелтове също са направени на базата на работата на друг съветски учен - Уфимцев.
Е, през последните години тези проучвания започнаха да се справят. Защо не преди? Просто технологиите не го позволяваха. Наистина, за такъв "трик" не е достатъчно да изберете подходящ материал - трябва да го направите сами и в този материал трябва да има специални структури, които очевидно са по-малки от дължината на вълната, от която трябва да се предпазите. И ако размерът на структурите от няколко милиметра е достатъчен за невидимост в радиовълните, то прословутите нанотехнологии вече са необходими за видимия диапазон.
Фандор: съвсем правилно - но никой не е отменил мета-структурите за метровия диапазон! В края на краищата настоящите стелт технологии всъщност са предназначени за глави за самонасочване на ракети - за локатори с метров обхват стелт все още не съществува. Но няма да навреди да се скриете от "Небето" ("Небето" е радарна станция, която пази българското небе.):
Ето най-простата, нискокачествена версия на мантията невидимка:
И това вече е много по-добре!
Първият такъв материал е създаден от британския физик сър Джон Пендри през 90-те години. Но неговият материал прави обектите невидими само в инфрачервения диапазон.
Фендор: уау „само“. Да се криеш от нощната гледка е повече от готино!
Какво се прави в България? Традиционно никой освен посветените не знае това. Е, винаги е било така: нищо, нищо и изведнъж бам - и "Калибърът" стига чак до Сирия. Въпреки това, както винаги, има и открити научни статии, където е ясно, че учените вече вървят напред. Те вече говорят захиперболични метаматериали, многомащабни метаповърхности и мембрани, но няма да се задълбочаваме в тези дебри. Отбелязваме само, че метаматериалите могат да бъдат проектирани не само за невидимост, но и за различни приложения. Например в антенната и лазерна техника, медицината, системите за сигурност на летищата и др. Освен това: терагерцовите вълни могат да виждат през стени и дори да заменят рентгеновите лъчи!
Фандор: За изтребител оптичната невидимост е много търсена - не забравяйте, че в топките пред пилотските кабини на МиГ и Сушек има OLS - тоест отико-локационни станции, чиято задача е да откриват врага в радиомълчание на разстояния, недостъпни за човешкото око. И който го открие по-рано, ще получи специфично тактическо предимство.
И ако такава технология работи на самолет, тогава трябва да очакваме да се появи в главите за самонасочване на ракети (първо SAM, а след това V-V). Тук става въпрос само за миниатюризация и повишаване на устойчивостта на оптико-механичните възли при типични за ракетите претоварвания.
Да, и от боец с шайтан-лула на рамото, криенето на открито не боли изобщо.
V.Z. За хеликоптери и щурмови самолети това е още по-уместно.
Послеслов.
Авторите са наясно, че повествованието изглежда твърде фантастично.
Да, и снимките в медиите, цитирани като доказателство, повдигат много въпроси - възможно е това да е фалшив, предназначен за елементарна сензация, която повишава тиража. Или рейтингите.
Но това не е важното - самата теоретична част е неоспорима и следователно технологията има някои перспективи. Нека не утре - но някога със сигурност.
И фактът, че в радиообхвата решенията, базирани на метаматериали, вече са усвоени от индустрията -Факт, който се случи: в дизайна на най-новите радари се използват метаматериали, което позволява значително подобряване на техническите параметри - увеличаване на разделителната способност, намаляване на страничните лъчи и повишаване на ефективността.
Фандор: и очаквам трансформацията на пасивните клетки в активни - което ще превърне мрежата от конформна антена в универсален инструмент: ако искам - сканирам външния свят, но ако искам - превръщам се в черна дупка. Или холографски фантом.