Последние новости
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

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Teslaпродемонстрировала силовые установки электромобиля Model S Plaid. Автомобили Plaid оснащены тремя электродвигателями,один спереди для передней оси и два сзади для задних колес с системой векторизации крутящего момента.Общая мощность системы составляет 1020 л.с. (около 760 кВт).

Новый Plaid получил очень легкие моторы, которые может поднять один человек. При этом высокой мощности удалось достичь за счет примененияуглепластиковых деталей.

Приводы включают в себя высокоскоростной электродвигатель, инвертор и односкоростную трансмиссию. Максимальная скорость в 322 км/ч будет доступна при использовании подходящих колес и шин.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Одним из ключевых элементов новых приводов являются роторы с углеродными втулками, которые впервые используются в серийном производстве.

Углепластик используется для обертки медного ротора, а технология изготовления такой обертки была разработана самой компанией Tesla и является уникальной для автомобильной индустрии.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Углепластик позволяет ротору развивать высокие обороты без риска деформации под воздействием центробежной силы. Это в свою очередь повышает удельную мощность двигателя.

Углепластик удерживает медный ротор от повреждений из-за разницы в термическом расширении со статором в начале работы двигателя. В целом углепластиковая оболочка вокруг медного ротора сделана с определенным преднатяжением, то есть медные части ротора всегда находятся под давлением.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Илон Маск объяснил, что такого двигателя раньше не было, и для этого потребовалось разработать специальную новую машину, которая производит роторы. Мотор должен вращаться с очень высоким напряжением, так как медь и углерод имеют разные тепловые характеристики, а воздушный зазор очень плотный.

Конечным результатом является очень хорошая кривая мощности автомобиля Plaid, намного превосходящая предыдущие ключевые автомобили Tesla Model S, несмотря на то, что на момент выпуска каждый из них был современным.

Что особенного в двигателях Tesla Model S Plaid

Чтобы улучшить тепловые характеристики, Tesla использует свою «новейшую» систему теплового насоса (HVAC).Он улучшает эффективность обогрева в холодную погоду, но также является ключом к охлаждению трансмиссии (благодаря радиатору в два раза большего размера).

Теперь остается только дождаться ускоренных тестов новой Tesla Model S Plaid в сравнении с лучшими ДВС и топовыми электромобилями других производителей.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Прототип пожарной машины, которая обходится без воды и не перевозит каких-либо тушащих огонь веществ разработала японская компания Morita Holdings Corporation. Машина, получившая название Habot-mini весит всего 50 кг и имеет размеры 850 х 590 x 450 мм.

Машина тушит пожар с помощью струи азота, который сама же добывает из воздуха. В Habot-mini есть компрессор, качающий воздух, а также установка, отделяющая от него кислород. После прохождения через установку, количество кислорода в струе воздуха снижается с 21% до 12,5%, а доля азота повышается с 78% до 86,5%.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Обогащенный азотом воздух в виде сильной струи подается к источнику огня. Горение в атмосфере с таким низким содержанием кислорода сильно затруднено, поэтому пламя обязательно гаснет.

Для человека краткосрочное нахождения в атмосфере с таким низким содержанием кислорода не несет большой опасности. Аналогичное количество кислорода человек получал бы при дыхании на высоте примерно в 5 км.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Система тушения огня с помощью азота не требует от пожарных машин доступа к воде или запаса огнетушащих веществ, что существенно упрощает работу в сложных условиях. Все, что требуется для Habot-mini на пожаре, — постоянный источник энергии.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Прототип пожарной машины, которая обходится без воды и не перевозит каких-либо тушащих огонь веществ разработала японская компания Morita Holdings Corporation. Машина, получившая название Habot-mini весит всего 50 кг и имеет размеры 850 х 590 x 450 мм.

Машина тушит пожар с помощью струи азота, который сама же добывает из воздуха. В Habot-mini есть компрессор, качающий воздух, а также установка, отделяющая от него кислород. После прохождения через установку, количество кислорода в струе воздуха снижается с 21% до 12,5%, а доля азота повышается с 78% до 86,5%.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Обогащенный азотом воздух в виде сильной струи подается к источнику огня. Горение в атмосфере с таким низким содержанием кислорода сильно затруднено, поэтому пламя обязательно гаснет.

Для человека краткосрочное нахождения в атмосфере с таким низким содержанием кислорода не несет большой опасности. Аналогичное количество кислорода человек получал бы при дыхании на высоте примерно в 5 км.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Система тушения огня с помощью азота не требует от пожарных машин доступа к воде или запаса огнетушащих веществ, что существенно упрощает работу в сложных условиях. Все, что требуется для Habot-mini на пожаре, — постоянный источник энергии.

Миниатюрная пожарная машина Habot-mini: тушить без воды

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *