Из школьного курса известно: угол падения равен углу отражения. Но это в обычных условиях. Если же сделать специальную поверхность, то направление радиоволн можно изменить, а сам объект сделать невидимым для локаторов. В 1980-х харьковский физик Олесь Кусайкин исследовал эффект "Стелз", который применялся для создания самолетов-невидимок.
-Чем конкретно вы занимались?
Явление незеркального отражения (НЗО) достаточно известно. Еще в 1905-м знаменитый физик Джон Рэлей предложил рассматривать обычную волну, как бесконечный ряд простых колебаний. Причем, каждая из них после дифракции имела свой угол отражения. Было понятно: если перенаправить энергию зеркальной волны в другие, то и получим нужный эффект. Теория несложная, но как ее применять, представляли плохо. Мой научный руководитель исследовал сам эффект, а мне надо было разработать его для различных поверхностей, исследовать в деталях и найти оптимальные режимы.
Сделать объекты невидимыми - это самый известный вариант. Но не единственный. Например, применение НЗО в лазерах значительно повышает их эффективность, мощность и точность.
-В чем была сложность работы?
Чтобы найти оптимальные режимы, надо было взять сотни вариантов. И каждый из них просчитывать на ЭВМ. Я работал на БСЭМ-6 (большая счётная электронная машина). Один график рассчитывал по 10-12 часов. И это не так, что отдал перфокарты и ушел. Из-за возможного сбоя программы приходилось следить, как она идет, чтобы можно было вовремя остановить или перезапустить. К тому же такие большие программы ставили на вычисление ночью, когда институтский центр не перегружен. Поэтому иногда приходилось на работе и ночевать.
-Что значит "оптимальный режим"?
Зависело от применения. Если это система "Стелз", то там важно, чтобы она была широкополосная по частоте сигнала, который падает. Можно взять одну частоту радара, который тебя ищет: ты под нее подстроился, и тебя не видно. Но соседний тебя видит - потому, что работает на другой частоте.
-Военные на вас выходили?
Диссертацию защищал в университете Ростова-на-Дону. После защиты подошел полковник и спросил, вижу ли возможность использования моих расчетов для так называемой системы "Стелз"? Можно было бы делать объекты невидимыми? Я спросил: "А что именно делать невидимым?" - "Например, корабли". Оказалось, в соседнем Таганроге находится КБ, где занимались разработками для военных судов. К тому времени "Стелз" действовал только на американских самолетах, но какие именно объекты защищать, было непринципиально. Если самолет или корабль становились "невидимыми", то и поразить их было невозможно. Я объяснил, как это работает. По просьбе военного побывал в КБ и посчитал возможный эффект. Он выходил достаточно хороший. Таганрожцы якобы даже получили деньги на дальнейшие исследования. Всё шло к тому, чтобы заключить договор с моим институтом. Но начался 1990 год, предприятия ВПК стали разваливаться. И идея с кораблями заглохла.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Стало известно, когда украинская армия получит крылатые ракеты
-Что удалось сделать в научном плане?
Во время работы над диссертацией я открыл три новых эффекта и получил три заявки на изобретения. Поэтому у меня на голосовании за диссертацию было 19:00. То есть, ни одного черного шара. Но у руководства свои планы. Директор института решил, что тема уже достаточно разработана и предложил заняться другой.
-Это было правильное решение?
Думаю, да. Для теоретика эта тема закончилась. Далее надо было проводить эксперименты и переходить к созданию технологий. Я занялся новым классом задач теории дифракции - обратными.
-Ваш подход и американский были одинаковыми?
Да. Эффект НЗО в США и СССР открыли одновременно. Но за океаном его реализовали, а у нас нет. В 1998-м я посетил Музей авиации в штате Огайо. Щупал руками атомную бомбу - копию так называемого Малыша, того самого, что сбрасывали на Хиросиму и Нагасаки. Там же был доступ и к самолетам "Стелз".
Американцы использовали двойной эффект: один - когда волны не могут распространиться и затухают. Второй - когда их сбивают в сторону и они идут вдоль крыла, и тоже затухают. Как результат, в локатор возвращается максимум 10% энергии. Еще, когда был в армии, понял, как это важно - качество полученного сигнала. Нанести на металл диэлектрик, который поглотит сигнал, было не очень сложно. Труднее было сделать так, чтобы волны не отражались, а шли вдоль поверхности.
Посмотрел, пощупал и еще раз убедился: правильно мы всё тогда предполагали. Если сделать слишком толстый слой, чтобы было хорошее поглощение, то самолет не будет самолетом. Покрытие должно быть достаточно тонким.
-Кто, кроме военных, использует этот эффект?
Сфера очень широкая - от медицинских до космических исследований. Самые известные примеры - лазерные скальпели и лазерные пушки. В 1985 году благодаря локатору, который использовал эффект незеркального отражения, удалось спасти караван из 20 кораблей, которые были затерты льдами в проливе Лонга вблизи Чукотки. Локатор был установлен на искусственном спутнике Земли "Космос-1500". Он предоставил карту тонкого льда и по ней караван вышел из плена.
- Не жалели, что бросили эту тему?
- Жалел. Особенно после того, как по ТВ увидел корабли с использованием системы "Стелз". Но жизнь преподнесла сюрприз: с появлением современных диэлектриков - так называемых "метаматериалов" я снова вернулся к теме НЗО. Метаматериал, или надматериал - это диэлектрик, заполненный мелкими металлическими элементами с использованием нанотехнологий. Основной его особенностью является отрицательное значение его диэлектрической и магнитной проницаемости. Сейчас исследую, как проявляется незеркальное отражение, если дифракционные решетки укрыть слоем такого метаматериала. Первые результаты показали, что известные эффекты удается передвинуть в коротковолновый терадиапазон.
Олесь Кусайкин, физик -теоретик
Родился в Харькове 27 августа 1950 года.
Окончил Харьковский радиотехнический техникум и радиофизический факультет ХГУ им. Горького по специальности "радиофизика и электроника". С 1978 работает в Институте радиофизики и электроники НАН Украины. Сегодня - старший научный сотрудник. Доктор философии по физике. Занимается теорией дифракции. Изучает применение новейших материалов. Автор более 70 научных работ.
Переворот в сознании пережил в 1983 году харьковчанин Олесь Кусайкин.
1 
35413
Комментарии