Armi elettromagnetiche: ciò che l'esercito russo è davanti ai concorrenti
Armi elettromagnetiche a impulsi, o le cosiddette. "jammer", è un tipo di arma reale, già in fase di test, dell'esercito russo. Anche gli Stati Uniti e Israele stanno conducendo sviluppi di successo in quest'area, ma hanno fatto affidamento sull'uso di sistemi EMP per generare l'energia cinetica di una testata.
Nel nostro paese, abbiamo intrapreso la strada di un fattore dannoso diretto e creato prototipi di diversi sistemi di combattimento contemporaneamente - per Forze di terra, Aeronautica e Marina. Secondo gli esperti che lavorano al progetto, lo sviluppo della tecnologia ha già superato la fase dei test sul campo, ma ora c'è il lavoro sugli insetti e un tentativo di aumentare la potenza, la precisione e la portata delle radiazioni.
Oggi il nostro "Alabuga", che esplode a un'altitudine di 200-300 metri, è in grado di spegnere tutte le apparecchiature elettroniche entro un raggio di 3,5 km e lasciare un'unità militare su scala di battaglione / reggimento senza mezzi di comunicazione, controllo e guida del fuoco, mentre accende tutto disponibile l'equipaggiamento nemico in un mucchio di inutili rottami metallici. In effetti, non ci sono altre opzioni se non quella di arrendersi e dare armi pesanti alle unità che avanzano dell'esercito russo come trofei.
"Jammer" dell'elettronica
I vantaggi di una tale sconfitta "non letale" sono evidenti: il nemico dovrà solo arrendersi e l'equipaggiamento può essere ottenuto come trofeo. Il problema sta solo nei mezzi efficaci per erogare questa carica: ha una massa relativamente grande e il missile deve essere abbastanza grande e, di conseguenza, molto vulnerabile ai sistemi di difesa aerea / missilistica ", ha spiegato l'esperto.
Interessanti sono gli sviluppi del NIIRP (ora una divisione dell'Almaz-Antey Air Defense Concern) e dell'Istituto fisico-tecnico. Ioffe. Indagando sull'impatto delle potenti radiazioni a microonde dalla terra sugli oggetti aerei (obiettivi), gli specialisti di queste istituzioni hanno ricevuto inaspettatamente formazioni plasmatiche locali, che sono stati ottenuti all'intersezione dei flussi di radiazione provenienti da diverse fonti.
Al contatto con queste formazioni, i bersagli aerei subirono enormi sovraccarichi dinamici e furono distrutti. Il lavoro coordinato delle sorgenti di radiazioni a microonde ha permesso di cambiare rapidamente il punto focale, cioè di riorientare a grande velocità o di accompagnare oggetti di quasi tutte le caratteristiche aerodinamiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'impatto è efficace anche sulle testate di missili balistici intercontinentali. In realtà, questa non è nemmeno un'arma a microonde, ma combattere i plasmoidi.
Sfortunatamente, quando nel 1993 un gruppo di autori presentò un progetto di sistema di difesa aerea / missilistica basato su questi principi all'esame dello stato, Boris Eltsin propose immediatamente uno sviluppo congiunto Presidente americano. E sebbene la cooperazione al progetto non abbia avuto luogo, forse questo è stato ciò che ha spinto gli americani a creare un complesso in Alaska HAARP (Programma di ricerca aurorale attiva ad alta frequenza)- progetto di ricerca sullo studio della ionosfera e delle aurore. Nota che per qualche ragione quel progetto pacifico ha un finanziamento dall'agenzia DARPA Pentagono.
Già entrando in servizio con l'esercito russo
Per capire quale posto occupa il tema della guerra elettronica nella strategia tecnico-militare del dipartimento militare russo, è sufficiente guardare al Programma statale per gli armamenti fino al 2020. Da 21 trilioni. rubli del bilancio generale del SAP, 3,2 trilioni. (circa il 15%) è destinato allo sviluppo e alla produzione di sistemi di attacco e difesa utilizzando sorgenti di radiazioni elettromagnetiche. Per fare un confronto, nel budget del Pentagono, secondo gli esperti, questa quota è molto inferiore, fino al 10%.
Ora diamo un'occhiata a cosa puoi già "sentire", ad es. quei prodotti che hanno raggiunto la serie ed sono entrati in servizio negli ultimi anni.
Sistemi mobili di guerra elettronica "Krasukha-4" sopprimere satelliti spia, radar terrestri e sistemi di aviazione AWACS, completamente vicini al rilevamento radar per 150-300 km, e può anche infliggere danni radar alla guerra elettronica nemica e alle apparecchiature di comunicazione. Il funzionamento del complesso si basa sulla creazione di potenti interferenze alle principali frequenze dei radar e di altre fonti di emissione radio. Produttore: OJSC "Impianto elettromeccanico di Bryansk" (BEMZ).
Strumento di guerra elettronica basato sul mare TK-25E fornisce una protezione efficace per navi di varie classi. Il complesso è progettato per fornire protezione radioelettronica di un oggetto da armi aeree e navali radiocomandate creando interferenze attive. Viene fornita l'interfaccia del complesso con vari sistemi dell'oggetto protetto, come un complesso di navigazione, una stazione radar, un sistema di controllo automatico del combattimento. L'apparecchiatura TK-25E prevede la creazione di vari tipi di interferenza con un'ampiezza di spettro da 64 a 2000 MHz, nonché disinformazione impulsiva e interferenza di imitazione utilizzando copie del segnale. Il complesso è in grado di analizzare simultaneamente fino a 256 bersagli. Dotare l'oggetto protetto del complesso TK-25E tre volte o più riduce la probabilità della sua sconfitta.
Complesso multifunzionale Mercurio-BM sviluppato e prodotto presso le imprese KRET dal 2011 ed è uno dei più sistemi moderni EW. Lo scopo principale della stazione è proteggere la forza lavoro e le attrezzature dal fuoco singolo e salvo di munizioni di artiglieria dotate di micce radio. Sviluppatore aziendale: JSC "Tutto russo "Pendenza"(VNII "Gradiente"). Dispositivi simili sono prodotti da Minsk "KB RADAR". Si noti che i fusibili radio sono ora dotati di fino a 80% proiettili di artiglieria da campo occidentale, mine e razzi non guidati e quasi tutte le munizioni guidate di precisione, questi mezzi abbastanza semplici consentono di proteggere le truppe dalla sconfitta, anche direttamente nella zona di contatto con il nemico.
Preoccupazione "Costellazione" produce una serie di jammer di piccole dimensioni (portatili, trasportabili, autonomi) della serie RP-377. Possono essere usati per disturbare i segnali. GPS, e in versione stand-alone, dotata di sorgenti di alimentazione, posizionando anche i trasmettitori su una certa area, limitata solo dal numero di trasmettitori.
Ora è in preparazione una versione di esportazione di un sistema di soppressione più potente. GPS e canali di controllo delle armi. È già un sistema di protezione di oggetti e aree contro armi ad alta precisione. È stato costruito secondo un principio modulare, che consente di variare le aree e gli oggetti di protezione.
Da sviluppi non classificati, sono noti anche i prodotti MNIRTI - "Cecchino-M","I-140/64" e "Gigawatt" realizzato sulla base di rimorchi per auto. In particolare, vengono utilizzati per sviluppare mezzi per proteggere l'ingegneria radio e i sistemi digitali per scopi militari, speciali e civili dai danni EMP.
Libez
La base dell'elemento RES è molto sensibile ai sovraccarichi di energia e il flusso di energia elettromagnetica di densità sufficientemente elevata può bruciare le giunzioni dei semiconduttori, interrompendo completamente o parzialmente il loro normale funzionamento.
L'EMO a bassa frequenza crea radiazioni elettromagnetiche pulsate a frequenze inferiori a 1 MHz, l'EMO ad alta frequenza influisce sulla radiazione a microonde, sia pulsata che continua. L'EMO a bassa frequenza colpisce l'oggetto attraverso pickup su infrastrutture cablate, comprese linee telefoniche, cavi Alimentazione esterna, invio e rimozione di informazioni. L'EMO ad alta frequenza penetra direttamente nell'apparecchiatura elettronica dell'oggetto attraverso il suo sistema di antenne.
Oltre a influenzare la RES del nemico, l'EMO ad alta frequenza può anche influenzare la pelle e organi interni persona. Allo stesso tempo, a seguito del loro riscaldamento nel corpo, sono possibili cambiamenti cromosomici e genetici, attivazione e disattivazione di virus, trasformazione di reazioni immunologiche e comportamentali.
Il principale mezzo tecnico per ottenere potenti impulsi elettromagnetici, che costituiscono la base dell'EMO a bassa frequenza, è un generatore con compressione esplosiva. campo magnetico. Un altro potenziale tipo di fonte di energia magnetica a bassa frequenza alto livello può essere un generatore magnetodinamico alimentato da propellente o esplosivo.
Quando si implementa l'EMO ad alta frequenza, dispositivi elettronici come magnetron e klystron a banda larga, girotroni operanti nell'intervallo millimetrico, generatori di catodo virtuale (vircator) che utilizzano l'intervallo centimetrico, laser a elettroni liberi e laser a fascio di plasma a banda larga possono essere utilizzati come generatore di generatori di radiazioni a microonde ad alta potenza.
elettromagnetico arma, MANGIAREE
Pistola elettromagnetica "Angara", test
Bomba elettronica - un'arma fantastica della Russia
L'idea di utilizzare l'energia elettrica per le riprese non è un'invenzione degli ultimi decenni. Il principio del lancio di un proiettile con l'aiuto di una pistola a bobina elettromagnetica fu inventato nel 1895 da un ingegnere austriaco, rappresentante della scuola viennese dei pionieri dell'astronautica, Franz Oskar Leo-Elder von Geft. Mentre era ancora uno studente, Geft "si ammalò" di astronautica. Influenzato da Dalla Terra alla Luna di Jules Verne, iniziò con un progetto per un cannone che potesse lanciare astronavi alla luna. Geft capì che le enormi accelerazioni di una pistola a polvere vietavano l'uso della versione fantascientifica francese, e propose una pistola elettrica: nella canna del solenoide, quando scorre una corrente elettrica, si genera un campo magnetico che accelera il proiettile ferromagnetico, “tirando ” all'interno del solenoide, mentre il proiettile accelera più dolcemente. Il progetto Geft è rimasto un progetto: allora non era possibile metterlo in pratica. Successivamente, un tale dispositivo fu chiamato pistola Gauss (pistola Gauss) in onore dello scienziato tedesco Carl Friedrich Gauss, che pose le basi della teoria matematica dell'elettromagnetismo.
