6. НОВИЗНА И ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ HAARP

: предшествующий уровень : : движущие факторы : : идейная новизна : : тематическая новизна : : техническая новизна : : технический уровень :

Настоящая глава является заключительной главой первой части настоящего обзора. Она фактически представляет собой итоговое резюме с оценкой программы HAARP и реализованного в ее рамках комплекса нагрева ионосферы. О результатах, достигнгутых с использованием данного комплекса, см. во второй части настоящего обзора.

 

Сразу отметим, что пионером в области разогрева ионосферы ВЧ излучением, в т.ч. в военно-прикладных целях, безоговорочно считается, в т.ч на Западе, Советский Союз. Первый комплекс был создан НИИ Радио в поселке Лесном под Москвой. Далее инициатива перешла к Нижегородскому (Горьковскому) НИРФИ, под научно-техническим руководством которого были построены и эксплуатировались комплексы в Зименках, Мончегорске, в Гиссарской обсерватории и, наконец, всемирно известный «русский HAARP» - комплекс СУРА в Васильсурске. Ученым СССР принадлежит пальма первенства в таких направлениях ионосферной тематики, как теория и эксперименты по создания «ионосферных линз», создание и исследование ионосферных периодических неоднородностей, а также открытие такого значимого для практических приложений явления как возбуждение в ионосфере низкочастотных радиоизлучений. Последнее явилось главнейшим движущим фактором развития исследований и разработок по активному воздействию на ионосферу не только в СССР, но и в мире в целом. Подробнее см. в приложении H Советские предшественники HAARP.

«Просочившаяся» в оборонное ведомство США информация о развертывании в СССР первого в мире, сверхсекретного комплекса по активному воздействию на ионосферу с ориентацией, в первую очередь, на военные приложения, явилась мощным побудительным мотивом для развертывания США первого аналогичного комплекса в Платтевиле, который позднее, в рамках программы HIPAS, «переехал» на Аляску в Фэрбэнкс, поближе к ионосферным токам - электроджетам, т.к. на тот момент именно их наличие считалось главным фактором, необходимым для создания ионосферного передатчика для связи с подводными лодками. Одновременно развивался проект ионосферного нагревателя на площадке обcерватории Аресибо (Пуэрто Рико), генеральным направлением которого также являлась тематика радиосвязи на сверхнизких частотах, но уже путем модуляции токов более стабильного экваториального ионосферного динамо. Подробнее о комплексах США см. в приложении I: Американские предшественники HAARP.

С некоторым отставанием от советской и американской программ активного воздействия на ионосферу стартовала европейская программа EISCAT, в рамках которой был создан комплекс в Тромсё (Норвегия) и сеть взаимодействующих с ним радаров некогерентного рассеяния в Швеции, Финляндии и на Шпицбергене. Позднее Великобританией были начаты работы по развертыванию на Шпицбергена комплекса SPEAR на основе решений антенной решетки комплекса EISCAT в Тромсё, но с более «продвинутой» архитектурой электронного радиотракта, расширяющей возможности по управлению режимами нагрева ионосферы и позволяющей одновременно использовать антенну и в качестве приемной, тем самым добавляя к нагревателю еще и функции радара. Подробнее см. в приложении J: Европейские предшественники HAARP

Рис.6.1. Исторический базис HAARP

 

Т.о., еще до принятия решения о запуске программы HAARP как в самих США, так и в СССР и Европе уже был богатый многолетний опыт создания и использования комплексов нагрева ионосферы в исследовательских и военно-прикладных целях. Собственно, данный факт, а также факт отставания США в этой области от СССР и Европы констатируется в Программе HAARP, где при этом ставится задача превзойти при создании нагревателя мировой уровень, в первую очередь по эффективной излучаемой мощности, чтобы достичь новых, еще не исследованных порогов возможных ионосферных эффектов. Последний тезис подтверждает тот факт, что в пределах освоенных мировой практикой мощностей и способов воздействия на ионосферу приемлемых для военно-прикладных приложений результатов получено так и не было. Научный же результат исследований с активным модифицированием ионосферы на момент подготовки программы HAARP был весьма весом и продолжал пополняться на существовавших в тот период мощностях, хотя и стояли задачи по совершенстованию технологии экспериментов.

