Новости науки и техники

 Ещё в начале XX века Никола Тесла впервые испытал возможности беспроводной передачи электроэнергии, но до недавнего времени технологию практически не использовали и не совершенствовали.

 В 2007 году команда учёных Массачусетского технологического института (MIT) вновь испытала технологию WPT: они включили 60-ваттную лампочку с расстояния двух метров. Эффективность передачи энергии составила 45 процентов.

 Позднее методику неоднократно пытались переосмыслить и улучшить, в частности повысить эффективность доставки энергии "по воздуху".

 Опираясь на те же принципы, команда российских исследователей во главе с Полиной Капитановой из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики и Елизаветой Ненашевой из научно-исследовательского института "Гириконд" создали улучшенную систему беспроводной передачи энергии на основе резонансной связи. Эффективность такого метода, согласно данным числового моделирования, составляет 80 процентов на расстоянии 20 сантиметров, и незначительно падает с увеличением расстояния.

 

Поясним общий принцип работы такой системы. Первая медная катушка передаёт энергию второй катушке, работающей с ней на одной резонансной частоте, подобно тому, как оперный певец своим голосом может передать достаточно энергии, чтобы разбить стеклянный бокал (резонансная частота голоса совпадает с частотой, разрушающей сосуд).

 Обычно для передачи энергии используются магнитные поля, так как они слабо взаимодействуют с большинством окружающих объектов, в том числе с человеческим телом.

 

Российские исследователи немного изменили первоначально разработанную систему. Так, вместо обыкновенных магнитных катушек используются особые диэлектрические резонаторы в виде керамических сфер с высокой диэлектрической проницаемостью. Такие керамические сферы позволяют снизить потери энергии при передаче, а значит, увеличить эффективность.

Кроме того, у материала, из которого выполнены сферы, высокий показатель преломления, а значит, в сферах электромагнитные волны сильно замедляются. Такая особенность помогает усилить магнитный резонанс и, как следствие, дополнительно увеличить эффективность передачи энергии.

 

Ещё одно новшество для уменьшения потерь и повышения эффективности: переход на резонансную частоту более высокого порядка. "Мы предлагаем использовать магнитный квадрупольный метод, а не магнитный дипольный метод", — говорит Капитонова в интервью сайту phys.org. Они отличаются формой и силой создаваемого магнитного поля.

 Отмечается, что в этом случае передатчик и приёмник не нужно точно выравнивать относительно друг друга для лучшей передачи энергии.

Добавим, что другие объекты, которые будут находиться в "комнате подзарядки", имеют совсем другие резонансные частоты, благодаря чему они не смогут принимать передаваемую энергию. Соответственно, такая универсальная зарядка будет безопасна для окружающих предметов.

 

В будущем для практического пользования российские учёные планируют уменьшить размеры резонаторов. "Сейчас мы работаем над созданием и экспериментальным исследованием образца следующей версии системы WPT. Мы разработали новые керамические резонаторы с более высокой диэлектрической проницаемостью. Мы считаем, что этот прототип будет очень близок к практическому применению", — добавляет Капитонова.

 

Подробно об исследование рассказывает статья в научном журнале Applied Physics Letters.

 

Морской палач: как «Калибр» «Буяна» доводит НАТО до икоты

Слово «малый» в названии этого корабля указывает лишь на его водоизмещение – у МРК проекта 21631 оно составляет 949 тонн, что сопоставимо с классом корветов. Тоннажность и впрямь небольшая, да и изначально проект «Буян-М» проектировался как тип корабля, предназначенного не для океанских просторов, а для действий в закрытых морских акваториях, для защиты экономической зоны (таких в России три – Черное, Каспийское и Азовское моря).

Габариты «Буяна-М» относительно невелики. Длина – 74 метра, ширина – 11, осадка – 2,6. Максимальная скорость – 25 узлов, дальность плавания – до 1 500 миль. Автономность плавания – десять суток. Экипаж – 29–

36 человек. При волнении моря свыше пяти баллов плавание для МРК с низкими бортами становится проблематичным. Но ведь и особых мореходных качеств от «Буяна» не требовалось. Зато, будучи оснащенным четырьмя водометными двигателями, этот корабль способен действовать как в устьях рек, так и на морском мелководье, как, например, на Каспии.

К слову, когда в 2014 году германская компания MTU в рамках антироссийских санкций отказалась поставлять дизельные двигатели для малых ракетных кораблей проекта 21631, импортозамещение сработало очень быстро. На Зеленодольском судостроительном заводе им. М. Горького в Татарстане, где производят «Буян-М», полностью сменили поставщиков двигателей – ими стали «Коломенский завод» и завод «Звезда» из Санкт-Петербурга. И уже шестой по счету МРК сойдет со стапелей завода с отечественными силовыми установками.

