СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ШАРОВЫХ МОЛНИЙ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

1. Способ получения шаровой молнии, включающий накопление электрической энергии в накопителе и осуществление электрического разряда между электродами в газовой среде, отличающийся тем, что импульсный сильноточный электрический разряд производят в ограниченной боковыми стенками и днищем с одного торца и открытой с другого торца полости разрядной камеры и получают плазму, заряженные частицы которой под действием появляющейся в разряде коротковолновой поперечной электромагнитной волны и градиента давления в виде импульсной плазменной струи направляют в примыкающую к открытой части разрядной камеры область формирования шаровой молнии, во время движения частиц в которой под действием сил, обусловленных скрещенными электромагнитными полями волны, создают шаровую молнию в процессе одновременной генерации равных по абсолютной величине заряда ее вращающихся структурных элементов: сферического ядра с избыточным отрицательным зарядом и окружающей его наружной сферической оболочки с избыточным положительным зарядом в результате разделения ионов и электронов плазменной струи в пространстве из-за смещения ионов относительно электронов в направлении, которое перпендикулярно к волновому вектору, примерно совпадающему с осью камеры под действием силы, обусловленной напряженностью электрического поля волны и в результате получения заряженными частицами вращательного момента под действием силы Лоренца, обусловленной движением заряженных частиц под ненулевым углом к вектору индукции магнитного поля волны, причем расстояние между элементами шаровой молнии должно превышать дебаевскую длину экранирования, время генерации элементов должно превышать время максвелловской релаксации пространственного заряда, а электрический ток в разряде и величины напряженности электрического и индукции магнитного полей в поперечной электромагнитной волне, должны быть достаточными для того, чтобы ядро и наружная сферическая оболочка получили скорость вращения, при которой равнодействующая всех сил в радиальном направлении шаровой молнии была равна нулю.
2. Способ получения шаровых молний по п. 1, отличающийся тем, что в полостях нескольких ограниченных днищем и боковыми стенками разрядных камер одновременно производят импульсные сильноточные электрические разряды, в которых получают плазму, заряженные частицы которой в виде сходящихся плазменных струй направляют в область формирования шаровой молнии, в которой создают шаровую молнию как с помощью получаемых в разрядах заряженных частиц и сил, обусловленных напряженностью и индукцией появляющихся в разрядах когерентных поперечных электромагнитных волн, так и с помощью сил, обусловленных скрещенными электрическим и магнитным полями результирующей поперечной электромагнитной волны, полученной в результате интерференции когерентных электромагнитных волн, причем разряды осуществляют таким образом, чтобы имел место эффект усиления волн, а потоки заряженных частиц и волновые векторы поперечных электромагнитных волн были направлены в область формирования шаровой молнии.
3. Способ получения шаровых молний по п. 1 или 2, отличающийся тем, что шаровую молнию создают с помощью сил, обусловленных скрещенными электрическими и магнитными полями одной или результирующей полей нескольких когерентных поперечных электромагнитных волн в предварительно полученной в области формирования плазме, которую получают любым из известных методов.
4. Устройство для осуществления способа получения шаровых молний по любому из пп. 1-3, содержащее соединенные в электротехническую цепь элементы: высоковольтный трансформатор, выпрямитель, накопитель электрической энергии, блок управления зарядкой накопителя, блок коммутации и инициирования разряда, контакты и электроды, отличающееся тем, что содержит одну или несколько заполненных газом разрядных камер, каждая из которых состоит по крайней мере из двух электродов и корпуса, внутри которого имеется полость ограниченная боковыми стенками и днищем с одного торца и открытая для выхода заряженных частиц под действием электромагнитной волны с другого торца, внутри которой ближе к днищу оппозитно расположены два электрода таким образом, чтобы межэлектродный зазор был перпендикулярным к оси разрядной камеры, а эмитирующие поверхности электродов, между которыми происходит электрический разряд, были расположены параллельно оси камеры и по возможности заподлицо с ее внутренней поверхностью изготовленной из диэлектрического материала, причем при использовании нескольких двухэлектродных разрядных камер они ориентируются одна относительно другой таким образом, чтобы в области формирования шаровой молнии происходил процесс усиления результирующей электромагнитной волны.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что содержит заполненную газом реакционную камеру-резонатор, центральная часть которой является областью формирования шаровой молнии, а разрядные камеры устанавливаются радиально или тангенциально в плоскости, которая перпендикулярна к оси камеры-резонатора или в торцевой части параллельно оси камеры-резонатора.
6. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что содержит модуль для предварительного получения плазмы в области формирования шаровой молнии.
7. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что электроды разрядной камеры выполнены в виде стержней, которые размещаются на внутренней боковой поверхности разрядной камеры и рупора, а их подключение к источникам высокого напряжения осуществляется со стороны, которая наиболее удалена от области инициирования электрического разряда.
8. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что разрядная камера выполняется из двух соосно установленных электродов цилиндрической или конической формы или их сочетания, которые разделены в радиальном направлении днищем из диэлектрика с одной стороны, причем электроды скомпонованы таким образом, чтобы межэлектродный зазор увеличивался по направлению к открытой для выхода частиц и излучения части разрядной камеры.
9. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что внутри разрядной камеры в области днища расположен отражатель электромагнитного излучения.
10. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что разрядная камера состоит из корпуса с установленным в центре общим заземленным электродом и некоторого количества образующих каскад высоковольтных электродов, расположенных по окружности вокруг общего заземленного электрода, причем каждый высоковольтный электрод в паре с заземленным электродом ориентируются относительно оси их общего корпуса таким образом, чтобы в области формирования шаровой молнии происходило усиление результирующей электромагнитной волны.
11. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что разрядная камера содержит более чем один каскад, причем каскады устанавливаются концентрически под углом к оси камеры таким образом, чтобы расстояние между общим заземленным электродом и высоковольтными электродами каждого последующего после ближайшего к заземленному электроду каскада, увеличивалось по мере удаления от общего заземленного электрода.
12. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что разрядная камера имеет расширяющийся рупор, который пристыкован к открытой части разрядной камеры или изготовлен как одно целое вместе с ней, причем рупор может частично или полностью охватывать область формирования шаровой молнии, и выполнен предпочтительно из диэлектрического материала.
13. Устройство по п. 4 или п. 5, отличающееся тем, что инициирование электрического разряда между электродами разрядной камеры осуществляется в результате самопробоя или в результате коммутации электрической цепи с помощью игнитронов или тиристоров при достижении между электродами напряжения, величина которого достаточна для электрического пробоя.
14. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что инициирование электрического разряда в разрядной камере осуществляется в результате искажения напряженности электрического поля между электродами с помощью пускового электрода или с помощью плазменных струй, создаваемых плазменной пушкой, которая установлена внутри заземленного электрода при подаче импульса высокого напряжения от блока запуска к пусковому электроду пушки, который электрически изолирован от заземленного электрода с помощью изолятора.
15. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что на разрядные камеры и на область формирования шаровой молнии наложено магнитное поле.
16. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что в реакционной камере-резонаторе, в разрядных камерах, рупоре и в электродах выполнены отверстия для подачи газа в область формирования шаровой молнии или жидкости для охлаждения элементов конструкции.
17. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что электроды разрядной камеры предпочтительно содержат графит, латунь, медь, бериллий или их возможные соединения.