Электромагнитная пушка для вывода из строя электроники

Электромагнитная пушка для вывода из строя электроники

Американцы завершили разработку импульсного электромагнитного оружия

Исследовательская лаборатория ВВС США совместно с американским авиастроительным концерном Boeing завершила разработку импульсного электромагнитного оружия CHAMP. Оно предназначено для высокоточного выведения из строя электроники противника. Со временем оружие будет использоваться наравне со стандартными системами радиоэлектронной борьбы, которые способны на некоторое время заглушить, но не испортить электронные приборы. До сих пор военные располагали лишь сложными и дорогостоящими мобильными установками электромагнитного излучения, предназначенными для обороны объектов от высокоточного оружия на дальности до 15 километров. Оружия же, позволявшего точечно выводить из строя электронику до сих пор не существовало.

США занялись разработкой электромагнитного оружия в 1950-х годах. После одного из испытаний атомной бомбы в воздухе над Тихим океаном было зафиксировано серьезное нарушение электроснабжения на Гавайях в нескольких сотнях километров от места взрыва. Кроме того, были выявлены и сильные помехи в радиоэфире от места подрыва бомбы до Австралии. Тогда-то исследователи и обнаружили, что электромагнитное излучение можно использовать для подавления электронных систем противника. Некоторое время проводились исследования возможности использования атомного оружия в качестве электромагнитного, однако от этой идеи вскоре отказались из-за его малой точности и множества побочных эффектов, включая радиоактивное заражение.

В ходе множества исследований в 1950-1960-х годах ученые предложили вариант бомбы, в конструкции которой использовались несколько магнитов и обычное взрывчатое вещество. В них внутри сборок из постоянных магнитов находится взрывчатое вещество, в центре которого как правило располагается монокристалл йодида цезия. Магнитное поле всей сборки концентрируется на этом монокристалле. При подрыве взрывчатого вещества происходит быстрое и сильное сжатие монокристалла и деформация магнитного поля внутри него. Это приводит к возникновению импульсного радиочастотного электромагнитного излучения длительностью несколько наносекунд и частотой от нескольких сотен мегагерц до сотен гигагерц. Носителем такого электромагнитного оружия могут быть ракеты или артиллерийские снаряды.

Бомбы, построенные по такому принципу, выводят электронное оборудование за счет электрической наводки, по мощности воздействия сравнимой с ударом молнии. Подобные системы в начале 1970-х годов были приняты на вооружение США и СССР. Оба участника холодной войны планировали использовать электромагнитные бомбы для вывода из строя стратегических командных пунктов, систем связи и вычислительной техники. В настоящее время электромагнитное оружие, предназначенное для поражения электроники, делится на два вида — низкочастотное и высокочастотное. Первое призвано вызывать перегрузку в линиях электропередачи, а второе воздействуют непосредственно на электронные системы противника.

В конце 1990-х — начале 2000-х годов в России велись работы по созданию мобильной электромагнитной излучающей установки «Ранец-Е», призванной защищать подвижные радиолокационные пункты от высокоточного оружия. Такая установка, впервые представленная в октябре 2001 года, состоит из антенны, высокомощного генератора, системы управления и измерительной установки. «Ранец-Е» способен генерировать импульсы в сантиметровом диапазоне волн (от трех до 30 гигагерц) длительностью 20 наносекунд. Мощность излучения при этом составляет около 500 мегаватт. Излучатель может вывести из строя электронику самолета на дальности до 15 километров и создать серьезные помехи в эфире на расстоянии до 40 километров. Поражение объектов осуществляется расходящимся лучом с углом раствора в 60 градусов.

В 2010 году ВВС США совместно с Армией и Морской пехотой проводили тендер на разработку и поставку импульсной электромагнитной пушки, которая бы позволяла останавливать наземную технику. В конкурсе приняла участие компания Eureka Aerospace, создававшая такое устройство с 2001 года. Пушка, разработанная этой компанией, способна выключать или «выжигать» электронные устройства на дальности до 200 метров. Масса электромагнитной пушки составляет 23 килограмма; она может быть установлена где угодно — на вертолете, автомобиле или фонарном столбе. Масса первого прототипа пушки составляла около ста килограммов, а дальность ее действия не превышала 15 метров. В основе пушки используется магнетрон, генерирующий высокочастотное излучение короткими импульсами.

Читайте также:  Мясное производство в россии

В настоящее время электромагнитные пушки применяются американскими военными для охраны въездов на военные базы. В 2013 году британская компания E2V представила рабочий прототип электромагнитной «глушилки» RF Safe-Stop, созданный для дорожной полиции. Масса этой установки составляет 350 килограммов, она умещается в кузове пикапа и способна останавливать автомобили на расстоянии до 50 метров. Особенностью пушки является щадящий режим работы, который лишь вносит помехи в работу электронных систем машины, а не «поджаривает» ее микросхемы. Такой режим был разработан E2V специально, чтобы не причинять необратимого вреда чужому, возможно угнанному, имуществу.

В 2010-х годах предприятия российского концерна «Ростех» занялись разработкой импульсного электромагнитного оружия «Алабуга», которое предполагается размещать на ракетах. Оно представляет собой электромагнитный генератор, включающийся на высоте 200-300 метров над позициями противника и поражающий всю электронику в радиусе 3,5 километров. Сам по себе излучатель имеет большие габариты и массу, из-за чего его можно устанавливать только на крупные ракеты. В свою очередь увеличение размера носителя повышает шансы системы противовоздушной противника на его обнаружение и уничтожение. В 2013 году сообщалось, что «Алабуга» уже прошла испытания и специалисты проводят ее доработку. Проект засекречен, поэтому подробной информации о нем практически нет.

Система подвеса крылатых ракет AGM-86 на бомбардировщик B-52

Фотография: Wikimedia Commons

Между тем, в США завершилась разработка импульсного электромагнитного оружия CHAMP, предназначенного для высокоточного выведения электроники противника из строя. В этом проекте, контролируемом Исследовательской лабораторией ВВС США, приняли участие американские концерн Boeing и компании Raytheon и Lockheed Martin. Первый создавал само оружие, а второй — занимался поставкой комплектующих и необходимых узлов. Lockheed Martin же предложила военным носитель для электромагнитного оружия — крылатую ракету AGM-158 JASSM-ER класса «воздух-поверхность». Разработка CHAMP велась со второй половины 2000-х годов, а его успешные испытания на крылатой ракете AGM-86 состоялись в 2012 году.

Оружие представляет собой мощный магнетрон, излучающий микроволны. По силе воздействия на электронику он сопоставим с атмосферным атомным взрывом, однако, в отличие от последнего, способен выводить электронику из строя локально. В частности, импульсное электромагнитное оружие, разработанное AFRL, можно будет использовать для обесточивания конкретного здания в застроенном районе города. Во время испытаний установка CHAMP, пролетев над одним из целевых зданий, не только обесточила его, но и «поджарила» несколько десятков компьютеров, расположенных в одной из комнат дома. В целом же за один полет были прицельно обесточены семь домов. Другие подробности о CHAMP пока неизвестны.

Согласно требованию Конгресса США, ВВС должны принять новое электромагнитное оружие на вооружение до конца 2016 года. Крылатые ракеты JASSM-ER входят в состав вооружения бомбардировщиков B-52 Stratofortress и B-2 Spirit, истребителей F-16 Fighting Falcon, F/A-18E/F Super Hornet, F-15 Strike Eagle и F-35 Lightning II. Они способны развивать скорость до тысячи километров в час и поражать объекты противника на удалении до 980 километров от точки запуска. Ракеты, сконструированные с применением технологий малозаметности, оснащены инерциальной системой наведения, в которой используются данные GPS, информация от инфракрасной головки самоноведения и показания рельефометрии.

В целом, несмотря на существование уже нескольких типов электромагнитного оружия, военные его практически не используют. Не исключено, что одной из причин такого положения вещей является слабая проработка сценариев, в которых оно могло бы пригодится. Ранее американские военные говорили, что преимуществом электромагнитных излучающих установок перед системами радиоэлектронной борьбы является перманентное уничтожение электроники противника. Правда, в этом случае, получить важную информацию с электронных систем хранения уже вряд ли получится.

Следует отметить, что электромагнитное оружие может оказаться не таким эффективным, ведь существуют способы экранирования важных электронных компонентов в различных приборах. Вероятно по этой причине массовое применение электромагнитного оружия всерьез рассматривается пока только дорожной полицией, которой иногда приходится силой останавливать нарушителей.

Читайте также:  Как пересадить большую пальму

Известно, что мощные электромагнитные воздействия представляют опасность для радиоэлектронной аппаратуры. Чем сложнее оборудование, тем выше вероятность возникновения в нем функциональных нарушений.