Рис.6.2. Исторический результат проектов по разогреву ионосферы

 

Побудительные мотивы инициации суперпроекта HAARP уже косвенно затрагивались при рассмотрении его истоков и программы. Снова обратимся к ним, разложим по субъектам интересов и сведем в систему, чтобы получить единую целостную картину.

 

1. Компания ARCO.

Интерес компании заключался в резком увеличении сбыта добываемого ей на Аляске природного газа, в связи с чем была поставлена задача поиска новых перспективных технологических областей его потребления. Это, в конечном итоге, привело к принятию, предложенной доктором Истлундом концепции, появлению интереса к ней у оборонного ведомства и созданию дочерней компании APTI по разработке технической базы будущего проекта с многомиллионным финансированием из госбюджета.

 

Замечание. Еще на начальной стадии проекта компания ARCO посчитала за благо выйти из него и продать свою дочернюю фирму APTI. Причина, предположительно, заключалась в том, что перспектива увеличения сбыта добываемого природного газа уже на тот момент начала сходить на нет. Это косвенно подтверждается тем, что генераторная подстанция комплекса была реализована большей частью на дизельных, а не на газовых генераторах. В этой связи указанный выше мотив можно считать лишь начальным толчком для рождения проекта.

 

2. Доктор Р.Хирш.

Вице-президент компании ARCO доктор Р.Хирш занимался проектом по долгу службы. Однако нельзя сбрасывать со счетов и возможное наличие у него в планах заработать на крупном оборонном контракте, заняв руководящую роль в будущем проекте. Собственно, так оно и вышло на первых порах, поскольку он занял должность председателя Совета директоров созданной по его же инициативе дочерней компании APTI. В дальнейшем же, в связи со сменой собственников фирмы APTI, он, скорей всего, покинул этот прибыльный пост. Поэтому его роль в проекте в качестве движущего фактора также следует считать кратковременной.

 

3. Доктор Б.Истлунд.

Доктор Б.Истлунд на момент зарождения проекта был специалистом по физике плазмы с мировым именем, пропагандировавшим свои амбициозные идеи, связанные с воздействием на окружающую среду, в т.ч. связанные с управлением погодой и климатом. Естественно, что он, как и подобает ученому такого размаха, был крайне заинтересован в реализации своих супермасштабных идей, для чего требовалась соответствующая материальная база, финансы и привлечение научного сообщества.

 

Замечание. Несмотря на интерес, проявленный к идеям Истлунда со стороны военного ведомства США, в программу HAARP многие из них, в первую очередь такие фантастические, как создание защитных противоракетных экранов, обнаружение на ракетах и спутниках ядерных зарядов, управление погодой, климатом и другими параметрами окружающей среды, в чистом виде не вошли. Как будет показано ниже, основу программы составили прикладные направления, которые уже были в разработке в США и в других странах, но положительные результаты по которым достигнуты не были, а также чисто исследовательские направления. В дальнейшем в программе HAARP Истлунд активного участия не принимал, и можно констатировать, что он выполнил роль стартового идейного вдохновителя проекта, а также «брэнда» для продвижения программы к стадии финансирования. Тем не менее, доктор Истлунд получил бессмертный титул «отца ХАРПа», а ореол конспирологии вокруг проекта создал ему не меньший ореол таинственности и славы, чем у Николы Теслы.

 

4. Оборонное ведомство США.

Оборонное ведомство США в лице Минстерства обороны, DARPA, ВВС, ВМФ и других структур уже имело в своем активе пакет ионосферных проектов, в т.ч. с использованием комплексов в Платтевилле, Аресибо и Фэрбэнксе (HIPAS). Однако ощутимых результатов они не дали. Кроме того, комплексы США отставали по своим возможностям, прежде всего по эффективной излучаемой мощности, от советского комплекса СУРА и европейского EISCAT, что наносило определенный удар по имиджу как оборонного ведомства, так и самих США.