Nel 1901, il professore di fisica all'Università di Oslo, Christian Olaf Berhard Birkeland, ricevette un brevetto norvegese n. 11201 per un "nuovo metodo per sparare proiettili usando forze elettromagnetiche" (per il cannone elettromagnetico Gauss). Questa pistola era destinata a sparare a bersagli a terra. Nello stesso anno, Birkeland costruì il suo primo cannone Gauss con una canna lunga 1 M. Con l'aiuto di questo cannone, ci riuscì nel 1901-1902. accelerare un proiettile di massa 500 g alla velocità di 50 m/s. Il raggio di tiro stimato in questo caso non era superiore a 1.000 m (il risultato è piuttosto debole anche per l'inizio del XX secolo). Con l'aiuto di un secondo grosso cannone (calibro 65 mm, lunghezza canna 3 m), costruito nel 1903, Birkeland disperse il proiettile a una velocità di circa 100 m / s, mentre il proiettile perforava una tavola di legno di 5 pollici (12,7 cm ) di spessore (le riprese sono avvenute al chiuso). Questo cannone (Fig. 1) è attualmente esposto al Museo dell'Università di Oslo. Va detto che Birkeland ha intrapreso la creazione di questa pistola per ottenere le significative risorse finanziarie necessarie per condurre ricerche scientifiche nel campo di un fenomeno come l'aurora boreale. Nel tentativo di vendere la sua invenzione, Birkeland fece in modo che il pubblico e le parti interessate mostrassero questa pistola in azione all'Università di Oslo. Ahimè, i test fallirono, perché un cortocircuito elettrico nella pistola provocò un incendio e il suo fallimento. Dopo il trambusto che si era creato, nessuno voleva acquisire né un'arma né un brevetto. La pistola avrebbe potuto essere riparata, ma Birkeland si rifiutò di svolgere ulteriori lavori in questa direzione e, insieme all'ingegnere Eide, iniziò a produrre fertilizzanti minerali artificiali, che gli portarono i fondi necessari per la ricerca scientifica.
Nel 1915, gli ingegneri russi N. Podolsky e M. Yampolsky crearono un progetto per un cannone a lunghissimo raggio (pistola magneto-fuga) con un raggio di tiro di 300 km. La lunghezza della canna del fucile era di circa 50 m, la velocità iniziale del proiettile era di 915 m/s. Il progetto non è andato oltre. Il progetto è stato respinto dal Comitato di artiglieria della direzione principale dell'artiglieria dell'esercito imperiale russo, che ha ritenuto che non fosse ancora giunto il momento per tali progetti. Uno dei motivi del fallimento è la difficoltà di creare una potente centrale elettrica mobile, che sarebbe sempre situata accanto alla pistola.
Quale dovrebbe essere la capacità di una tale centrale elettrica? Per lanciare, ad esempio, un proiettile da un'arma da fuoco da 76 mm, viene consumata un'enorme energia di 113.000 kgm, ovvero 250.000 litri. Insieme a. È questa energia necessaria per sparare un cannone non da arma da fuoco da 76 mm (ad esempio uno elettrico) per lanciare un proiettile alla stessa distanza. Ma allo stesso tempo, sono inevitabili perdite di energia significative, pari ad almeno il 50%. Di conseguenza, la potenza del fucile elettrico non sarebbe in alcun modo inferiore a 500.000 hp. s., e questa è la potenza di un'enorme centrale elettrica. Inoltre, per comunicare questa enorme energia al proiettile in un periodo di tempo insignificantemente piccolo, è necessaria una corrente grande forza, che è quasi uguale alla corrente corto circuito. Per aumentare la durata della corrente è necessario allungare la canna del fucile elettrico, altrimenti il \u200b\u200bproiettile non verrà accelerato alla velocità richiesta. In questo caso, la lunghezza del tronco può essere di 100 metri o più.
Nel 1916, l'inventore francese André Louis Octave Fachon Villeple creò un modello di cannone elettromagnetico. Utilizzando una serie di bobine di solenoidi energizzati in serie come un barile, il suo modello funzionante ha spinto con successo un proiettile da 50 g a una velocità di 200 m/s. Rispetto ai veri supporti di artiglieria, il risultato si è rivelato piuttosto modesto, ma ha dimostrato in linea di principio nuova opportunità creando un'arma in cui il proiettile accelera senza l'ausilio di gas in polvere. Tuttavia, tutto si è fermato lì, poiché non è stato possibile creare una copia a grandezza naturale a causa delle enormi difficoltà tecniche del lavoro imminente e del loro costo elevato. Sulla fig. 2 mostra uno schizzo di questa pistola elettromagnetica non costruita.
Inoltre, si è scoperto che quando un proiettile ferromagnetico passa attraverso un solenoide, alle sue estremità si formano poli simmetrici rispetto ai poli del solenoide, per cui, dopo aver attraversato il centro del solenoide, il proiettile, secondo la legge dei poli magnetici, comincia a rallentare. Ciò ha comportato un cambiamento nel diagramma temporale della corrente nel solenoide, vale a dire: nel momento in cui il proiettile si avvicina al centro del solenoide, l'alimentazione passa al solenoide successivo.
Negli anni '30. 20 ° secolo Il progettista tedesco e propagandista di voli interplanetari, Max Valle, propose l'idea originaria di un acceleratore elettrico anulare costituito interamente da solenoidi (una sorta di antenato del moderno collisore di adroni), in cui il proiettile potesse teoricamente essere accelerato a velocità enormi . Quindi, cambiando la "freccia", il proiettile doveva essere diretto in un tubo di una certa lunghezza, situato tangenzialmente rispetto all'anello principale dell'acceleratore elettrico. Da questa canna del tubo, il proiettile sarebbe volato via come un cannone. Quindi sarebbe possibile lanciare i satelliti della Terra. Tuttavia, a quel tempo, il livello della scienza e della tecnologia non consentiva la produzione di un tale acceleratore elettrico.
Nel 1934, l'inventore americano Virgil Rigsby di San Antonio, Texas, realizzò due mitragliatrici elettromagnetiche funzionanti e ricevette il brevetto statunitense n. 1.959.737 per una pistola elettrica automatica.
Il primo modello era alimentato da una batteria per auto convenzionale e utilizzava 17 elettromagneti per accelerare i proiettili lungo un barile da 33 pollici. Il distributore controllato incluso nella composizione ha commutato la tensione di alimentazione dalla bobina dell'elettromagnete precedente alla bobina successiva (nella direzione del proiettile) in modo tale che il campo magnetico di trazione superi sempre il proiettile.
Il secondo modello di mitragliatrice (Fig. 3) sparava proiettili calibro 22 alla velocità di 121 m/s. La velocità di fuoco dichiarata della mitragliatrice era di 600 rds / min, tuttavia, durante la dimostrazione, la mitragliatrice ha sparato a una velocità di 7 rds / min. La ragione di questa sparatoria era probabilmente la potenza insufficiente della fonte di alimentazione. L'esercito americano è rimasto indifferente alla mitragliatrice elettromagnetica.
Negli anni '20 e '30. secolo scorso in URSS dallo sviluppo di nuovi tipi armi d'artiglieria era impegnato in KOSARTOP - la Commissione per gli esperimenti di artiglieria speciale, e nei suoi piani c'era un progetto per creare un cannone elettrico a corrente continua. Un entusiasta sostenitore delle nuove armi di artiglieria fu Mikhail Nikolayevich Tukhachevsky, in seguito, dal 1935, maresciallo dell'Unione Sovietica. Tuttavia, i calcoli effettuati dagli specialisti hanno mostrato che uno strumento del genere potrebbe essere creato, ma sarebbe molto grande e, soprattutto, richiederebbe così tanta elettricità che dovrebbe avere accanto una propria centrale elettrica. Presto KOSARTOP fu sciolto e il lavoro sulla creazione di un'arma elettrica cessò.
Durante la seconda guerra mondiale, il Giappone sviluppò e costruì un cannone Gauss, con il quale disperdeva il proiettile ad una velocità di 335 m/s. Alla fine della guerra, gli scienziati americani hanno studiato questa installazione: un proiettile del peso di 86 g è stato in grado di accelerare solo fino a una velocità di 200 m / s. Come risultato della ricerca, sono stati determinati i vantaggi e gli svantaggi della pistola Gauss.
La pistola Gauss come arma presenta vantaggi che altri tipi di armi non hanno, comprese le armi leggere, vale a dire: l'assenza di bossoli, la possibilità di un colpo silenzioso se la velocità del proiettile non supera la velocità del suono; rinculo relativamente basso, pari alla quantità di moto del proiettile espulso, l'assenza di un ulteriore impulso da gas in polvere o parti mobili dell'arma, teoricamente maggiore affidabilità e resistenza all'usura, nonché la possibilità di utilizzarlo in qualsiasi condizione, anche in spazio. Tuttavia, nonostante l'apparente semplicità della pistola Gauss ei vantaggi sopra elencati, il suo utilizzo come arma è irto di serie difficoltà.
In primo luogo, si tratta di un elevato consumo di energia e, di conseguenza, di una bassa efficienza dell'impianto. Solo dall'1 al 7% della carica del condensatore viene convertito nell'energia cinetica del proiettile. In parte, questo inconveniente può essere compensato utilizzando un sistema di accelerazione del proiettile a più stadi, ma in ogni caso l'efficienza non supera il 25%.
In secondo luogo, questo grande peso e le dimensioni dell'impianto con la sua bassa efficienza.
Va notato che nella prima metà del XX secolo. parallelamente allo sviluppo della teoria e della pratica del cannone di Gauss, si sviluppava anche un'altra direzione nella creazione di armi balistiche elettromagnetiche, utilizzando la forza derivante dall'interazione di un campo magnetico e una corrente elettrica (forza Ampère).
Il 31 luglio 1917, il già citato primo inventore francese Fachon-Villeple ha presentato una domanda all'Ufficio brevetti degli Stati Uniti per una "pistola o apparato elettrico per spostare i proiettili in avanti" e il 1 marzo 1921 ha ricevuto il brevetto n. 1370200 per questo dispositivo. Strutturalmente, il cannone era costituito da due rotaie di rame parallele poste all'interno di una canna di materiale amagnetico. La canna è passata attraverso i centri di diversi blocchi elettromagnetici identici (EMB) posti lungo di essa a un certo intervallo. Ciascuno di questi blocchi era un nucleo a forma di W, assemblato da fogli di acciaio elettrico, chiuso da un ponticello dello stesso materiale, con avvolgimenti posti sulle aste estreme. L'asta centrale aveva uno spazio al centro del blocco, in cui era collocata la canna del fucile. Il proiettile piumato è stato posizionato sui binari. Quando il dispositivo è stato acceso, la corrente dal polo positivo della sorgente di tensione di alimentazione CC è passata attraverso il binario sinistro, il proiettile (da sinistra a destra), il binario destro, il contatto di accensione EMB chiuso dall'ala del proiettile, le bobine EMB e restituito al polo negativo della fonte di alimentazione. In questo caso, nell'asta EMB centrale, il vettore di induzione magnetica ha una direzione dall'alto verso il basso. L'interazione di questo flusso magnetico e della corrente elettrica che scorre attraverso il proiettile crea una forza applicata al proiettile e diretta lontano da noi: la forza di Ampère (secondo la regola della mano sinistra). Sotto l'influenza di questa forza, il proiettile riceve accelerazione. Dopo che il proiettile ha lasciato il primo EMB, il suo contatto di accensione viene spento e quando il proiettile si avvicina al secondo EMB, il contatto di accensione per questa unità dall'ala del proiettile si accende, viene creato un altro impulso di forza, ecc.
Durante la seconda guerra mondiale nella Germania nazista, l'idea di Fauchon-Villepley fu ripresa da Joachim Hansler, un impiegato del Ministero degli armamenti. Nel 1944 progettò e costruì il cannone LM-2 da 10 mm. Durante i suoi test, un "proiettile" di alluminio da 10 grammi è stato in grado di accelerare fino a una velocità di 1,08 km / s. Sulla base di questo sviluppo, la Luftwaffe ha preparato i termini di riferimento per un cannone antiaereo elettrico. La velocità iniziale di un proiettile contenente 0,5 kg di esplosivo doveva essere di 2,0 km/s, mentre la cadenza di fuoco doveva essere di 6-12 rds/min. Questa pistola non ha avuto il tempo di entrare in serie: sotto i colpi degli alleati, la Germania ha subito una schiacciante sconfitta. Successivamente, il prototipo e la documentazione del progetto caddero nelle mani dell'esercito americano. Secondo i risultati dei loro test nel 1947, si concluse che per il normale funzionamento del cannone era necessaria energia in grado di illuminare metà di Chicago.
