Зі шкільного курсу відомо: кут падіння дорівнює куту відбиття. Але це в звичайних умовах. Якщо ж зробити спеціальну поверхню, то напрямок радіохвиль можна змінити, а сам об*єкт зробити невидимим для локаторів. У 1980-х харківський фізик Олесь Кусайкін досліджував ефект "Стелз", який застосовувався для створення літаків-невидимок.
-Чим конкретно ви займалися?
Явище недзеркального відбиття (НДВ) достаньо відоме. Ще в 1905-му знаменитий фізик Джон Релей запропонував розглядати звичайну хвилю, як безкінечний ряд простих коливань. Причому, кожна з них після дифракції мала свій кут відбиття. Було зрозуміло: якщо перенаправити енергію дзеркальної хвилі в інші, то й отримаємо потрібний ефект. Теорія зрозуміла, але як її застосовувати, уявляли погано. Мій науковий керівник досліджував сам ефект, а мені треба було розробити його для різних поверхонь, дослідити в деталях і знайти оптимальні режими. Зробити об'єкти невидимими - це найвідоміший варіант. Але не єдиний. Наприклад, застосування НДВ в лазерах значно підвищує їх ефективність, потужність і точність.
-В чому була складність роботи?
Щоб знайти оптимальні режими, треба було перебрати сотні варіантів. І кожен з них прораховувати на ЕОМ. Я працював на БСЭМ-6 (росс -большая счётная электронная машина). Один графік розраховував по 10-12 годин. І це не так, що віддав перфокарти і пішов. Через можливий збій програми доводилося слідкувати, як вона йде, щоб можна було вчасно зупинити або перезапустити. До того ж такі великі програми ставили на обчислення вночі, коли інститутський центр не перевантажено. Тому інколи доводилося на роботі й ночувати.
-Що значить "оптимальний режим"?
Залежало від застосування. Якщо це система "Стелз", то там важливо, щоб вона була широкополосна по частоті сигналу, який падає. Можна взяти одну частоту радара, який тебе шукає, ти під неї підлаштувався, і тебе не видно. Але сусідній локатор тебе бачить, бо працює на іншій частоті.
-Військові на вас виходили?
Дисертацію захищав в університеті Ростова-на-Дону. Після захисту підійшов полковник і спитав, чи бачу можливість використання моїх розрахунків для так званої системи "Стелз"? Чи можна було б робити об'єкти невидимими? Я спитав: "А що саме робити невидимим?" - "Наприклад, кораблі". Виявилося, що в сусідньому Таганрозі знаходиться КБ, де займалися розробками для військових суден. На той час "Стелз" діяв тільки на американських літаках, але, які об'єкти захищати, не було принципово. Якщо літак чи корабель ставали "невидимими", то і вразити їх було неможливо. Я пояснив, як це працює. На прохання військового побував у КБ і порахував можливий ефект. Він виходив досить гарний. Таганрожці , начебто, навіть отримали гроші на подальші дослідження. Йшло до того, щоб заключити договір з моїм інститутом. Але почався 1990 рік, підприємства ВПК стали розвалюватися. І ідея з кораблями заглухла.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Стало відомо, коли українська армія отримає крилаті ракети
-Що вдалося зробити в науковому плані?
Під час роботи над дисертацією я винайшов три нових ефекти і отримав три заявки на винаходи. Тому в мене на голосуванні за дисертацію було 19:0. Тобто жодної чорної кулі. Але у керівництва свої плани. Директор інституту вирішив, що тема вже достатньо розроблена і запропонував зайнятися іншою.
-Це було правильне рішення?
Думаю, так. Для теоретика ця тема закінчилася. Далі треба було проводити експерименти і переходити до створення технологій. Я зайнявся новим класом задач теорії дифракції - зворотними.
-Ваш підхід і американський були однаковими?
Так. Ефект НДВ в США і СРСР відкрили одночасно. Але за океаном його реалізували, а у нас ні. У 1998-му я відвідав Музей авіації в штаті Огайо. Мацав руками атомну бомбу - копію так званого Малюка, того самого, що скидали на Хіросіму і Нагасакі. Там же був доступ і до літаків "Стелз".
Американці використали подвійний ефект: один - коли хвилі не можуть поширитись і затухають. Другий - коли їх збивають набік і вони йдуть вздовж крила, і теж затухають. Як результат, в локатор повертається максимум 10% енергії. Ще, коли був в армії, зрозумів, як це важливо - якість отриманого сигналу. Нанести на метал діелектрик, який поглине сигнал, було не дуже складно. Важче було зробити так, щоб хвиля не відбивалася, а йшла вздовж поверхні.
Подивився, помацав і ще раз переконався: правильно ми все передбачали. Якщо зробити занадто товстий шар, щоб було гарне поглинання, то літак не буде літаком. Покриття мусило бути досить тонким.
-Хто, крім військових використовує цей ефект?
Сфера дуже широка - від медичних до космічних досліджень. Найвідоміші приклади - лазерні скальпелі і лазерні гармати. У 1985 році завдяки локатору, який використовував ефект недзеркального відбиття, вдалося врятувати караван із 20-ти кораблів, що були затерті кригою у протоці Лонга поблизу Чукотки. Локатор був встановлений на штучному супутнику Землі "Космос-1500". Він надав мапу тонкої криги і по ній караван вийшов із полону.
- Не жалкували, що цю тему покинули?
- Жалкував. Особливо після того, як по ТБ побачив кораблі з використанням системи "Стелз". Але життя піднесло сюрприз: із появою сучасних діелектриків – так званих "метаматеріалів" я знову повернувся до теми НДВ. Метаматеріал, або надматеріал - це діелектрик, заповнений дрібними металевими елементами з використанням нанотехнологій. Основною його особливістю є негативне значення його діелектричної та магнітної проникливості. Зараз досліджую, як проявляється недзеркальне відбиття, якщо дифракційні ґрати вкрити шаром такого метаматеріалу. Перші результати показали, що відомі ефекти вдається пересунути в короткохвильовий терадіапазон.
Олесь Кусайкін, фізик-теоретик
Народився у Харкові 27 серпня 1950 року.
Закінчив Харківський радіотехнічний технікум та радіофізичний факультет ХДУ ім. Горького за фахом "радіофізика та електроніка". З 1978 працює в Інституті радіофізики та електроніки НАН України. Сьогодні - старший науковий співробітник. Доктор філософії з фізики. Займається теорією дифракції. Вивчає застосування новітніх матеріалів. Автор понад 70 наукових робіт.
Переворот у свідомості пережив в 1983 році харків'янин Олесь Кусайкін.
5 
35413
Коментарі