В этой связи предложения компании ARCO на основе идей доктора Истлунда оказались своего рода спасательным кругом, который мог бы, если бы удалось создать комплекс, существенно превосходящий существовавшие аналоги по мощности и функционалу, как минимум, восстановить реноме оборонного ведомства и поднять престиж американской науки. Именно этот мотив, скорей всего, следует считать основным движущим фактором всей программы HAARP, а отнюдь не погоню за миражами каких-либо сокрушительных систем воооружений. Ведь утверждение, что создание системы ионосферной связи с подлодками или ионосферного противоракетного щита практически невозможно, гораздо весомее, когда вы разработали, построили и использовали для решения этих задач самый совершенный в мире инструмент, а не уступаете в этой части русским или кому-либо еще.

Расчет на то, что при достижении существенного увеличения эффективной излучаемой мощности нагревателя что-то все-таки может получиться, скорей всего был, однако соответствующие направления программы были прописаны как чисто исследовательские, допускающие получение отрицательного результата. Во второй части нашего обзора будет показано, что приемлемых для практики результатов по военно-прикладным направлениям, несмотря на существенный рост эффективной излучаемой мощности, получено так и не было. Подробное обоснование последнего вывода будет дано во второй части настоящего обзора.

Рис.6.3. Побудительные мотивы инициации проекта HAARP

 

Прежде всего необходимо отметить, что в основу комплексов - предшественников HAARP был положен принцип модифицирования ионосферы электромагнитным излучением с частотами, кратными частоте электронно-циклотронного резонанса, и ориентированным вдоль геомагнитных силовых линий, т.е. именно тот принцип, который положен в основу блока «патентов HAARP» (см. приложения A - D: Патенты HAARP US-4686605, US-4712155, US-5038664 и US-4817495). Патенты HAARP лишь конкретизируют численные значения параметров процесса модифицирования, используют данный принцип для решения ряда задач по управлению параметрами и структурой ионосферных областей и происходящими в них процессам, а также привязывают расположение передатчика комплекса к области с доступными ресурсами природного газа, используемого в качестве источника энергии,

Т.о., в своей главной идейной основе - способе разогрева ионосферы HAARP является повторением предшественников и принципиально новых идей не содержит. Что касается идей вторичного порядка, связанных с конкретными алгоритмами и режимами воздействия на ионосферу с целью управления параметрами ее областей и происходящими в них процессами, то оценка их новизны и степени использования требует сопоставительного анализа с методиками экспериментов (см. ниже анализ программной новизны, а также вторую часть настоящего обзора).

 

Для оценки тематической новизны проекта HAARP проведем сопоставление тематики его программы с тематикой исследований, проводившихся на комплексах-предшественниках.

 

1. Генерация КНЧ/СНЧ радиоволн.

Данное направление фактически нацелено на создание ионосферного передатчика для связи с подводными лодками. Оно возникло в 70-е годы задолго до появления программы HAARP в результате открытия эффекта Гетманцева и являлось главным направлением военно-прикладных исследований как в СССР, так и в США. Оно является главным и в программе HAARP, что следует из первой его позиции в списке направлений и присутствия в программе соответствующего специального плана. Причина доминирования данной тематики становится понятной, если учесть, что, несмотря на крайне высокую степень ее актуальности, все предыдущие попытки получить приемлемые для практики результаты окончились неудачно.

Т.о., данное направление является прямым продолжением всей предыдущей мировой пратики, в частности, 20-летней программы HIPAS и, соответственно, не отличается новизной.

 

2. Создание ионосферных линз.

Идея создания ионосферных линз была высказана еще в середине 20 века и была опробована на первом нагревательном комплексе НИРФИ «Ястреб» в Зименках. Однако эксперименты не дали удовлетворительного результата. Тем не менее аналогичная тема была включена в программу HAARP, очевидно, с учетом ее высокой актуальности и в расчете достичь приемлемых результатов за счет более мощного и более совершенного нагревателя.

 

3. Ускорение электронов до высоких энергий.

Ускорение электронов до особо высоких энергий теоретически должно вызывать ряд вторичных явлений, которые могут иметь важное для практических применений значение. Программой HAARP в этой связи рассматриваются генерация оптического и ИК излучения, создание областей повышенной ионизации для управления распространением радиоволн, а также исследование влияния высокоэнергичных электронов на космические объекты.