А вот «зубастости» этого «малыша» могут позавидовать и корабли более высокого класса: вооружение у «Буяна-М» мощное и современное. Его основу составляет вертикальная пусковая установка ЗР-14УКСК на восемь противокорабельных ракет «Калибр-НК» или «Оникс», позволяющая наносить удары этими высокоточными крылатыми ракетами как по морским (до 300 километров), так и по наземным целям (1 500–2 500 километров).

Артиллерийское вооружение на «Буяне-М» представлено 100-миллиметровой установкой А-190М (скорострельность – 80 выстрелов в минуту, дальность – 21 километр, высота – 15 километров, башня выполнена по стелс-технологии) и 30-миллиметровой скорострельной установкой АК-630М-2 «Дуэт». Остальное вооружение представлено двумя 14,5-миллиметровыми и тремя 7,62-миллиметровыми пулеметами. Средства ПВО – две пусковые установки ЗУР «Гибка-Р», оснащенные зенитными ракетами «Игла» или «Игла-М».

Из средств радиоэлектронного противодействия на «Буяне-М» имеется корабельный комплекс ТК-25. Аппаратура ТК-25Э обеспечивает создание различных видов помех с шириной спектра от 64 до 2 000 мегагерц, а также импульсных дезинформирующих и имитационных помех с использованием копий сигналов. Комплекс способен одновременно анализировать до 256 целей. В целом он снижает возможность поражения корабля противником в три раза. На экранах радаров МРК вообще трудно отличить от рыболовного сейнера или парусной яхты.

«Буяны-М», несмотря на относительно небольшой срок службы на флоте (с марта 2013 года), уже успели отметиться в реальном боевом деле. И как отметиться! До нервной икоты наших «друзей» из НАТО, которые до сих пор переваривают запуски ракет с наших кораблей.

Тогда, 7 октября 2015 года, в ходе военной операции России в Сирии три МРК проекта 21631 («Углич», «Град Свияжск» и «Великий Устюг»), а также ракетный корабль проекта 11661К «Дагестан» из акватории Каспийского моря обстреляли позиции террористической организации «Исламское государство». Было произведено 26 пусков крылатых ракет морского базирования  «Калибр-НК» по наземным целям, находящимся на удалении около 1 500 километров. Спустя три дня, 20 октября, Каспийская флотилия в том же составе кораблей нанесла второй удар по объектам ИГИЛ. Все цели были успешно поражены.

Так что «малыши» «Буяны-М» способны действовать с дальним прицелом даже из закрытых морских акваторий. И осваиваемые ими Каспийское и Черное море были выбраны местом базирования совершенно неслучайно. Особенно с учетом роста активности флотов стран НАТО в Черноморском бассейне, который наблюдается после начала известных событий на Украине. И при своих скромных габаритах малые ракетные корабли шифра «Буян-М» способны стать весьма опасным противником для морских целей гораздо большего тоннажа. А если учесть, что ракеты МРК могут достигать целей в Персидском заливе, Суэцком канале, Красном и Средиземном морях и в других точках в радиусе 2 500 километров, то стратегический класс этих кораблей более чем очевиден.

В процессе постройки на Зеленодольском судостроительном заводе или в ходовых испытаниях сейчас находятся четыре корабля проекта 21631. Это «Вышний Волочек», «Орехово-Зуево», «Ингушетия» и «Гайворон». Первоначально они предназначались для несения службы в составе Каспийской флотилии, где уже находятся упомянутые «Град Свияжск», «Углич» и «Великий Устюг». Однако в силу изменения геополитической ситуации в Черноморском бассейне их было решено направить на Черноморский флот. Там уже несут службу МРК этого проекта «Зеленый Дол» и «Серпухов».

«Четыре новых малых ракетных корабля проекта 21631 уже заложены на Зеленодольском заводе, и их поступление в состав флота ожидается начиная с 2016 по 2019 годы, – говорит официальный представитель ВМФ России капитан первого ранга Игорь Дыгало. – Не исключено, что МРК этого проекта появятся в последующем и на других флотах, например на Северном, ведь их возможности при соответствующем переоборудовании позволяют действовать в акваториях Карского и Белого морей. Но нынешние «Буян-М» все-таки сейчас нужнее в составе Черноморского флота».

Понятно, что основная нагрузка по обеспечению безопасности на Черном море лежит на фрегатах «Адмирал Григорович», «Адмирал Эссен», ракетном крейсере «Москва», но наличие «Буянов-М» заметно укрепит российский ВМФ в этом регионе и позволит господствовать во всей акватории.

Автор: Виктор Сокирко

Фото: Минобороны России

 http://tvzvezda.ru/news/forces/content/201601280841-ntyt.htm