Armas eletromagnéticas: o que o exército russo está à frente dos concorrentes
Armas eletromagnéticas de pulso, ou as chamadas. "jammers", é um tipo de arma real, já em teste, do exército russo. Os Estados Unidos e Israel também estão realizando desenvolvimentos bem-sucedidos nessa área, mas contam com o uso de sistemas EMP para gerar a energia cinética de uma ogiva.
Em nosso país, seguimos o caminho de um fator de dano direto e criamos protótipos de vários sistemas de combate ao mesmo tempo - por forças terrestres, Aeronáutica e Marinha. Segundo os especialistas que trabalham no projeto, o desenvolvimento da tecnologia já passou da fase de testes de campo, mas agora há trabalho nos bugs e na tentativa de aumentar a potência, a precisão e o alcance da radiação.
Hoje nosso "Alabuga", explodindo a uma altitude de 200-300 metros, é capaz de desligar todos os equipamentos eletrônicos em um raio de 3,5 km e deixar uma unidade militar de escala de batalhão / regimento sem meios de comunicação, controle e orientação de fogo, enquanto transforma todos os disponíveis equipamento inimigo em uma pilha de sucata inútil. Na verdade, não há outra opção a não ser se render e dar armas pesadas como troféus às unidades avançadas do exército russo.
"Jammer" de eletrônicos
As vantagens de tal derrota "não letal" são óbvias - o inimigo só terá que se render e o equipamento pode ser obtido como troféu. O problema está apenas no meio eficaz de entrega dessa carga - ela tem uma massa relativamente grande e o míssil deve ser grande o suficiente e, como resultado, muito vulnerável a atingir sistemas de defesa aérea / defesa antimísseis ”, explicou o especialista.
Interessantes são os desenvolvimentos do NIIRP (agora uma divisão da Almaz-Antey Air Defense Concern) e do Physico-Technical Institute. Ioffe. Investigando o impacto da poderosa radiação de micro-ondas da Terra em objetos aéreos (alvos), os especialistas dessas instituições receberam inesperadamente formações plasmáticas locais, que foram obtidos na interseção de fluxos de radiação de várias fontes.
Ao entrar em contato com essas formações, os alvos aéreos sofreram enormes sobrecargas dinâmicas e foram destruídos. O trabalho coordenado das fontes de radiação de micro-ondas possibilitou alterar rapidamente o ponto de foco, ou seja, redirecionar em grande velocidade ou acompanhar objetos de quase todas as características aerodinâmicas. Experimentos mostraram que o impacto é eficaz mesmo em ogivas de ICBMs. Na verdade, isso nem é uma arma de microondas, mas plasmoides de combate.
Infelizmente, quando em 1993 uma equipe de autores apresentou um projeto de sistema de defesa aérea / defesa antimísseis com base nesses princípios para consideração do estado, Boris Yeltsin imediatamente propôs um desenvolvimento conjunto presidente americano. E embora a cooperação no projeto não tenha ocorrido, talvez tenha sido isso que levou os americanos a criar um complexo no Alasca HAARP (Programa de Pesquisa de Aurora Ativa de Alta Frequência)- projeto de pesquisa sobre o estudo da ionosfera e auroras. Observe que, por algum motivo, esse projeto pacífico tem financiamento da agência DARPA Pentágono.
Já entrando em serviço com o exército russo
Para entender que lugar ocupa o tema da guerra eletrônica na estratégia técnico-militar do departamento militar russo, basta olhar para o Programa Estatal de Armamentos até 2020. A partir de 21 trilhões. rublos do orçamento geral do SAP, 3,2 trilhões. (cerca de 15%) está previsto para ser direcionado ao desenvolvimento e produção de sistemas de ataque e defesa utilizando fontes de radiação eletromagnética. Para efeito de comparação, no orçamento do Pentágono, segundo especialistas, essa parcela é bem menor - até 10%.
Agora vamos ver o que você já pode "sentir", ou seja, os produtos que chegaram à série e entraram em serviço nos últimos anos.
Sistemas móveis de guerra eletrônica "Krasukha-4" suprimir satélites espiões, radares terrestres e sistemas de aviação AWACS, completamente próximos da detecção de radar por 150-300 km, e também pode infligir danos de radar em equipamentos de guerra eletrônica e comunicações inimigos. A operação do complexo é baseada na criação de poderosa interferência nas principais frequências de radares e outras fontes emissoras de rádio. Fabricante: OJSC "Bryansk Electromechanical Plant" (BEMZ).
Ferramenta de guerra eletrônica baseada no mar TK-25E fornece proteção eficaz para navios de várias classes. O complexo foi projetado para fornecer proteção radioeletrônica de um objeto contra armas aéreas e de navios controladas por rádio, criando interferência ativa. É fornecida a interface do complexo com vários sistemas do objeto protegido, como um complexo de navegação, uma estação de radar, um sistema de controle de combate automatizado. O equipamento TK-25E permite a criação de vários tipos de interferência com largura de espectro de 64 a 2.000 MHz, bem como desinformação de impulso e interferência de imitação usando cópias de sinal. O complexo é capaz de analisar simultaneamente até 256 alvos. Equipando o objeto protegido com o complexo TK-25E três vezes ou mais reduz a probabilidade de sua derrota.
complexo multifuncional Mercúrio-BM desenvolvido e produzido em empresas KRET desde 2011 e é um dos mais sistemas modernos AI CREDO. O principal objetivo da estação é proteger a mão de obra e o equipamento contra disparos únicos e salvos de munições de artilharia equipadas com fusíveis de rádio. Desenvolvedor empresarial: JSC "All-Russian "Gradiente"(VNII "Gradiente"). Dispositivos semelhantes são produzidos por Minsk "KB RADAR". Observe que os fusíveis de rádio agora estão equipados com até 80% projéteis de artilharia de campo ocidental, minas e foguetes não guiados e quase todas as munições guiadas com precisão, esses meios bastante simples permitem proteger as tropas da derrota, inclusive diretamente na zona de contato com o inimigo.
Interesse "Constelação" produz uma série de jammers de pequeno porte (portáteis, transportáveis, autônomos) da série RP-377. Eles podem ser usados para bloquear sinais. GPS, e em versão autônoma, equipada com fontes de alimentação, colocando também os transmissores em uma determinada área, limitada apenas pelo número de transmissores.
Agora, uma versão de exportação de um sistema de supressão mais poderoso está sendo preparada. GPS e canais de controle de armas. Já é um sistema de proteção de objetos e áreas contra armas de alta precisão. Foi construído com base no princípio modular, o que permite variar as áreas e objetos de proteção.
De desenvolvimentos não classificados, os produtos MNIRTI também são conhecidos - "Sniper-M","I-140/64" e "Gigawatt" feito com base em reboques de carros. Eles, em particular, são usados para desenvolver meios de proteção de engenharia de rádio e sistemas digitais para fins militares, especiais e civis de danos EMP.
Likbez
O elemento base do RES é muito sensível a sobrecargas de energia, e o fluxo de energia eletromagnética de densidade suficientemente alta pode queimar junções semicondutoras, interrompendo total ou parcialmente seu funcionamento normal.
O EMO de baixa frequência cria radiação eletromagnética pulsada em frequências abaixo de 1 MHz, o EMO de alta frequência afeta a radiação de micro-ondas - tanto pulsada quanto contínua. EMO de baixa frequência afeta o objeto através de captadores em infraestrutura com fio, incluindo linhas telefônicas, cabos fonte de energia externa, envio e remoção de informações. O EMO de alta frequência penetra diretamente no equipamento eletrônico do objeto através de seu sistema de antena.
Além de afetar o RES do inimigo, o EMO de alta frequência também pode afetar a pele e órgãos internos pessoa. Ao mesmo tempo, como resultado de seu aquecimento no corpo, são possíveis alterações cromossômicas e genéticas, ativação e desativação de vírus, transformação de reações imunológicas e comportamentais.
O principal meio técnico para obter pulsos eletromagnéticos poderosos, que formam a base do EMO de baixa frequência, é um gerador com compressão explosiva. campo magnético. Outro tipo potencial de fonte de energia magnética de baixa frequência alto nível pode ser um gerador magnetodinâmico alimentado por propelente ou explosivo.
Ao implementar EMO de alta frequência, dispositivos eletrônicos como magnetrons e klystrons de banda larga, girotrons operando na faixa milimétrica, geradores de cátodo virtual (vircators) usando a faixa centimétrica, lasers de elétrons livres e lasers de feixe de plasma de banda larga podem ser usados como um gerador de radiação de micro-ondas de alta potência geradores.
eletromagnético arma, COMERE
Pistola eletromagnética "Angara", test
Bomba eletrônica - uma arma fantástica da Rússia
A ideia de usar energia elétrica para fotografar não é uma invenção das últimas décadas. O princípio de lançar um projétil com a ajuda de uma pistola de bobina eletromagnética foi inventado em 1895 por um engenheiro austríaco, representante da escola vienense de pioneiros da astronáutica, Franz Oskar Leo-Elder von Geft. Ainda estudante, Geft "adoeceu" com a astronáutica. Influenciado por Da Terra à Lua, de Júlio Verne, ele começou com um projeto para um canhão que poderia lançar naves espaciais para a lua. Geft entendeu que as enormes acelerações de um canhão de pólvora proibiam o uso da versão francesa da ficção científica, e propôs um canhão elétrico: no cano solenóide, quando circula uma corrente elétrica, surge um campo magnético que acelera o projétil ferromagnético, “puxando ” dentro do solenóide, enquanto o projétil acelera mais suavemente. O projeto Geft permaneceu um projeto - não foi possível colocá-lo em prática na época. Posteriormente, esse dispositivo foi chamado de arma Gauss (arma Gauss) em homenagem ao cientista alemão Carl Friedrich Gauss, que lançou as bases da teoria matemática do eletromagnetismo.