Направление, связанное с возбуждением в ионосфере оптических и ИК излучений также, как и рассмотренные выше, нельзя отнести к принципиально новым. Соответствующие эксперименты проводились на многих комплексах, в т.ч. первый результат был получен еще в Платтевилле.

Эффект создания ионосферных неоднородностей за счет неравномерной ионизации был открыт еще в прошлом веке в экспериментах на комплексе СУРА, а эффект ионосферного радиозеркала наблюдался еще в Платтевилле, когда во время облучения ионосферы неожиданно начинали прослушиваться дальние УКВ-радиостанции диапазона 50 МГц. В дальнейшем создание областей повышенной ионизации входило в программы исследований на многих комплексах - предшественниках HAARP. Основная цель при этом преследовалась та же - создание всевозможных ионосферных зеркал, глобальных волноводов и пр. для управления распространением радиоволн декаметрового диапазона. В этой связи и данное направление также нельзя отнести к принципиально новым.

Единственным направлением из данного блока, связанного с ускорением электронов, является исследование влияния высокоэнергичных электронов на космические объекты. Оно уже прямо относится к военно-прикладному аспекту, связанному с созданием т.н. плазмоидов - облаков релятивистских электронов, которые могут активно воздействовать на средства доставки ядерного оружия с целью их обнаружения и вывода из строя (см. патенты HAARP US-5038664 и US-4817495). Однако в программе эта тематика прописана всего лишь как исследовательская для оценки возможной практической применимости идеи с плазмоидами в будущем.

 

4. Создание областей ионизации вдоль геомагнитных силовых линий.

Данное направление также, как и предыдущее, связано с созданием областей ионизации электронами высоких энергий, однако оно относится к более специфической тематике - созданию протяженных, масштабных областей ионизации, вытянутых вдоль геомагнитных силовых линий. Такие области могут образовываться спонтанно естественным способом и вызывать сцинтилляции (мерцание) в каналах спутниковой связи. Технология создания таких областей могла бы стать инструментом исследования указанных сцинтилляций и разработки мероприятий по уменьшению их влияния на каналы спутниковой связи.

С другой стороны, такие протяженные в глобальном масштабе области ионизации могут образовывать глобальные волноводы для распространения радиоволн и искусственное их создание могло бы решить задачу сверхдальней радиосвязи и радиообнаружения.

Технология создания таких областей описана в базовом патенте HAARP US-4686605. По предварительным оценкам, в «дохарповскую» эпоху это направление не исследовалось и соответствующие технологии не применялись. Для окончательного вывода требуется детальный анализ проводившихся экспериментов, что будет сделано во второй части настоящего обзора.

 

5. Наклонный ВЧ нагрев ионосферы

Наклонный ВЧ нагрев использовался задолго до проекта HAARP, начиная с комплекса СУРА. В программу HAARP данное направление включено лишь в качестве обоснования его требуемых технических характеристик с целью расширения радиуса действия.

 

6. Генерация слоев ионизации на высотах ниже 90 км.

Официально данное направление связано с созданием ионосферных зеркал на высотах, где концентрация электронов очень мала и для разогрева требуются высокие частоты, далеко выходящие за границы диапазона частот HAARP. Суть технологии такого нагрева в программе не раскрывается, но при этом упоминается, что она не имеет отношения к технологиям уже действующих проектов с разогревом на частотах выше 400 мгц. Однако можно предположить, что имелась в виду в т.ч. и технология разогрева на низких высотах по патенту HAARP US-4712155, основанная на повышении напряженности геомагнитного поля с помощью мощного наземного генератора. Направление, безусловно, является авангардным и, возможно, связано, в т.ч. с идеями Ислунда по управлению отмосферными процессами. Однако наличие на комплексе HAARP такого генератора магнитного поля не прослеживается. Более детальная оценка данной тематики будет дана во второй части настоящего обзора.

 

Кроме указанных направлений программа HAARP предусматривала также стандартные геофизические исследования ионосферы в чисто научных целях.

Рис.6.4. Программная новизна проекта HAARP

 

 

 

 

С точки зрения технической новизны комплекса определяющими являются два основных фактора его нагревателя:

• архитектура системы антенна-передатчик;
• конструкция излучатей;

Архитектура системы антенна-передатчик.

 

Комплекс HAARP и почти все его предшественники (за исключением комплекса НИИР, о технической стороне которого мало что неизвестно, и комплекса в Аресибо 1-го этапа) построены по однотипной структурной схеме, которая включает фазированную антенную решетку, образованную излучателями (кросс-диполями, кроме комплекса в Аресибо, где в модификации 2-го этапа использовались кросс-яги), запитываемую от одного или группы передатчиков. Отличия заключаются в геометрии антенной решетки и числе ее элементов, конструкции и параметрах излучателей, количестве и мощности передатчиков и схеме их соединения с излучателями решетки, в способе и возможностях управления параметрами излучения, а также в наличии у комплекса режима работы на прием.

Первые советские комплексы имели простейшую архитектуру: прямоугольная антенная решетка 4х6 или 4х5 (Зименки, Мончегорск, Гиссар) из широкополосных кросс-диполей, питаемая от одного передатчика мощностью 100 - 150 кВт. За счет сдвига фаз питающих напряжений кросс-диполей с помощью фидерной системы обеспечивалась правая и левая круговая поляризация излучения. Отклонение диаграммы излучения от вертикали и управление сканированием при такой архитектуре было практически нереализуемо. Также в такой архитектуре невозможен и мультичастотный режим излучения.

Указанные недостатки были преодолены в комплексе СУРА, в котором антенная решетка состоит из трех секций 12х4, запитываемых от отдельных передатчиков мощностью по 250 кВт. Путем регулирования сдвига фаз между напряжениями питания секций в такой архитектуре достигается возможность отклонения луча от вертикали, но только в одном направлении. Сдвиг фаз при этом обеспечивается механической дискретной коммутацией фазосдвигающих цепей, вследствие чего отклонение лепестка диаграммы осуществляется с дискретом 4° и с большим временем перекладки.

В комплексе EISCAT использована более прогрессивная архитектура, в которой каждый ряд излучателей питается от отдельного передатчика, что позволяет обеспечить более широкие возможности по управлению диаграммой излучения антенны путем управления мощностью и фазой выходных сигналов каждого из них. Такая же архитектура была использована в Аресибо на 2-м этапе. Однако и данное решение не идеально, т.к. обеспечивает возможность управления диаграммой за счет параметров выходного сигнала передатчиков только в одной плоскости и для изменения угла в других плоскостях все равно требуются управляемые фазосдвигающие элементы в фидерной системе. В этом смысле самое прогрессивное решение использовано в комплексе SPEAR, где каждый диполь, образующий каждый кросс-диполь, запитывается от отдельного передатчика. Подобное решение обеспечивает максимальную гибкость в управлении не только углом отклонения диаграммы излучения, но и ее формой, а также поляризацией. Кроме того, такая архитектура позволяет снизить мощность отдельных передатчиков и тем самым упростить их реализацию и увеличить мощность за счет количественного их наращивания.

Рис.6.5. Архитектурные решения HAARP и его предшественников

 

Индивидуальная запитка каждого излучателя от отдельного передатчика использовалась также в комплексах в Платтевиллле и HIPAS, однако с решетками не с декартовой, а с круговой системой координат (N кросс-диполей, расположенных по окружности, с N+1-ым кросс-диполем в центре). Такая решетка хотя и упрощает управление диаграммой за счет простого включения-выключения передатчиков и инвертирования фаз на 180° простой переполюсковкой фидеров, имеет ряд ограничений, а ее однократное тиражирование объясняется лишь перебазирование первого американского комплекса из Платтевилля в Фэрбэнкс. Более такая архитектура нигде не использовалась.

Комплекс HAARP имеет прямоугольную антенную решетку 12Х15, образованную кросс-диполями, при этом каждый диполь каждого кросс-диполя запитывается от отдельного передатчика (см. Радиопередающая ячейка HAARP и Антенная решетка HAARP и ее возможности). Такое решение соответствует архитектуре нагревателя комплекса SPEAR, из чего можно сделать вывод, что архитектура HAARP является наиболее прогрессивной, но принципиальной новизной при этом не обладает.