I risultati dei test delle pistole Gauss e Hansler portarono al fatto che nel 1957 gli scienziati - partecipanti al simposio sugli attacchi ad altissima velocità condotto dall'aeronautica americana, giunsero alla seguente conclusione: ".... è improbabile che la tecnologia delle pistole elettromagnetiche abbia successo nel prossimo futuro”.
Tuttavia, nonostante la mancanza di seri risultati pratici che soddisfino i requisiti dei militari, molti scienziati e ingegneri non erano d'accordo con queste conclusioni e continuarono la ricerca nel campo della creazione di armi balistiche elettromagnetiche.
Il passo successivo nello sviluppo di armi balistiche elettromagnetiche è stato fatto a seguito della creazione di acceleratori di plasma elettromagnetici per autobus. La parola greca plasma significa qualcosa di modellato. Il termine "plasma" in fisica fu introdotto nel 1924 dallo scienziato americano Irving Langmuir, che studiò le proprietà del gas ionizzato in relazione al lavoro su nuove sorgenti luminose.
Nel 1954-1956. Negli Stati Uniti, il professor Winston H. Bostic, che lavora presso il Livermore National Laboratory intitolato a E. Lawrence, che fa parte dell'Università della California, ha studiato i plasmi "impaccati" in un campo magnetico, ottenuti utilizzando una speciale pistola "plasma". Questa "pistola" consisteva in un cilindro di vetro chiuso del diametro di quattro pollici, all'interno del quale erano posti in parallelo due elettrodi di titanio saturati di idrogeno pesante. L'aria è stata rimossa dalla nave. Il dispositivo includeva anche una sorgente di un campo magnetico costante esterno, il cui vettore di induzione del flusso magnetico aveva una direzione perpendicolare al piano degli elettrodi. Uno di questi elettrodi è stato collegato tramite un interruttore ciclico a un polo di una sorgente di corrente continua ad alta tensione e ampere, e il secondo elettrodo è stato collegato all'altro polo della stessa sorgente. Quando l'interruttore ciclico è acceso, nello spazio tra gli elettrodi appare un arco elettrico pulsante, la cui intensità di corrente raggiunge diverse migliaia di ampere; la durata di ciascuna pulsazione è di circa 0,5 μs. In questo caso, gli ioni di deuterio e gli elettroni sembrano evaporare da entrambi gli elettrodi. Il risultante coagulo di plasma chiude il circuito elettrico tra gli elettrodi e, sotto l'azione della forza ponderomotrice, accelera e defluisce dalle estremità degli elettrodi, trasformandosi in un anello - un toroide plasmatico, il cosiddetto plasmoide; questo anello viene spinto in avanti ad una velocità fino a 200 km/s.
Per ragioni di correttezza storica, va notato che nell'Unione Sovietica nel 1941-1942. nella Leningrado assediata, il professor Georgy Ilyich Babat creò un trasformatore ad alta frequenza, il cui avvolgimento secondario non era costituito da bobine di filo, ma da un anello di gas ionizzato, un plasmoide. All'inizio del 1957, in URSS, un giovane scienziato Alexei Ivanovich Morozov pubblicò sulla rivista di fisica sperimentale e teorica, ZhETF, un articolo "Sull'accelerazione del plasma da parte di un campo magnetico", considerando teoricamente in esso il processo di accelerazione di un getto di plasma da un campo magnetico, attraverso il quale scorre una corrente nel vuoto, e sei mesi dopo, la stessa rivista ha pubblicato un articolo dell'accademico dell'Accademia delle scienze dell'URSS Lev Andreevich Artsimovich e dei suoi colleghi "Accelerazione elettrodinamica dei mazzi di plasma", in cui propongono di utilizzare il proprio campo magnetico degli elettrodi per accelerare il plasma. Nel loro esperimento, il circuito elettrico consisteva in un banco di condensatori da 75 μF collegato attraverso un traferro a massicci elettrodi di rame ("rotaie"). Questi ultimi sono stati posti in una camera cilindrica di vetro sotto pompaggio continuo. In precedenza, un sottile filo metallico veniva posato sui "binari". Il vuoto nella camera di scarica al momento precedente l'esperimento era di 1-2×10 -6 mm Hg. Arte.
Quando una tensione di 30 kV è stata applicata alle rotaie, il filo è esploso, il plasma risultante ha continuato a colmare le rotaie e una grande corrente scorreva nel circuito.
Come sapete, la direzione delle linee del campo magnetico è determinata dalla regola del succhiello destro: se la corrente scorre nella direzione opposta all'osservatore, le linee del campo sono dirette in senso orario. Di conseguenza, viene creato un campo magnetico unidirezionale comune tra le rotaie, il cui vettore di induzione del flusso magnetico è diretto perpendicolarmente al piano in cui si trovano le rotaie. La corrente che scorre attraverso il plasma e si trova in questo campo è influenzata dalla forza Ampere, la cui direzione è determinata dalla regola della mano sinistra: se metti la mano nella direzione del flusso di corrente in modo che le linee del campo magnetico entra nel palmo, il pollice indicherà la direzione della forza. Di conseguenza, il plasma accelererà lungo i binari (accelererebbe anche un conduttore metallico o un proiettile che scorre lungo i binari). massima velocità il moto del plasma a una distanza di 30 cm dalla posizione iniziale del filo, ottenuto dall'elaborazione di misure fotografiche superveloci, era di 120 km/s. In effetti, questo è esattamente lo schema dell'acceleratore, che ora è comunemente chiamato railgun, nella terminologia inglese - un railgun, il cui principio di funzionamento è mostrato in Fig. 4, dove 1 è una rotaia, 2 è un proiettile, 3 è una forza, 4 è un campo magnetico, 5 è una corrente elettrica.
Tuttavia, per molto tempo non si è parlato di mettere un proiettile sui binari e di ricavare un'arma dal cannone a rotaia. Per implementare questa idea, è stato necessario risolvere una serie di problemi:
La cosa principale, ovviamente, era la mancanza della fonte di energia necessaria, e apparve una tale fonte. Ma ne riparleremo alla fine dell'articolo.
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Altri tipi di armi elettromagnetiche.Oltre agli acceleratori di massa magnetici, esistono molti altri tipi di armi che utilizzano l'energia elettromagnetica per funzionare. Considera i tipi più famosi e comuni di loro.
Acceleratori di massa elettromagnetici.
Oltre ai "cannoni gauss", esistono almeno 2 tipi di acceleratori di massa: acceleratori di massa a induzione (bobina di Thompson) e acceleratori di massa su rotaia, noti anche come "cannoni ferroviari" (dall'inglese "Rail gun" - cannone ferroviario).
Il funzionamento dell'acceleratore di massa a induzione si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica. Una corrente elettrica in rapido aumento viene creata in un avvolgimento piatto, che provoca un campo magnetico alternato nello spazio circostante. Nell'avvolgimento è inserito un nucleo di ferrite, all'estremità libera del quale è inserito un anello di materiale conduttivo. Sotto l'azione di un flusso magnetico alternato che penetra nell'anello, al suo interno si genera una corrente elettrica che crea un campo magnetico di direzione opposta rispetto al campo di avvolgimento. Con il suo campo, l'anello inizia a respingere dal campo tortuoso e accelera, volando via dall'estremità libera dell'asta di ferrite. Più breve e forte è l'impulso di corrente nell'avvolgimento, più potente vola fuori l'anello.
In caso contrario, l'acceleratore di massa ferroviario funziona. In esso, un proiettile conduttivo si muove tra due binari - elettrodi (da cui prende il nome - un cannone a rotaia), attraverso i quali viene fornita corrente. La sorgente di corrente è collegata alle rotaie alla loro base, quindi la corrente scorre, per così dire, all'inseguimento del proiettile e il campo magnetico creato attorno ai conduttori che trasportano corrente è completamente concentrato dietro il proiettile conduttivo. In questo caso, il proiettile è un conduttore percorso da corrente posto in un campo magnetico perpendicolare creato dalle rotaie. Secondo tutte le leggi della fisica, la forza di Lorentz agisce sul proiettile, diretta nella direzione opposta al punto di connessione della rotaia e accelerando il proiettile. Una serie di problemi seri- l'impulso di corrente dovrebbe essere così potente e acuto che il proiettile non avrebbe il tempo di evaporare (dopotutto, un'enorme corrente lo attraversa!), ma sorgerebbe una forza di accelerazione che lo accelera in avanti. Pertanto, il materiale del proiettile e della rotaia dovrebbe avere la massima conduttività possibile, il proiettile dovrebbe avere la minor massa possibile e la sorgente di corrente dovrebbe avere quanta più potenza e minore induttanza possibile. Tuttavia, la particolarità dell'acceleratore ferroviario è che è in grado di accelerare masse ultrapiccole a velocità elevatissime. In pratica, le rotaie sono realizzate in rame privo di ossigeno rivestito di argento, le barre di alluminio vengono utilizzate come proiettili, una batteria di condensatori ad alta tensione viene utilizzata come fonte di alimentazione e, prima di entrare nelle rotaie, cercano di dare al proiettile il massimo velocità iniziale possibile, utilizzando pistole pneumatiche oa pistola.
Oltre agli acceleratori di massa, le armi elettromagnetiche includono sorgenti di potenti radiazioni elettromagnetiche come laser e magnetron.
Tutti conoscono il laser. Consiste in un corpo di lavoro in cui viene creata una popolazione inversa di livelli quantici di elettroni durante uno sparo, un risonatore per aumentare la gamma di fotoni all'interno del corpo di lavoro e un generatore che creerà proprio questa popolazione inversa. In linea di principio, una popolazione inversa può essere creata in qualsiasi sostanza e ai nostri tempi è più facile dire di cosa NON sono fatti i laser. I laser possono essere classificati in base al fluido di lavoro: rubino, CO2, argon, elio-neon, stato solido (GaAs), alcol, ecc., in base alla modalità di funzionamento: pulsato, cw, pseudo-continuo, possono essere classificati in base al numero di livelli quantici utilizzati: 3 livelli, 4 livelli, 5 livelli. I laser sono anche classificati in base alla frequenza della radiazione generata: microonde, infrarossi, verde, ultravioletto, raggi X, ecc. L'efficienza del laser di solito non supera lo 0,5%, ma ora la situazione è cambiata: i laser a semiconduttore (laser a stato solido basati su GaAs) hanno un'efficienza superiore al 30% e oggi possono avere una potenza di uscita fino a 100 (!) W , cioè. paragonabile ai potenti laser "classici" a rubino o CO2. Inoltre, ci sono laser gasdinamici che sono meno simili ad altri tipi di laser. La loro differenza è che sono in grado di produrre un raggio continuo di enorme potenza, che consente loro di essere utilizzati per scopi militari. In sostanza, un laser gasdinamico è un motore a reazione, in cui è presente un risonatore perpendicolare al flusso di gas. Il gas incandescente che esce dall'ugello è in uno stato di inversione di popolazione. Vale la pena aggiungere un risonatore e un flusso di fotoni multi-megawatt volerà nello spazio.
Pistole a microonde: l'unità funzionale principale è il magnetron, una potente fonte di radiazioni a microonde. Lo svantaggio delle pistole a microonde è il loro eccessivo pericolo di utilizzo anche rispetto ai laser: le radiazioni a microonde sono ben riflesse dagli ostacoli e, in caso di riprese in interni, letteralmente tutto all'interno sarà esposto alle radiazioni! Inoltre, la potente radiazione a microonde è mortale per qualsiasi elettronica, che deve anche essere presa in considerazione.