Em 1901, o professor de física da Universidade de Oslo, Christian Olaf Berhard Birkeland, recebeu uma patente norueguesa nº 11201 para um "novo método de disparo de projéteis usando forças eletromagnéticas" (para a pistola eletromagnética de Gauss). Esta arma foi projetada para disparar contra alvos terrestres. No mesmo ano, Birkeland construiu seu primeiro canhão Gauss com um comprimento de cano de 1 m.Com a ajuda deste canhão, ele conseguiu em 1901-1902. acelera um projétil de massa 500 g até uma velocidade de 50 m/s. O alcance de tiro estimado neste caso não era superior a 1.000 m (o resultado é bastante fraco mesmo para o início do século XX). Com a ajuda de um segundo grande canhão (calibre 65 mm, comprimento do cano 3 m), construído em 1903, Birkeland dispersou o projétil a uma velocidade de cerca de 100 m / s, enquanto o projétil perfurou uma placa de madeira de 5 polegadas (12,7 cm ) grosso (as filmagens ocorreram em ambientes fechados). Este canhão (Fig. 1) está atualmente em exibição no Museu da Universidade de Oslo. Deve-se dizer que Birkeland assumiu a criação desta arma a fim de obter recursos financeiros significativos necessários para realizar pesquisas científicas no campo de um fenômeno como a aurora boreal. Em um esforço para vender sua invenção, Birkeland conseguiu que o público e as partes interessadas demonstrassem esta arma em ação na Universidade de Oslo. Infelizmente, os testes falharam, porque um curto-circuito na arma causou um incêndio e sua falha. Depois da comoção que surgiu, ninguém quis adquirir uma arma ou uma patente. A arma poderia ter sido consertada, mas Birkeland se recusou a realizar mais trabalhos nesse sentido e, junto com o engenheiro Eide, começou a produzir fertilizantes minerais artificiais, o que lhe rendeu os fundos necessários para pesquisas científicas.
Em 1915, os engenheiros russos N. Podolsky e M. Yampolsky criaram um projeto para uma arma de alcance ultralongo (canhão magneto-fugal) com alcance de tiro de 300 km. O comprimento do cano da arma foi planejado para ser de cerca de 50 m, a velocidade inicial do projétil era de 915 m/s. O projeto não foi adiante. O projeto foi rejeitado pelo Comitê de Artilharia da Diretoria Principal de Artilharia do Exército Imperial Russo, que considerou que ainda não havia chegado a hora de tais projetos. Um dos motivos do fracasso é a dificuldade de criar uma potente usina móvel, que estaria sempre localizada ao lado do canhão.
Qual deve ser a capacidade de tal usina? Para lançar, por exemplo, um projétil de uma arma de fogo de 76 mm, gasta-se uma enorme energia de 113.000 kgm, ou seja, 250.000 litros. Com. É essa energia que é necessária para disparar um canhão não armado de 76 mm (por exemplo, elétrico) para lançar um projétil à mesma distância. Mas, ao mesmo tempo, perdas significativas de energia são inevitáveis, chegando a pelo menos 50%. Consequentemente, a potência da pistola elétrica não seria inferior a 500.000 hp. s., e este é o poder de uma enorme usina. Além disso, para comunicar essa enorme energia ao projétil em um período de tempo insignificante, é necessária uma corrente grande força, que é quase igual ao atual curto circuito. Para aumentar a duração da corrente, é necessário alongar o cano de uma pistola elétrica, caso contrário o projétil não será acelerado até a velocidade necessária. Nesse caso, o comprimento do tronco pode ser de 100 metros ou mais.
Em 1916, o inventor francês André Louis Octave Fachon Villeple criou um modelo de arma eletromagnética. Usando uma série de bobinas de solenóides energizadas em série como um barril, seu modelo de trabalho impulsionou com sucesso um projétil de 50 g a uma velocidade de 200 m/s. Comparado com montagens de artilharia reais, o resultado acabou sendo bastante modesto, mas demonstrou em princípio nova oportunidade criando uma arma em que o projétil acelera sem a ajuda de gases em pó. Porém, tudo parou por aí, pois não foi possível fazer uma cópia em tamanho real devido às enormes dificuldades técnicas da próxima obra e seu alto custo. Na fig. 2 mostra um esboço desta arma eletromagnética não construída.
Além disso, descobriu-se que quando um projétil ferromagnético passa por um solenóide, são formados pólos em suas extremidades que são simétricos aos pólos do solenóide, por isso, após passar pelo centro do solenóide, o projétil, de acordo com a lei dos pólos magnéticos, começa a desacelerar. Isso implicou uma alteração no diagrama de tempo da corrente no solenóide, ou seja: no momento em que o projétil se aproxima do centro do solenóide, a energia muda para o próximo solenóide.
Nos anos 30. século 20 O projetista e propagandista alemão de voos interplanetários, Max Valle, propôs a ideia original de um acelerador elétrico anular composto inteiramente de solenóides (uma espécie de ancestral do moderno colisor de hádrons), no qual o projétil poderia teoricamente ser acelerado a velocidades enormes . Então, ao trocar a “seta”, o projétil deveria ser direcionado para um tubo de determinado comprimento, localizado tangencialmente em relação ao anel principal do acelerador elétrico. Deste cano, o projétil voaria como um canhão. Assim seria possível lançar satélites da Terra. No entanto, naquela época, o nível de ciência e tecnologia não permitia a fabricação de uma pistola de aceleração elétrica.
Em 1934, o inventor americano Virgil Rigsby de San Antonio, Texas, fez duas metralhadoras eletromagnéticas funcionais e recebeu a patente dos EUA nº 1.959.737 para uma pistola elétrica automática.
O primeiro modelo era alimentado por uma bateria de carro convencional e usava 17 eletroímãs para acelerar as balas em um cano de 33 polegadas. O distribuidor controlado incluído na composição comutou a tensão de alimentação da bobina do eletroímã anterior para a próxima bobina (na direção da bala) de tal forma que o campo magnético de atração sempre ultrapassou a bala.
O segundo modelo de metralhadora (Fig. 3) disparou balas de calibre 22 a uma velocidade de 121 m/s. A taxa de tiro declarada da metralhadora era de 600 rds / min, porém, na demonstração, a metralhadora disparou a uma velocidade de 7 rds / min. A razão para este disparo foi provavelmente a potência insuficiente da fonte de alimentação. Os militares americanos permaneceram indiferentes à metralhadora eletromagnética.
Nos anos 20 e 30. século passado na URSS pelo desenvolvimento de novos tipos armas de artilharia estava envolvido na KOSARTOP - a Comissão de Experimentos Especiais de Artilharia, e em seus planos estava um projeto para criar uma arma elétrica em corrente contínua. Um entusiasta das novas armas de artilharia foi Mikhail Nikolayevich Tukhachevsky, mais tarde, a partir de 1935, Marechal da União Soviética. Porém, cálculos feitos por especialistas mostraram que tal ferramenta poderia ser criada, mas seria muito grande e, o mais importante, exigiria tanta eletricidade que teria que ter sua própria usina próxima a ela. Logo o KOSARTOP foi dissolvido e o trabalho na criação de uma arma elétrica cessou.
Durante a Segunda Guerra Mundial, o Japão desenvolveu e construiu um canhão Gauss, com o qual dispersou o projétil a uma velocidade de 335 m / s. No final da guerra, cientistas americanos investigaram esta instalação: um projétil de 86 g só conseguiu acelerar a uma velocidade de 200 m / s. Como resultado da pesquisa, foram determinadas as vantagens e desvantagens da pistola Gauss.
A metralhadora Gauss como arma apresenta vantagens que outros tipos de armas não possuem, inclusive armas pequenas, a saber: ausência de cartuchos, possibilidade de tiro silencioso se a velocidade do projétil não ultrapassar a velocidade do som; recuo relativamente baixo, igual ao momento do projétil ejetado, ausência de impulso adicional de gases em pó ou partes móveis da arma, teoricamente maior confiabilidade e resistência ao desgaste, bem como a possibilidade de usá-lo em quaisquer condições, inclusive em espaço sideral. No entanto, apesar da aparente simplicidade da arma Gauss e das vantagens listadas acima, seu uso como arma está repleto de sérias dificuldades.
Em primeiro lugar, trata-se de um grande consumo de energia e, consequentemente, de uma baixa eficiência da instalação. Apenas 1 a 7% da carga do capacitor é convertida em energia cinética do projétil. Parcialmente, essa desvantagem pode ser compensada usando um sistema de aceleração de projéteis de vários estágios, mas em qualquer caso, a eficiência não excede 25%.
Em segundo lugar, isso grande peso e dimensões da instalação com sua baixa eficiência.
Refira-se que na primeira metade do século XX. paralelamente ao desenvolvimento da teoria e prática da arma Gauss, outra direção também se desenvolveu na criação de armas balísticas eletromagnéticas, usando a força resultante da interação de um campo magnético e uma corrente elétrica (força Ampère).
Em 31 de julho de 1917, o já mencionado inventor francês Fachon-Villeple entrou com um pedido no Escritório de Patentes dos Estados Unidos para uma "arma ou aparelho elétrico para mover projéteis para a frente" e em 1º de março de 1921 recebeu a patente nº 1370200 para este dispositivo. Estruturalmente, a arma consistia em dois trilhos de cobre paralelos colocados dentro de um cano feito de material não magnético. O barril passou pelos centros de vários blocos eletromagnéticos (EMBs) idênticos colocados ao longo dele em um determinado intervalo. Cada um desses blocos era um núcleo em forma de W, montado a partir de chapas de aço elétrico, fechado por um jumper do mesmo material, com enrolamentos colocados nas hastes extremas. A haste central tinha uma lacuna no centro do bloco, na qual o cano da arma foi colocado. O projétil emplumado foi colocado nos trilhos. Quando o dispositivo foi ligado, a corrente do pólo positivo da fonte de tensão de alimentação CC passou pelo trilho esquerdo, o projétil (da esquerda para a direita), o trilho direito, o contato de ativação EMB fechado pela asa do projétil, as bobinas EMB e voltou para o pólo negativo da fonte de alimentação. Nesse caso, na haste EMB do meio, o vetor de indução magnética tem uma direção de cima para baixo. A interação deste fluxo magnético e a corrente elétrica que flui através do projétil cria uma força aplicada ao projétil e direcionada para longe de nós - a força de Ampère (de acordo com a regra da mão esquerda). Sob a influência dessa força, o projétil recebe aceleração. Depois que o projétil sai do primeiro EMB, seu contato de ativação é desligado e, quando o projétil se aproxima do segundo EMB, o contato de ativação desta unidade pela asa do projétil é ativado, outro impulso de força é criado, etc.
Durante a Segunda Guerra Mundial na Alemanha nazista, a ideia de Fauchon-Villepley foi retomada por Joachim Hansler, funcionário do Ministério de Armamentos. Em 1944, ele projetou e construiu o canhão LM-2 de 10 mm. Durante seus testes, um "projétil" de alumínio de 10 gramas conseguiu acelerar a uma velocidade de 1,08 km / s. Com base nesse desenvolvimento, a Luftwaffe preparou os termos de referência para uma arma antiaérea elétrica. A velocidade inicial de um projétil contendo 0,5 kg de explosivos deveria ser de 2,0 km / s, enquanto a cadência de tiro deveria ser de 6-12 rds / min. Esta arma não teve tempo de entrar em série - sob os golpes dos aliados, a Alemanha sofreu uma derrota esmagadora. Posteriormente, o protótipo e a documentação do projeto caíram nas mãos dos militares dos EUA. De acordo com os resultados de seus testes em 1947, concluiu-se que, para o funcionamento normal da arma, era necessária energia que pudesse iluminar metade de Chicago.
Os resultados dos testes das armas Gauss e Hansler levaram ao fato de que, em 1957, cientistas - participantes do simpósio sobre ataques de ultra-alta velocidade conduzidos pela Força Aérea dos EUA chegaram à seguinte conclusão: “.... é improvável que a tecnologia de armas eletromagnéticas seja bem-sucedida em um futuro próximo.”
No entanto, apesar da falta de resultados práticos sérios que atendam aos requisitos militares, muitos cientistas e engenheiros não concordaram com essas conclusões e continuaram a pesquisa no campo da criação de armas balísticas eletromagnéticas.
O próximo passo no desenvolvimento de armas balísticas eletromagnéticas foi dado como resultado da criação de aceleradores de plasma eletromagnético de ônibus. A palavra grega plasma significa algo formado. O termo "plasma" na física foi introduzido em 1924 pelo cientista americano Irving Langmuir, que estudou as propriedades do gás ionizado em conexão com o trabalho em novas fontes de luz.
Em 1954-1956. Nos EUA, o professor Winston H. Bostic, trabalhando no Laboratório Nacional de Livermore, batizado em homenagem a E. Lawrence, que faz parte da Universidade da Califórnia, estudou plasmas "empacotados" em um campo magnético, obtidos com uma pistola especial de "plasma". Essa "arma" consistia em um cilindro de vidro fechado de quatro polegadas de diâmetro, dentro do qual eram colocados em paralelo dois eletrodos de titânio saturados com hidrogênio pesado. O ar foi removido do recipiente. O dispositivo também incluía uma fonte de campo magnético constante externo, cujo vetor de indução de fluxo magnético tinha uma direção perpendicular ao plano dos eletrodos. Um desses eletrodos foi conectado por meio de uma chave cíclica a um polo de uma fonte de corrente contínua de alta tensão e alto ampère, e o segundo eletrodo foi conectado ao outro polo da mesma fonte. Quando o interruptor cíclico é ligado, um arco elétrico pulsante aparece no espaço entre os eletrodos, cuja intensidade de corrente atinge vários milhares de amperes; a duração de cada pulsação é de aproximadamente 0,5 μs. Nesse caso, os íons e elétrons de deutério parecem evaporar de ambos os eletrodos. O coágulo de plasma resultante fecha o circuito elétrico entre os eletrodos e, sob a ação da força ponderomotriz, acelera e desce das extremidades dos eletrodos, transformando-se em um anel - um toróide de plasma, o chamado plasmóide; este anel é empurrado para a frente a uma velocidade de até 200 km/s.
Por uma questão de justiça histórica, deve-se notar que na União Soviética em 1941-1942. na sitiada Leningrado, o professor Georgy Ilyich Babat criou um transformador de alta frequência, cujo enrolamento secundário não era bobinas de fio, mas um anel de gás ionizado, um plasmóide. No início de 1957, na URSS, um jovem cientista Alexei Ivanovich Morozov publicou na revista de física experimental e teórica, ZhETF, um artigo “Sobre a aceleração do plasma por um campo magnético”, considerando teoricamente nele o processo de aceleração de um jato de plasma por um campo magnético, através do qual uma corrente flui no vácuo, e seis meses depois, a mesma revista publicou um artigo do acadêmico da Academia de Ciências da URSS Lev Andreevich Artsimovich e seus colegas "Aceleração eletrodinâmica de feixes de plasma", em que propõem usar o próprio campo magnético dos eletrodos para acelerar o plasma. Em seu experimento, o circuito elétrico consistia em um banco de capacitores de 75 μF conectado através de um gap de esferas a eletrodos de cobre maciços (“trilhos”). Estes últimos foram colocados em uma câmara cilíndrica de vidro sob bombeamento contínuo. Anteriormente, um fio de metal fino era colocado nos "trilhos". O vácuo na câmara de descarga no momento anterior ao experimento era de 1-2×10 -6 mm Hg. Arte.
Quando uma tensão de 30 kV foi aplicada aos trilhos, o fio explodiu, o plasma resultante continuou a ligar os trilhos e uma grande corrente fluiu no circuito.
Como você sabe, a direção das linhas do campo magnético é determinada pela regra do gimlet direito: se a corrente flui na direção oposta ao observador, as linhas do campo são direcionadas no sentido horário. Como resultado, um campo magnético unidirecional comum é criado entre os trilhos, cujo vetor de indução de fluxo magnético é direcionado perpendicularmente ao plano no qual os trilhos estão localizados. A corrente que flui através do plasma e localizada neste campo é afetada pela força Ampere, cuja direção é determinada pela regra da mão esquerda: se você colocar a mão na direção do fluxo da corrente para que as linhas do campo magnético entrar na palma, o polegar indicará a direção da força. Como resultado, o plasma acelerará ao longo dos trilhos (um condutor de metal ou um projétil deslizando pelos trilhos também aceleraria). velocidade máxima o movimento do plasma a uma distância de 30 cm da posição inicial do fio, obtido a partir do processamento de medições fotográficas super rápidas, foi de 120 km/s. Na verdade, esse é exatamente o esquema do acelerador, que agora é comumente chamado de railgun, na terminologia inglesa - railgun, cujo princípio de operação é mostrado na Fig. 4, onde 1 é um trilho, 2 é um projétil, 3 é uma força, 4 é um campo magnético, 5 é uma corrente elétrica.
Porém, por muito tempo não se falou em colocar um projétil nos trilhos e fazer uma arma com o railgun. Para implementar esta ideia, foi necessário resolver uma série de problemas:
O principal, claro, era a falta da fonte de energia necessária, e essa fonte apareceu. Mas mais sobre isso no final do artigo.
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Outros tipos de armas eletromagnéticas.Além dos aceleradores de massa magnética, existem muitos outros tipos de armas que usam energia eletromagnética para funcionar. Considere os tipos mais famosos e comuns deles.
Aceleradores de massa eletromagnética.
Além de "gauss guns", existem pelo menos 2 tipos de aceleradores de massa - aceleradores de massa de indução (bobina de Thompson) e aceleradores de massa ferroviária, também conhecidos como "rail guns" (do inglês "Rail gun" - rail gun).
A operação do acelerador de massa por indução é baseada no princípio da indução eletromagnética. Uma corrente elétrica que aumenta rapidamente é criada em um enrolamento plano, o que causa um campo magnético alternado no espaço ao redor. Um núcleo de ferrite é inserido no enrolamento, na extremidade livre do qual é colocado um anel de material condutor. Sob a ação de um fluxo magnético alternado que penetra no anel, uma corrente elétrica surge nele, criando um campo magnético de direção oposta em relação ao campo do enrolamento. Com seu campo, o anel começa a se repelir do campo de enrolamento e acelera, voando para fora da extremidade livre da haste de ferrite. Quanto mais curto e forte o pulso de corrente no enrolamento, mais poderoso o anel voa.
Caso contrário, o acelerador de massa ferroviária funciona. Nele, um projétil condutor se move entre dois trilhos - eletrodos (daí o nome - railgun), através dos quais a corrente é fornecida. A fonte de corrente é conectada aos trilhos em sua base, de modo que a corrente flui, por assim dizer, em busca do projétil e o campo magnético criado em torno dos condutores portadores de corrente é totalmente concentrado atrás do projétil condutor. Nesse caso, o projétil é um condutor de corrente colocado em um campo magnético perpendicular criado pelos trilhos. De acordo com todas as leis da física, a força de Lorentz atua sobre o projétil, direcionada na direção oposta ao ponto de conexão do trilho e acelerando o projétil. Uma série de problemas sérios- o pulso de corrente deveria ser tão poderoso e agudo que o projétil não teria tempo de evaporar (afinal, uma enorme corrente passa por ele!), mas surgiria uma força aceleradora que o acelera para frente. Portanto, o material do projétil e do trilho deve ter a maior condutividade possível, o projétil deve ter a menor massa possível e a fonte de corrente deve ter a maior potência e a menor indutância possível. No entanto, a peculiaridade do acelerador ferroviário é que ele é capaz de acelerar massas ultrapequenas a velocidades superaltas. Na prática, os trilhos são feitos de cobre isento de oxigênio revestido com prata, barras de alumínio são usadas como projéteis, uma bateria de capacitores de alta tensão é usada como fonte de energia e, antes de entrar nos trilhos, eles tentam dar o máximo ao projétil. velocidade inicial possível, usando armas pneumáticas ou de tiro.
Além dos aceleradores de massa, as armas eletromagnéticas incluem fontes de poderosa radiação eletromagnética, como lasers e magnetrons.
Todo mundo conhece o laser. É composto por um corpo de trabalho no qual uma população inversa de níveis quânticos por elétrons é criada durante um tiro, um ressonador para aumentar o alcance dos fótons dentro do corpo de trabalho e um gerador que criará essa população inversa. Em princípio, uma população inversa pode ser criada em qualquer substância e, em nosso tempo, é mais fácil dizer do que os lasers NÃO são feitos. Os lasers podem ser classificados de acordo com o fluido de trabalho: rubi, CO2, argônio, hélio-neon, estado sólido (GaAs), álcool, etc., de acordo com o modo de operação: pulsado, cw, pseudo-contínuo, pode ser classificado de acordo com o número de níveis quânticos usados: 3 níveis, 4 níveis, 5 níveis. Os lasers também são classificados de acordo com a frequência da radiação gerada - micro-ondas, infravermelho, verde, ultravioleta, raio-x, etc. A eficiência do laser geralmente não excede 0,5%, mas agora a situação mudou - lasers semicondutores (lasers de estado sólido baseados em GaAs) têm uma eficiência de mais de 30% e hoje podem ter uma potência de saída de até 100 (!) W , ou seja comparável aos poderosos lasers de rubi ou CO2 "clássicos". Além disso, existem lasers dinâmicos de gás que são menos semelhantes a outros tipos de lasers. A diferença é que são capazes de produzir um feixe contínuo de enorme poder, o que permite que sejam usados para fins militares. Em essência, um laser dinâmico a gás é um motor a jato, no qual existe um ressonador perpendicular ao fluxo de gás. O gás incandescente que sai do bocal está em estado de inversão de população. Vale a pena adicionar um ressonador a ele - e um fluxo de fótons de vários megawatts voará para o espaço.
Pistolas de microondas - a principal unidade funcional é o magnetron - uma poderosa fonte de radiação de microondas. A desvantagem das armas de micro-ondas é o perigo excessivo de uso, mesmo em comparação com os lasers - a radiação de micro-ondas é bem refletida nos obstáculos e, no caso de atirar em ambientes fechados, literalmente tudo dentro será exposto à radiação! Além disso, a poderosa radiação de micro-ondas é mortal para qualquer eletrônico, o que também deve ser levado em consideração.
E por que, de fato, precisamente a "arma gauss", e não os lançadores de disco Thompson, railguns ou armas de feixe?
O fato é que, de todos os tipos de armas eletromagnéticas, a arma gauss é a mais fácil de fabricar. Além disso, possui uma eficiência bastante alta em comparação com outros disparadores eletromagnéticos e pode operar em baixas tensões.
No próximo nível de complexidade estão os aceleradores de indução - lançadores de discos de Thompson (ou transformadores). Sua operação requer tensões um pouco mais altas do que as gaussianas convencionais, então, talvez, lasers e microondas sejam, em termos de complexidade e, de fato, último lugar existe um railgun, que requer materiais de construção caros, cálculo impecável e precisão de fabricação, uma fonte de energia cara e poderosa (uma bateria de capacitores de alta tensão) e muitas outras coisas caras.
Além disso, a pistola gauss, apesar de sua simplicidade, tem um escopo incrivelmente grande para soluções de design e pesquisa de engenharia - portanto, essa direção é bastante interessante e promissora.
No primeiro caso, o campo magnético é utilizado como alternativa aos explosivos em armas de fogo. No segundo, utiliza-se a possibilidade de induzir correntes de alta tensão e desabilitar equipamentos elétricos e eletrônicos em decorrência de uma sobretensão, ou causar dor ou outros efeitos em uma pessoa. As armas do segundo tipo são posicionadas como seguras para as pessoas e servem para desativar o equipamento inimigo ou incapacitar a mão de obra inimiga; pertence à categoria de armas não letais.
A empresa francesa de construção naval DCNS está desenvolvendo o programa Advansea, durante o qual está prevista a criação de um navio de combate totalmente elétrico até 2025. navio de superfície com laser e armas eletromagnéticas.
Fundação Wikimedia. 2010 .
ARMAS ELETROMAGNÉTICAS- (arma de microondas), um poderoso pulso eletrônico que cobre uma área em um raio de 50 km do centro de aplicação. Penetra no interior dos edifícios através de juntas e fissuras no acabamento. Danifica os principais elementos dos circuitos elétricos, fazendo com que todo o sistema ... ... dicionário enciclopédico
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arma não letal- Armas de ação não letal (não letal) (OND) convocadas condicionalmente nos meios mídia de massa"humanitário", essas armas são projetadas para destruir equipamentos, bem como desabilitar temporariamente a mão de obra do inimigo, sem causar ... ... Wikipedia
Armas baseadas em novos princípios físicos- (armas não tradicionais) novos tipos de armas, cujo efeito prejudicial é baseado em processos e fenômenos que não eram usados anteriormente em armas. Até o final do século 20 dentro vários estágios pesquisa e desenvolvimento eram armas genéticas, ... ...
- tipos especiais (não letais) de armas capazes de privar o inimigo a curto ou longo prazo da oportunidade de conduzir operações de combate sem infligir-lhe perdas irreparáveis. Destinado aos casos em que o uso de armas convencionais, ... ... Dicionário de Emergências
ARMAS NÃO LETAIS- tipos especiais de armas capazes de privar brevemente ou por muito tempo o inimigo da oportunidade de conduzir operações de combate sem infligir-lhe perdas irreparáveis. Destina-se aos casos em que o uso de armas convencionais, e ainda mais ... ... Enciclopédia Jurídica
Arma- Este termo tem outros significados, veja Arma... Wikipedia
Armas de ação não letal- Arma laser experimental (PHASR), que cega temporariamente o inimigo Arma não letal, ou arma não letal (OND) uma arma que, quando usada normalmente, não deve levar à morte ou ferimentos graves a ... ... Wikipedia
Usado diretamente para acertar o alvo.
No primeiro caso, o campo magnético é utilizado como alternativa aos explosivos em armas de fogo. No segundo, utiliza-se a possibilidade de induzir correntes de alta tensão e desabilitar equipamentos elétricos e eletrônicos em decorrência de uma sobretensão, ou causar dor ou outros efeitos em uma pessoa. As armas do segundo tipo são posicionadas como seguras para as pessoas e servem para desativar o equipamento inimigo ou tornar a mão de obra inimiga incapacitada.; pertence à categoria de armas não letais.
A empresa francesa de construção naval DCNS está desenvolvendo o programa Advansea, durante o qual está planejado criar um navio de combate de superfície totalmente eletrificado com laser e armas eletromagnéticas até 2025.
Uso pulso eletromagnetico contra a eletrônica do foguete atrás de sua caixa de metal é ineficaz. O impacto é possível em sua maior parte no homing head, que pode ser grande principalmente para mísseis com radar próprio em sua capacidade.
Armas eletromagnéticas são usadas para destruir mísseis no complexo de defesa ativa Afganit da plataforma do tanque Armata e do gerador EMP de combate Ranets-E.
EMP são eficazes contra os meios de travar guerras de guerrilha, uma vez que eletrônicos de consumo não tem proteção EMI.
Os objetos mais típicos de dano EMP:
Existem muitos meios eficazes de proteger o radar e a eletrônica das armas EMP.
As medidas são aplicadas em três categorias:
Como meio de proteção contra EMP, os radares AFAR impõem "gaiolas de Faraday" para cortar EMP fora de suas frequências. Para a eletrônica interna, simplesmente são usadas blindagens de ferro.
Além disso, um centelhador pode ser usado como meio de descarregar energia imediatamente atrás da antena.
Para abrir os circuitos da eletrônica interna no caso de fortes correntes de indução do EMP, use
Ao mesmo tempo, um dispositivo como um rifle Gauss se espalhou entre escritores de ficção científica e desenvolvedores de jogos de computador. É frequentemente usado pelos heróis invencíveis dos romances, e é ela quem geralmente aparece nos jogos de computador. Porém, de fato, o fuzil Gauss praticamente não encontrou aplicação em mundo moderno, e isso se deve principalmente às características de seu design.
O fato é que a operação de tal rifle é baseada no princípio da aceleração de massa baseada em um campo magnético móvel. Para isso, é utilizado um solenóide, no qual é colocado o cano do rifle, e deve ser feito de um dielétrico. O rifle Gauss usa apenas aqueles feitos de ferromagnetos para conchas. Assim, quando a corrente é aplicada ao solenóide, aparece nele o que atrai o projétil para dentro. Nesse caso, o impulso deve ser muito poderoso e de curta duração (para "acelerar" o projétil e ao mesmo tempo não desacelerá-lo dentro do solenóide).
Este princípio de operação dá ao modelo vantagens que não estão disponíveis para muitos outros tipos. armas pequenas. Não requer cartuchos, tem baixo recuo, igual ao momento do projétil, e tem grande potencial. tiro silencioso(na presença de projéteis suficientemente aerodinâmicos, cuja velocidade inicial não excederá) Ao mesmo tempo, esse rifle permite disparar em quase todas as condições (como se costuma dizer, mesmo em espaço aberto).
E, claro, muitos "artesãos" apreciam o fato de que um rifle Gauss faça você mesmo em casa pode ser montado praticamente "do nada".
No entanto, alguns características de design e os princípios de operação que são característicos de um produto como um rifle Gauss têm e lados negativos. O mais importante deles é a baixa eficiência, que usa de 1 a 10 por cento da energia transferida do capacitor para o solenóide. Ao mesmo tempo, várias tentativas de corrigir essa desvantagem não trouxeram resultados significativos, mas apenas aumentaram a eficiência do modelo em até 27%. Todas as outras deficiências do rifle Gauss decorrem precisamente da baixa eficiência. O rifle requer uma grande quantidade de energia para operar de forma eficaz, também tem uma aparência volumosa, grandes dimensões e peso, e o processo de recarga é bastante demorado.
Acontece que as desvantagens de tal rifle Gauss cobrem a maioria de suas vantagens. Talvez com a invenção dos supercondutores, que podem ser classificados como de alta temperatura, e o advento de fontes de energia compactas e poderosas, essas armas voltem a atrair a atenção de cientistas e militares. Embora a maioria dos praticantes acredite que nessa época existirão outros tipos de armas, muito superiores ao rifle Gauss.
O único campo de aplicação desse tipo de arma, que já é lucrativo em nossa época, são os programas espaciais. Os governos da maioria das nações espaciais planejavam usar o rifle Gauss para instalação em ônibus espaciais ou satélites.
Ao falar sobre armas eletromagnéticas, na maioria das vezes elas se referem à desativação de equipamentos elétricos e eletrônicos apontando pulsos eletromagnéticos (EMP) para eles. De fato, correntes e tensões resultantes de um poderoso impulso em circuitos eletrônicos levam à sua falha. E quanto maior o seu poder, maior a distância em que quaisquer "sinais de civilização" se tornam inúteis.
Uma das fontes mais poderosas de EMP são as armas nucleares. Por exemplo, um teste nuclear americano no Pacífico em 1958 causou interrupções de rádio e televisão e cortes de energia no Havaí e uma interrupção de 18 horas na navegação de rádio na Austrália. Em 1962, quando a uma altitude de 400 km. os americanos explodiram uma carga de 1,9 Mt - 9 satélites "morreram", a comunicação por rádio foi perdida por muito tempo em uma vasta área do Oceano Pacífico. Portanto, o pulso eletromagnético é um dos fatores prejudiciais armas nucleares.
Mas as armas nucleares são aplicáveis apenas em um conflito global, e as capacidades de EMP são muito úteis em assuntos militares mais aplicados. Portanto, as armas EMP não nucleares começaram a ser projetadas quase imediatamente após as armas nucleares.
Obviamente, os geradores de EMP existem há muito tempo. Mas criar um gerador suficientemente poderoso (e, portanto, de "longo alcance") não é tão fácil tecnicamente. Afinal, na verdade, é um dispositivo que converte energia elétrica ou outra em radiação eletromagnética. alto poder. E se uma arma nuclear não tiver problemas com energia primária, então se a eletricidade for usada junto com fontes de energia (tensão), será mais uma estrutura do que uma arma. Ao contrário de uma arma nuclear, entregá-la "na hora certa, no lugar certo" é mais problemático.
E no início dos anos 90, começaram a aparecer relatórios sobre "bombas eletromagnéticas" não nucleares (E-Bomb). Como sempre, a fonte foi a imprensa ocidental, e o motivo foi a operação americana de 1991 contra o Iraque. A "nova super arma secreta" foi de fato usada para suprimir e desativar os sistemas de comunicação e defesa aérea iraquianos.
No entanto, o acadêmico Andrei Sakharov ofereceu essas armas em nosso país na década de 1950 (mesmo antes de se tornar um "pacificador"). Aliás, no auge de sua atividade criativa (que não cai no período da dissidência, como muitos pensam), ele teve muita ideias originais. Por exemplo, durante os anos de guerra, ele foi um dos criadores de um dispositivo original e confiável para testar núcleos perfurantes em uma fábrica de cartuchos.
E no início dos anos 1950, ele propôs “lavar” a costa leste dos Estados Unidos com uma onda gigante de tsunami, que poderia ser iniciada por uma série de poderosas ondas do mar. explosões nucleares a uma distância considerável da costa. É verdade, o comando da Marinha, vendo " torpedo nuclear”, feito para esse fim, recusou-se terminantemente a colocá-lo em serviço por razões de humanismo - e até gritou com o cientista com uma obscenidade fotiana de vários baralhos. Comparada a essa ideia, a bomba eletromagnética é de fato uma "arma humana".
Na munição não nuclear proposta por Sakharov, um poderoso EMP foi formado como resultado da compressão do campo magnético do solenóide pela explosão de um explosivo convencional. Devido à alta densidade de energia química no explosivo, isso eliminou a necessidade de usar uma fonte de energia elétrica para conversão em EMP. Além disso, desta forma foi possível obter um poderoso EMP. É verdade que isso também tornou o dispositivo descartável, pois foi destruído pela explosão inicial. Em nosso país, esse tipo de dispositivo passou a ser chamado de gerador magnético explosivo (EMG).
Na verdade, americanos e britânicos tiveram a mesma ideia no final dos anos 70, como resultado do surgimento de munições que foram testadas em uma situação de combate em 1991. Portanto, não há nada de "novo" e "supersecreto" nesse tipo de tecnologia.
Em nosso país (e a União Soviética ocupava uma posição de liderança no campo da pesquisa física), esses dispositivos eram usados em campos científicos e tecnológicos puramente pacíficos - como transporte de energia, aceleração de partículas carregadas, aquecimento de plasma, bombeamento a laser, radar alta definição, modificação de materiais, etc. Claro, também foram realizadas pesquisas na direção do uso militar. Inicialmente, VMGs foram usados em munições nucleares para sistemas de detonação de nêutrons. Mas também havia ideias para usar o "gerador Sakharov" como arma independente.
Mas antes de falar sobre o uso de armas EMP, deve-se dizer que o Exército Soviético estava se preparando para lutar nas condições de uso de armas nucleares. Ou seja, nas condições do fator de dano EMP atuando no equipamento. Portanto, todos equipamento militar foi desenvolvido levando em consideração a proteção contra esse fator danoso. Os métodos são diferentes - começando com a blindagem e aterramento mais simples de caixas metálicas de equipamentos e terminando com o uso de dispositivos especiais de segurança, pára-raios e arquitetura de equipamentos resistentes a EMI.
Portanto, dizer que não há proteção contra essa "arma milagrosa" também não vale a pena. E o alcance da munição EMP não é tão grande quanto na imprensa americana - a radiação se propaga em todas as direções a partir da carga e sua densidade de potência diminui proporcionalmente ao quadrado da distância. Consequentemente, o impacto também diminui. Claro, é difícil proteger o equipamento perto do ponto de detonação. Mas não há necessidade de falar sobre um impacto efetivo em quilômetros - para munições suficientemente poderosas, serão dezenas de metros (que, no entanto, é maior que a zona de impacto de munições altamente explosivas de tamanho semelhante). Aqui, a vantagem de tal arma - não requer um ponto de acerto - se transforma em uma desvantagem.
Desde a época do gerador Sakharov, esses dispositivos foram constantemente aprimorados. Muitas organizações estiveram engajadas em seu desenvolvimento: Instituto temperaturas altas Academia de Ciências da URSS, TsNIIKhM, MVTU, VNIIEF e muitos outros. Os dispositivos tornaram-se compactos o suficiente para se tornarem unidades de combate de armas (de mísseis táticos e projéteis de artilharia para sabotar armas). Melhorou suas características. Além dos explosivos, o combustível de foguete passou a ser utilizado como fonte de energia primária. Os VMGs começaram a ser usados como uma das cascatas para bombear geradores de micro-ondas. Apesar de oportunidades limitadas em termos de atingir alvos, essas armas ocupam uma posição intermediária entre armas de fogo e contramedidas eletrônicas (que, de fato, também são armas eletromagnéticas).
Pouco se sabe sobre exemplos específicos. Por exemplo, Alexander Borisovich Prishchepenko descreve experimentos bem-sucedidos em interromper o ataque de mísseis anti-navio P-15 detonando VMGs compactos a distâncias de até 30 metros do míssil. Este é, sim, um meio de proteção EMP. Ele também descreve o "cegueira" dos fusíveis magnéticos das minas antitanque, que, estando a uma distância de até 50 metros do local onde o VMG foi detonado, pararam de funcionar por um tempo significativo.
Como munição EMP, não apenas "bombas" foram testadas - granadas propelidas por foguetes para cegar sistemas de proteção ativa (KAZ) de tanques! O lançador de granadas antitanque RPG-30 possui dois canos: um principal e outro de pequeno diâmetro. Um foguete Atropus de 42 mm equipado com uma ogiva eletromagnética é disparado na direção do tanque um pouco antes da granada HEAT. Tendo cegado KAZ, ela permite que este voe calmamente além da proteção "pensante".
Uma pequena digressão, direi que esta é uma direção bastante relevante. Criamos o KAZ (“Drozd” também foi instalado no T-55AD). Mais tarde, "Arena" e a "Barreira" ucraniana apareceram. Ao escanear o espaço ao redor do veículo (geralmente na faixa do milímetro), eles disparam pequenas submunições na direção de granadas antitanque, mísseis e até projéteis que podem mudar sua trajetória ou levar à detonação prematura. De olho em nossos desenvolvimentos, tais complexos também começaram a aparecer no Ocidente, em Israel e no Sudeste Asiático: Trophy, Iron Fist, EFA, KAPS, LEDS-150, AMAP ADS, "CICS", "SLID" e outros. Agora eles estão obtendo a distribuição mais ampla e começam a ser instalados regularmente não apenas em tanques, mas também em veículos blindados leves. Enfrentá-los torna-se parte integrante da luta contra veículos blindados e objetos protegidos. E os meios eletromagnéticos compactos são adequados para esta finalidade, tanto quanto possível.
Mas voltando às armas eletromagnéticas. Além dos dispositivos magnéticos explosivos, existem emissores EMP direcionais e omnidirecionais que usam vários dispositivos de antena como parte radiante. Estes não são mais dispositivos descartáveis. Eles podem ser usados a uma distância considerável. Eles são divididos em estacionários, móveis e portáteis compactos. Potentes emissores estacionários de EMP de alta energia requerem a construção de instalações especiais, grupos geradores de alta tensão e grandes dispositivos de antena. Mas suas possibilidades são muito significativas. Emissores móveis de radiação eletromagnética ultracurta com taxa de repetição máxima de até 1 kHz podem ser colocados em vans ou trailers. Eles também têm um alcance considerável e potência suficiente para suas tarefas. Dispositivos portáteis mais frequentemente usado para várias tarefas de segurança, desativando comunicações, reconhecimento e dispositivos explosivos em distâncias curtas.
As capacidades das instalações móveis domésticas podem ser julgadas pela versão de exportação do complexo Ranets-E apresentado na exposição de armas LIMA-2001 na Malásia. É feito no chassi MAZ-543, tem uma massa de cerca de 5 toneladas, oferece uma derrota garantida da eletrônica de alvo terrestre, aeronave ou munição guiada em alcances de até 14 quilômetros e distúrbios em sua operação a uma distância de até 40 km.
De desenvolvimentos não classificados, também são conhecidos os produtos MNIRTI - "Sniper-M", "I-140/64" e "Gigawatt", feitos com base em reboques de automóveis. Eles, em particular, são usados para desenvolver meios de proteção de engenharia de rádio e sistemas digitais para fins militares, especiais e civis de danos EMP.
Um pouco mais deve ser dito sobre os meios de contramedidas eletrônicas. Além disso, eles também pertencem a armas eletromagnéticas de radiofrequência. Isso é para evitar dar a impressão de que somos incapazes de lidar com armas de alta precisão e "drones e robôs de combate todo-poderosos". Todas essas coisas da moda e caras têm um lugar muito vulnerável - a eletrônica. Mesmo ferramentas relativamente simples podem bloquear de forma confiável sinais de GPS e fusíveis de rádio, os quais esses sistemas não podem prescindir.
VNII "Gradient" produz em série uma estação para bloquear fusíveis de rádio de projéteis e mísseis SPR-2 "Mercury-B", fabricado com base em veículos blindados e regularmente em serviço. Dispositivos semelhantes são produzidos por Minsk "KB RADAR". E como até 80% dos projéteis de artilharia de campo ocidentais, minas e foguetes não guiados e quase todas as munições guiadas com precisão estão agora equipadas com fusíveis de rádio, esses meios bastante simples tornam possível proteger as tropas da destruição, inclusive diretamente na zona de contato com o inimigo.
A Concern "Constellation" produz uma série de transmissores de interferência de pequeno porte (portáteis, transportáveis, autônomos) da série RP-377. Com a ajuda deles, você pode bloquear sinais de GPS e, em uma versão autônoma, equipada com fontes de energia, também pode colocar transmissores em uma determinada área, limitada apenas pelo número de transmissores.
Agora, uma versão de exportação de um sistema de bloqueio de GPS mais poderoso e canais de controle de armas está sendo preparada. Já é um sistema de proteção de objetos e áreas contra armas de alta precisão. Foi construído com base no princípio modular, o que permite variar as áreas e objetos de proteção. Quando for mostrado, todo beduíno que se preze será capaz de proteger seu assentamento de "métodos de democratização de alta precisão".
Bem, voltando aos novos princípios físicos das armas, não se pode deixar de lembrar os desenvolvimentos do NIIRP (agora uma divisão da Almaz-Antey Air Defense Concern) e do Instituto Físico-Técnico. Ioffe. Investigando o impacto da poderosa radiação de micro-ondas da Terra em objetos aéreos (alvos), os especialistas dessas instituições receberam inesperadamente formações de plasma locais, obtidas na interseção de fluxos de radiação de várias fontes. Ao entrar em contato com essas formações, os alvos aéreos sofreram enormes sobrecargas dinâmicas e foram destruídos.
O trabalho coordenado das fontes de radiação de micro-ondas tornou possível alterar rapidamente o ponto de foco, ou seja, redirecionar a uma velocidade tremenda ou acompanhar objetos de quase todas as características aerodinâmicas. Experimentos mostraram que o impacto é eficaz mesmo em ogivas de ICBMs. Na verdade, isso não é nem uma arma de microondas, mas plasmóides de combate.
Infelizmente, quando em 1993 uma equipe de autores apresentou um projeto de sistema de defesa aérea / defesa antimísseis com base nesses princípios para consideração do estado, Boris Yeltsin imediatamente propôs um desenvolvimento conjunto ao presidente americano. E embora a cooperação no projeto (graças a Deus!) Não tenha ocorrido, talvez tenha sido isso que levou os americanos a criar o complexo HAARP (High freguencu Active Auroral Research Program) no Alasca.
Os estudos realizados desde 1997 são declaradamente "puramente pacíficos". No entanto, eu pessoalmente não vejo nenhuma lógica civil nos estudos do impacto da radiação de micro-ondas na ionosfera da Terra e nos objetos aéreos. Só podemos esperar pela tradicional história fracassada de projetos de grande escala para os americanos.
Bem, devemos nos alegrar que, além das posições tradicionalmente fortes no campo da pesquisa fundamental, tenha sido adicionado o interesse do estado em armas baseadas em novos princípios físicos. Os programas nele agora são uma prioridade.
A Rússia, de acordo com os militares dos EUA e da OTAN, hoje está muito à frente de todos os outros exércitos do mundo em termos de qualidade de armas.
Armas eletromagnéticas: o que o exército russo está à frente dos concorrentes
Armas eletromagnéticas de pulso, ou as chamadas. "jammers", é um tipo de arma real, já em teste, do exército russo. Os Estados Unidos e Israel também estão realizando desenvolvimentos bem-sucedidos nessa área, mas contam com o uso de sistemas EMP para gerar a energia cinética de uma ogiva.
Em nosso país, eles seguiram o caminho do fator prejudicial direto e criaram protótipos de vários sistemas de combate ao mesmo tempo - para as forças terrestres, aéreas e marinhas. Segundo os especialistas que trabalham no projeto, o desenvolvimento da tecnologia já passou da fase de testes de campo, mas agora há trabalho nos bugs e na tentativa de aumentar a potência, a precisão e o alcance da radiação.
Hoje nosso "Alabuga", explodindo a uma altitude de 200-300 metros, é capaz de desligar todos os equipamentos eletrônicos em um raio de 3,5 km e deixar uma unidade militar de escala de batalhão / regimento sem meios de comunicação, controle e orientação de fogo, enquanto transforma todos os disponíveis equipamento inimigo em uma pilha de sucata inútil. Na verdade, não há outra opção a não ser se render e dar armas pesadas como troféus às unidades avançadas do exército russo.
"Jammer" de eletrônicos
As vantagens de tal derrota "não letal" são óbvias - o inimigo só terá que se render e o equipamento pode ser obtido como troféu. O problema está apenas no meio eficaz de entrega dessa carga - ela tem uma massa relativamente grande e o míssil deve ser grande o suficiente e, como resultado, muito vulnerável a atingir sistemas de defesa aérea / defesa antimísseis ”, explicou o especialista.
Interessantes são os desenvolvimentos do NIIRP (agora uma divisão da Almaz-Antey Air Defense Concern) e do Physico-Technical Institute. Ioffe. Investigando o impacto da poderosa radiação de micro-ondas da Terra em objetos aéreos (alvos), os especialistas dessas instituições receberam inesperadamente formações plasmáticas locais, que foram obtidos na interseção de fluxos de radiação de várias fontes.
Ao entrar em contato com essas formações, os alvos aéreos sofreram enormes sobrecargas dinâmicas e foram destruídos. O trabalho coordenado das fontes de radiação de micro-ondas possibilitou alterar rapidamente o ponto de foco, ou seja, redirecionar em grande velocidade ou acompanhar objetos de quase todas as características aerodinâmicas. Experimentos mostraram que o impacto é eficaz mesmo em ogivas de ICBMs. Na verdade, isso nem é uma arma de microondas, mas plasmoides de combate.
Infelizmente, quando em 1993 uma equipe de autores apresentou um projeto de sistema de defesa aérea/defesa antimísseis baseado nesses princípios para consideração do estado, Boris Yeltsin imediatamente propôs um desenvolvimento conjunto ao presidente americano. E embora a cooperação no projeto não tenha ocorrido, talvez tenha sido isso que levou os americanos a criar um complexo no Alasca HAARP (Programa de Pesquisa de Aurora Ativa de Alta Frequência)– projeto de investigação sobre o estudo da ionosfera e das auroras. Observe que, por algum motivo, esse projeto pacífico tem financiamento da agência DARPA Pentágono.
Já entrando em serviço com o exército russo
Para entender que lugar ocupa o tema da guerra eletrônica na estratégia técnico-militar do departamento militar russo, basta olhar para o Programa Estatal de Armamentos até 2020. A partir de 21 trilhões. rublos do orçamento geral do SAP, 3,2 trilhões. (cerca de 15%) está previsto para ser direcionado ao desenvolvimento e produção de sistemas de ataque e defesa utilizando fontes de radiação eletromagnética. Para efeito de comparação, no orçamento do Pentágono, segundo especialistas, essa parcela é bem menor - até 10%.
Agora vamos ver o que você já pode "sentir", ou seja, os produtos que chegaram à série e entraram em serviço nos últimos anos.
Sistemas móveis de guerra eletrônica "Krasukha-4" suprimir satélites espiões, radares terrestres e sistemas de aviação AWACS, completamente próximos da detecção de radar por 150-300 km, e também pode infligir danos de radar em equipamentos de guerra eletrônica e comunicações inimigos. A operação do complexo é baseada na criação de poderosa interferência nas principais frequências de radares e outras fontes emissoras de rádio. Fabricante: OJSC "Bryansk Electromechanical Plant" (BEMZ).
Ferramenta de guerra eletrônica baseada no mar TK-25E fornece proteção eficaz para navios de várias classes. O complexo foi projetado para fornecer proteção radioeletrônica de um objeto contra armas aéreas e de navios controladas por rádio, criando interferência ativa. É fornecida a interface do complexo com vários sistemas do objeto protegido, como um complexo de navegação, uma estação de radar, um sistema de controle de combate automatizado. O equipamento TK-25E permite a criação de vários tipos de interferência com largura de espectro de 64 a 2.000 MHz, bem como desinformação de impulso e interferência de imitação usando cópias de sinal. O complexo é capaz de analisar simultaneamente até 256 alvos. Equipando o objeto protegido com o complexo TK-25E três vezes ou mais reduz a probabilidade de sua derrota.
complexo multifuncional Mercúrio-BM foi desenvolvido e produzido nas empresas KRET desde 2011 e é um dos mais modernos sistemas de guerra eletrônica. O principal objetivo da estação é proteger a mão de obra e o equipamento contra disparos únicos e salvos de munições de artilharia equipadas com fusíveis de rádio. Desenvolvedor empresarial: JSC "All-Russian "Gradiente"(VNII "Gradiente"). Dispositivos semelhantes são produzidos por Minsk "KB RADAR". Observe que os fusíveis de rádio agora estão equipados com até 80% projéteis de artilharia de campo ocidental, minas e foguetes não guiados e quase todas as munições guiadas com precisão, esses meios bastante simples permitem proteger as tropas da derrota, inclusive diretamente na zona de contato com o inimigo.
Interesse "Constelação" produz uma série de jammers de pequeno porte (portáteis, transportáveis, autônomos) da série RP-377. Eles podem ser usados para bloquear sinais. GPS, e em versão autônoma, equipada com fontes de alimentação, colocando também os transmissores em uma determinada área, limitada apenas pelo número de transmissores.
Agora, uma versão de exportação de um sistema de supressão mais poderoso está sendo preparada. GPS e canais de controle de armas. Já é um sistema de proteção de objetos e áreas contra armas de alta precisão. Foi construído com base no princípio modular, o que permite variar as áreas e objetos de proteção.
De desenvolvimentos não classificados, os produtos MNIRTI também são conhecidos - "Sniper-M","I-140/64" e "Gigawatt" feito com base em reboques de carros. Eles, em particular, são usados para desenvolver meios de proteção de engenharia de rádio e sistemas digitais para fins militares, especiais e civis de danos EMP.
Likbez
O elemento base do RES é muito sensível a sobrecargas de energia, e o fluxo de energia eletromagnética de densidade suficientemente alta pode queimar junções semicondutoras, interrompendo total ou parcialmente seu funcionamento normal.
O EMO de baixa frequência cria radiação eletromagnética pulsada em frequências abaixo de 1 MHz, o EMO de alta frequência afeta a radiação de micro-ondas - tanto pulsada quanto contínua. A EMO de baixa frequência afeta o objeto por meio de captações na infraestrutura com fio, incluindo linhas telefônicas, cabos de alimentação externos, fornecimento e recuperação de dados. O EMO de alta frequência penetra diretamente no equipamento eletrônico do objeto através de seu sistema de antena.
Além de afetar o RES do inimigo, o EMO de alta frequência também pode afetar a pele e os órgãos internos de uma pessoa. Ao mesmo tempo, como resultado de seu aquecimento no corpo, são possíveis alterações cromossômicas e genéticas, ativação e desativação de vírus, transformação de reações imunológicas e comportamentais.
AGÊNCIA FEDERAL DE EDUCAÇÃO
Estabelecimento estadual de ensino profissional superior
"PESQUISA NACIONAL
UNIVERSIDADE POLITÉCNICA DE TOMSK»
FÍSICA
armas eletromagnéticas
Tomsk 2014
Introdução
Aceleradores de massa eletromagnética
1 Canhão Gauss
4 pistolas de microondas
5 bomba eletromagnética
6 armas de microondas
O impacto do EMO nos objetos
Táticas EMO
proteção EMO
Bibliografia
Uma arma eletromagnética (EMW) é uma arma na qual um campo magnético é usado para transmitir velocidade inicial a um projétil, ou a energia da radiação eletromagnética é usada diretamente para atingir um alvo.
No primeiro caso, o campo magnético é utilizado como alternativa aos explosivos em armas de fogo. No segundo, utiliza-se a possibilidade de induzir correntes de alta tensão e desabilitar equipamentos elétricos e eletrônicos em decorrência de uma sobretensão, ou causar dor ou outros efeitos em uma pessoa. As armas do segundo tipo são posicionadas como seguras para as pessoas e servem para desativar o equipamento inimigo ou incapacitar a mão de obra inimiga; pertence à categoria de armas não letais.
Além dos aceleradores de massa magnética, existem muitos outros tipos de armas que usam energia eletromagnética para funcionar. Considere os tipos mais famosos e comuns deles.
É nomeado após o cientista e matemático Gauss, após o qual as unidades de medida do campo magnético são nomeadas. 10000Gs = 1Tl) pode ser descrito da seguinte forma. Em um enrolamento cilíndrico (solenóide), quando uma corrente elétrica flui através dele, surge um campo magnético. Este campo magnético começa a atrair um projétil de ferro para o solenóide, que começa a acelerar a partir dele. Se no momento em que o projétil estiver no meio do enrolamento, a corrente neste último for desligada, o campo magnético retrátil desaparecerá e o projétil, que ganhou velocidade, voará livremente pela outra extremidade do enrolamento. Quanto mais forte o campo magnético e mais rápido ele desliga, mais forte o projétil voa.
Na prática, o design da pistola Gauss mais simples é um fio de cobre enrolado em várias camadas em um tubo dielétrico e um grande capacitor. Um projétil de ferro (geralmente um prego serrado) é instalado dentro do tubo pouco antes do início do enrolamento e um capacitor pré-carregado é conectado ao enrolamento por meio de uma chave elétrica.
Os parâmetros do enrolamento, projétil e capacitores devem ser coordenados de forma que, quando o projétil for disparado, no momento em que o projétil se aproximar do meio do enrolamento, a corrente neste último já teria tempo de diminuir para um valor mínimo , ou seja a carga dos capacitores teria sido completamente consumida. Nesse caso, a eficiência de uma UM de estágio único será máxima.
Figura 1. Esquema da montagem "Gaus Ghana"
frequência de reforço de arma eletromagnética
Além de “gauss guns”, existem pelo menos 2 tipos de aceleradores de massa - aceleradores de massa de indução (bobina de Thompson) e aceleradores de massa ferroviária, também conhecidos como “rail guns” (do inglês “Rail gun” - rail gun).
Figura 2. Tiro de teste do Rail Gun
Figura 3. American Rail Gun
A operação do acelerador de massa por indução é baseada no princípio da indução eletromagnética. Uma corrente elétrica que aumenta rapidamente é criada em um enrolamento plano, o que causa um campo magnético alternado no espaço ao redor. Um núcleo de ferrite é inserido no enrolamento, na extremidade livre do qual é colocado um anel de material condutor. Sob a ação de um fluxo magnético alternado que penetra no anel, uma corrente elétrica surge nele, criando um campo magnético de direção oposta em relação ao campo do enrolamento. Com seu campo, o anel começa a se repelir do campo de enrolamento e acelera, voando para fora da extremidade livre da haste de ferrite. Quanto mais curto e forte o pulso de corrente no enrolamento, mais poderoso o anel voa.
Caso contrário, o acelerador de massa ferroviária funciona. Nele, um projétil condutor se move entre dois trilhos - eletrodos (daí o nome - railgun), através dos quais a corrente é fornecida. A fonte de corrente é conectada aos trilhos em sua base, de modo que a corrente flui, por assim dizer, em busca do projétil e o campo magnético criado em torno dos condutores portadores de corrente é totalmente concentrado atrás do projétil condutor. Nesse caso, o projétil é um condutor de corrente colocado em um campo magnético perpendicular criado pelos trilhos. De acordo com todas as leis da física, a força de Lorentz atua sobre o projétil, direcionada na direção oposta ao ponto de conexão do trilho e acelerando o projétil. Vários problemas sérios estão associados à fabricação de um railgun - o pulso de corrente deve ser tão poderoso e agudo que o projétil não teria tempo de evaporar (afinal, uma enorme corrente flui através dele!), mas uma força de aceleração teria surgir que o acelera para a frente. Portanto, o material do projétil e do trilho deve ter a maior condutividade possível, o projétil deve ter a menor massa possível e a fonte de corrente deve ter a maior potência e a menor indutância possível. No entanto, a peculiaridade do acelerador ferroviário é que ele é capaz de acelerar massas ultrapequenas a velocidades superaltas. Na prática, os trilhos são feitos de cobre isento de oxigênio revestido com prata, barras de alumínio são usadas como projéteis, uma bateria de capacitores de alta tensão é usada como fonte de energia e, antes de entrar nos trilhos, eles tentam dar o máximo ao projétil. velocidade inicial possível, usando armas pneumáticas ou de tiro.
Além dos aceleradores de massa, as armas eletromagnéticas incluem fontes de poderosa radiação eletromagnética, como lasers e magnetrons.
Ele é conhecido por todos. É composto por um corpo de trabalho no qual uma população inversa de níveis quânticos por elétrons é criada durante um tiro, um ressonador para aumentar o alcance dos fótons dentro do corpo de trabalho e um gerador que criará essa população inversa. Em princípio, uma população inversa pode ser criada em qualquer substância e, em nosso tempo, é mais fácil dizer do que os lasers NÃO são feitos. Os lasers podem ser classificados de acordo com o fluido de trabalho: rubi, CO2, argônio, hélio-neon, estado sólido (GaAs), álcool, etc., de acordo com o modo de operação: pulsado, cw, pseudo-contínuo, pode ser classificado de acordo com o número de níveis quânticos usados: 3 níveis, 4 níveis, 5 níveis. Os lasers também são classificados de acordo com a frequência da radiação gerada - micro-ondas, infravermelho, verde, ultravioleta, raio-x, etc. A eficiência do laser geralmente não excede 0,5%, mas agora a situação mudou - lasers semicondutores (lasers de estado sólido baseados em GaAs) têm uma eficiência de mais de 30% e hoje podem ter uma potência de saída de até 100 (!) W , ou seja comparável aos poderosos lasers de rubi ou CO2 "clássicos". Além disso, existem lasers dinâmicos de gás que são menos semelhantes a outros tipos de lasers. A diferença é que são capazes de produzir um feixe contínuo de enorme poder, o que permite que sejam usados para fins militares. Em essência, um laser dinâmico a gás é um motor a jato, no qual existe um ressonador perpendicular ao fluxo de gás. O gás incandescente que sai do bocal está em estado de inversão de população. Vale a pena adicionar um ressonador a ele - e um fluxo de fótons de vários megawatts voará para o espaço.
A principal unidade funcional é o magnetron - uma poderosa fonte de radiação de micro-ondas. A desvantagem das armas de micro-ondas é o perigo excessivo de uso, mesmo em comparação com os lasers - a radiação de micro-ondas é bem refletida nos obstáculos e, no caso de atirar em ambientes fechados, literalmente tudo dentro será exposto à radiação! Além disso, a poderosa radiação de micro-ondas é mortal para qualquer eletrônico, o que também deve ser levado em consideração.
Figura 4. Sistema de radar móvel
Uma bomba eletromagnética, também chamada de "bomba eletrônica", é um gerador de ondas de rádio de alta potência que destrói equipamentos eletrônicos de postos de comando, sistemas de comunicação e equipamentos de informática. A captação elétrica gerada em termos de poder de impacto na eletrônica é comparável a um raio. Pertence à classe "armas de ação não letal".
De acordo com o princípio da destruição, as técnicas se dividem em de baixa frequência, que utilizam pickup em linhas de energia para entregar tensão destrutiva, e de alta frequência, que causam pickup diretamente nos elementos de dispositivos eletrônicos e possuem alto poder de penetração - aberturas de ventilação pequenas o suficiente para que as ondas penetrem no equipamento.
Pela primeira vez, o efeito de uma bomba eletromagnética foi registrado na década de 50 do século XX, quando o Bomba de hidrogênio. A explosão foi feita na atmosfera sobre o Oceano Pacífico. O resultado foi uma queda de energia no Havaí devido ao pulso eletromagnético de uma explosão nuclear de grande altitude.
O estudo mostrou que a explosão teve consequências não intencionais. Os feixes atingiram as ilhas havaianas, localizadas a centenas de quilômetros do local do teste, e as transmissões de rádio foram interrompidas até a Austrália. A explosão da bomba, além dos resultados físicos instantâneos, afetou campos eletromagnéticos a grande distância. No entanto, mais tarde a explosão bomba nuclear como fonte de ondas eletromagnéticas foi considerado ineficaz devido à baixa precisão, bem como muitos efeitos colaterais e inaceitabilidade política.
Como uma das opções para o gerador, foi proposto um projeto em forma de cilindro, no qual é criada uma onda estacionária; no momento da ativação, as paredes do cilindro são rapidamente comprimidas por uma explosão direcionada e destruídas nas extremidades, resultando na criação de uma onda de comprimento muito pequeno. Como a energia da radiação é inversamente proporcional ao comprimento de onda, como resultado da diminuição do volume do cilindro, a potência da radiação aumenta acentuadamente.
A entrega deste dispositivo pode ser feita por qualquer método conhecido - da aviação à artilharia. São usadas munições mais potentes com o uso de emissores de ondas de choque (UVI) na ogiva e menos potentes com o uso de geradores de frequência piezoelétrica (PGCh).
Radiofrequência - uma arma cuja ação é baseada no uso de radiação eletromagnética de frequência ultra-alta (UHF) (0,3-30 GHz) ou frequência muito baixa (menos de 100 Hz). Os objetos de destruição desta arma são mão de obra. Isso se refere à capacidade da radiação eletromagnética na faixa de frequências ultraalta e muito baixa de causar danos a órgãos humanos vitais (cérebro, coração, vasos sanguíneos). Pode afetar a psique, perturbando a percepção da realidade circundante, causando alucinações auditivas, etc.
Quando esta arma foi usada pela primeira vez, houve muitas mudanças no comportamento dos organismos (neste caso, ratos de laboratório). Por exemplo, os ratos "se esquivam" das paredes, "se defendem" de alguma coisa. Alguns sofreram desorientação, alguns morreram (ruptura do cérebro ou do músculo cardíaco). A revista "Science and Life" descreveu experimentos semelhantes com "estimulação eletromagnética do cérebro", o resultado foi o seguinte: em ratos, a memória foi perturbada e os reflexos condicionados desapareceram.
Existe também uma teoria segundo a qual, com a ajuda da radiação eletromagnética, é possível influenciar a psique humana sem destruir o corpo, mas causando certas emoções ou inclinando-se para qualquer ação.
Figura 5. Tanque do Futuro RF
O princípio da operação EMO é baseado em radiação eletromagnética de alta potência e curto prazo que pode desativar dispositivos radioeletrônicos que formam a base de qualquer sistema de informação. A base elementar dos dispositivos radioeletrônicos é muito sensível a sobrecargas de energia, o fluxo de energia eletromagnética de densidade suficientemente alta pode queimar junções semicondutoras, interrompendo total ou parcialmente seu funcionamento normal. Como se sabe, as tensões de ruptura das junções são baixas e variam de unidades a dezenas de volts, dependendo do tipo de dispositivo. Portanto, mesmo para transistores bipolares de alta corrente de silício, que têm maior resistência ao superaquecimento, a tensão de ruptura varia de 15 a 65 V, enquanto para dispositivos de arseneto de gálio esse limite é de 10 V. Dispositivos de memória, que constituem uma parte essencial de qualquer computador, têm tensões limite da ordem de 7 V ICs lógicos MOS típicos são de 7 a 15 V e os microprocessadores normalmente param de funcionar em 3,3-5 V.
Além das falhas irreversíveis, os efeitos eletromagnéticos do impulso podem causar falhas recuperáveis, ou paralisia de um aparelho radioeletrônico, quando este perde a sensibilidade por um determinado período de tempo devido a sobrecargas. Também são possíveis falsos alarmes de elementos sensíveis, que podem levar, por exemplo, à detonação de ogivas de mísseis, bombas, projéteis de artilharia e minas.
De acordo com as características espectrais, o EMO pode ser dividido em dois tipos: de baixa frequência, que gera radiação eletromagnética pulsada em frequências abaixo de 1 MHz, e de alta frequência, que fornece radiação de micro-ondas. Ambos os tipos de EMO também apresentam diferenças nos métodos de implementação e, até certo ponto, nas formas de influenciar os dispositivos radioeletrônicos. Assim, a penetração da radiação eletromagnética de baixa frequência nos elementos dos dispositivos se deve principalmente a captações na infraestrutura cabeada, incluindo linhas telefônicas, cabos de energia externos, fornecimento e recuperação de dados. As formas de penetração da radiação eletromagnética na faixa de micro-ondas são mais extensas - incluem também a penetração direta em equipamentos radioeletrônicos através do sistema de antenas, pois o espectro de micro-ondas também abrange a frequência de operação do equipamento emperrado. A penetração de energia através de orifícios e juntas estruturais depende de seu tamanho e do comprimento de onda do pulso eletromagnético - a conexão mais forte ocorre em frequências ressonantes, quando as dimensões geométricas são proporcionais ao comprimento de onda. Em ondas mais longas do que ressonantes, o acoplamento diminui drasticamente, de modo que o efeito do EMO de baixa frequência, que depende de captadores através de orifícios e juntas na caixa do equipamento, é pequeno. Em frequências maiores que a ressonante, o decaimento do acoplamento ocorre mais lentamente, mas devido aos vários tipos de oscilações, surgem ressonâncias agudas no volume do equipamento.
Se o fluxo de radiação de micro-ondas for intenso o suficiente, o ar nos orifícios e juntas é ionizado e se torna um bom condutor equipamentos de proteção contra a penetração de energia eletromagnética. Assim, um aumento da energia incidente no objeto pode levar a uma diminuição paradoxal da energia atuante no equipamento e, consequentemente, a uma diminuição da eficiência do EMT.
As armas eletromagnéticas também têm um efeito biológico em animais e humanos, principalmente associado ao seu aquecimento. Nesse caso, não apenas os órgãos diretamente aquecidos sofrem, mas também aqueles que não entram em contato direto com a radiação eletromagnética. Alterações cromossômicas e genéticas, ativação e desativação de vírus, alterações nas reações imunológicas e até comportamentais são possíveis no corpo. Um aumento de 1°C na temperatura corporal é considerado perigoso, e a exposição contínua neste caso pode levar à morte.
A extrapolação dos dados obtidos em animais permite estabelecer uma densidade de potência perigosa para os humanos. Com exposição prolongada à energia eletromagnética com frequência de até 10 GHz e densidade de potência de 10 a 50 mW / cm2, podem ocorrer convulsões, estado de excitabilidade aumentada e perda de consciência. O aquecimento perceptível do tecido sob a ação de pulsos únicos da mesma frequência ocorre a uma densidade de energia de cerca de 100 J/cm2. Em frequências acima de 10 GHz, o limiar de aquecimento admissível é reduzido, pois toda a energia é absorvida pelos tecidos superficiais. Assim, a uma frequência de dezenas de gigahertz e uma densidade de energia de pulso de apenas 20 J/cm2, observa-se uma queimadura na pele.
Outros efeitos da radiação são possíveis. Assim, a diferença de potencial normal das membranas celulares da membrana dos tecidos pode ser temporariamente perturbada. Quando exposto a um único pulso de micro-ondas com duração de 0,1 a 100 ms com densidade de energia de até 100 mJ / cm2, a atividade das células nervosas muda e ocorrem alterações no eletroencefalograma. Pulsos de baixa densidade (até 0,04 mJ/cm2) causam alucinações auditivas e, em uma densidade de energia mais alta, a audição pode ser paralisada ou até mesmo o tecido dos órgãos auditivos pode ser danificado.
As armas eletromagnéticas podem ser usadas tanto em versões estacionárias quanto móveis. Com uma versão estacionária, é mais fácil atender às necessidades de peso, tamanho e energia dos equipamentos e simplificar sua manutenção. Mas, neste caso, é necessário garantir uma alta diretividade da radiação eletromagnética para o alvo, a fim de evitar danos aos próprios dispositivos eletrônicos, o que só é possível com o uso de sistemas de antenas altamente direcionais. Ao implementar a radiação de micro-ondas, o uso de antenas altamente direcionais não é um problema, o que não pode ser dito sobre o EMO de baixa frequência, para o qual a versão móvel apresenta várias vantagens. Em primeiro lugar, é mais fácil resolver o problema de proteger os próprios meios radioeletrônicos dos efeitos da radiação eletromagnética, pois uma arma de combate pode ser lançada diretamente no local do alvo e só aí pode ser acionada. Além disso, não há necessidade de usar sistemas de antenas direcionais e, em alguns casos, você pode ficar sem antenas, limitando-se à comunicação eletromagnética direta entre o gerador EMO e os dispositivos eletrônicos inimigos.
A entrega de EMO ao alvo também é possível com a ajuda de projéteis especiais. Uma munição eletromagnética de médio calibre (100-120 mm), quando acionada, gera um pulso de radiação com duração de vários microssegundos com potência média de dezenas de megawatts e potência de pico centenas de vezes maior. A radiação é isotrópica, capaz de explodir um detonador a uma distância de 6 a 10 m e a uma distância de até 50 m - para desativar o sistema de identificação “amigo ou inimigo”, bloqueie o lançamento de um antiaéreo guiado míssil de um sistema portátil de mísseis antiaéreos, desabilite temporária ou permanentemente minas magnéticas antitanque sem contato.
Ao colocar um EMO em um míssil de cruzeiro, o momento de sua operação é determinado pelo sensor do sistema de navegação, em um míssil antinavio - por uma cabeça de orientação de radar e em um míssil ar-ar - diretamente pelo sistema de fusíveis . A utilização de um míssil como portador de uma ogiva eletromagnética acarreta inevitavelmente uma limitação na massa do EMP devido à necessidade de colocar baterias elétricas para acionar o gerador de radiação eletromagnética. A proporção da massa total da ogiva para a massa da arma lançada é de aproximadamente 15 a 30% (para o míssil americano AGM / BGM-109 "Tomahawk" - 28%).
A eficácia do EMO foi confirmada em operação militar“Tempestade no Deserto”, onde foram utilizados maioritariamente aeronaves e mísseis e onde a base da estratégia militar foi o impacto em dispositivos eletrónicos de recolha e processamento de informação, designação de alvos e elementos de comunicação de forma a paralisar e desinformar o sistema de defesa aérea.
Figura 6. Gerador de compressão de fluxo magnético
A defesa mais eficaz contra o EMP é, obviamente, impedir sua entrega destruindo fisicamente os porta-aviões, assim como na defesa contra armas nucleares. No entanto, nem sempre isso é possível, pelo que se deve recorrer também a medidas de protecção electromagnética dos próprios equipamentos electrónicos. Tais medidas, obviamente, devem incluir principalmente a blindagem completa do próprio equipamento, bem como das instalações em que ele está localizado. Sabe-se que se a sala for comparada a uma gaiola de Faraday que impede a penetração de um campo eletromagnético externo, a proteção do equipamento contra EMF será totalmente garantida. Porém, na realidade, tal blindagem é impossível, pois o equipamento necessita de fonte de alimentação externa e canais de comunicação para recebimento e transmissão de informações. Os próprios canais de comunicação também devem ser protegidos contra penetração através deles para o equipamento de influências eletromagnéticas. A instalação de filtros neste caso não ajuda, pois eles funcionam apenas em uma determinada faixa de frequência e são ajustados de acordo, e os filtros projetados para proteger contra EMO de baixa frequência não protegem contra efeitos de alta frequência e vice-versa. Linhas de fibra óptica usadas em vez delas podem fornecer boa proteção contra interferência eletromagnética através de canais de comunicação, mas isso não pode ser feito para circuitos de energia.
Há motivos suficientes para acreditar que no futuro todas as operações militares significativas começarão com o uso massivo de EMP, o que pode causar sérios danos ao potencial militar-industrial do país e facilitar as operações militares subsequentes.
Dada a eficácia e as perspectivas do uso de EMO em operações militares, bem como as vantagens de quem possui esse tipo de arma, o desenvolvimento de EMO é mantido em sigilo absoluto sob um título superior a “Top Secret”, e todos os problemas são discutidas apenas em reuniões fechadas. Um exemplo é uma conferência científica e técnica secreta realizada em junho de 1995 nos arredores de Washington apenas para americanos, na qual foram discutidos os efeitos da exposição a CEM não apenas em equipamentos eletrônicos, mas também em animais e humanos. A falta de dados sobre os resultados do uso de EMO na Iugoslávia é explicada tanto pelo regime de sigilo quanto pelo desejo de preservar uma arma tão eficaz para operações militares mais sérias.
Hoje, apenas os Estados Unidos e a Rússia têm o controle total da tecnologia EMO, mas não se pode ignorar a possibilidade de domínio dessa tecnologia por outros países, inclusive países do terceiro mundo.
Ultimamente, existem muitos rumores, mitos e lendas sobre armas eletromagnéticas - desde bombas que “desligam as luzes” nas cidades até malas que supostamente são capazes de desativar qualquer sistema eletrônico complexo em um raio de quase vários quilômetros. Embora uma parte muito pequena desses rumores tenha alguma relação com a realidade, as armas eletromagnéticas existem e são consideradas uma direção muito promissora para o desenvolvimento de armas no mundo moderno, onde as guerras já são travadas com armas sofisticadas, de alta tecnologia e armas de precisão.
Claro, com a ajuda de armas eletromagnéticas, ninguém vai "apagar as luzes" nas cidades (mesmo em certas áreas ou casas) - essas armas são projetadas para resolver tarefas completamente diferentes.
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