 

Конструкция излучателей

 

Задачей излучателя является преобразование электрической энергии передатчика в электромагнитное излучение с заданной поляризацией в заданном частотном диапазоне. Для разогрева ионосферы на принципе электронно-циклотронного резонанса необходимо излучение с круговой поляризацией. Поэтому все излучатели как самого HAARP, так и его предшественников, представляют (представляли) собой пару излучателей с линейной поляризацией, расположенных под углом 90°.

В первых комплексах в качестве излучателей решетки использовались кросс-диполи, в большинстве случаев выполненные из проволочных элементов, образующих объемные или линейные конструкции с большой площадью электрической поверхности, как правило, с конусо- или ромбовидной геометрией. Такое решение обеспечивало ширину полосы пропускания до октавы, но с существенным ростом потерь на краях диапазона. Кроме того, проволочные конструкции из большого числа проводов требовали сложной системы большого числа растяжек и опорных элементов, что, кроме всего прочего, усложняло конструкцию и снижало ветроустойчивость. Поэтому, например, в Платтевилле в низкочастотной антенной решетки были использованы петлевые кросс-вибраторы из труб, а в комплексе HIPAS вообще отказались от широкополосности, ограничившись двумя фиксированными частотами и двухчастотными кросс-диполями, ВЧ-вибраторы которых также были изготовлены из труб.

Для дальнейшего расширения диапазона частот в комплексе EISCAT предусмотрены отдельные решетки с широкополосными кросс-диполямии на НЧ и ВЧ диапазоны, однако такое решение яляется громоздким. Наиболее передовое решение было использовано в Аресибо (на втором этапе), в котором излучатели представляли собой рупорные антенны, образованные 4-мя взаимно перпендикулярными логопериодическими антеннами яги. Это обеспечило ширину полосы пропускания от 3 до 12 МГц при коэффициенте усиления 23 dBi и ширине лепестка 5-10° для решетки 8x4. Однако конструкция получилась достаточно сложной и хлипкой и рухнула под ураганом, после чего не восстанавливалась.

Рис.6.6. Варианты излучателей HAARP и его предшественников

 

Излучателями HAARP являются два кросс-диполя на НЧ и ВЧ диапазоны, размещенные на одной мачте, при этом нужный кросс-диполь подключается к выходам своих передатчиков с помощью электромеханической коммутации. Такое решение принципиально отличает их от излучателей всех предшественников HAARP и позволяет расширить частотный диапазон без дополнительных антенных решеток и без существенного усложнения конструкции при минимальном числе растяжек и максимальной устойчивости к атмосферным нагрузкам. Геометрия и размеры кросс-диполей оптимизированы с целью достижения оптимальных частотных характеристик и защищены патентом США (подробнее см. Радиопередающая ячейка HAARP).

 

Технический уровень изделия определяется новизной и эффективностью использованных технических решений и значениями важнейших эксплуатационных параметров. В части технических решений выше было установлено, что по архитектуре передающего комплекса HAARP на момент своего создания не уступал самому передовому образцу - комплексу SPEAR, а по совокупным конструктивным характеристикам излучателей превосходил все предшествующие образцы. В то же время HAARP уступал комплексам SPEAR и СУРА в части возможности использования передающей антенны в режиме приема. Накладывает ли это отставание какие-либо ограничения на эксперименты будет выяснено во второй части настоящего обзора.

Главным побудительным фактором инициации проекта HAARP, как было показано выше, явилось отставание комплексов США по мирового уровня по эффективной излучаемоц мощности. Именно этот папараметр является главным эксплуатационным показателем. Он является производным от суммарной мощности передатчиков комплекса им коэффициента усиления антенной решетки, с которым прямо связан угол раскрытия диаграммы.

Важнейшими параметрами нагревателей являются также частотный дианазон излучения, за который борются всеми возможными способами, а также максимальный угол отклонения излучения от вертикали при сканировании. Последний параметр прямо связан с одним из направлений исследований по программе HAARP - наклонным ВЧ нагревом для расширения радиуса действия комплекса.

Произведем сравнение нагревателя HAARP по этим показателям с его оcновными конкурентами, находящимися в эксплуатации - нагревателями комплексов СУРА и EISCAT, а также с его архитектурным прототипом - нагревателем комплекса SPEAR.

 

N	ПАРАМЕТР	СУРА	EISCAT		SPEAR	HAARP
1	Антенная решетка	12х12	6х6	12х12	6х4	12х15	12x15
2	Частотный диапазон, МГц	4,4-9,0	3,8-5,7	5,3-8,0	4,4-5,8	2,8-7,6	7,6-10
3	Ку антенны, dBi	24-28	от 23	до 30	22	от 20	до 30
4	Угол раскрыва диаграммы	5-10°	10-14°	5-7°	21х14°	20х16°	5,7х4,5°
5	Угол сканирования	40°	30°	30°	20°	30°	15°
6	Передатчики, тип	ламп.	ламп.		п/п	ламп.
	- число и мощность, кВт	3х250	12x100		48х4	360х10
	- суммарная мощность, МВт	0,75	1,2		0,2	3,6
7	ERP, max, MВт	400	300	1200	30	360	3600

 

Из сопоставительной таблицы видно следующее:

 

1. Комплекс HAARP обеспечил достижение главной поставленной цели - существенного повышения эффективной излучаемой мощности по сравнению с конкурирующим лидером (EISCAT), как минимум, в три раза. Однако данный впечатляющий результат достигнут на верхней границе диапазона, которая, к тому же, превышает верхнюю границу диапазона EISCAT. На нижней же границе диапазона, которая более важна для разогрева, т.к. ближе к частоте электронно-циклотронного резонанса, преимущество не столь внушительнo, поскольку имеет место рост ERP не в разы, а на десятки процентов.

 

2. Комплекс HAARP имеет более широкий частотный диапазон и в низкочастотной части позволяет разогревать ионосферу на более низкой гармонике (на второй) электронно-циклотронного резонанса, что немаловажно. Однако следует отметить, что первый в мире и в СССР комплекс НИИР в Лесном еще в 60-е годы грел ионосферу на частоте 1,35 МГц, т.е. непосредственно на частоте электронно-циклотронного резонанса, и в этом смысле HAARP не достиг максимального показателя технического уровня. Является ли разогрев на более низких гармониках резонанса преимуществом, будет проанализировано во второй части настоящего обзора.

 

3. Повышение эфективной излучаемой мощности HAARP достигнуто почти целиком за счет количественного фактора - увеличения сумммарной мощности передатчиков (в 3 раза по сравнению с EISCAT). Заметного улучшения параметров антенны - коэффициента усиления и угла раскрытия диаграммы - практически нет, хотя число элементов антенной решетки увеличилось на 25% по сравнению с ближайшими конкурентами EISCAT и СУРА. Это понятно, если учесть, что для повышения коэффициента усиления на 3 dBi (в 2 раза) надо, как минимум, удвоить количество излучателей.

 

4. Максимальный диапазон сканирования от вертикали остался на уровне параметров EISCAT и не дотягивает до показателя комплекса СУРА, несмотря на более совершенную архитектуру. Однако, в отличие от данных комплексов, HAARP обеспечивает возможность сканирования во всех направлениях. Связь диапазона сканирования с радиусом действия нагревателя будет рассмотрена в части второй настоящего обзора.

 

5. Ячеистая архитектура HAARP, аналогичная архитектуре SPEAR, безусловно, является его существенным преимуществом перед ближайшими конкурентами, т.к. резко расширяет возможности по управлению формой и направлением диаграммы излучения (подробнее см. Антенная решетка HAARP и ее возможности).

 

Т.о., в рамках программы HAARP был создан комплекс, по ряду параметров, в первую очередь по эффективной излучаемой мощности, превосходящий мировой уровень, и на сегодняшний день он является самым совершенным инструментом активного исследования ионосферы. Однако его создание мало продвинуло актуальные военно-прикладные проекты с использованием ионосферы, не говоря уже о реализации фантастических идей доктора Истлунда. Более подробно о достигнутых с помощью комплекса HAARP результатах см. во второй части настоящего обзора.

Рис.6.7. Преимущества HAARP перед предшественниками

* * * * * * * * *

 

 

Опубликовано 17.03.2019 Последнее изменение - нет

© Janto 2019 Все права защищены