Когда амплитуды токовых импульсов, наведенные внешним излучением в замкнутых контурах аппаратуры, достигают сотен ампер, происходит пробой и разрушение полупроводниковых элементов, выгорание схем, а в некоторых случаях подрыв боевой части (БЧ) боеприпаса (БП). Даже в хорошо экранированном изделии каждый проводник, который ведет внутрь блока, подобен антенне и может стать источником поражения аппаратуры.

Несмотря на то что стальные корпуса современной бронетехники, казалось бы, достаточно хорошо защищают приборное оборудование от внешних электромагнитных воздействий, все равно могут быть поражены отдельные системы боевой бронированной машины (ББМ), которые по своему функциональному назначению высокочувствительны к таким воздействиям, кроме того, из защита проблематична в принципе.

В зависимости от уровня электромагнитного воздействия в ББМ может быть нарушена работа систем связи, аппаратуры "свой -чужой", телевизионных и оптико-электронных приборов наблюдения, приборов химической и радиационной разведки, сенсоров систем защиты, затворов противоатомной защиты, приводов выносного вооружения, датчика ветра, электрооборудования двигателя и фильтровентиляционной установки и др.

  • расширение круга решаемых задач, в том числе выведение из строя радиоэлектронных средств (РЭС), не излучающих в пространство, а также электронных компонентов и узлов, входящих в различные системы управления;
  • эффективное воздействие на РЭС, обладающие высокой помехозащищенностью;
  • снижение в ряде случаев требований к качеству необходимой развединформации (по местоположению, частотному диапозону, параметрам сигналов);
  • отсутствие разрушительных последствий для окружающей среды и сохранение жизни личного состава.

На основе анализа открытых сведений можно сделать вывод, что существуют два главных направления создания средств функционального поражения:

одно — на основе генераторов излучения, аналогичного ЭМИ, возникающему при ядерном взрыве;

второе — на основе релятивистских генераторов сверхвысокочастотного излучения.

Перед средствами функционального поражения стоит общая задача вывести из строя РЭС ББМ, но существенно различаются структуры формируемых полей и механизмы действия последних на поражаемые объекты.

С точки зрения структуры полей, указанные различия в первую очередь обусловлены их спектральными характеристиками: одиночный ЭМИ не имеет высокочастотного заполнения, его спектр в основном сосредоточен в области достаточно низких частот 1 — 100 МГц. Направленная канализация низкочастотного ЭМИ на объект поражения в пространстве проблематична, а для сверхвысокоточных излучений такая канализация реализуется как обычными антенными системами (рупорной, зеркальной, фазированной антенной решеткой), так и радиопрозрачными линзами.

Кроме того, поражающее действие низкочастотного ЭМИ на объекты связано главным образом с проникновением полей через технологические отверстия и щели в корпусах аппаратуры, а также с наводками, возникающими на корпусах, проводах и разъемах.


Первое направление.

Можно выделить основные пути разработки таких изделий:

Генераторы со сжатием потока при помощи взрывчатки (explosively pumped Flux Compression Generators), или FC-генераторы — устройства одноразового действия, работающие на химических ВВ. Основу наиболее проработанного коасксиального генератора ЭМИ составляет медная труба, заполненная однородным высокоэнергетическим ВВ. Она представляет собой якорь, вокруг которого с зазором установлен статор — секционированная низко-омная обмотка, которая, в свою очередь, смонтирована в прочной трубе из диэлектрика, часто из стеклокомпозита. Стартовый токовый импульс обеспечивается конденсаторным блоком либо FC-генератором малой мощности. ВВ инициируется в момент, когда стартовый ток достигает пикового значения, причем взрыватель размещен так, что фронт инициирования распространяется по ВВ вдоль трубы-якоря, деформируя его конус.

Там, где якорь доходит до статора, происходит короткое замыкание между полюсами статорной обмотки. Распространяющееся вдоль трубы короткое замыкание создает эффект сжатия магнитного поля: генератор производит импульс нарастающего тока, пиковое значение которого достигается перед окончательным разрушением конструкции. Время нарастания тока составляет сотни микросекунд при пиковых токах замыкания в десятки мегаампер и пиковой мощности поля в десятки МВт. Еще в 1970-е годы в Лос-Аламосской национальной лаборатории был достигнут коэффициент усиления FC-генератора (отношение выходного тока к стартовому) равный 60, что обеспечивало создание многокаскадного сверхмощного устройства. Проблема его компановки в БП упрощается коаксиальной конструкцией.

Читайте также:  Какой потолок лучше сделать на кухне отзывы

Хотя сами FC-генераторы являются потенциальной технологической базой для генерации мощных электрических импульсов, их выходная частота, вследствие физики процесса, не превышает 1 МГц. При таких частотах многие цели будет трудно атаковать даже с с очень высокими уровнями энергии, более того, фокусировка энергии от таких устройств будет проблематичной.

Eureka Aerospace уже вовсю испытывает рабочий прототип пушки HPEMS (High Power Electromagnetic System, «Электромагнитная система высокой мощности»). Устройство имеет габариты 150x90x30 см и весит 90 кг — в карман такую штуку не положишь, зато ее можно легко установить на крыше автомобиля (милицейской легковушки, например) или, скажем, на танковой броне.

Пушка «стреляет» направленным пучком микроволнового излучения — подобного тому, что используется в микроволновых печках, но обладающего несколько иной частотой (излучатели бытовых печей обычно функционируют на частоте в 2,45 ГГц, а излучатель пушки — на частоте в 300 МГц). Устройство посылает в сторону цели узкий волновой пучок, сфокусированный направленной антенной. Разрушительный электромагнитный импульс продолжительностью всего в 50 наносекунд проникает в бортовую электросеть автомобиля через уязвимые точки. К их числу относятся нити накаливания ламп, крепежные гайки и болты, контактирующие с металлом кузова, а также антенна ботового радиоприемника. Количество и качество подобных «точек доступа» является одним из главных параметров, определяющих разрушительный потенциал выстрела. Дело в том, что краска, который покрыты современные автомобили, почти не проводит электрический ток и в данном случае начинает играть роль волнового экрана.

Тем не менее, в абсолютном большинстве случаев проникающая способность импульса оказывается вполне достаточной для того, чтобы уничтожить всю бортовую электронику, перегрузить провода и вызвать разнообразные повреждения электрических цепей. В итоге пушка оказывается способна остановить не только инжекторные, но и карбюраторные двигатели, не использующие сложную электронику и обладающие чисто электрической схемой зажигания. Со старыми механическими дизелями электромагнитный импульс сделать ничего не сможет, однако выход из строя бортовой сети машины все равно может оказаться весьма серьезным препятствием для дальнейшего движения, тем более что работу современных дизелей все-таки контролирует куча электронных устройств.

В ходе испытаний текущий прототип микроволновой пушки, установленный на крыше легкового автомобиля, продемонстрировал способность «выключать» другие машины на дистанции до 15 м (интересно, сколько при этом было загублено автомобилей!). В течение ближайших 2 лет компания намерена увеличить дальность действия своей пушки до 180 м.

Разработка предназначена, в первую очередь, для американских военных, несущих ощутимые потери от атак автомобилей, начиненных взрывчаткой. Говорит Джеймс Татойан (James Tatoian), глава компании Eureka Aerospace: «Идея весьма проста: когда автомобиль приближается на определенную дистанцию к охраняемому объекту, вы предупреждаете его о недопустимости дальнейшего движения. Если он не подчиняется, вы просто выключаете его, не позволяя нарушителю двигаться дальше».

Аналогичным образом устройство может использоваться для остановки нарушителя, удирающего от патрульного экипажа по оживленной трассе. По заверениям разработчиков, выстрелы их пушки абсолютно безопасны для людей и вообще любых живых организмов. Правда, возникает вопрос: а что будет, если под луч попадет человек с имплантированным стимулятором сердечного ритма или иным устройством подобного рода? С точки зрения полиции и военных ответ очевиден: если вы решили податься в преступники или террористы-смерники, потрудитесь быть абсолютно здоровым.

Полиция будущего будет экипирована и другими полезными устройствами — например, дротиками с системой GPS («Выстрелил и забыл»). Но и преступность не стоит на месте — о современных технологичных преступлениях читайте: «Кража личности».

Ссылка на основную публикацию
Электроды японские lb 52u цена
Информацию по наличию и остаткам уточняйте по телефону +7 (495) 363-38-10 D, мм: d 3,2 мм Фасовка: упаковка 5 кг...
Щётки абразивные для браширования
Набивные цилиндрические и плоскостные щетки 100, 140 мм для браширования Щетки выпускаются в двух вариантах: цилиндрические и плоскостные. В качестве...
Щетки латунные с ручкой
Щетка STAYER "MASTER" латунная с пластмассово. Щетка по металлу ручная в пластиковом корпусе с прорези. Щетка 4-рядная проволочная стальная (желт.пластик.ручка....
Электрокамины каталог с ценами
Цены на электрокамины Название электрокамина Цена Royal Flame Vision 60 FX от 34 150 р. Royal Flame Fobos FX от...
Adblock detector