Подходы к получению сверхсильного магнитного поля путем управляемого изменения эффективной магнитной связи и распределения тока в обмотке магнитокумулятивного генератора
Гришин Федор Александрович1, Крячко Александр Федотович1
1Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения.
DOI 10.24412/2410-9916-2026-2-069-080
Полный текст статьи
XML JATSАннотация
Постановка задачи: наличие у противодействующих сторон широкого спектра радиоэлектронных систем, формирует необходимость оснащения защищаемых объектов и мобильных групп средствами противодействия, решающими задачи подавления и вывода из строя электронной компонентной базы, входящей в состав беспилотных систем, систем связи, исполнительных устройств, систем сбора данных и управления. Разработка систем электродинамического подавления, на базе импульсных источников электромагнитного излучения, в качестве альтернативы кинетическому подавлению, предполагает использование принципов магнитокумулятивной генерации, что объясняет большой интерес к синтезу электродинамической модели магнитокумулятивного генератора многократного действия, а также конструкции индуктивного элемента и способов управляемого изменения эффективной магнитной связи. Целью работы является разработка электродинамической модели плазменно-управляемого дросселя с катушкой Биттера и радиально-импульсной плазменной системой, обеспечивающей управление индуктивным элементом, реализующим принципы магнитной кумуляции энергии. Используемые методы: при решении задачи используются методы математического анализа, конструктивный анализ, теория аппроксимаций, методы оптимизации, математическое и компьютерное моделирование. Новизна: элементами новизны представленного решения является использование способа управления индуктивностью катушки, являющейся составной частью магнитокумулятивного генератора, который, в отличие от известных, базируется на неразрушающем плазменном воздействии на индуктивный элемент, что позволило отказаться от использования энергии взрыва для деформации цилиндрического проводящего лайнера, применяемого в магнитокумулятивном генераторе второго типа (МКГ-2). Предложен способ управляемого изменения эффективной магнитной связи и распределения тока в обмотке индуктивного элемента, через введение проводящей плазмы в зазор между обмоткой и проводящим или полупроводящим экраном. Предложено и обосновано использование индуктивного элемента, выполненного по схеме Биттера, в отличие от катушек, выполненных намоткой из проволоки (МКГ-1), либо спиральной фрезеровкой (МКГ-2), что позволило увеличить механическую и электрическую прочность катушки, эффективно осуществлять отвод тепла, а также противодействовать пондемоторным силам, возникающим при пропускании импульса тока через катушку. Практическая значимость: использование принципов магнитной кумуляции с индуктивным элементом многократного действия, дает возможность синтеза облика компактных систем дистанционного электромагнитного воздействия на электронные устройства, коммерческие дроны, средства связи и элементы электронной компонентной базы, с целью частичного, либо полного нарушения работоспособности последних. Показано, что разработанный способ управляемого изменения эффективной магнитной связи и распределения тока в обмотке через введение проводящей плазмы в зазор между обмоткой и проводящим или полупроводящим экраном, позволяет решить проблему многократного использования магнитокумулятивного генератора. Направления дальнейшего развития работы: рассмотренный подход будет интересен: специалистам в области радиотехники, при исследовании задач прикладной электродинамики, проектировании и оптимизации систем генерации мощных электромагнитных импульсов.
Ключевые слова
индуктивный элемент, магнитная кумуляция, магнитокумулятивная генерация, проводящий лайнер, радиально-импульсная плазменная система, электромагнитная волна, электромагнитное воздействие.
Ссылка на статью
Гришин Ф. А., Крячко А. Ф. Подходы к получению сверхсильного магнитного поля путем управляемого изменения эффективной магнитной связи и распределения тока в обмотке магнитокумулятивного генератора // Системы управления, связи и безопасности. 2026. № 2. С. 69-80. DOI: 10.24412/2410-9916-2026-2-069-080
Литература
1. Егурнов В. О., Ильин В. В., Некрасов М. И., Сосунов В. Г. Анализ способов противодействия беспилотным летательным аппаратам для обеспечения безопасности защищаемых объектов // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2018. № 115-116. С. 51-58.
2. Николаев Н. В., Ильин В. В., Некрасов М. И. Актуальные вопросы противодействия современным автономным беспилотным летательным аппаратам и FPV-дронам // Вопросы безопасности. 2024. № 1. С. 40-60.
3. Макаренко С. И. Противодействие беспилотным летательным аппаратам. - СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. - 204 с.
4. Гриневич Б. Е., Демидов В. А., Ивановский А. В., Селемир В. Д. Взрывомагнитные генераторы энергии и их применение в научных экспериментах // Успехи физических наук. 2011. Т. 181. № 4. С. 422-427.
5. Велихов Е. П., Афонин А. Г., Бутов В. Г., Панченко В. П., Синяев С. В., Солоненко В. А., Швецов Г. А., Якушев А. А. Импульсный МГД-генератор нового поколения // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486. № 2. С. 178-183.
6. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. - М.: Наука, 1971. - 969 с.
7. Крячко А. Ф. Вычисление электромагнитного рассеяния на нескольких тонких проводниках // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве: Сборник тезисов докладов II Международного форума, Санкт-Петербург, 09 ноября 2022 года. - СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. 2022. - С. 220-223.
Статья распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License.
Метаданные статьи распространяются по лицензии CC0 1.0 Universal