Феникс Фламм – Зона нулевого отражения (страница 1)

Феникс Фламм

Зона нулевого отражения

Зона нулевого отражения

1.

Инженерный отдел АО «Заслон» напоминал ангар, стены которого пестрели уравнениями. Белые доски на стенах были исписаны вдоль и поперёк, мониторы светились схемами, на стойках теснились макеты обшивки — от маленьких пластин до почти настоящих панелей дрона. В воздухе стоял устойчивый запах флюса и спиртового маркера. Здесь не пахло магией. Здесь пахло потом и работой.

Артём сидел перед тремя экранами. Рядом, откинувшись на спинку стула и закинув ногу на ногу, расположился Денис — инженер-смежник, человек-скептик, человек-«да ладно». Денис специализировался на силовых установках и терпеть не мог «эту вашу физику».

— Итак, — пробормотал Артём, глядя на левый экран, — судя по всему, нам нужен дрон, которого пока не существует. У китайцев этого явно нет.

— У китайцев есть всё, — лениво отозвался Денис. — Просто они нам не продают.

— У них точно этого нет.

— Откуда знаешь?

— Потому что я бы уже увидел в открытых источниках. — Артём щёлкнул по левому экрану. Там, среди осей координат и цветных кривых, жил график коэффициента отражения радиоволн. — Я хочу нащупать идею, чтобы наш аппарат исчезал с экрана радара.

— Чтобы аппарат перестал отражать, — медленно повторил Денис, — достаточно, чтобы он стоил как самолёт. Или чтобы оператор РЭБ закрыл глаза. Ты гонишься за абсолютом.

— Абсолют — это же красиво.

— Абсолют — это неинженерно. — Денис привстал, посмотрел на график. — Слушай, ну вот смотри. Ты рисуешь ноль. А в реальной жизни у тебя будут допуски, погрешности, влажность, температура, корпус дышит, мотор греет. Твой ноль превратится в минус десять. Или в минус пятнадцать, если очень повезёт.

— Если учесть все факторы…

— Если учесть все факторы, — передразнил его Денис, — ты никогда не закончишь расчёты. Ты утонешь в них. Ты уже тонешь.

Артём не ответил. Он записал в блокноте:

«Эффективный импеданс покрытия: Z = √(μ/ε). Коэффициент отражения R = |(Z — Z₀)/(Z + Z₀)|². Задача — подобрать μ и ε так, чтобы Z сравнялся с Z₀ на рабочей частоте.»

Метаматериал, который он проектировал, состоял из трёх слоёв. Наружный — тонкий диэлектрик, принимающий на себя первый удар радарного луча. Средний — структура с резонансными включениями, маленькими «ловушками» для электромагнитной волны. Внутренний — поглощающая подложка, которая съедала то, что прорвалось сквозь первые два.

Внизу монитора бежали результаты расчётов. Десятки комбинаций толщин, десятки вариантов геометрии включений. В одной строке коэффициент отражения падал до минус сорока семи децибел.

— Почти дыра в пространстве, — удовлетворённо отметил Артём.

— Ну давай, рисуй, — хмыкнул Денис. —

Я пока пойду, мотор подберу. Тебе какой КПД нужен? А, не спрашивай. Ты же в абсолютах мыслишь. КПД сто процентов, наверное?

Артём показал ему палец вверх и снова погрузился в свои расчеты. Он переключился на второй экран. Акустика.

Здесь были не диэлектрические константы, а плотность воздуха, скорость звука, хитросплетение перфорированных панелей и пористых слоёв. Дрон должен быть невидим не только для радара, но и для уха. Военные очень не любили, когда их технику слышали раньше, чем видели на приборах.

Он задал в модели спектр шума: основной пик на 240 герцах — гул электрического мотора и винтов — плюс гармоники выше и ниже. Теперь нужно было заставить эту механическую симфонию замереть на выходе из корпуса.

Артём подбирал геометрию: диаметр отверстий в панели, толщину самой панели, глубину воздушной полости за ней. Каждый параметр тянул за собой резонансную частоту, как поводок — собаку.

График на экране дрогнул. В районе двухсот–трёхсот герц кривая коэффициента отражения звука провалилась — широко, глубоко, как овраг после ливня.

— Есть, — тихо сказал он. — Значит, для определённой температуры и влажности наш корпус становится акустическим болотом для собственного шума.

Третий экран — тепло. Там текла тепловая модель: поток тепла от процессора к корпусу, градиенты температуры, внутренние источники мощности. Артём вывел на экран знакомую формулу теплового импеданса — сопротивление, которое материалы оказывают теплу, как электрическое — току. Задача была простой: подобрать структуру корпуса и систему активного охлаждения так, чтобы температура внешней поверхности дрона сливалась с температурой окружающего фона.

Если корпус не выделяется на тепловизоре, его труднее заметить. Это знали все. Но Артём пытался связать всё сразу: радиоволны, звук и тепло. Чтобы дрон исчезал комплексно, во всех диапазонах одновременно.

Он вывел в блокноте общий функционал — целевую функцию, которую нужно было минимизировать:

«J = w₁·R(радар) + w₂·R(звук) + w₃·|T(корпус) — T(фон)|»

Три слагаемых. Три весовых коэффициента — w₁, w₂, w₃ — которые показывали, что важнее: радионезаметность, акустическая тишина или тепловая маскировка. Точка, где J минимальна, — зона, где аппарат максимально похож на пустое место. Где он почти не отражает, почти не шумит, почти не греется.

— Зона нулевого отражения, — вслух произнёс Артём.

— Артём, — голос за спиной заставил его вздрогнуть.

Начальник отдела, Игорь Семёнович, стоял в дверях с неизменным усталым лицом.

— Ты опять всё усложняешь?

— Я просто пытаюсь найти оптимум…

— Нам нужен прототип уже к концу квартала. — Игорь Семёнович зашёл в комнату, мельком взглянул на доску, залитую формулами. — Мне Денис сказал, что ты нам рисуешь космическую невидимость, а у нас в техзадании — снижение эффективной площади рассеяния на десять децибел и шум минус пять. Как с этим?

— Если получится совместить минимумы…

— Вот. — Начальник ткнул пальцем в общий функционал. — Ты всё пытаешься совместить. Сделай, как в ТЗ. Просто, дёшево, надёжно. Потом будешь писать свои кандидатские.

Он ушёл. Дверь хлопнула. На доске осталась одинокая фраза, обведённая мелком: «Зона нулевого отражения».

Артём ещё немного посидел, глядя на три экрана. Потом выключил их и с опаской посмотрел на часы. Рабочий день давно закончился, а они с дедом договорились о рыбалке. Артём быстро привел рабочее место в порядок и направился к выходу. Блокнот он забрал с собой.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.