Главная / Технологии / Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Стелс-маскировка, используемая сегодня, далека от совершенства. Такое покрытие дорогостояще, а для более эффективной работы ему нужна максимально ровная поверхность – в результате в самолетах, например, приходится жертвовать аэродинамическими характеристиками аппарата. При этом поглощаемый сигнал все равно создает «тень» – небольшой отклик,который могут засечь более совершенные системы локации.

Современные методы стелс-маскировки направлены на то, чтобы отраженная от объекта волна поглощалась маскирующим покрытием, минимизируя отклик для радара. Однако одно лишь покрытие само по себе неспособно свести этот отклик к полному нулю из-за совокупности факторов: геометрии поверхности, высокой скорости движения, прогрессивных высокочувствительных методов локации, неэффективности поглощения стелс-покрытия.

Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Фрагмент метаматериала санаполями иобозначением конфигурации электромагнитных полей. T— тороидный момент- главная составляющая анаполя, j— токи, возбужденные вкаждом анаполе, m— магнитное поле.

Метаматериалы — это объекты, которых не существует в природе. Они создаются искусственно и имеют неоднородную структуру, которая позволяет менять направление и свойства электромагнитных волн и управлять свойствами света.

Любой вытянутый металлический предмет, например, антенны или вышки сотовой связи, в том числе, 5G, имеют отклик — сигнал, который появляется в ответ на воздействие — электрического типа. Чтобы скрыть подобный объект от радаров, необходимо, чтобы он стал рассеивать свет, подобно объекту с магнитным откликом, который сам по себе весьма слабый. Это удалось осуществить ученым российской-итальянской научной коллаборации. Принципиально новый вариант стелс-маскировки, которая позволит направленному на объект сигналу радара не отражаться, не поглощаться, а просто проходить насквозь, как будто никакого объекта нет создан физиками НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Политехнического университета Турина (Италия) и НТЦ УП РАН. Технология позволяет делать невидимыми различные вытянутые объекты, такие как антенны и различные датчики, шасси самолетов, мачты кораблей и вышки аэропортов.

Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Образец сверхпроводящего метаматериала. Электрический момент, возбуждаемый в системе в момент попадания на нее сигнала радара, компенсируется тороидальным моментом.

«Мы придумали специальное покрытие, основанное на идеальном магнитном дипольном рассеивателе, которое превращает вытянутый металлический объект с электрическим откликом в объект с магнитным откликом, —рассказал один из разработчиков, доцент лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС», Алексей Башарин.— Это стало возможным за счет анапольного состояния материала покрытия, которое понижает рассеяние электрического типа до уровня магнитного и даже ниже. В результате подобный объект становится невидимым».

Инновационный стелс-метаматериал. Идеальная маскировка магнитно-дипольного рассеивания

Рассеивание в поле покрытого метаматериалом цилиндра и непокрытого.

Метаматериал — это металл-диэлектрический гибридный рассеиватель, основанный на хорошо выраженном магнитном дипольном моменте с одновременно подавленным электрическим откликом, приводящим к минимизации полного рассеивания. Первым из возможных применений нового покрытия станут СТЕЛС-технологии для военных и гражданских целей — для того, чтобы скрыть различные вытянутые объекты, такие как шасси самолетов, антенны и различные датчики, мачты кораблей и вышки аэропортов. Если задача скрыть эти предметы от радаров противника тривиальна, подчеркивают разработчики, то задача электромагнитной совместимости антенн на спутниках очень важна, для того, чтобы одни антенны не влияли друг на друга. А это будет возможно только в случае, если они будут невидимы. Метод поможет скрыть строения аэропортов, вышки операторов, чтобы они не мешали радарам и связи с пилотами. Помимо этого, разработка найдет применение в так называемых задачах «Magnetic light», т.е. там, где необходимо усиление различных магнитных явлений: в нано-антеннах, нано-лазерах и т.д.

Новый метаматериал полностью прозрачен для электромагнитных волн за счет возбуждения в них «анаполей».

Метаматериал имеет искусственно созданную периодическую структуру. Применив идею дипольных моментов удалось разработать обобщенную теорему невидимости и превратить ее в математическую модель Образец сверхпроводящего метаматериала.

Электрический момент, возбуждаемый в системе в момент попадания на нее сигнала радара, компенсируется тороидальным моментом. Анаполь (от греч. an — отрицат. частица и polos — полюс) представляет собой неизлучающий источник или рассеиватель, который способен излучать векторные потенциалы, в отсутствие излученных электромагнитных полей, а также рассеивать векторные потенциалы, в отсутствие полей.

Принципиально новый вариант стелс-маскировки, которая позволит направленному на объект сигналу радара не отражаться, не поглощаться, а просто проходить насквозь, как будто никакого объекта нет. Такой метод маскировки основан не на создании маскирующего покрытия, а на изменении конфигурации всей системы объекта.

источник света, яркость которого в 10 тысяч раз больше, чем ожидалось согласно теории

Смотрите также

«Большинство пользователей TikTok — дети, что Microsoft хочет от этой группы?»

Корпорация Microsoft или другая компания из США должна заключить сделку по приобретению у китайской ByteDanceсоциальной …

Сколько стоит самый дешевый китайский электромобиль?

Рынок с удовольствием принимает новые электромобили, особенно дешевые. Но некоторые из них способны по-настоящему удивить. …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *