Российские ученые фактически создали электромагнитное супероружие

[Rik]

1) Как, и откуда, можно получить энергию для импульса в миллиарды ватт в течении короткого промежутка времени?

В простейшем случае - батарея конденсаторов (правда, на такие мощности я ее себе не очень представляю, особенно конструкцию выводов - как обеспечить минимальную паразитную индуктивность). Это как пример, я не говорю, что сделано именно так.

2) Источник энергии то должен выдать те же миллиарды ватт (КПД то < 1 по любому), причем чем короче длительность, тем большие требования к импульсной мощности ИП - P*t.

Источник накачки не обязательно должен выдавать все эти мегаватты. Теоретически может хватить и батарейки от часов при условиии долгой (ну очень долгой) накачки.

[Blakk]

ну да, а у твоего телефона много?

 

а сколько сотен сотовых висит на одной станции?

если мне память не изменяет, то как бекап на станции стоял 5киловатный движек...и то, для подзарядки батареи аккумуляторов...

[FeoFUN]

Ребят, я отстал от жизни и закон сохранения энергии уже устарел?

[AlexHunter]

Относительно ЧЕГО??? Я повторяю в третий раз - КПД НЕ МОЖЕТ БЫТЬ БОЛЬШЕ ЕДИНИЦЫ!!!

 

Вся соль в очень коротких импульсах за очень очень короткое промежутки времени. ну Очень короткие. )

[Rik]

Энергия, запасенная в течение длительного промежутка времени, сбрасывается коротким импульсом - так понятнее?

[_Foxbat_]

В таких устройствах всё и упирается в источник питания, будь то батарея конденсаторов(а она для такой энергии будет не меньше дома габаритами) и собственная электростанция для быстрой её зарядки. Посмотрите хотябы на фотки электромагнитных ускорителей большой мощности и их габариты.

Так что данная статья лично у меня вызывает сомнения

[Blakk]

Энергия, запасенная в течение длительного промежутка времени, сбрасывается коротким импульсом - так понятнее?

 

так даже электрошокер работает...от батарейки...

вопрос сколько и от чего запасать

[AlexHunter]

а сколько сотен сотовых висит на одной станции?

если мне память не изменяет, то как бекап на станции стоял 5киловатный движек...и то, для подзарядки батареи аккумуляторов...

 

Это и коню понятно, явно те не понятно и несколько десятков лет назад многим, как это маломощный передатчик сможет на такие расстояния передовать ! НЕ сота , а твой СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН!

[FeoFUN]

Вся соль в очень коротких импульсах за очень очень короткое промежутки времени. ну Очень короткие. )

 

ОМГ, ты понимешь что я вообще пишу? Физику учил? Если тебе требуется "выплюнуть" импульс в миллиарды ватт, то и энергия для импульса тебе понадобится в те же миллиарды ватт, даже если у тебя есть накачка и КПДвсей этой системы равен единице.

 

Это же так просто, и при чем тут время вообще, если вопрос в том, где же взять источник энергии для этих гигаватт?!

 

Нарисуй мне(а точнее, себе) формулу функции мощности импульса от времени, как ты себе ее представляешь - будет жутко интересно посмотреть.

 

Даже если предположить, что есть какая то идеальная система накачки, без потерь, то мощность импульса все равно будет равна Pимпульса=Pисточника энергии*tнакачки

 

И если у вас в левой части значатся гигаватты, то и в правую часть вы просто вынуждены будете закачать те же гигаватты, и плевать за какое t.

[AlexHunter]

ОМГ, ты понимешь что я вообще пишу? Физику учил? Если тебе требуется "выплюнуть" импульс в миллиарды ватт, то и энергия для импульса тебе понадобится в те же миллиарды ватт, даже если у тебя есть накачка и КПДвсей этой системы равен единице.

 

Это же так просто, и при чем тут время вообще, если вопрос в том, где же взять источник энергии для этих гигаватт?!

 

Нарисуй мне(а точнее, себе) формулу функции мощности импульса от времени, как ты себе ее представляешь - будет жутко интересно посмотреть.

 

Даже если предположить, что есть какая то идеальная система накачки, без потерь, то мощность импульса все равно будет равна Pимпульса=Pисточника энергии*tнакачки

 

И если у вас в левой части значатся гигаватты, то и в правую часть вы просто вынуждены будете закачать те же гигаватты, и плевать за какое t.

Учил и причем на отлично, только долго знания не применял многое забыл, про этот эффект нам еще на кафедре по физике расказывали в 1991году наш зав физической каффедры в тех вузе, с теорией там проблем небыло была проблема с созданием генератора с такими тех хар-ками. Про сотовую связ не зря намекал ибо это тоже так сказать производная этого эффекта и мы все ей уже давно пользуемся

Edited January 16, 2009 by AlexHunter

[VSK]

Может это оружие направленного действия.

 

Если оно направленного действия, то почему его нельзя сфотать с... оттуда, куда это действие не направлено :huh:? Ну и вообще, почему вся электроника дохнет именно рядом с ним, а не там, где надо? Тогда и ЯО, в какой то степени, направленного действия - во все стороны. ИМХО, при таком изложении, как в статье, веры ей - ноль.

[RomanSR]

Значит я был не прав.

[JGr124_MUTbKA]

ОМГ, ты понимешь что я вообще пишу? Физику учил? Если тебе требуется "выплюнуть" импульс в миллиарды ватт, то и энергия для импульса тебе понадобится в те же миллиарды ватт

Уважаемый "знаток" физики! Вам надо бы знать, что энергия в ваттах не измеряется, она измеряется в джоулях, а в ваттах измеряется мощность. 1 ватт = 1 джоуль за 1 секунду. Попрошу не путать понятия "энергия" и "мощность".

 

Соответственно, если мы хотим излучить 1 гигаватт за одну наносекунду, то энергии нам потребуется (в идеальном случае отсутствия потерь) всего лишь 1*10^9*1*10^(-9)= 1 джоуль. Это совсем немного, для этого будет достаточно заряжать нашу условную "батарею конденсаторов" током 1 ампер (при напряжении 1 В) всего лишь одну секунду.

Edited January 16, 2009 by JGr124_MUTbKA

[AlexHunter]

Уважаемый "знаток" физики! Вам надо бы знать, что энергия в ваттах не измеряется, она измеряется в джоулях, а в ваттах измеряется мощность. 1 ватт = 1 джоуль за 1 секунду. Попрошу не путать понятия "энергия" и "мощность".

 

Соответственно, если мы хотим излучить 1 гигаватт за одну наносекунду, то энергии нам потребуется (в идеальном случае отсутствия потерь) всего лишь 1*10^9*1*10^(-9)= 1 джоуль. Это совсем немного, для этого будет достаточно заряжать нашу условную "батарею конденсаторов" током 1 ампер (при напряжении 1 В) всего лишь одну секунду.

сОВЕРШЕННО ВЕРНО. Все извините право счас не досуг было копошиться в прошлом и выковыривать в инете и в памяти все это, просто работать еще пытаюсь одновременно, думал к вечеру ответить с чувством толком расстоновкой, хотел так сказать популярно объяснить, спасибо Мутька :) там вроде генератор еще с меньшим временными промежутками генерирует импульсы.

Edited January 16, 2009 by AlexHunter

[RomanSR]

Но вот представить и объяснить принципиальную схему подобного устройства способны многие грамотные специалисты. Что и сделал профессор МГТУ им.Баумана доктор физико-математических наук М.Киселев.

 

Основной элемент электронной бомбы, по мнению ученого, - цилиндрический резонатор из материала с хорошей электропроводностью, обложенный обычной взрывчаткой. Специальный источник, даже маломощный, установленный на самой бомбе или на самолете, который ее доставляет, инициирует в резонаторе стоячую электромагнитную волну. Ее можно либо поддерживать во времени, либо создавать за несколько мгновений до взрыва. Обычно при этом развивается мощность в несколько тысяч гигаватт, а давление - более сотни атмосфер. Оно-то и сжимает резонатор. В зависимости от конструкции бомбы сжатие происходит либо равномерно по всей боковой поверхности, либо с торца - этот вариант и показан на рисунке. Обеспечить устойчивость резонатора при сжатии, то есть сохранить его осевую симметрию и гладкость поверхности, - пожалуй, главная техническая проблема для конструкторов.

 

Ведь почти мгновенно диаметр цилиндра уменьшается в десятки раз. Электромагнитное поле, не способное выйти за пределы резонатора, резко сжимается и, как следствие, повышается частота его колебаний. Так часть энергии переходит в энергию электромагнитных колебаний. По сравнению с первоначальной их мощность возрастает в тысячи раз. В этот момент и происходит взрыв - один из торцов резонатора разрушается, например, пиропатроном, и стоячая волна превращается в бегущую мощность, сравнимую по мощности с Днепрогэсом - около 1 Гвт. Она-то и парализует всю встречающуюся на пути электронику. Впрочем, и людям придется не сладко: ведь наш природный "компьютер" - мозг - тоже работает, излучая электромагнитные поля. И пройдет ли такой удар, провоцирующий "короткое замыкание", для нас бесследно, окончательно не выяснено.

 

А ведь испытывали ее при воздействии сравнительно маломощной установки. Что же тогда говорить о применении более серьезного излучателя? Ведь уже имеются генераторы, способные выдавать сверхмощные (10 гигаватт и более) импульсы с частотой 100 Гц. Перед ними спасует и многослойная защита электроники...

[RomanSR]

Тривиальный пример: микроволновый генератор высокой мощности (10 ГВт, 5 ГГц) облучает площадку диаметром 400-500 м. Это даст напряженность поля в несколько киловольт на метр, что, в свою очередь, вызовет напряжения от сотен вольт до киловольт на облученных проводах и кабелях [KRAUS88, TAYLOR92]. Это означает, что радиус поражения будет порядка сотен метров, в зависимости от параметров оружия и электрической прочности мишени.

[FeoFUN]

Уважаемый "знаток" физики! Вам надо бы знать, что энергия в ваттах не измеряется, она измеряется в джоулях, а в ваттах измеряется мощность. 1 ватт = 1 джоуль за 1 секунду. Попрошу не путать понятия "энергия" и "мощность".

 

Соответственно, если мы хотим излучить 1 гигаватт за одну наносекунду, то энергии нам потребуется (в идеальном случае отсутствия потерь) всего лишь 1*10^9*1*10^(-9)= 1 джоуль. Это совсем немного, для этого будет достаточно заряжать нашу условную "батарею конденсаторов" током 1 ампер (при напряжении 1 В) всего лишь одну секунду.

 

А ведь верно, был не прав, извините.

[RomanSR]

Источник http://sovserv.ru/vbb/showthread.php?t=65418&page=4&pp=10

Может кто-нибудь прокомментирует.

[RomanSR]

Вот еще сайт http://www.popmech.ru/part/?articleid=4017&rubricid=7

[Blakk]

Это и коню понятно, явно те не понятно и несколько десятков лет назад многим, как это маломощный передатчик сможет на такие расстояния передовать ! НЕ сота , а твой СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН!

 

не так уж и далеко, около десятка км максимум, для этого много не надо.

при мошьности передатчика в 0.5 ватта, дистанция передачи (1400мгц) где то 10км будет

а ограничения вообщето 2вт для 900-800мгц и 1вт для 1800-1900

Edited January 16, 2009 by Blakk

[AlexHunter]

не так уж и далеко, около десятка км максимум, для этого много не надо.

 

Почитай все выкладки выше и все поймешь, надеюсь! Написал в личку.

Edited January 16, 2009 by AlexHunter

[Dmut]

Кто-нибудь может дать научный обоснованный комментарий?

детали не расскажут - сейчас EMP-оружие переживает вторую молодость, точнее только-только подходит к своим характеристикам со времен начала 90-х, когда были продемонстрированы прототипы.

но общий принцип хорошо известен - 2 катушки, излучатель. всё происходит за миллисекунды, сам импульс излучается наносекунды.

главные ноу-хау состоят в том, что бы аккуратно взорвать катушку (равномерно), не допустить пробоя при нагнетании (для этого катушки обычно в банках с маслом работают), довести импульс до антенны, сузить частоту выдаваемого импульса, тем самым увеличив его мощность в нужном спектре, ну и общие вопросы увеличения КПД.

 

работы над этими проектами ведутся во всех развитых странах, и, что удивительно, даже в Республике Беларусь, на довольно высоком уровне.

 

в России естественно тоже есть институты, которые напрямую этим занимаются. мало того - уже были сделаны и испытаны артиллерийские EMP-снаряды заводского исполнения (не институтские прототипы), но выдаваемой мощностью все пока недовольны ( этого добра никогда не бывает много =) )

 

За счет чего генерируется такой импульс - откуда энергия для него черпается?

взрывают первичную катушку изнутри.

 

сам знаю мало, пишу по памяти. знакомые этим занимаются.

Edited January 16, 2009 by Dmut

[JGr124_MUTbKA]

Если это применять как оружие, то тонкость тут вот в каком месте - "экономичный" сверхкороткий, пусть даже и сверхмощный импульс точно так же легко и подавляется средствами современной электроники - для этого давным-давно существуют сверхбыстрые защитные диоды, варисторы и прочее, и они тоже в состоянии эффективно "давить" гигаватты, если такой импульс не будет слишком продолжительным.

 

Грамотно защищенную и грамотно экранированную электронику одним импульсом не сожжешь. Другой вопрос, что грамотно это сделать - тоже некое искусство, и уж во всяком случае вопрос, требующий усиленного внимания разработчика, и далеко не факт, что все современные устройства, применяемые на военных объектах, обладают такой устойчивостью. Ну а про бытовые приборы и говорить нечего - их никто и не защищает толком, как правило.

 

Таким образом, EMP-оружие должно уметь излучать не только большую мощность, но и передавать в импульсе заметное количество энергии, любым способом - либо непрерывно, либо серией коротких импульсов, и так далее.

[RomanSR]

Поражающее действие электромагнитных боеголовок

 

Проблема поражающего действия электромагнитного оружия является комплексной. В отличие от технологической базы для конструирования оружия, которая широко представлена в литературе, вопросы, связанные с поражающим действием, рассматриваются в литературе с гораздо меньшей частотой.

 

В то время, как расчет напряженности электромагнитного поля при заданном радиусе для конкретной конструкции является прямой задачей, определение вероятности поражения для данного класса целей при заданных условиях таковой не является.

 

Во-первых, типы целей весьма разнообразны по своей электромагнитной прочности или способности противостоять повреждению. Оборудование, которое было специально заэкранировано и "усилено" с целью противостоять электромагнитной атаке, будет противостоять электромагнитным полям с интенсивностью на порядок большей, чем стандартное оборудование коммерческого класса. Более того, стойкость к электромагнитным атакам даже однотипного оборудования, но разных производителей, может быть разной из-за особенностей электрической конструкции, кабельных схем и экранирования.

 

Вторая основная группа проблем в определении поражающего действия заключается в эффективности поглощения энергии, которая является мерой того, какая доля энергии переходит из поля, произведенного электромагнитным оружием, в цель. Только энергия, поглощенная целью, может вызвать поражение.

 

Режимы поглощения энергии

 

При оценке, сколько энергии поглощается целью, в литературе рассматривается два принципиальных режима:

 

· энергия проникает в цель через "парадную дверь": через антенну, наличие которой характерно для радарного и связного оборудования. Антенная подсистема разрабатывается для передачи энергии в оборудование и из него и, таким образом, является эффективным путем для потока энергии от электромагнитного оружия ко входу прибора;

 

· энергия проникает через "заднюю дверь": электромагнитное поле от электромагнитного оружия генерирует большие переходные токи (выбросы, если генерируются низкочастотным оружием или электрические стоячие волны, если генерируются микроволновым оружием) на электрических проводниках или кабелях внутренних соединений или обеспечивающих соединения с основным источником питания или телефонной сетью [TAYLOR92, WHITE78]. Оборудование, подсоединенное к облученным кабелям или проводам будет подвержено действию или высоковольтных выбросов или стоячих волн, которые могут повредить источники питания и коммуникационные интерфейсы, если их электрическая стойкость не усилена. Более того, если переходной процесс проникнет в оборудование, повреждение может быть сделано и внутри прибора.

 

Низкочастотное оружие будет хорошо воздействовать на типичную проводную инфраструктуру, такую как большинство телефонных линий, сетевые кабели и силовые линии вдоль улиц, стояков зданий и коридоров. В большинстве случаев любая конкретная кабельная проводка будет включать многократные линейные сегменты, объединяемые при примерно прямых углах. Какой бы ни была относительная ориентация оружейного поля, более чем один линейный сегмент кабельной проводки окажется ориентированным таким образом, что будет достигаться хорошая эффективность поглощения энергии.

 

Следует сказать с этой точки зрения о пределах безопасности некоторых типичных типов полупроводниковых приборов. По гарантиям производителей, диапазон напряжений пробоя для кремниевых высокочастотных приборов, широко используемых в связном оборудовании, как правило лежит в диапазоне 15-65 В. Арсенид-галиевые полевые транзисторы обычно имеют напряжения пробоя 10 В. Существенная часть любого компьютера, микросхемы динамической памяти с произвольным доступом, DRAM, имеют напряжение пробоя до 7 В относительно земли. Напряжение пробоя CMOS логики находится в диапазоне от 7 до 15 В и микропроцессоры с их номинальным напряжение 3,3 - 5 В находятся вблизи этого диапазона. Хотя многие современные приборы оборудованы дополнительными цепями защиты для стока электростатических зарядов, постоянное или повторяющееся приложение высокого напряжения будет вызывать их повреждение [MOTO3, MICRON92, NATSEMI86].

