Shurik> А на МиГ-23 таки клистрон используется.
Возможно, и вполне возможно, что на поздних сериях ее заменили.
Катод там разумеется, тоже есть, прикол только в том, что катод там в вакууме и луч летит недалеко ( устройство радиоламп вы наверняка представляете, магнетронов клистронов и ЛБВ - тоже ) посему можно поставить покрытие с более сильной отдачей электронов ( и более хрупкое ) и за него не так беспокоится и нагревать меньше. А вот если луч с катода полетит наружу... сам-то катод собственно охлахдать не надо, а вот конструкции вблизи него, на которые тепло попадет ( за счет того же излучения ) - скорее всего придется.
Shurik> Да, кстати, если эта штука вдруг всё же открытая, то ничто не мешает менять там катоды по мере износа.
Вот и я о том же
Совершенно правильно - никто не мешает, вопрос только в том, как часто изнашиваться будет.
Shurik> В общем тему невозможности(или крайней затруднительности) установки такого девайса на самолёт из за того что "изоляция поплавится и будет замыкание" и "катод греть нечем"
Shurik> предлагаю закрыть за бессмысленностью
Согласен ( про закрыть ) хотя сейчас объясню почему это мне было критично:
у нас задача простая ( казалось бы ):
1) надо получить свободные электроны ( или ионы )
2) надо разогнать их так, чтобы они что-то сделали в пространстве за самолетом
По всяким ссылкам ходить не будем - достаточно это рассмотреть логически ( зная физику )
Задача 1) вполне решается термическим способом - есть что-то нагретое, от поверхности которого вылетают электроны, частный случай - нить накаливания или электрическая дуга ( чтобы была необходимая температура ). Чтобы нагреть нить накаливания в воздухе ( из-за влияния теплопроводности воздуха ) надо приложить энергии явно бОльше, чем в вакууме и осуществить отвод лишнего тепла ( от воздуха ). Дуга ест не мало. Оба эти источника непрерывные.
Задача 2) вполне решается так:
а) давление ( например в том же плазмотроне ) - для наших целей неэффективно ( требуется большая энергия электронов )
б) электрическое поле
в) магнитное поле
Остается б) и в), но, если они сильные,
Причем магнитное поле хуже - если посмотреть всякие проекты электромагнитных пушек, то там требуется значительное расстояние, чтобы разогнать до нужной скорости и более того, оно будут оказывать влияние на БРЭО ( в частности на курсовые датчики, на магнитные поля приводов гироскопов, на ЦВМ ). Тем более, что при создании магнитных полей есть потери в соленоидах на нагревание ( банальное сопротивление проводов ) с которым тоже надо бороться. Формально можно использовать сверхпроводники и разместить на самолете криогенную аппаратуру ( хотя бы до температуры жидкого азота, а не гелия ) - но как-то мне не верится, что на самолете это будут размещать.
Т.о. остается электрическое поле, которое, в свою очередь потребует большой разности потенциалов ( киловольты ) и соответсвующей изоляции ( даже влажность среды будет играть роль ) и соответсвующего строгого соблюдения техники безопастности ( это не провода свечи в ДВС и не закрытый высоковольтный блок в РЛС ) и обслуживающий персонал будет вовсе не такой как инженеры в НИИ ( и до несчастных случаев - рукой подать ).
Итого: для непрерывной установки генерации пучка электронов требуется термическое создание электронов и электрическое поле для разгона ( как наиболее разумный видимый вариант исполнения ).
Насчет отклоняющей системы - есть три варианта:
а) механическое ( всей пушки целиком )
б) электростатическое
в) электромагнитное
Насчет б) и в): б) используется в осциллографах, в) в телевизорах. Вы разницу в углах отклонения на одинаковую длину у этих трубок видели?
Нам требуется бОльший угол отклонения - приходим к магнитной системе. Причем сложной конфигурации ибо чем выше индуктивность - выше нелинеийные эффекты при импульсных процессах ( ну например экстратоки замыкания/размыкания ) и чем точнее хотим управлять - тем длиннее должна быть пушка.
Промежуточный вывод - а может ну нафиг эту отклоняющую систему и сделать просто систему пушек ( ибо вариант а) делать не хочется )?
Далее.
Непрерывная установка энергии будет есть дофига и требовать охлаждения - обычных генераторов не хватит - потребуются отдельные ВСУ с генераторами, а это лишний вес, но... можно сделать их импульсными - скважность в 1000 уменьшит на столько среднюю потребляемую энергию ( так же сделано в РЛС ). Более того, тогда появляется еще один доступный механизм генерации электронов - искра. И поэтому мне видится, что
именно так ребята и предлагают сделать - искровой рязряд генерит электроны/ионы ( возможно, что даже что-то впрыскивается для большей эффективности ), а электрическое поле электроны разгоняет - просто и технологично и отвода тепла не требуется. ( нить накаливания или дуга в импульсном режиме работают гораздо хуже - для них непрерывный режим оптимальнее )
Но... возникают проблемы:
- требуется качественная изоляция ( коротыш никому не нужен, особенно в металлическом самолете )
- искра генерирует практически сплошной спектр электромагнитных волн, которые излучать вредно ( передатчик у изобретателя радио Попова был как раз искровой, просто вибратор Герца выделял нужные частоты из спектра, в нашем случае пространственным резонатором будет внутренний объем пушки )
- сама по себе импульсная аппаратура ( особенно силовая ) тоже генерит кучу разных гармоник, в т.ч. и на частотах БРЭО где они не нужны.
И собственно эти проблемы и сдерживают распространение такой аппаратуры - дальше цифры прикидывайте сами - не удивлюсь ( если кто найдет собственно описание патента и ноу-хау ), что сделали они это по одному из предложенных мною сейчас методов ибо в науке чудес не бывает - достаточно знать физику
Собственно про плазму. Насчет анизотропии - считать сейчас не возьмусь ( лень
) и конспект у меня не под рукой. Но... качественные рассуждения видны на глаз, собственно почему я так скептично отношусь к этой идее: у нас есть свободный летящий электрон с каким-то временем жизни. Чтобы электромагнитная волна с ним провзаимодействовала и отдала ему энергию ( а отсюда затухание и возникает ) эффективно, надо чтобы время жизни было соизмеримо с периодом колебаний волны или было больше ( чтобы на длине свободного пробега укладывалось бОльше периодов волны ). С другой стороны электрон имеет массу ( инертен ) и поэтому частой сменой поля туда-сюда его тоже не отклонить, посему на высоких частотах меньше взаимодействие с плазмой что мы и видим на практике в ионосфере - УКВ проходит ( с некоторым затуханием ), а что ниже - поглощается/отражается или испытывает какие-либо еще эффекты ( если бы поглощение увеличивалось с частотой света солнца мы бы не увидели ). Более сложные эффекты на пальцах объяснить трудно без закапывания в дифференциальные уравнения и молекулярно-кинетическую теорию. Именно поэтому и говорю, что не всякая плазма подойдет. То, что ребята привели в статье как раз и вертится вокруг частоты соударений, и полученные ими графики также говорят - более низкие частоты ослаблять проще. Более низкие частоты - это либо наземные локаторы, либо ( потенциально - точно не скажу насчет частот ) самолеты ДРЛО - против прицельных локаторов истребителей ( и АРГСН ракет ) - это неэффективно. Вот и думайте, какому самолету это надо и всем ли. И что лучше истребителю - плазменную пушку против низкочастотных РЛС или интерференционное покрытие против РЛС истребителей и АРГСН?
P.S. Сводка практически тех же формул, что и в приведенной статье есть в Гинзбурге ( страница 100 параграф 9 - "Сводка основных формул" )