E perché, in effetti, proprio la "pistola gauss", e non lanciatori di dischi Thompson, cannoni a rotaia o armi a raggio?
Il fatto è che di tutti i tipi di armi elettromagnetiche, è la pistola gauss quella più facile da fabbricare. Inoltre, ha un'efficienza piuttosto elevata rispetto ad altri tiratori elettromagnetici e può funzionare a basse tensioni.
Al livello successivo di complessità ci sono gli acceleratori a induzione: i lanciatori di dischi Thompson (o trasformatori). Il loro funzionamento richiede tensioni leggermente superiori a quelle gaussiane convenzionali, quindi, forse, laser e microonde sono, in termini di complessità, e infatti ultimo posto c'è un cannone a rotaia, che richiede costosi materiali da costruzione, precisione di calcolo e produzione impeccabile, una fonte di energia costosa e potente (una batteria di condensatori ad alta tensione) e molte altre cose costose.
Inoltre, la pistola gauss, nonostante la sua semplicità, ha uno spazio incredibilmente ampio per soluzioni di progettazione e ricerca ingegneristica, quindi questa direzione è piuttosto interessante e promettente.
Nel primo caso, il campo magnetico viene utilizzato come alternativa agli esplosivi nelle armi da fuoco. Nel secondo si sfrutta la possibilità di indurre correnti ad alta tensione e disattivare apparecchiature elettriche ed elettroniche a seguito di una sovratensione, o di provocare dolore o altri effetti in una persona. Le armi del secondo tipo sono posizionate come sicure per le persone e servono a disabilitare l'equipaggiamento nemico o rendere inabile la forza lavoro nemica; appartiene alla categoria delle armi non letali.
La società di costruzioni navali francese DCNS sta sviluppando il programma Advansea, durante il quale si prevede di creare una nave da combattimento completamente elettrica entro il 2025. nave di superficie con armi laser ed elettromagnetiche.
Fondazione Wikimedia. 2010 .
ARMI ELETTROMAGNETICHE- (arma a microonde), un potente impulso elettronico che copre un'area entro un raggio di 50 km dal centro di applicazione. Penetra all'interno degli edifici attraverso giunture e crepe nella finitura. Danneggia gli elementi chiave dei circuiti elettrici, causando l'intero sistema a ... ... Dizionario enciclopedico
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arma non letale- Armi di azione non letale (non letale) (OND) chiamate condizionatamente nei mezzi mezzi di comunicazione di massa"umane", queste armi sono progettate per distruggere l'equipaggiamento, oltre a disabilitare temporaneamente la forza lavoro del nemico, senza causare ... ... Wikipedia
Armi basate su nuovi principi fisici- (armi non tradizionali) nuovi tipi di armi, il cui effetto dannoso si basa su processi e fenomeni che non erano precedentemente utilizzati nelle armi. Entro la fine del 20 ° secolo in vari stadi la ricerca e lo sviluppo erano armi genetiche, ... ...
- tipi speciali (non letali) di armi in grado di privare il nemico a breve o lungo termine dell'opportunità di condurre operazioni di combattimento senza infliggergli perdite irrecuperabili. Destinato a quei casi in cui l'uso di armi convenzionali, ... ... Dizionario delle emergenze
ARMI NON LETALI- tipi speciali di armi in grado di privare brevemente o per lungo tempo il nemico dell'opportunità di condurre operazioni di combattimento senza infliggergli perdite irrecuperabili. È destinato a quei casi in cui l'uso di armi convenzionali, e ancora di più ... ... Enciclopedia giuridica
Arma- Questo termine ha altri significati, vedi Arma ... Wikipedia
Armi di azione non letale- Arma laser sperimentale (PHASR), che acceca temporaneamente il nemico Arma non letale o arma non letale (OND) un'arma che, se usata normalmente, non dovrebbe portare alla morte o lesioni gravi a ... ... Wikipedia
Utilizzato direttamente per colpire il bersaglio.
Nel primo caso, il campo magnetico viene utilizzato come alternativa agli esplosivi nelle armi da fuoco. Nel secondo si sfrutta la possibilità di indurre correnti ad alta tensione e disattivare apparecchiature elettriche ed elettroniche a seguito di una sovratensione, o di provocare dolore o altri effetti in una persona. Le armi del secondo tipo sono posizionate come sicure per le persone e servono a disabilitare l'equipaggiamento nemico o rendere inabile la forza lavoro nemica.; appartiene alla categoria delle armi non letali.
La società di costruzioni navali francese DCNS sta sviluppando il programma Advansea, durante il quale si prevede di creare una nave da combattimento di superficie completamente elettrificata con armi laser ed elettromagnetiche entro il 2025.
Utilizzo impulso elettromagnetico contro l'elettronica del razzo dietro la sua custodia di metallo è inefficace. L'impatto è possibile per la maggior parte sulla testa di ricerca, che può essere grande principalmente per i missili con il proprio radar nella sua capacità.
Le armi elettromagnetiche vengono utilizzate per distruggere i missili nel complesso di difesa attiva Afganit dalla piattaforma del carro armato Armata e dal generatore EMP da combattimento Ranets-E.
Gli EMP sono efficaci contro i mezzi per condurre guerre di guerriglia, da allora elettronica di consumo non ha protezione EMI.
Gli oggetti più tipici del danno EMP:
Esistono molti mezzi efficaci per proteggere radar ed elettronica dalle armi EMP.
Le misure sono applicate in tre categorie:
Come mezzo di protezione contro l'EMP, i radar AFAR impongono "gabbie di Faraday" per interrompere l'EMP al di fuori delle loro frequenze. Per l'elettronica interna vengono utilizzati semplicemente schermi di ferro.
Inoltre, uno spinterometro può essere utilizzato come mezzo per scaricare energia immediatamente dietro l'antenna.
Per aprire i circuiti dell'elettronica interna in caso di forti correnti di induzione da EMP, utilizzare
Un tempo, un dispositivo come un fucile Gauss si diffuse tra gli scrittori di fantascienza e gli sviluppatori di giochi per computer. È spesso usato dagli invincibili eroi dei romanzi, ed è lei che di solito appare nei giochi per computer. Tuttavia, in effetti, il fucile Gauss praticamente non ha trovato applicazione mondo moderno, e questo è dovuto principalmente alle caratteristiche del suo design.
Il fatto è che il funzionamento di un tale fucile si basa sul principio dell'accelerazione di massa basato su un campo magnetico mobile. Per questo viene utilizzato un solenoide, in cui è posizionata la canna del fucile, e deve essere costituito da un dielettrico. Il fucile Gauss usa solo quelli fatti di ferromagneti per proiettili. Pertanto, quando la corrente viene applicata al solenoide, appare in esso che attrae il proiettile verso l'interno. In questo caso l'impulso deve essere molto potente e di breve durata (per "accelerare" il proiettile e allo stesso tempo non rallentarlo all'interno del solenoide).
Questo principio di funzionamento offre al modello vantaggi che non sono disponibili per molti altri tipi. Braccia piccole. Non necessita di bossoli, ha un basso rinculo, pari alla quantità di moto del proiettile, e ha un grande potenziale. tiro silenzioso(in presenza di proiettili sufficientemente aerodinamici, la cui velocità iniziale non supererà) Allo stesso tempo, un tale fucile consente di sparare in quasi tutte le condizioni (come si suol dire, anche in spazi aperti).
E, naturalmente, molti "artigiani" apprezzano il fatto che un fucile Gauss fai-da-te a casa possa essere assemblato praticamente "dal nulla".
Tuttavia, alcuni caratteristiche del progetto e i principi di funzionamento che sono caratteristici di un prodotto come un fucile Gauss hanno e lati negativi. Il più importante di questi è la bassa efficienza, che utilizza dall'1 al 10 percento dell'energia trasferita dal condensatore al solenoide. Allo stesso tempo, più tentativi di correggere questo inconveniente non hanno portato risultati significativi, ma hanno solo aumentato l'efficienza del modello fino al 27%. Tutti gli altri difetti del fucile Gauss derivano proprio dalla scarsa efficienza. Il fucile richiede una grande quantità di energia per funzionare in modo efficace, ha anche un aspetto ingombrante, grandi dimensioni e peso e il processo di ricarica è piuttosto lungo.
Si scopre che gli svantaggi di un simile fucile Gauss coprono la maggior parte dei suoi vantaggi. Forse con l'invenzione dei superconduttori, che possono essere classificati come ad alta temperatura, e l'avvento di fonti di energia compatte e potenti, queste armi attireranno nuovamente l'attenzione di scienziati e militari. Sebbene la maggior parte dei praticanti creda che a questo punto esisteranno altri tipi di armi, di gran lunga superiori al fucile Gauss.
L'unico campo di applicazione di questo tipo di arma, già redditizio ai nostri tempi, sono i programmi spaziali. I governi della maggior parte delle nazioni spaziali hanno pianificato di utilizzare il fucile Gauss per l'installazione su navette spaziali o satelliti.
Quando si parla di armi elettromagnetiche, molto spesso si intende la disabilitazione di apparecchiature elettriche ed elettroniche puntandovi impulsi elettromagnetici (EMP). In effetti, le correnti e le tensioni risultanti da un potente impulso nei circuiti elettronici portano al suo fallimento. E maggiore è il suo potere, maggiore è la distanza in cui i "segni di civiltà" diventano inutili.
Una delle fonti più potenti di EMP sono le armi nucleari. Ad esempio, un test nucleare americano nel Pacifico nel 1958 ha causato interruzioni radio e televisive e interruzioni di corrente alle Hawaii e un'interruzione di 18 ore alla navigazione radio in Australia. Nel 1962, quando a un'altitudine di 400 km. gli americani hanno fatto esplodere una carica di 1,9 Mt - 9 satelliti "sono morti", le comunicazioni radio sono state perse per molto tempo in una vasta area dell'Oceano Pacifico. Pertanto, l'impulso elettromagnetico è uno dei fattori dannosi armi nucleari.
Ma le armi nucleari sono applicabili solo in un conflitto globale e le capacità EMP sono molto utili negli affari militari più applicati. Pertanto, le armi EMP non nucleari iniziarono a essere progettate quasi immediatamente dopo le armi nucleari.
Naturalmente, i generatori EMP esistono da molto tempo. Ma creare un generatore sufficientemente potente (e quindi "a lungo raggio") non è tecnicamente così facile. Dopotutto, infatti, è un dispositivo che converte l'energia elettrica o di altro tipo in radiazione elettromagnetica. ad alta potenza. E se un'arma nucleare non ha problemi con l'energia primaria, allora se l'elettricità viene utilizzata insieme a fonti di energia (tensione), sarà più una struttura che un'arma. A differenza di un'arma nucleare, consegnarla "al momento giusto, nel posto giusto" è più problematico.
E all'inizio degli anni '90 iniziarono ad apparire rapporti su "bombe elettromagnetiche" non nucleari (E-Bomb). Come sempre, la fonte era la stampa occidentale e il motivo era l'operazione americana del 1991 contro l'Iraq. La "nuova super arma segreta" è stata effettivamente utilizzata per sopprimere e disabilitare i sistemi di difesa aerea e di comunicazione iracheni.