 

Коммуникационные интерфейсы и источники питания должны, как правило, удовлетворять требованиям электробезопасности, накладываемыми соответствующими регулирующими документами. Такие интерфейсы обычно защищаются посредством изолирующих трансформаторов с номинальным напряжением от сотен вольт до 2-3 кВ.

 

Очевидно, что если при защите, обеспечиваемой трансформатором, выходят из строя кабельный разрядник или экранировка, напряжения, даже такие низкие, как 50 В могут вызвать существенные повреждения компьютерного или связного оборудования. Автор своими глазами видел изделия (компьютеры и бытовая электроника), которые подверглись низкочастотным высоковольтным выбросам (вблизи разрядов молнии, мощных электрических переходных процессов). Во всех случаях повреждение было интенсивным, и часто требовало замены большинства полупроводников в оборудовании [2].

 

Микроволновое оружие высокой мощности, работающее в сантиметровом и миллиметровом диапазонах, имеет дополнительный - к проникновению через "заднюю дверь" - механизм проникновения энергии в оборудование. Это возможность прямо проникать в оборудование через вентиляционные отверстия, щели между панелями и плохо экранированными интерфейсами. При этих условиях, любое отверстие, ведущее внутрь оборудования, ведет себя как щель в микроволновой полости, позволяя микроволновой радиации прямо возбуждать или проникать в полость. Микроволновая радиация будет формировать пространственную стоячую волну внутри оборудования. Компоненты, расположенные в противоположных узлах стоячей волны будут подвергаться действию сильного электромагнитного поля.

 

Поскольку радиация микроволнового диапазона легче проникает в оборудование, чем радиация низкочастотного диапазона, и во многих случаях обходит защиту, разработанную для того, чтобы остановить проникновение низкочастотной энергии, микроволновое оружие потенциально имеет большее поражающее действие, чем низкочастотное оружие.

 

Исследования, которые были проведены в этой области, иллюстрируют трудность в разработке работающих моделей для предсказания уязвимости оборудования. Тем не менее эти исследования обеспечивают устойчивую основу для стратегий экранирования и усиления электромагнитной стойкости оборудования.

 

Разнообразие типов вероятных целей и неизвестные геометрическое расположение и электрические характеристики проводной и кабельной инфраструктуры, окружающей цель, делает точное предсказание поражающего действия невозможным.

 

Обычный подход, когда имеют дело с проникновением энергии через провода и кабели, заключается в том, чтобы определить "вольтаж" уровня поражения и затем использовать его для нахождения напряженности поля, требуемой для образования этого напряжения. Когда напряженность поля известна, радиус поражения для данного типа оружия может быть рассчитан.

 

Тривиальный пример: микроволновый генератор высокой мощности (10 ГВт, 5 ГГц) облучает площадку диаметром 400-500 м. Это даст напряженность поля в несколько киловольт на метр, что, в свою очередь, вызовет напряжения от сотен вольт до киловольт на облученных проводах и кабелях [KRAUS88, TAYLOR92]. Это означает, что радиус поражения будет порядка сотен метров, в зависимости от параметров оружия и электрической прочности мишени.

 

Максимизация поражающего действия электромагнитной бомбы

 

Чтобы максимизировать поражающее действие электромагнитной бомбы, необходимо максимизировать мощность, которая поглощается мишенью.

 

Первый шаг в максимизации поражающего действия бомбы, заключается в максимизации пиковой мощности и длительности излучения. При заданном размере бомбы, это достигается путем использования наиболее мощного генератора (генератора со сжатием потока или виркатора в случае микроволновых генераторов) и путем максимизации эффективности преобразования внутренней энергии порохового заряда или взрывчатки в электромагнитную энергию. Энергия, которая не эмитируется, потеряна с точки зрения поражающего действия.

 

Второй шаг заключается в максимизации эффективности поглощения энергии мишенью. Хорошая стратегия, когда имеешь дело со сложным и разнообразным набором мишеней, заключается в том, чтобы максимально использовать частотный диапазон электромагнитного оружия.

 

Низкочастотная бомба, созданная на базе FC-генератора, требует большой антенны, чтобы обеспечить эффективную доставку энергии от оружия к цели; компактная антенна не будет оптимальным решением. Одна из возможных схем заключается в развертывании пяти линейных антенных элементов при достижении бомбой заданной высоты. Это достигается путем выбрасывания кабельной катушки с несколькими сотнями метров кабеля. Четыре радиальных антенных элемента формируют виртуальную землю около бомбы, в то время как аксиальный элемент используется для того, чтобы передать энергию от FCG. Длины элементов необходимо с особой тщательностью согласовать с частотными характеристиками оружия. Импульсный трансформатор высокой мощности применяется, чтобы согласовать низкий импеданс FC-генератора с очень высоким импедансом антенны и гарантировать, что импульс тока не испарит кабель раньше времени.

 

Возможны другие подходы. Один из них заключается в том, чтобы направить бомбу как можно ближе (порядка нескольких метров) к цели, и положиться на ближнее поле, производимое обмоткой FC-генератора, которая действует как петлевая антенна с диаметром, много меньшем длины волны. Область, которая заслуживает дальнейших исследований в этом контексте - это использование низкочастотных бомб для повреждения или уничтожения библиотек на магнитных лентах, так как ближние поля в непосредственной близости от генератора потока того же порядка величины, что и коэрцитивная сила большинства современных магнитных материалов.

 

Микроволновые бомбы имеют широкий диапазон режимов "внедрения" энергии. Излучение их имеет длину волны, малую по сравнению с размерами бомб, и может быть легко сфокусировано на мишени при помощи компактного антенного ансамбля. Предполагая, что антенна обеспечивает требуемый размер оружейного "следа", имеется по крайней мере два механизма, которые могут быть применены к дальнейшей максимизации поражающего действия.

 

Первый заключается в качании частоты. Это может улучшить "внедрение" энергии по сравнению с "моночастотным" оружием, так как дает возможность радиации внедриться в апертуры и резонансы в широком интервале частот.

 

Второй механизм, который может быть применен для улучшения "внедрения" - поляризация оружейного излучения. Если мы предположим, что ориентация возможных апертур и резонансов проникновения в наборах мишеней случайна относительно ориентации оружейной антенны, линейно поляризованная эмиссия использует только половину имеющихся возможностей. Круговая поляризация использует все возможности "внедрения" энергии.

 

Практическое ограничение заключается в том, что имеется определенная трудность в разработке и изготовлении мощной антенны с круговой поляризацией, которая, к тому же, должна быть компактной и широкополосной. Поэтому требуется провести определенные исследования по коническим спиральным типам антенн, способным работать с высокими уровнями; необходимо также создать соответствующий интерфейс для виркатора с несколькими выходными портами. Возможное исполнение изображено на рис. 5.

 

Другой аспект поражающего действия электромагнитной бомбы - высота детонации; варьируя высоту детонации можно достигнуть компромисса между размером области поражения и интенсивностью электромагнитного поля в этой области. Т.е можно принести в жертву площадь поражения, чтобы пробить электромагнитную стойкость при заданном размере бомбы (рис. 7, 8). Это мало чем отличается от использования воздушных взрывных устройств.

 

Cуммируя вышесказанное, можно сказать, поражающее действие максимизируется путем максимизации выходной мощности и эффективности переноса энергии от оружия к мишени. Микроволновое оружие дает возможность сфокусировать почти всю выходную энергию в область летального поражения, и дает возможность применить широкий спектр мод внедрения энергии. Поэтому микроволновые бомбы предпочтительнее.

[RomanSR]

Нацеливание электромагнитных бомб

 

Задача идентификации целей для атаки электромагнитными бомбами может быть комплексной. Некоторые категории целей будут очень легки для идентификации. Сооружения, в которых размещаются правительственные учреждения, средства обслуживания производства, военные базы и радарные станции, коммуникационные узлы - это цели, которые могут быть с легкостью идентифицированы посредством обычной и технической (фотографической, спутниковой, радарной, электронной) разведок. Эти цели, как правило, географически фиксированы и, таким образом, при атаке можно обеспечить проникновение самолета к месту сброса бомбы. С точностью, свойственной GPS-управляемому оружию, электромагнитная бомба может быть запрограммирована таким образом, чтобы взорваться в позиции, оптимальной для причинения максимального электрического повреждения.

 

Мобильные и камуфлированные цели, которые излучают открыто, могут быть также легко обнаружены. Мобильное и перемещаемое оборудование противовоздушной обороны, мобильные коммуникационные узлы и морские суда - хорошие примеры этой категории целей. Пока они излучают, их местоположение может быть точно определено, при помощи подходящей системы радиопеленгации. Так как большинство таких целей двигается достаточно медленно, маловероятно, что они смогут покинуть зону поражения электромагнитной бомбы за подлетное время.

 

Мобильные или замаскированные цели, которые не излучают радиацию, могут создать трудности, особенно, если применяются обычные средства целеидентификации и целенаведения. Тем не менее, техническое решение этой проблемы существует для многих типов целей. Это решение заключается в обнаружении и пеленгации побочного радиоизлучения [HERSKOWITZ96].

 

Хотя демодуляция ПЭМИ может быть технически трудной задачей для того, в контексте целеидентификации и целенаведения электромагнитных бомб эта проблема не возникает. Для локализации такой эмиссии для атаки, требуется только идентифицировать тип эмиссии и, таким образом, тип цели, и определить ее местоположение с точностью, достаточной для доставки бомб. Поскольку излучение от компьютерных мониторов, периферии, процессоров, импульсных источников питания, электромоторов и т.д. различается по частоте и модуляции, соответствующая система может быть разработана для детектирования, идентификации и пеленгации таких источников ПЭМИ.

 

Существует хороший прецедент решения этой задачи. Во время вьетнамской войны действовало несколько ночных боевых вертолетов, которые использовали пеленгаторные приемники для обнаружения излучения от систем зажигания транспортных средств. Когда грузовик был обнаружен, а его местоположение определено, вертолет атаковал его.

 

Так как ПЭМИ имеют относительно низкие уровни мощности, а использование этого метода детекции перед началом боевых действий может быть затруднено, то может оказаться необходимым облетать территорию, для того, чтобы найти сигналы достаточной интенсивности [5]. Может потребоваться использование "невидимых" (stealthy) разведывательных самолетов или беспилотных самолетов-разведчиков дальнего радиуса действия. Последнее также увеличивает возможности электромагнитных боеголовок беспилотных летательных аппаратов, оборудованных соответствующими системами наведения. Они могут быть запрограмированны таким образом, чтобы барражировать в зоне до тех пор, пока подходящая цель не будет обнаружена по своему излучению. После этого летательный аппарат наводится на цель.

 

Доставка обычных (неядерных) электромагнитных бомб

 

Как и в случае боеголовок со взрывчаткой, электромагнитные боеголовки будут занимать некоторый объем и будут иметь некоторую массу (вес), определяемой плотностью ее начинки. Подобно боеголовкам со взрывчаткой, электромагнитные боеголовки могут быть встроены в ряд средств доставки.

 

Известны решения по установке электромагнитных боеголовок в крылатые ракеты. Выбор крылатых ракет в качестве носителей будет ограничивать вес электромагнитного оружия 340 кг (750 фунтов), но если пожертвовать некоторым количеством горючего, это значение может быть увеличено. Ограничение во всех таких применениях заключается в необходимости нести батарею для обеспечения стартового тока первичного FC-генератора. Поэтому полезная нагрузка разделяется между батареей и собственно оружием.

 

В полностью автономном вооружении, таком как крылатые ракеты, размер первичного источника тока и его батареи может накладывать существенные ограничения на возможности оружия. Авиабомбы, которые имеют подлетное время от десятков секунд до минут, могут быть сконструированы так, чтобы использовать энергосистему самолета. В такой конструкции бомбы банк конденсаторов может быть заряжен по пути от взлета самолета до цели. После сброса бомбы может потребоваться уже значительно меньший бортовой источник электропитания для сохранения заряда в первичном источнике до его инициации.

 

Электромагнитные бомбы, доставляемые при помощи обычных самолетов [7] дают много лучшее соотношение массы электромагнитного прибора к общей массе бомбы, так как большая часть бомбовой массы может быть отдана инсталлируемому электромагнитному устройству. Из этого следует, что на данном технологическом этапе электромагнитная бомба той же массы, что и крылатая ракета, будет иметь более высокую поражающую способность в предположении одинаковой точности доставки и технологической одинаковости конструкции электромагнитных приборов.

 

Электромагнитная боеголовка ракеты будет включать собственно электромагнитное устройство, конвертер электрической энергии и бортовой источник питания, такой, как батарея. Электромагнитное устройство будет инициировано по команде бортовой системы подрыва. В крылатых ракетах это может быть связано с навигационной системой; а в противокорабельных ракетах и ракетах воздух-воздух с радарным искателем. Отношение массы боеголовки к общей массе ракеты будет между 15% и 30% [8].

 

Боеголовка электромагнитной бомбы состоит из электромагнитного прибора, конвертера электрической энергии и аккумулятора энергии для накачки и поддержания заряда электромагнитного прибора после отделения его от платформы-носителя. Подрыв может быть обеспечен радарным высотомерным взрывателем для взрыва бомб в воздухе, барометрическим взрывателем или навигационной системой в GPS-управляемых бомбах. Соотношение полезная нагрузка/общая масса может доходить до 85%, так как большая часть общей массы занята электромагнитным прибором и поддерживающим его оборудованием.

 

Вследствие потенциально большого радиуса поражения электромагнитного устройства , сравнимого с радиусом поражения обычным прибором такой же массы, благоразумным было бы выпускать носитель ЭМУ с безопасного расстояния. В то время как для крылатых ракет это является само собой разумеющимся, потенциальное применение электромагнитных устройств в самолетах-снарядах, антикорабельных ракетах и ракетах класса воздух-воздух будет диктовать такую тактику стрельбы или бомбометания, чтобы самолет, выпустивший ракету или бомбу, мог удалится на безопасное расстояние, прежде чем произойдет детонация боеголовки.

 

Появление устройств наведения с использованием спутниковой GPS навигации для обычных самолетов-снарядов обеспечило оптимальные средства для доставки такого оружия. Хотя GPS-управляемое оружие без дифференциального GPS-расширения может и не иметь точности, которую обеспечивают лазерные и телевизионные средства наведения, оно все же достаточно точно (~40 футов) и, что важно, дешево и всепогодно.

 

ВВС США недавно развернули Northrop GAM (GPS Aided Munition) на бомбардировщике B-2 [NORTHROP95], а к 2000 году развернут GPS и инерционно управляемую систему GBU-29/30 JDAM (Joint Direct Attack Munition) [MDC95] и самолет-снаряд AGM-154 JSOW (Joint Stand Off Weapon) [PERGLER94]. Другие страны также развивают эту технологию: австралийский самолет-снаряд BAeA AGW (Agile Glide Weapon) имеет интервал планирования 140 км [KOPP96].

 

Самолеты-снаряды, как средства доставки HPM-боеголовок, важны по трем причинам. Во-первых, самолеты-снаряды могут выпускаться вне эффективного радиуса противовоздушной обороны, минимизируя, таким образом, риск для выпускающего снаряд самолета. Во-вторых, большой "зазор" означает, что самолет может остаться не подверженным действию бомбы. Наконец, автопилот бомбы-снаряда может быть запрограммирован на конечную траекторию оружия, так что цель может быть поражена с наиболее подходящих направлений и высоты.

 

Основное преимущество использования электромагнитных бомб заключается в том, что они могут быть доставлены при помощи тактических самолетов с навигационной системой наведения, способными нести GPS-управляемое вооружение. Как можно ожидать, GPS-управляемое вооружение будет стандартным вооружением западных военно-воздушных сил к концу этого десятилетия и каждый самолет, способный нести стандартное управляемое вооружение также становится потенциальным носителем электромагнитных бомб.

 

Из-за простоты электромагнитных бомб по сравнению с таким вооружением, как ракеты для подавления источников излучения, можно ожидать, что Е-бомбы должны быть как дешевле в производстве, так и проще в обслуживании, позволяя, таким образом, иметь более существенные запасы. В свою очередь, это делает массированные атаки значительно более осуществимыми.

 

В этом контексте стоит отметить, что наличие в составе военно-воздушных сил США таких самолетов как F-117A и B-2A обеспечивает возможность "безнаказанной"доставки E-бомб против произвольных целей. Способность В-2А доставить до 16 GAM/JDAM боеголовок, снаряженных е-бомбами, позволяет малому числу таких самолетов произвести решающий удар против ключевых целей театра военных действий. Модификации F-22 с их ударной и электронной боевой мощью также являются весьма подходящими платформами для доставки E-бомб/JDAM. Имея великолепный радиус действия, низкую радарную видимость и сверхзвуковую крейсерскую скорость RFB-22 могут атаковать узлы противовоздушной обороны, авиабазы и стратегические цели с применением E-бомб, достигая значимого шокового эффекта.