Tuttavia, l'accademico Andrei Sakharov ha offerto tali armi nel nostro paese negli anni '50 (anche prima che diventasse un "pacificatore"). Tra l'altro, al culmine della sua attività creativa (che non cade nel periodo della dissidenza, come molti pensano), aveva molto idee originali. Ad esempio, durante gli anni della guerra, è stato uno dei creatori di un dispositivo originale e affidabile per testare i nuclei perforanti in una fabbrica di cartucce.
E all'inizio degli anni '50, propose di "spazzare via" la costa orientale degli Stati Uniti con una gigantesca onda di tsunami, che potrebbe essere iniziata da una serie di potenti onde marine esplosioni nucleari a notevole distanza dalla costa. È vero, il comando della Marina, vedendo " siluro nucleare”, realizzato per questo scopo, ha rifiutato categoricamente di metterlo in servizio per motivi di umanesimo - e ha persino urlato allo scienziato con un'oscenità fotian a più mazzi. Rispetto a questa idea, la bomba elettromagnetica è davvero un'"arma umana".
Nelle munizioni non nucleari proposte da Sakharov, un potente EMP si è formato a seguito della compressione del campo magnetico del solenoide da parte di un'esplosione di un esplosivo convenzionale. A causa dell'elevata densità di energia chimica nell'esplosivo, ciò ha eliminato la necessità di utilizzare una fonte di energia elettrica per la conversione in EMP. Inoltre, in questo modo è stato possibile ottenere un potente EMP. È vero, questo ha anche reso il dispositivo usa e getta, poiché è stato distrutto dall'esplosione iniziale. Nel nostro paese, questo tipo di dispositivo ha iniziato a essere chiamato generatore magnetico esplosivo (EMG).
In realtà, gli americani e gli inglesi hanno avuto la stessa idea alla fine degli anni '70, a seguito della quale sono apparse munizioni testate in una situazione di combattimento nel 1991. Quindi non c'è niente di "nuovo" e di "super segreto" in questo tipo di tecnologia.
Nel nostro paese (e l'Unione Sovietica occupava una posizione di leadership nel campo della ricerca fisica), tali dispositivi venivano utilizzati in campi scientifici e tecnologici puramente pacifici - come il trasporto di energia, l'accelerazione di particelle cariche, il riscaldamento del plasma, il pompaggio laser, il radar alta risoluzione, modifica dei materiali, ecc. Naturalmente, la ricerca è stata condotta anche nella direzione dell'uso militare. Inizialmente, i VMG venivano utilizzati nelle munizioni nucleari per i sistemi di detonazione dei neutroni. Ma c'erano anche idee per utilizzare il "generatore Sakharov" come arma indipendente.
Ma prima di parlare dell'uso delle armi EMP, va detto che l'esercito sovietico si stava preparando a combattere nelle condizioni dell'uso delle armi nucleari. Cioè, nelle condizioni del fattore dannoso EMP che agisce sull'apparecchiatura. Pertanto, tutto equipaggiamento militareè stato sviluppato tenendo conto della protezione contro questo fattore dannoso. I metodi sono diversi: a partire dalla più semplice schermatura e messa a terra delle custodie metalliche delle apparecchiature e termina con l'uso di speciali dispositivi di sicurezza, scaricatori e architetture delle apparecchiature resistenti alle EMI.
Quindi dire che non c'è protezione da questa "arma miracolosa" non vale nemmeno la pena. E la portata delle munizioni EMP non è così ampia come nella stampa americana: la radiazione si propaga in tutte le direzioni dalla carica e la sua densità di potenza diminuisce in proporzione al quadrato della distanza. Di conseguenza, anche l'impatto diminuisce. Naturalmente, è difficile proteggere l'attrezzatura vicino al punto di detonazione. Ma non c'è bisogno di parlare di impatto effettivo sui chilometri: per munizioni sufficientemente potenti saranno decine di metri (che, tuttavia, è più grande della zona di impatto di munizioni ad alto potenziale esplosivo di dimensioni simili). Qui il vantaggio di un'arma del genere - non richiede un punto colpito - si trasforma in uno svantaggio.
Sin dai tempi del generatore Sakharov, tali dispositivi sono stati costantemente migliorati. Molte organizzazioni erano impegnate nel loro sviluppo: Istituto alte temperature Accademia delle scienze dell'URSS, TsNIIKhM, MVTU, VNIIEF e molti altri. I dispositivi sono diventati abbastanza compatti da diventare unità di armi da combattimento (da missili tattici e proiettili di artiglieria per sabotare le armi). Migliorate le loro caratteristiche. Oltre agli esplosivi, il carburante per missili iniziò ad essere utilizzato come fonte di energia primaria. I VMG iniziarono ad essere utilizzati come una delle cascate per il pompaggio di generatori di microonde. Nonostante opportunità limitate in termini di colpire bersagli, queste armi occupano una posizione intermedia tra le armi da fuoco e le contromisure elettroniche (che, di fatto, sono anche armi elettromagnetiche).
Poco si sa di campioni specifici. Ad esempio, Alexander Borisovich Prishchepenko descrive esperimenti riusciti per interrompere l'attacco dei missili anti-nave P-15 facendo esplodere VMG compatti a distanze fino a 30 metri dal missile. Questo è, piuttosto, un mezzo di protezione EMP. Descrive anche l '"accecamento" delle micce magnetiche delle mine anticarro, che, trovandosi a una distanza massima di 50 metri dal luogo in cui è stato fatto esplodere il VMG, hanno smesso di funzionare per un tempo significativo.
Come munizioni EMP, non sono state testate solo "bombe": granate a propulsione a razzo per accecare i sistemi di protezione attiva (KAZ) dei carri armati! Il lanciagranate anticarro RPG-30 ha due canne: una principale, l'altra di piccolo diametro. Un razzo Atropus da 42 mm dotato di una testata elettromagnetica viene sparato in direzione del carro armato poco prima della granata HEAT. Avendo accecato KAZ, permette a quest'ultimo di sorvolare con calma la protezione "pensante".
Una piccola digressione, dirò che questa è una direzione abbastanza rilevante. Abbiamo inventato KAZ ("Drozd" è stato installato anche sul T-55AD). Più tardi apparvero "Arena" e la "Barriera" ucraina. Scansionando lo spazio che circonda il veicolo (di solito nell'intervallo millimetrico), sparano piccole munizioni in direzione di granate anticarro, missili e persino proiettili in arrivo che possono cambiare la loro traiettoria o portare a una detonazione prematura. Con un occhio ai nostri sviluppi, tali complessi iniziarono ad apparire anche in Occidente, in Israele e nel sud-est asiatico: Trophy, Iron Fist, EFA, KAPS, LEDS-150, AMAP ADS, "CICS", "SLID" e altri. Ora stanno ottenendo la più ampia distribuzione e stanno iniziando ad essere installati regolarmente non solo sui carri armati, ma anche sui veicoli corazzati leggeri. Contrastarli diventa parte integrante della lotta contro veicoli blindati e oggetti protetti. E i mezzi elettromagnetici compatti sono adatti a questo scopo nel miglior modo possibile.
Ma torniamo alle armi elettromagnetiche. Oltre ai dispositivi magnetici esplosivi, esistono emettitori EMP direzionali e omnidirezionali che utilizzano vari dispositivi ad antenna come parte radiante. Questi non sono più dispositivi usa e getta. Possono essere utilizzati su una distanza considerevole. Sono divisi in portatili fissi, mobili e compatti. Potenti emettitori EMP fissi ad alta energia richiedono la costruzione di strutture speciali, gruppi elettrogeni ad alta tensione e grandi dispositivi di antenna. Ma le loro possibilità sono molto significative. Gli emettitori mobili di radiazioni elettromagnetiche ultracorte con una frequenza di ripetizione massima fino a 1 kHz possono essere collocati in furgoni o rimorchi. Hanno anche una portata considerevole e una potenza sufficiente per i loro compiti. Dispositivi portatili più spesso utilizzato per vari compiti di sicurezza, disabilitazione di comunicazioni, ricognizione e dispositivi esplosivi a brevi distanze.
Le capacità delle installazioni mobili domestiche possono essere giudicate dalla versione di esportazione del complesso Ranets-E presentato alla fiera delle armi LIMA-2001 in Malesia. È realizzato sul telaio MAZ-543, ha una massa di circa 5 tonnellate, fornisce una sconfitta garantita dell'elettronica del bersaglio a terra, aereo o munizioni guidate a distanze fino a 14 chilometri e disturbi nel suo funzionamento a una distanza fino a 40 km.
Da sviluppi non classificati, sono noti anche i prodotti MNIRTI: "Sniper-M", "I-140/64" e "Gigawatt", realizzati sulla base di rimorchi per auto. In particolare, vengono utilizzati per sviluppare mezzi per proteggere l'ingegneria radio e i sistemi digitali per scopi militari, speciali e civili dai danni EMP.
Qualcosa in più dovrebbe essere detto sui mezzi di contromisure elettroniche. Inoltre, appartengono anche alle armi elettromagnetiche a radiofrequenza. Questo per evitare di dare l'impressione che in qualche modo non siamo in grado di gestire armi ad alta precisione e "onnipotenti droni e robot da combattimento". Tutte queste cose alla moda e costose hanno un posto molto vulnerabile: l'elettronica. Anche strumenti relativamente semplici possono bloccare in modo affidabile i segnali GPS e i fusibili radio, di cui questi sistemi non possono fare a meno.
VNII "Gradient" produce in serie una stazione per il disturbo di micce radio di proiettili e missili SPR-2 "Mercury-B", realizzata sulla base di veicoli corazzati e regolarmente in servizio. Dispositivi simili sono prodotti da Minsk "KB RADAR". E poiché fino all'80% dei proiettili di artiglieria da campo occidentali, mine e razzi non guidati e quasi tutte le munizioni guidate di precisione sono ora dotate di micce radio, questi mezzi abbastanza semplici consentono di proteggere le truppe dalla distruzione, anche direttamente nella zona di contatto con il nemico.
Concern "Constellation" produce una serie di trasmettitori di disturbo di piccole dimensioni (portatili, trasportabili, autonomi) della serie RP-377. Con il loro aiuto, puoi bloccare i segnali GPS e, nella versione standalone, dotata di fonti di alimentazione, puoi anche posizionare i trasmettitori in una determinata area, limitata solo dal numero di trasmettitori.
Ora è in preparazione una versione di esportazione di un più potente sistema di disturbo GPS e canali di controllo delle armi. È già un sistema di protezione di oggetti e aree contro armi ad alta precisione. È stato costruito secondo un principio modulare, che consente di variare le aree e gli oggetti di protezione. Quando verrà mostrato, ogni beduino che si rispetti sarà in grado di proteggere il proprio insediamento da "metodi di democratizzazione ad alta precisione".
Ebbene, tornando ai nuovi principi fisici delle armi, non si può fare a meno di ricordare gli sviluppi del NIIRP (ora una divisione dell'Almaz-Antey Air Defense Concern) e dell'Istituto fisico-tecnico. Ioffe. Indagando sull'impatto di potenti radiazioni a microonde dalla terra su oggetti aerei (bersagli), gli specialisti di queste istituzioni hanno ricevuto inaspettatamente formazioni di plasma locali, che sono state ottenute all'intersezione di flussi di radiazioni da diverse fonti. Al contatto con queste formazioni, i bersagli aerei subirono enormi sovraccarichi dinamici e furono distrutti.
Il lavoro coordinato delle sorgenti di radiazioni a microonde ha permesso di cambiare rapidamente il punto focale, cioè di reindirizzare a una velocità enorme o di accompagnare oggetti di quasi tutte le caratteristiche aerodinamiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'impatto è efficace anche sulle testate di missili balistici intercontinentali. In realtà, questa non è nemmeno un'arma a microonde, ma combatte i plasmoidi.
Sfortunatamente, quando nel 1993 un gruppo di autori presentò allo stato un progetto di sistema di difesa aerea / missilistica basato su questi principi, Boris Eltsin propose immediatamente uno sviluppo congiunto al presidente americano. E sebbene la cooperazione al progetto (grazie a Dio!) non abbia avuto luogo, forse questo è ciò che ha spinto gli americani a creare il complesso HAARP (High freguencu Active Auroral Research Program) in Alaska.
Gli studi condotti su di esso dal 1997 sono dichiaratamente "puramente pacifici". Tuttavia, personalmente non vedo alcuna logica civile negli studi sull'impatto delle radiazioni a microonde sulla ionosfera terrestre e sugli oggetti aerei. Si può solo sperare nella tradizionale storia fallimentare dei progetti su larga scala per gli americani.
Bene, dovremmo essere lieti che oltre alle posizioni tradizionalmente forti nel campo della ricerca fondamentale, si sia aggiunto l'interesse dello stato per le armi basate su nuovi principi fisici. I programmi su di esso sono ora una priorità.
La Russia, secondo le forze armate USA e NATO, oggi è molto più avanti di tutti gli altri eserciti del mondo in termini di qualità delle armi.
Armi elettromagnetiche: ciò che l'esercito russo è davanti ai concorrenti
Armi elettromagnetiche a impulsi, o le cosiddette. "jammer", è un tipo di arma reale, già in fase di test, dell'esercito russo. Anche gli Stati Uniti e Israele stanno conducendo sviluppi di successo in quest'area, ma hanno fatto affidamento sull'uso di sistemi EMP per generare l'energia cinetica di una testata.
Nel nostro paese, hanno intrapreso la strada di un fattore dannoso diretto e hanno creato prototipi di diversi sistemi di combattimento contemporaneamente - per le forze di terra, l'aeronautica e la marina. Secondo gli specialisti che lavorano al progetto, lo sviluppo della tecnologia ha già superato la fase dei test sul campo, ma ora c'è il lavoro sugli insetti e un tentativo di aumentare la potenza, la precisione e la portata delle radiazioni.
Oggi il nostro "Alabuga", che esplode a un'altitudine di 200-300 metri, è in grado di spegnere tutte le apparecchiature elettroniche entro un raggio di 3,5 km e lasciare un'unità militare su scala di battaglione / reggimento senza mezzi di comunicazione, controllo e guida del fuoco, mentre accende tutto disponibile l'equipaggiamento nemico in un mucchio di inutili rottami metallici. In effetti, non ci sono altre opzioni se non quella di arrendersi e dare armi pesanti alle unità che avanzano dell'esercito russo come trofei.
"Jammer" dell'elettronica
I vantaggi di una tale sconfitta "non letale" sono evidenti: il nemico dovrà solo arrendersi e l'equipaggiamento può essere ottenuto come trofeo. Il problema sta solo nei mezzi efficaci per erogare questa carica: ha una massa relativamente grande e il missile deve essere abbastanza grande e, di conseguenza, molto vulnerabile ai sistemi di difesa aerea / missilistica ", ha spiegato l'esperto.
Interessanti sono gli sviluppi del NIIRP (ora una divisione dell'Almaz-Antey Air Defense Concern) e dell'Istituto fisico-tecnico. Ioffe. Indagando sull'impatto delle potenti radiazioni a microonde dalla terra sugli oggetti aerei (obiettivi), gli specialisti di queste istituzioni hanno ricevuto inaspettatamente formazioni plasmatiche locali, che sono stati ottenuti all'intersezione dei flussi di radiazione provenienti da diverse fonti.
Al contatto con queste formazioni, i bersagli aerei subirono enormi sovraccarichi dinamici e furono distrutti. Il lavoro coordinato delle sorgenti di radiazioni a microonde ha permesso di cambiare rapidamente il punto focale, cioè di riorientare a grande velocità o di accompagnare oggetti di quasi tutte le caratteristiche aerodinamiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'impatto è efficace anche sulle testate di missili balistici intercontinentali. In realtà, questa non è nemmeno un'arma a microonde, ma combattere i plasmoidi.
Sfortunatamente, quando nel 1993 un gruppo di autori presentò un progetto di sistema di difesa aerea/missile basato su questi principi all'esame dello stato, Boris Eltsin propose immediatamente uno sviluppo congiunto al presidente americano. E sebbene la cooperazione al progetto non abbia avuto luogo, forse questo è stato ciò che ha spinto gli americani a creare un complesso in Alaska HAARP (Programma di ricerca aurorale attiva ad alta frequenza)– progetto di ricerca sullo studio della ionosfera e delle aurore. Nota che per qualche ragione quel progetto pacifico ha un finanziamento dall'agenzia DARPA Pentagono.
Già entrando in servizio con l'esercito russo
Per capire quale posto occupa il tema della guerra elettronica nella strategia tecnico-militare del dipartimento militare russo, è sufficiente guardare al Programma statale per gli armamenti fino al 2020. Da 21 trilioni. rubli del bilancio generale del SAP, 3,2 trilioni. (circa il 15%) è destinato allo sviluppo e alla produzione di sistemi di attacco e difesa utilizzando sorgenti di radiazioni elettromagnetiche. Per fare un confronto, nel budget del Pentagono, secondo gli esperti, questa quota è molto inferiore, fino al 10%.
Ora diamo un'occhiata a cosa puoi già "sentire", ad es. quei prodotti che hanno raggiunto la serie ed sono entrati in servizio negli ultimi anni.
Sistemi mobili di guerra elettronica "Krasukha-4" sopprimere satelliti spia, radar terrestri e sistemi di aviazione AWACS, completamente vicini al rilevamento radar per 150-300 km, e può anche infliggere danni radar alla guerra elettronica nemica e alle apparecchiature di comunicazione. Il funzionamento del complesso si basa sulla creazione di potenti interferenze alle principali frequenze dei radar e di altre fonti di emissione radio. Produttore: OJSC "Impianto elettromeccanico di Bryansk" (BEMZ).
Strumento di guerra elettronica basato sul mare TK-25E fornisce una protezione efficace per navi di varie classi. Il complesso è progettato per fornire protezione radioelettronica di un oggetto da armi aeree e navali radiocomandate creando interferenze attive. Viene fornita l'interfaccia del complesso con vari sistemi dell'oggetto protetto, come un complesso di navigazione, una stazione radar, un sistema di controllo automatico del combattimento. L'apparecchiatura TK-25E prevede la creazione di vari tipi di interferenza con un'ampiezza di spettro da 64 a 2000 MHz, nonché disinformazione impulsiva e interferenza di imitazione utilizzando copie del segnale. Il complesso è in grado di analizzare simultaneamente fino a 256 bersagli. Dotare l'oggetto protetto del complesso TK-25E tre volte o più riduce la probabilità della sua sconfitta.
Complesso multifunzionale Mercurio-BMè stato sviluppato e prodotto presso le imprese KRET dal 2011 ed è uno dei più moderni sistemi di guerra elettronica. Lo scopo principale della stazione è proteggere la forza lavoro e le attrezzature dal fuoco singolo e salvo di munizioni di artiglieria dotate di micce radio. Sviluppatore aziendale: JSC "Tutto russo "Pendenza"(VNII "Gradiente"). Dispositivi simili sono prodotti da Minsk "KB RADAR". Si noti che i fusibili radio sono ora dotati di fino a 80% proiettili di artiglieria da campo occidentale, mine e razzi non guidati e quasi tutte le munizioni guidate di precisione, questi mezzi abbastanza semplici consentono di proteggere le truppe dalla sconfitta, anche direttamente nella zona di contatto con il nemico.
Preoccupazione "Costellazione" produce una serie di jammer di piccole dimensioni (portatili, trasportabili, autonomi) della serie RP-377. Possono essere usati per disturbare i segnali. GPS, e in versione standalone, dotata di sorgenti di alimentazione, posizionando anche i trasmettitori su una certa area, limitata solo dal numero di trasmettitori.
Ora è in preparazione una versione di esportazione di un sistema di soppressione più potente. GPS e canali di controllo delle armi. È già un sistema di protezione di oggetti e aree contro armi ad alta precisione. È stato costruito secondo un principio modulare, che consente di variare le aree e gli oggetti di protezione.
Da sviluppi non classificati, sono noti anche i prodotti MNIRTI - "Cecchino-M","I-140/64" e "Gigawatt" realizzato sulla base di rimorchi per auto. In particolare, vengono utilizzati per sviluppare mezzi per proteggere l'ingegneria radio e i sistemi digitali per scopi militari, speciali e civili dai danni EMP.
Libez
La base dell'elemento RES è molto sensibile ai sovraccarichi di energia e il flusso di energia elettromagnetica di densità sufficientemente elevata può bruciare le giunzioni dei semiconduttori, interrompendo completamente o parzialmente il loro normale funzionamento.
L'EMO a bassa frequenza crea radiazioni elettromagnetiche pulsate a frequenze inferiori a 1 MHz, l'EMO ad alta frequenza influisce sulla radiazione a microonde, sia pulsata che continua. L'EMO a bassa frequenza colpisce l'oggetto attraverso pickup su infrastrutture cablate, comprese linee telefoniche, cavi di alimentazione esterni, fornitura e recupero di dati. L'EMO ad alta frequenza penetra direttamente nell'apparecchiatura elettronica dell'oggetto attraverso il suo sistema di antenne.
Oltre a influenzare la RES del nemico, l'EMO ad alta frequenza può anche influenzare la pelle e gli organi interni di una persona. Allo stesso tempo, a seguito del loro riscaldamento nel corpo, sono possibili cambiamenti cromosomici e genetici, attivazione e disattivazione di virus, trasformazione di reazioni immunologiche e comportamentali.
AGENZIA FEDERALE PER L'ISTRUZIONE
Istituto di istruzione statale di istruzione professionale superiore
"RICERCA NAZIONALE
UNIVERSITÀ POLITECNICA DI TOMSK"
FISICA
Armi elettromagnetiche
Tomsky 2014
introduzione
Acceleratori di massa elettromagnetici
1 cannone Gauss
4 pistole a microonde
5 bomba elettromagnetica
6 armi a microonde
L'impatto di EMO sugli oggetti
Tattiche EMO
Protezione EMO
Bibliografia
Un'arma elettromagnetica (EMW) è un'arma in cui un campo magnetico viene utilizzato per impartire velocità iniziale a un proiettile, oppure l'energia della radiazione elettromagnetica viene utilizzata direttamente per colpire un bersaglio.
Nel primo caso, il campo magnetico viene utilizzato come alternativa agli esplosivi nelle armi da fuoco. Nel secondo si sfrutta la possibilità di indurre correnti ad alta tensione e disattivare apparecchiature elettriche ed elettroniche a seguito di una sovratensione, o di provocare dolore o altri effetti in una persona. Le armi del secondo tipo sono posizionate come sicure per le persone e servono a disabilitare l'equipaggiamento nemico o rendere inabile la forza lavoro nemica; appartiene alla categoria delle armi non letali.
Oltre agli acceleratori di massa magnetici, esistono molti altri tipi di armi che utilizzano l'energia elettromagnetica per funzionare. Considera i tipi più famosi e comuni di loro.
Prende il nome dallo scienziato e matematico Gauss, da cui prendono il nome le unità di misura del campo magnetico. 10000Gs = 1Tl) può essere descritto come segue. In un avvolgimento cilindrico (solenoide), quando viene attraversato da una corrente elettrica, si forma un campo magnetico. Questo campo magnetico inizia ad attirare un proiettile di ferro nel solenoide, che inizia ad accelerare da questo. Se nel momento in cui il proiettile si trova nel mezzo dell'avvolgimento, la corrente in quest'ultimo viene interrotta, il campo magnetico retrattile scomparirà e il proiettile, che ha guadagnato velocità, volerà liberamente attraverso l'altra estremità del avvolgimento. Più forte è il campo magnetico e più velocemente si spegne, più forte vola il proiettile.
In pratica, il design della pistola Gauss più semplice è un filo di rame avvolto in più strati su un tubo dielettrico e un grande condensatore. Un proiettile di ferro (spesso un chiodo segato) è installato all'interno del tubo appena prima dell'inizio dell'avvolgimento e un condensatore precaricato è collegato all'avvolgimento tramite una chiave elettrica.
I parametri dell'avvolgimento, del proiettile e dei condensatori devono essere coordinati in modo tale che quando il proiettile viene sparato, quando il proiettile si avvicina al centro dell'avvolgimento, la corrente in quest'ultimo abbia già il tempo di diminuire a un valore minimo , cioè. la carica dei condensatori sarebbe stata completamente esaurita. In questo caso, l'efficienza di una MU monostadio sarà massima.
Figura 1. Schema dell'assemblea "Gaus Ghana"
frequenza di amplificazione arma elettromagnetica
Oltre ai "cannoni gauss", esistono almeno 2 tipi di acceleratori di massa: acceleratori di massa a induzione (bobina di Thompson) e acceleratori di massa su rotaia, noti anche come "cannoni ferroviari" (dall'inglese "Rail gun" - cannone ferroviario).
Figura 2. Colpo di prova del cannone a rotaia
Figura 3. Cannone ferroviario americano
Il funzionamento dell'acceleratore di massa a induzione si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica. Una corrente elettrica in rapido aumento viene creata in un avvolgimento piatto, che provoca un campo magnetico alternato nello spazio circostante. Nell'avvolgimento è inserito un nucleo di ferrite, all'estremità libera del quale è inserito un anello di materiale conduttivo. Sotto l'azione di un flusso magnetico alternato che penetra nell'anello, al suo interno si genera una corrente elettrica che crea un campo magnetico di direzione opposta rispetto al campo di avvolgimento. Con il suo campo, l'anello inizia a respingere dal campo tortuoso e accelera, volando via dall'estremità libera dell'asta di ferrite. Più breve e forte è l'impulso di corrente nell'avvolgimento, più potente vola fuori l'anello.
In caso contrario, l'acceleratore di massa ferroviario funziona. In esso, un proiettile conduttivo si muove tra due binari - elettrodi (da cui prende il nome - un cannone a rotaia), attraverso i quali viene fornita corrente. La sorgente di corrente è collegata alle rotaie alla loro base, quindi la corrente scorre, per così dire, all'inseguimento del proiettile e il campo magnetico creato attorno ai conduttori che trasportano corrente è completamente concentrato dietro il proiettile conduttivo. In questo caso, il proiettile è un conduttore percorso da corrente posto in un campo magnetico perpendicolare creato dalle rotaie. Secondo tutte le leggi della fisica, la forza di Lorentz agisce sul proiettile, diretta nella direzione opposta al punto di connessione della rotaia e accelerando il proiettile. Numerosi seri problemi sono associati alla produzione di un cannone a rotaia: l'impulso di corrente deve essere così potente e acuto che il proiettile non avrebbe il tempo di evaporare (dopotutto, un'enorme corrente lo attraversa!), ma una forza di accelerazione lo farebbe sorgere che lo accelera in avanti. Pertanto, il materiale del proiettile e della rotaia dovrebbe avere la massima conduttività possibile, il proiettile dovrebbe avere la minor massa possibile e la sorgente di corrente dovrebbe avere quanta più potenza e minore induttanza possibile. Tuttavia, la particolarità dell'acceleratore ferroviario è che è in grado di accelerare masse ultrapiccole a velocità elevatissime. In pratica, le rotaie sono realizzate in rame privo di ossigeno rivestito di argento, le barre di alluminio vengono utilizzate come proiettili, una batteria di condensatori ad alta tensione viene utilizzata come fonte di alimentazione e, prima di entrare nelle rotaie, cercano di dare al proiettile il massimo velocità iniziale possibile, utilizzando pistole pneumatiche oa pistola.
Oltre agli acceleratori di massa, le armi elettromagnetiche includono fonti di potenti radiazioni elettromagnetiche, come laser e magnetron.
È noto a tutti. Consiste in un corpo di lavoro in cui viene creata una popolazione inversa di livelli quantici di elettroni durante uno sparo, un risonatore per aumentare la gamma di fotoni all'interno del corpo di lavoro e un generatore che creerà proprio questa popolazione inversa. In linea di principio, una popolazione inversa può essere creata in qualsiasi sostanza e ai nostri tempi è più facile dire di cosa NON sono fatti i laser. I laser possono essere classificati in base al fluido di lavoro: rubino, CO2, argon, elio-neon, stato solido (GaAs), alcol, ecc., in base alla modalità di funzionamento: pulsato, cw, pseudo-continuo, possono essere classificati in base al numero di livelli quantici utilizzati: 3 livelli, 4 livelli, 5 livelli. I laser sono anche classificati in base alla frequenza della radiazione generata: microonde, infrarossi, verde, ultravioletto, raggi X, ecc. L'efficienza del laser di solito non supera lo 0,5%, ma ora la situazione è cambiata: i laser a semiconduttore (laser a stato solido basati su GaAs) hanno un'efficienza superiore al 30% e oggi possono avere una potenza di uscita fino a 100 (!) W , cioè. paragonabile ai potenti laser "classici" a rubino o CO2. Inoltre, ci sono laser gasdinamici che sono meno simili ad altri tipi di laser. La loro differenza è che sono in grado di produrre un raggio continuo di enorme potenza, che consente loro di essere utilizzati per scopi militari. In sostanza, un laser gasdinamico è un motore a reazione, in cui è presente un risonatore perpendicolare al flusso di gas. Il gas incandescente che esce dall'ugello è in uno stato di inversione di popolazione. Vale la pena aggiungere un risonatore e un flusso di fotoni multi-megawatt volerà nello spazio.
L'unità funzionale principale è il magnetron, una potente fonte di radiazioni a microonde. Lo svantaggio delle pistole a microonde è il loro eccessivo pericolo di utilizzo anche rispetto ai laser: le radiazioni a microonde sono ben riflesse dagli ostacoli e, in caso di riprese in interni, letteralmente tutto all'interno sarà esposto alle radiazioni! Inoltre, la potente radiazione a microonde è mortale per qualsiasi elettronica, che deve anche essere presa in considerazione.
Figura 4. Sistema radar mobile
Una bomba elettromagnetica, chiamata anche "bomba elettronica", è un generatore di onde radio ad alta potenza che distrugge le apparecchiature elettroniche dei posti di comando, i sistemi di comunicazione e le apparecchiature informatiche. Il pickup elettrico generato in termini di potenza dell'impatto sull'elettronica è paragonabile a un fulmine. Appartiene alla classe "armi di azione non letale".
Secondo il principio della distruzione, le tecniche sono suddivise in quelle a bassa frequenza, che utilizzano il pickup nelle linee elettriche per fornire tensione distruttiva, e quelle ad alta frequenza, che causano il pickup direttamente negli elementi dei dispositivi elettronici e hanno un'elevata potenza di penetrazione - fessure di ventilazione sufficientemente piccole da consentire alle onde di penetrare nell'apparecchiatura.
Per la prima volta l'effetto di una bomba elettromagnetica fu registrato negli anni '50 del XX secolo, quando l'americano bomba all'idrogeno. L'esplosione è stata fatta nell'atmosfera sopra l'Oceano Pacifico. Il risultato fu un'interruzione di corrente alle Hawaii a causa dell'impulso elettromagnetico di un'esplosione nucleare ad alta quota.
Lo studio ha dimostrato che l'esplosione ha avuto conseguenze indesiderate. I raggi hanno raggiunto le isole hawaiane, situate a centinaia di chilometri dal sito del test, e le trasmissioni radio sono state interrotte fino all'Australia. L'esplosione della bomba, oltre ai risultati fisici istantanei, ha influenzato i campi elettromagnetici a grande distanza. Tuttavia, più tardi l'esplosione bomba nucleare come fonte di onde elettromagnetiche era considerato inefficace a causa della scarsa precisione, nonché di molti effetti collaterali e inaccettabilità politica.
Come una delle opzioni per il generatore, è stato proposto un progetto a forma di cilindro, in cui viene creata un'onda stazionaria; al momento dell'attivazione, le pareti del cilindro vengono rapidamente compresse da un'esplosione diretta e distrutte alle estremità, a seguito della quale si crea un'onda di lunghezza molto ridotta. Poiché l'energia della radiazione è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda, a seguito di una diminuzione del volume del cilindro, la potenza della radiazione aumenta notevolmente.
La consegna di questo dispositivo può essere effettuata con qualsiasi metodo noto, dall'aviazione all'artiglieria. Vengono utilizzate sia munizioni più potenti con l'uso di emettitori di onde d'urto (UVI) nella testata, sia meno potenti con l'uso di generatori di frequenza piezoelettrici (PGCh).
Radiofrequenza - un'arma la cui azione si basa sull'uso di radiazioni elettromagnetiche di frequenza ultra alta (UHF) (0,3-30 GHz) o frequenza molto bassa (meno di 100 Hz). Gli oggetti di distruzione di quest'arma sono la forza lavoro. Si riferisce alla capacità delle radiazioni elettromagnetiche nella gamma delle frequenze ultra alte e molto basse di causare danni agli organi umani vitali (cervello, cuore, vasi sanguigni). Può influenzare la psiche, interrompendo la percezione della realtà circostante, provocando allucinazioni uditive, ecc.
Quando quest'arma è stata usata per la prima volta, ci sono stati molti cambiamenti nel comportamento degli organismi (in questo caso, topi da laboratorio). Ad esempio, i topi "si sono allontanati" dai muri, "difesi" da qualcosa. Alcuni hanno sofferto di disorientamento, altri sono morti (rottura del cervello o del muscolo cardiaco). La rivista "Science and Life" ha descritto esperimenti simili con "stimolazione elettromagnetica del cervello", il loro risultato è stato il seguente: nei ratti la memoria è stata disturbata e i riflessi condizionati sono scomparsi.
Esiste anche una teoria secondo la quale, con l'ausilio della radiazione elettromagnetica, è possibile influenzare la psiche umana senza distruggere il corpo, ma provocando determinate emozioni o inclinando a qualsiasi azione.
Figura 5. Serbatoio del futuro RF
Il principio di funzionamento dell'EMO si basa su radiazioni elettromagnetiche a breve termine ad alta potenza che possono disabilitare i dispositivi radioelettronici che costituiscono la base di qualsiasi sistema di informazione. La base elementare dei dispositivi radioelettronici è molto sensibile ai sovraccarichi di energia, il flusso di energia elettromagnetica di densità sufficientemente elevata può bruciare le giunzioni dei semiconduttori, interrompendo completamente o parzialmente il loro normale funzionamento. Come è noto, le tensioni di rottura delle giunzioni sono basse e vanno da unità a decine di volt, a seconda del tipo di dispositivo. Quindi, anche per i transistor bipolari ad alta corrente al silicio, che hanno una maggiore resistenza al surriscaldamento, la tensione di rottura varia da 15 a 65 V, mentre per i dispositivi all'arseniuro di gallio questa soglia è di 10 V. I dispositivi di memoria, che costituiscono una parte essenziale di qualsiasi computer, hanno tensioni di soglia dell'ordine di 7 V I circuiti integrati logici MOS tipici vanno da 7 a 15 V e i microprocessori tipicamente smettono di funzionare a 3,3-5 V.
Oltre ai guasti irreversibili, gli effetti elettromagnetici impulsivi possono causare guasti recuperabili, o paralisi di un dispositivo radioelettronico, quando perde sensibilità per un certo periodo di tempo a causa di sovraccarichi. Sono possibili anche falsi allarmi di elementi sensibili, che possono portare, ad esempio, alla detonazione di testate missilistiche, bombe, proiettili di artiglieria e mine.
In base alle caratteristiche spettrali, l'EMO può essere suddiviso in due tipi: a bassa frequenza, che crea radiazioni elettromagnetiche pulsate a frequenze inferiori a 1 MHz, e ad alta frequenza, che fornisce radiazioni a microonde. Entrambi i tipi di EMO presentano anche differenze nei metodi di attuazione e, in una certa misura, nei modi di influenzare i dispositivi radioelettronici. Pertanto, la penetrazione della radiazione elettromagnetica a bassa frequenza negli elementi dei dispositivi è dovuta principalmente a captazioni sull'infrastruttura cablata, comprese le linee telefoniche, i cavi di alimentazione esterni, la fornitura e il recupero dei dati. Le modalità di penetrazione della radiazione elettromagnetica nella gamma delle microonde sono più estese: includono anche la penetrazione diretta nelle apparecchiature radioelettroniche attraverso il sistema di antenne, poiché lo spettro delle microonde copre anche la frequenza operativa dell'apparecchiatura inceppata. La penetrazione dell'energia attraverso fori e giunti strutturali dipende dalla loro dimensione e dalla lunghezza d'onda dell'impulso elettromagnetico: la connessione più forte si verifica alle frequenze di risonanza, quando le dimensioni geometriche sono commisurate alla lunghezza d'onda. A onde più lunghe di quelle risonanti, l'accoppiamento diminuisce bruscamente, quindi l'effetto dell'EMO a bassa frequenza, che dipende dai pickup attraverso fori e giunti nella custodia dell'apparecchiatura, è piccolo. A frequenze superiori a quella risonante, il decadimento dell'accoppiamento avviene più lentamente, ma a causa dei molti tipi di oscillazioni, si verificano risonanze acute nel volume dell'apparecchiatura.
Se il flusso di radiazioni a microonde è abbastanza intenso, l'aria nei fori e nelle giunture viene ionizzata e diventa un buon conduttore apparecchiature di schermatura dalla penetrazione di energia elettromagnetica. Pertanto, un aumento dell'energia incidente sull'oggetto può portare a una paradossale diminuzione dell'energia che agisce sull'apparecchiatura e, di conseguenza, a una diminuzione dell'efficienza dell'EMT.
Le armi elettromagnetiche hanno anche un effetto biologico su animali e esseri umani, principalmente associato al loro riscaldamento. In questo caso, soffrono non solo gli organi riscaldati direttamente, ma anche quelli che non entrano direttamente in contatto con le radiazioni elettromagnetiche. Nel corpo sono possibili cambiamenti cromosomici e genetici, attivazione e disattivazione di virus, cambiamenti nelle reazioni immunologiche e persino comportamentali. Un aumento della temperatura corporea di 1°C è considerato pericoloso e l'esposizione prolungata in questo caso può portare alla morte.
L'estrapolazione dei dati ottenuti sugli animali consente di stabilire una densità di potenza pericolosa per l'uomo. Con un'esposizione prolungata all'energia elettromagnetica con una frequenza fino a 10 GHz e una densità di potenza da 10 a 50 mW / cm2, possono verificarsi convulsioni, uno stato di maggiore eccitabilità e perdita di coscienza. Un notevole riscaldamento dei tessuti sotto l'azione di singoli impulsi della stessa frequenza si verifica a una densità di energia di circa 100 J/cm2. A frequenze superiori a 10 GHz, la soglia di riscaldamento ammissibile è ridotta, poiché tutta l'energia viene assorbita dai tessuti superficiali. Pertanto, a una frequenza di decine di gigahertz e una densità di energia dell'impulso di soli 20 J/cm2, si osserva un'ustione della pelle.
Sono possibili altri effetti delle radiazioni. Quindi, la normale differenza di potenziale delle membrane cellulari delle membrane dei tessuti può essere temporaneamente disturbata. Quando esposto a un singolo impulso a microonde con una durata da 0,1 a 100 ms con una densità di energia fino a 100 mJ / cm2, l'attività delle cellule nervose cambia e si verificano cambiamenti nell'elettroencefalogramma. Impulsi a bassa densità (fino a 0,04 mJ/cm2) provocano allucinazioni uditive e, a densità di energia più elevate, l'udito può essere paralizzato o persino il tessuto degli organi uditivi può essere danneggiato.
Le armi elettromagnetiche possono essere utilizzate sia in versione fissa che mobile. Con una versione fissa, è più facile soddisfare i requisiti di peso, dimensioni ed energia delle apparecchiature e semplificarne la manutenzione. Ma in questo caso è necessario garantire un'elevata direttività della radiazione elettromagnetica verso il bersaglio per evitare di danneggiare i propri dispositivi elettronici, cosa possibile solo attraverso l'utilizzo di sistemi di antenne altamente direzionali. Quando si implementano le radiazioni a microonde, l'uso di antenne altamente direzionali non è un problema, cosa che non si può dire dell'EMO a bassa frequenza, per il quale la versione mobile presenta numerosi vantaggi. Innanzitutto è più facile risolvere il problema della protezione dei propri mezzi radioelettronici dagli effetti delle radiazioni elettromagnetiche, poiché un'arma da combattimento può essere consegnata direttamente nel luogo del bersaglio e solo lì può essere messa in azione. Inoltre, non è necessario utilizzare sistemi di antenne direzionali e in alcuni casi si può fare a meno delle antenne, limitandosi alla comunicazione elettromagnetica diretta tra il generatore EMO e i dispositivi elettronici nemici.
La consegna di EMO al bersaglio è possibile anche con l'ausilio di proiettili speciali. Una munizione elettromagnetica di medio calibro (100-120 mm), quando innescata, genera un impulso di radiazione della durata di diversi microsecondi con una potenza media di decine di megawatt e una potenza di picco centinaia di volte superiore. La radiazione è isotropa, in grado di far esplodere un detonatore a una distanza di 6-10 m, ea una distanza fino a 50 m - per disabilitare il sistema di identificazione "amico o nemico", bloccare il lancio di una guida antiaerea missile da un sistema missilistico antiaereo portatile, disattivare temporaneamente o permanentemente le mine magnetiche anticarro senza contatto.
Quando si posiziona un EMO su un missile da crociera, il momento del suo funzionamento è determinato dal sensore del sistema di navigazione, su un missile anti-nave - da una testa di guida radar e su un missile aria-aria - direttamente dal sistema di fusibili . L'utilizzo di un missile come vettore di una testata elettromagnetica comporta inevitabilmente una limitazione della massa dell'EMP dovuta alla necessità di posizionare batterie elettriche per azionare il generatore di radiazione elettromagnetica. Il rapporto tra la massa totale della testata e la massa dell'arma lanciata è di circa il 15-30% (per il missile americano AGM / BGM-109 "Tomahawk" - 28%).
L'efficacia di EMO è stata confermata in operazione militare"Desert Storm", dove sono stati utilizzati principalmente aerei e missili e dove la base della strategia militare era l'impatto sui dispositivi elettronici per la raccolta e l'elaborazione delle informazioni, la designazione del bersaglio e gli elementi di comunicazione al fine di paralizzare e disinformare il sistema di difesa aerea.
Figura 6. Generatore di compressione del flusso magnetico
La difesa più efficace contro l'EMP è, ovviamente, impedire la sua consegna distruggendo fisicamente i vettori, proprio come nella difesa contro le armi nucleari. Tuttavia, questo non è sempre realizzabile, quindi si dovrebbe ricorrere anche a misure di protezione elettromagnetica per le apparecchiature elettroniche stesse. Tali misure, ovviamente, dovrebbero prevedere in primo luogo la completa schermatura dell'apparecchiatura stessa, nonché dei locali in cui essa è ubicata. È noto che se la stanza è paragonata a una gabbia di Faraday che impedisce la penetrazione di un campo elettromagnetico esterno, la protezione dell'apparecchiatura dai campi elettromagnetici sarà pienamente garantita. Tuttavia, in realtà, tale schermatura è impossibile, poiché l'apparecchiatura necessita di un'alimentazione esterna e di canali di comunicazione per ricevere e trasmettere informazioni. Anche i canali di comunicazione stessi devono essere protetti dalla penetrazione attraverso di essi nell'apparecchiatura di influenze elettromagnetiche. L'installazione di filtri in questo caso non aiuta, poiché funzionano solo in una determinata banda di frequenza e sono regolati di conseguenza, ei filtri progettati per proteggere dall'EMO a bassa frequenza non proteggeranno dagli effetti ad alta frequenza e viceversa. Le linee in fibra ottica utilizzate al loro posto possono fornire una buona protezione contro le interferenze elettromagnetiche attraverso i canali di comunicazione, ma ciò non può essere fatto per i circuiti di alimentazione.
Vi sono motivi sufficienti per credere che in futuro tutte le operazioni militari significative inizieranno con l'uso massiccio dell'EMP, che può causare gravi danni al potenziale militare-industriale del Paese e facilitare le successive operazioni militari.
Data l'efficacia e le prospettive dell'utilizzo dell'EMO nelle operazioni militari, nonché i vantaggi di coloro che possiedono questo tipo di arma, lo sviluppo dell'EMO è tenuto nella massima riservatezza sotto una voce superiore a "Top Secret" e tutti i problemi sono discusso solo in riunioni a porte chiuse. Un esempio è una conferenza scientifica e tecnica segreta tenutasi nel giugno 1995 alla periferia di Washington per soli americani, in cui sono stati discussi gli effetti dell'esposizione ai campi elettromagnetici non solo sulle apparecchiature elettroniche, ma anche su animali e esseri umani. La mancanza di dati sui risultati dell'uso dell'EMO in Jugoslavia è spiegata sia dal regime di segretezza sia dal desiderio di preservare un'arma così efficace per operazioni militari più serie.
Oggi solo gli Stati Uniti e la Russia hanno il pieno controllo della tecnologia EMO, ma non si può ignorare la possibilità di padroneggiare questa tecnologia da parte di altri paesi, compresi i paesi del terzo mondo.
Ultimamente ci sono state molte voci, miti e leggende sulle armi elettromagnetiche: dalle bombe che "spengono le luci" nelle città, alle valigie che presumibilmente sono in grado di disabilitare qualsiasi elettronica complessa entro un raggio di quasi diversi chilometri. Sebbene una parte molto piccola di queste voci abbia qualche relazione con la realtà, le armi elettromagnetiche esistono e sono persino considerate una direzione molto promettente per lo sviluppo di armi nel mondo moderno, dove le guerre sono già state condotte con armi sofisticate, ad alta tecnologia e armi di precisione.
Ovviamente, con l'aiuto di armi elettromagnetiche, nessuno "spegnerà le luci" nelle città (nemmeno in determinate aree o case): tali armi sono progettate per risolvere compiti completamente diversi.
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