Актуальное
- Интервью менеджера «Лотоса» из группы «Вагнер»: «наш бронепоезд на боковых путях»
- Бои за Берховку на северном фланге Артемовска карта
- Истребители Су-35С выбросили БПЛА MQ-9 Reaper 5 из воздушного пространства Сирии и выпустили осветительные ракеты
Взгляды
- Кассетные боеприпасы НАТО и России: эффективность их применения в Украине. Мнение
- Бои за Пятихатки в Запорожской области. Карта и значение
- Leopard 1 A5 и Leopard 2 A6: сравнение танков и типов модернизации. Заявление об эффективности в Украине
Взрывомагнитный генератор ЭМИ
Генератор сжатия потока со взрывной накачкой (FCG) оказался наиболее зрелой технологией, доступной для разработки таких неядерных электромагнитных бомб.
Известно, что взрыв является мощным источником механической и тепловой энергии. В 1951 году советский физик Андрей Дмитриевич Сахаров, академик АН СССР с 1953 года, высказал идею о возможности преобразования этой энергии в энергию магнитного поля, а также предложил конструкции источников сверхсильных магнитных поля и электрические токи на основе быстрого деформационного взрыва токоведущих цепей.
Возможности взрывного сжатия аксиального магнитного поля была посвящена и небольшая статья профессора физического факультета Московского университета Якова Петровича Терлецкого, опубликованная в 1957 г. Взрывные магнитные источники такого типа получили название МК генераторов (магнитная кумуляция).
Рис. 2. Схема МК-1
Весной 1952 г. Р. З. Людаев, Е. А. Феоктистов, Г. А. Цырков и А. А. Чвилева провели первый в СССР взрывной эксперимент по получению сверхсильных магнитных полей. Схема такого генератора осевого сжатия магнитного поля, получившего название МК-1, показана на рис. 2. Внутри полого металлического цилиндра 1 (футеровки) при разряде конденсаторной батареи С через обмотку соленоида 2 образуется продольное магнитное поле. Для обеспечения быстрого проникновения поля в цилиндр в нем был сделан узкий косой вырез, который затем снова сужался (на рис. 2 не показано).
Снаружи баллона размещен заряд из 3 взрывчатых веществ. В этом заряде возбуждается сходящаяся цилиндрическая ударная волна. Для его возбуждения используется электрическая система с многоточечным инициированием с помощью детонаторов 4. Пусковой момент выбирается таким образом, чтобы сжатие цилиндра начиналось в момент максимального тока в обмотке соленоида. На рис. На рис. 2 также показаны обозначения 5 и 6 — друг за другом испытуемый образец и продукты взрыва. Под действием детонационной волны цилиндр сжимается со скоростью, превышающей 1 км/с.
При этом поперечное сечение уменьшается, а в стенках гильзы цилиндра индуцируются токи, стремящиеся сохранить магнитный поток постоянным. В процессе сжатия цилиндра совершается работа против пондеромоторных сил магнитного поля, в результате чего энергия сжимаемого поля будет увеличиваться. Для идеально проводящих стенок трубы магнитный поток остается постоянным, а напряженность и энергия магнитного поля возрастают обратно пропорционально квадрату внутреннего радиуса цилиндра.
Конечно, в реальном случае происходит уменьшение магнитного потока. В опытах такого типа, проведенных в 1952 г., обычно наблюдается уменьшение потока в 2—3 раза. Кроме того, при определенном значении внутреннего радиуса цилиндра движение прекращается за счет противодействия магнитного поля. Тем не менее уже в первых опытах с алюминиевыми трубками малого диаметра (около 100 мм) были получены магнитные поля напряженностью 1·106 э.
Позднее в одном из опытов с трубкой из нержавеющей стали с конечным диаметром цилиндрической полости около 4 мм значение H, равное 25·106 Э. Достоинствами вышеописанного взрывного магнитного генератора являются высокая плотность магнитной энергии на оси при достаточно равномерном осевом сжатии и простота конструкции. Однако такой генератор является генератором только магнитного поля, который не является генератором тока, так как азимутальный ток в цилиндре замкнут на себя и не может передаваться.
Рис. 3. Схема МК-2
Как упоминалось выше, взрывной сильноточный генератор также был разработан Сахаровым и его сподвижниками и получил название МК-2. На рис. 3 и 4 приведены схема и фотография генератора МК, а на рис. 5 — этапы работы (а, б и в).
Генератор МК-2 состоит из центральной проводящей трубки 1 и коаксиально расположенной наружной цилиндрической спирали (соленоида) 2, переходящей в сплошной цилиндр (стакан) 3, основание которого соединено с трубкой. В центральной трубке размещается длинный цилиндрический заряд ВВ, инициируемый капсюлем КД в одной точке от конца со стороны спирали. На электрическую цепь генератора МК-2 разряжается батарея конденсаторов, образованная трубкой, стаканом и катушкой.
Под воздействием продуктов взрыва центральная трубка вытягивается в виде конуса, и в момент прохождения значения разрядного тока через максимум стенки разлетаются к началу спирали. При дальнейшем распространении детонации по трубе точка контакта конуса со спиралью перемещается по спиральной линии; число витков катушки, которые остаются открытыми, уменьшается, и, следовательно, индуктивность генератора уменьшается. После приближения стенок трубки к началу стакана генератор превращается в коаксиальный.
На последнем этапе работы генератора МК-2 при достаточно быстром непрерывном деформировании трубы магнитное поле сжимается в уменьшающемся объеме между наружной и внутренней стенками коаксиала. Этот процесс сопровождается увеличением тока через электрическую цепь и увеличением энергии. Увеличение магнитной энергии происходит за счет работы, совершаемой против пондеромоторных сил магнитного поля стенками центральной трубы.
С помощью генератора МК-2 были получены токи 5 х 107 А; в некоторых опытах 1953 г ток достигал 1-108 А и более. В магнитном поле можно было запасти энергию 1—2·107 Дж. Эта энергия составляла 10—20% энергии, выделяющейся при взрыве взрывчатых веществ, помещенных в трубку внутри стакана.
Потребитель электромагнитной энергии подключен к генератору МК-2 с помощью трансформатора (потребитель подключен к электрической цепи генератора МК-2 индуктивным взаимодействием). Это дает возможность использовать генератор МК-2 для нагрузок со значительно большей индуктивностью. Опыты показали, что с помощью трансформатора значительная часть магнитной энергии, полученной при взрывной деформации цепи, может быть отведена потребителю.
Например, удалось отвести 50% магнитной энергии от генератора малого диаметра МК-2. Это также открыло возможность создания многоступенчатой системы МК. В такой системе магнитная энергия, полученная в первом генераторе, передается второму с помощью трансформатора, в процессе работы эта энергия усиливается и передается третьему и т.д.
Реализован и другой способ передачи электромагнитной энергии от генератора на внешнюю нагрузку — путем разрыва электрической цепи током под действием дополнительного заряда ВВ и передачи магнитного потока от торцевой части генератора МК-2 к нагрузки (путем использования дополнительных токов отключения). Таким способом удалось передать более 50% энергии, вырабатываемой генератором МК-2, на внешнюю активно-индуктивную нагрузку. В серии опытов время передачи энергии в нагрузку составило 0,5·10-6 с.
Рис. 4. Изображение МК-2
Ради исторической справедливости следует сказать, что с 1952 года американский физик Кларенс Максвелл Фаулер успешно разработал в Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) взрывной магнитный генератор. Он и его коллеги Гарн и Кайрд создали и продемонстрировали такой генератор во второй половине 50-х годов.
Особенно важно отметить, что генератор МК-2 в силу физики процесса вырабатывает мощный электрический импульс, частота которого ниже 1 МГц.
Следующим важным шагом в создании электромагнитного оружия стало решение вопроса о том, какими именно должны быть импульсы, генерируемые этим оружием, с учетом специфики их применения для поражения распределенных и сосредоточенных объектов.
СВЧ-печи против ракет
Из открытой печати известен случай успешного применения микроволнового излучения во время военной операции НАТО против Югославии в 1999 году. Во время бомбардировки американские высокоскоростные противорадиолокационные ракеты сильно нарушили HARM. Их использовали для борьбы с югославскими радарами — ракета летела на сигнал излучения. А чтобы одурачить военных, использовались простые микроволновки.
Топки были установлены на удалении от станции, с них были сняты лобовые экраны, подключены к сети от электрогенераторов, а на земле произведена раздача в направлениях, с которых самолеты примерно могли нанести удар. Генерируемое СВЧ-излучение вывело из строя системы управления и наведения ракеты, а вместо РЛС поразили СВЧ. Такие искусственно созданные поля нашими военными специалистами обычно делались ночью и в сложных погодных условиях.
Поэтому не исключено, что это учли более поздние российские разработчики СВЧ-оружия. Идея превратилась в грозное оружие не только в обороне, но и в наступлении.
Но я думаю, что это достаточно закрытый материал для широкой публики. То есть практика использования этого средства в качестве средства радиоэлектронного противодействия уже была, но делалась на коленке. В Югославии ведь недаром. Уже тогда это была наша разработка РЭБ, которая сегодня работает в Сирии и которую мы используем на полигонах. И тогда это были только разработки, исследовательский материал, но уже на практике. Но на тот момент (1990-е годы) мне казалось, что это будущее, почти граничащее с фантастикой
Владимир Попов заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор
Генерал говорит, что уже сегодня есть образцы, способные работать на отдельную технику (деактивация радиоэлектроники) и воздействие на людей. «И это тоже считается сдерживающим фактором для сухопутных войск и средств ведения наступательных операций. Почему? Будет эффект обжига, ощущение неприятности и так далее, но это еще мягко сказано», — поясняет Попов.
Пока, по его мнению, «полностью открывать карты» для этого оружия как такового нецелесообразно. «Могут быть, знаете ли, люди, которые скажут, что это не гуманные средства ведения войны. С другой стороны, они скажут, что здесь мы снова сделали шаг к новой гонке вооружений», — говорит он.
Еще в 2015 году стало известно о разработке наземной СВЧ-пушки, способной вывести из строя самолеты противника в радиусе более 10 километров. По словам специалиста Объединенной приборостроительной корпорации (ОПК), мобильный комплекс СВЧ-излучения способен выводить из строя аппаратуру самолетов, беспилотников и нейтрализовывать высокоточное оружие, обеспечивая новый уровень защиты. «По техническим характеристикам не имеет известных аналогов в мире», — уточнил представитель оборонной промышленности.
Сообщалось, что в состав комплекса вошли мощный релятивистский генератор и рефлекторная антенна, система боевого управления, система передачи, установленные на шасси зенитно-ракетной установки «Бук». При установке на специальную платформу СВЧ-пушка может обеспечить круговую защиту на 360 градусов. Отмечалось, что этот мобильный комплекс также планируется использовать для проверки стойкости к мощному СВЧ-излучению отечественных радиоэлектронных систем военной техники.
Западные СМИ также сообщали о создании в России ракеты «Алабуга» с генератором электромагнитного поля большой мощности. «Российское секретное оружие, использующее высокочастотное излучение, выводит из строя систему связи и обезвреживает оборудование», — с тревогой писал в 2017 году автор британской Daily Star. Радиоэлектронная ракета сделает бесполезной технику НАТО в радиусе три с половиной километра.
Однако компания-разработчик тогда сообщила, что такой проект был осуществлен в 2011-2012 годах и проведен ряд научных исследований. И главным результатом этой программы стало определение номенклатуры радиоэлектронного оружия и его воздействия на технику условного противника.
Есть СВЧ-оружие, идут испытания в лаборатории. Например, мы можем сжечь устройство, чтобы увидеть, сколько электромагнитной энергии и как ее использовать. Учитывая, что такие же исследования ведут и наши «вероятные друзья», мы также разрабатываем систему защиты, чтобы наш приемник, система РЭБ или ракета не выходили из строя при применении вражеским СВЧ-оружием
Владимир Михеев Советник первого заместителя директора КРЭТ
По словам Попова, когда ведутся исследования, каждое новое открытие сулит перспективы пользы и использования в качестве средства поражения и защиты. «Открыли ядерное оружие — пожалуйста. Открыли луч лазера — тоже, но сначала мы использовали его как дальномер, достаточно безопасное средство. Их уже как средство поражения Подошли технологии для возможности использования на борту, говорит пилот.
Впереди планеты всей
Тем не менее, в разработке электромагнитного оружия Россия пока занимает если не лидер, то одну из ведущих позиций в мире. Эксперты почти согласны с этим.
«У нас есть такие обычные боеприпасы — например, есть генераторы в боевых частях зенитных ракет, есть и выстрелы к ручным противотанковым гранатометам, оснащенные такими генераторами. В этом направлении мы на передовой мира, насколько мне известно, в снабжении иностранных армий нет эквивалентных боеприпасов.В США и Китае такая техника сейчас только на стадии испытаний, — говорит главный редактор журнала Виктор Мураховский журнала «Арсенал Отечества», член экспертного совета коллегии ВПК.
По словам аналитика CNA (Center for Naval Analyses) Сэмюэля Бендетта, Россия лидирует в области радиоэлектронной борьбы, а Соединенные Штаты сильно отстают в течение последних 20 лет. Эксперт, который недавно выступал в Центре стратегических и международных исследований в Вашингтоне, округ Колумбия, перед государственными чиновниками и представителями военно-промышленных кругов, особо отметил российскую систему радиопомех РБ-341В «Леер-3».
Виркатор
Существует широкий спектр мощных СВЧ-приборов: релятивистские клистроны, магнетроны, виркаторы и др. с точки зрения возможности использования такого мощного СВЧ-прибора при разработке электронных бомб и боеголовок виркаторы были значительный интерес, так как они способны генерировать мощные энергетические импульсы, просты по конструкции и малы по размеру, надежны и способны работать в относительно широком диапазоне микроволновых частот (СВЧ).
Схема вакуумного активатора осевого типа представлена на рис. 6, где 1 — катод, 2 — изолятор, 3 — анод, 4 — виртуальный катод и 5 — выходное окно. В виркаторе к катоду приложен отрицательный потенциал, а анод обычно имеет потенциал земли. Основная идея виркатора заключается в ускорении мощного потока электронов с помощью сетчатого анода. Значительное количество электронов пройдет через анод, образуя за ним облако пространственного заряда, так называемый виртуальный катод ВК, в честь которого это устройство и получило название «виркатор» (vircator).
Рис. 6. Оператор
При токах пучка больше критического значения для данной структуры ВК начинает колебаться. Этот процесс продолжается следующим образом:
- в случае, когда «высота» потенциального барьера, создаваемого ВК, больше кинетической энергии налетающих электронов, электроны останавливаются перед ВК и разворачиваются, что соответствует смещению ВК и максимальному плотность объемного заряда по направлению к аноду;
- кроме того, значение плотности быстро возрастает, так как почти все приходящие электроны захватываются виртуальным катодом, движущимся к аноду. По мере приближения к аноду «высота» потенциального барьера уменьшается и в определенный момент становится меньше кинетической энергии набегающих электронов, которые легко преодолевают приведенный потенциальный барьер, и движутся от анода за ВК, который сам смещается подальше от анода. В результате ВК движется до восстановления потенциального барьера достаточной «высоты», после чего процесс повторяется.
Кроме того, проведенные исследования показали, что колебания ВК играют роль некоторой возмущающей силы для колебаний пучка вокруг анода между катодом и виртуальным катодом. Все это в совокупности приводит к тому, что виркатор позволяет генерировать мощные СВЧ колебания с достаточно высоким КПД. Мощный ток электронов в виркаторе обеспечивается использованием холодного катода, работающего в режиме взрывного разряда. При напряженности электрического поля 5·109 В/м и выше на катоде с неоднородностями в вакууме возникают автоэлектронные токи, вызывающие нагрев и взрыв микроточек.
В результате взрыва множества микроострий и за счет ионизации материала катода образуется прикатодная плазма, фронт которой является основным эмиттером электронного тока. Эмиссионный потенциал такой плазмы очень высок, и она может создавать плотность тока эмиссии с катода, превышающую 1010 А/см2. Благодаря использованию катодов взрывного разряда стало возможным получать электронные пучки с токами до 106 А.
При работе катода взрывного разряда образующаяся плазма движется к аноду. Ускоренные электроны, попадая на анод, вызывают образование прианодной плазмы, которая движется к катоду. Плазменный катодный и анодный факелы, распространяясь навстречу друг другу, закорачивают диодный промежуток актуатора на время примерно 1,0–1,5 мкс. Поэтому виркатор генерирует одиночный импульс электронного тока длительностью от нескольких сотен наносекунд до нескольких микросекунд. Активатор обычно встроен в цилиндрическую волноводную структуру.
Мощность обычно выдается путем передачи волновода на рупорную структуру, которая действует как антенна. Использование пучков релятивистских электронов для генерации электромагнитных колебаний было предложено еще в 40-х годах прошлого века выдающимся советским и российским физиком-теоретиком Виталием Лазаревичем Гинзбургом, академиком АН СССР с 1966 г., лауреатом Нобелевской премии по физике в 2003 г начало формироваться новое перспективное направление — высокочастотная релятивистская электроника.
В СССР важнейший вклад в ее становление и развитие внесла Горьковская (Нижегородская) школа физиков, которую с 1968 года возглавлял Андрей Викторович Гапонов-Грехов, академик АН СССР.
23 мая 1983 года президент США Рональд Рейган провозгласил программу Стратегической оборонной инициативы (СОИ) — долгосрочного комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию противоракетной обороны. Программа СОИ предусматривала создание активных средств поражения межконтинентальных баллистических ракет на новых принципах, в том числе радиочастотного электромагнитного оружия.
Что касается виркатора, то виркатор на основе переходного диода без внешнего магнитного поля был предложен и экспериментально реализован в 1985 г в Лос-Аламосской национальной лаборатории (Лос-Аламос, Нью-Мексико, США). Он имел следующие характеристики: P = 500 МВт, f = 17 ГГц, timp = 20 нс, эффективность = 0,005. В 1987 году в Ливерморской национальной лаборатории. Эрнест Лоуренс (Ливермор, Калифорния, США) создал более мощный виркатор (P = 4 ГВт, f = 6,5 ГГц, t-импульс = 40 нс, КПД = 0,033).
В СССР в 1986 г в НИИ ядерной физики Томского политехнического института (НИИ ЯФ ТПИ) был изготовлен виркатор со следующими характеристиками: P = 200 МВт, f = 15 ГГц, timp = 70 нс, КПД = 0,05, и там же в 1988 г. — еще один более мощный виркатор: P = 2 ГВт, f = 5,5 ГГц, timp = 30 нс. Наиболее детальное изучение виркатора в Советском Союзе и в России было проведено в НИИ Ядерной физики при ТПИ и в Институте высоких температур РАН под руководством члена-корреспондента Андрея Николаевича Диденко Академии наук СССР с 1984 года.
Радиоэлектронное поражение
Сейчас КРЭТ активно работает с комплексом «Алабуга», где создается целая номенклатура вооружений. В 2011-2012 годах ученые завершили цикл научных исследований, после чего проект получил высший гриф секретности. В связи с этим мало информации об Алабуге.
В экспертном сообществе принято считать, что важнейшим направлением проекта является создание электромагнитного боеприпаса, способного «выжигать» радиоэлектронное оборудование кораблей, самолетов, танков, зенитно-ракетных комплексов и самоходно-артиллерийских установок установки.
В октябре 2017 года британская газета Daily Star сообщила, что идея КРЭТ «способна вывести из строя все радиоэлектронное оборудование противника в радиусе нескольких километров и нейтрализовать целые армии». По данным издания, носителем ракеты станут беспилотники. Воздействие «Алабуги» на электронику можно сравнить со взрывом ядерной бомбы, обладающей, помимо всего прочего, сильным ЭМИ.
- Имитация воздействия на технику летательного аппарата противника электронными средствами
- © Викимедиа
В предыдущих интервью Михеев указывал, что российское СВЧ-оружие способно воздействовать на электронику противника с разной степенью интенсивности — от создания помех до «полного радиоэлектронного поражения».
«Сегодня можно только сказать, что все эти разработки переведены в план конкретных опытно-конструкторских работ по созданию электромагнитного оружия: снарядов, бомб, ракет, несущих специальный взрывомагнитный генератор…» — сказал Михеев в интервью РИА Новости в сентябре. 2017.
ЭМ излучатели
Затем генерация направленных потоков ЭМ энергии и их эффективная дальность. Уже в годы Великой Отечественной войны был предпринят ряд действий, которые можно охарактеризовать как средства радиоэлектронной борьбы. Эти мероприятия в первую очередь были связаны с постановкой радиосигналов, созданием помех связи и радиолокации, различных систем связи и позиционирования.
Намеренно созданные электромагнитные помехи для нарушения работы или повреждения электронных схем известны как IEMI (преднамеренные электромагнитные помехи). В последние десятилетия были предприняты значительные усилия по созданию радиоэлектронного наступательного оружия, которое позволит на короткое время или навсегда ликвидировать электронные устройства и схемы противника, либо ограничить их работу.
Как правило, используются направленные потоки электромагнитной энергии, что является чрезвычайно разрушительной формой излучения. Источником импульса может быть ядерный взрыв, а также разнообразные устройства, позволяющие получать и генерировать сильные электрические и магнитные поля.
Когда они по пути достигают электронного оборудования, эти поля могут генерировать большие импульсы напряжения и тока, опасные для электрических цепей. Энергетические требования для индукции неисправности электронного оборудования указаны в уровнях напряженности поля для конкретного места в В/м, уровнях мощности в дБм или Вт или энергии в джоулях.
Общий принцип генерации мощных импульсов ЭМ излучения заключается в преобразовании некоторого вида энергии, чаще всего в первой фазе преобразования, химической энергии или запасенной электрической энергии, в энергию электромагнитного поля.
Бои за Берховку на северном фланге Артёмовска. Карта
Требования у импульсам ЭМО
Электромагнитное оружие, использующее импульс, частота которого ниже 1 МГц, можно назвать низкочастотным. Применение этого оружия будет эффективным при воздействии на ЛЭП и линии связи, на которые будут наводиться импульсы высокого напряжения.
В большинстве случаев провод любого кабеля включает в себя линейные отрезки, которые соединяются друг с другом примерно под прямым углом. Независимо от ориентации электромагнитного поля оружия, более чем один линейный отрезок провода кабеля всегда будет ориентирован таким образом, что будет достигнута высокая эффективность поглощения энергии.
Рис. 5. Этапы работы над МК-2
Эти импульсы высокого напряжения могут повредить оборудование, подключенное к облучаемым линиям, а именно источники питания и устройства ввода в различные системы. Кроме того, мощное электромагнитное излучение может проникать в объект нападения через «парадную дверь», а именно через антенну, наличие которой характерно для радиолокационных и связных средств, и выводить из строя его электронные и электрические компоненты.
Электромагнитно-импульсное оружие большой мощности, работающее в сантиметровом и миллиметровом диапазонах, имеет дополнительный механизм проникновения энергии в электронное и электрическое оборудование через вентиляционные отверстия и зазоры между панелями.
Любое отверстие, ведущее внутрь оборудования, позволяет высокочастотному электромагнитному полю формировать внутри него (оборудования) пространственную стоячую волну. Компоненты, расположенные в противоположных узлах стоячей волны, будут подвергаться воздействию сильного магнитного поля. Поскольку высокочастотное электромагнитное поле легче проникает в оборудование, чем низкочастотное электромагнитное поле, и во многих случаях обходит средства защиты, предназначенные для предотвращения проникновения низкочастотной энергии в оборудование, высокочастотное импульсное оружие может быть более смертоносным, чем низкочастотное частотное электромагнитное оружие.
Как не «сварить» пилота
О том, что нелетальные средства поражения противника будут широко применяться в локальных войнах в будущем для выведения противника из строя, заявил еще летом 2018 года индустриальный директор кластера обычных вооружений, боеприпасов и спецхимии Ростеха гос. Компания Сергей Абрамов. «В настоящее время есть очень эффективные наработки по боевому применению звукового, лазерного и микроволнового оружия», — сказал он.
Более широкое распространение получат и высокоточные системы, обеспечивающие решение боевых задач с минимальными «побочными» потерями и разрушениями. По мнению Абрамова, новые войны будут характеризоваться удорожанием подготовки современного солдата, а политические последствия его гибели будут стимулировать развитие беспилотных и автономных технологий.
В свою очередь, создаваемые дроны-истребители шестого поколения (первый полет прототипа ожидается совершить до 2025 года) получат мощное микроволновое оружие, способное полностью вывести из строя электронику противника. При этом появление подобного вооружения на пилотируемом варианте такого боевого самолета крайне маловероятно.
В частности, электромагнитный импульс, которым будет стрелять СВЧ-оружие, будет такой мощности, что защитить человека, летчика, от собственного оружия крайне сложно. Как бы хорошо мы не экранировали кабину, этот электронный импульс проникнет туда. А так как человек тоже в какой-то мере «устройство», работающее на основе приема-передачи электромагнитных сигналов, то такое оружие может нанести серьезный вред здоровью пилота
Владимир Михеев советник первого заместителя генерального директора группы КРЭТ
«УВЧ опасен для живого организма, для клетки. Конечно, человек может находиться в самолете, но это будет такая экстремальная ситуация — как по радиации. Защита должна быть очень мощной», — соглашается с военным летчиком Попов. Михеева, в котором уточняется, что СВЧ-излучение может «сварить» летчика, некоторые клетки погибнут, — «обмен веществ будет полностью нарушен, и будут ожоги».
Поэтому, по его мнению, ставить такое оружие на самолет или вертолет «в чистом виде» нецелесообразно, так как это должна быть очень мощная защита, а это приведет к увеличению веса самолета и его эффективности. Пропадет». Ведь даже самая сложная и эффективная защита может оказаться недостаточно эффективной.
«Поэтому у беспилотной версии будут характеристики, которых нельзя добиться на пилотируемом самолете: большая маневренность, гиперзвуковая скорость, возможность выхода в ближний космос», — говорит Михеев.
Ставить СВЧ-оружие на дрон — да, но опять же, надо смотреть какое управление он будет иметь в момент. Поскольку эти системы также будут подвергаться воздействию радиации, некоторые из них также необходимо будет экранировать, избегая прямого воздействия радиации и т д. Есть прямой луч, а есть и боковые, сопутствующие лучи — и они тоже поражают. Поэтому мы экранируем мощные радиостанции и радары, системы, в которых генерируется эта волна. Делаем кабину управления отдельно от днища передатчика, убираем антенну
Владимир Попов заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор
Генератор Сахарова
Чтобы получить первичные нейтроны, «запустив» процесс деления в ядерной боеголовке, нужен был сверхмощный источник импульса тока. Генератор А. Д. Сахарова представлял собой кольцо взрывчатого вещества (ВВ) вокруг медной катушки. Набор детонаторов, сработавших синхронно, инициировал детонацию, направленную на ось. В момент, синхронизированный с детонацией, разрядился конденсатор, ток которого создавал внутри катушки магнитное поле. Ударная волна огромного давления (около миллиона атмосфер) «замкнула» виток катушки, превратила его в трубу (футеровку) и замкнула внутри себя это поле.
В проводниках поле движется медленно, поэтому за несколько микросекунд при дальнейшем сжатии обкладки оно успело проникнуть в медь всего на десяток микрон. При этом замкнутый магнитный поток оставался практически неизменным, а уменьшение площади поперечного сечения области сжатия компенсировалось эквивалентным увеличением индукции поля (а значит, увеличением радиального потока в футеровке) .
При этом как магнитная энергия, так и магнитное противодавление на лейнер возрастали еще более значительно (обратно пропорционально четвертой степени радиуса), замедляя сжатие до полной остановки. Кроме того, неустойчивости быстро превратили внутреннюю поверхность лейнера в «звезду», лучи которой даже при уменьшении радиуса области сжатия в 3–4 раза разрезали ее, остановив процесс. Эти и другие причины означают, что устройства, в которых сохраняется магнитный поток, позволяют генерировать пульсирующие токи в сотни миллионов ампер, но непригодны для излучения электромагнитной энергии.
Изготавливаем супероружие
Сложнее всего сформировать сходящуюся ударную волну (сферическую, скорость нарастает гораздо быстрее с уменьшением радиуса, чем цилиндрическую). Та же задача стояла и при формировании ядерных зарядов (подробнее см. «ПМ» №13) — где взрыв сжимал плутониевую сферу до сверхкритической плотности. Такой заряд собирался из 32 сферических сегментов (20 шестиугольных и 12 пятиугольных), образуя конструкцию, похожую на футбольный мяч.
Создание таких сегментов с требуемой точностью — более сложная задача, чем огранка алмаза. Еще труднее было заставить одновременно срабатывать 32 детонатора с разбросом по времени менее одной миллионной доли секунды (!). Для этого в первых атомных бомбах использовалось сложное электронное устройство весом более 200 кг.
Технологический разрыв с того времени велик. В нашем случае заряд взрывчатого вещества размещается внутри распределителя детонации — полой сферы из поликарбоната, на поверхности которой профрезеровано множество каналов. Начинаясь у детонатора, странное разветвление, каналы охватывают всю внешнюю поверхность распределителя, заканчиваясь сквозными отверстиями. Они наполнены эластичным взрывчатым веществом с очень стабильной скоростью детонации.
Эта сложная сеть создана таким образом, чтобы обеспечить равные пути детонации от первичного детонатора до каждой пробоины — точки старта основного заряда (их несколько десятков). Расчет каналов требует методов геометрии Римана, и фрезеровать такую систему каналов невозможно ни на одном высокоточном станке с ЧПУ. Основной заряд изготовлен из фугасного состава на основе октогена. Внутри него установлена сфера из монокристалла йодида цезия.
Магнитная система собирается вокруг сферы. В его основе два постоянных магнита, от которых два усеченных конуса из магнитомягкой стали идут на монокристалл, и «собирают» поле магнитов в области, занимаемой монокристаллом. Магнитные цепи также служат для сохранения потока, создаваемого магнитами. Кристалл устанавливается в центре так, чтобы его главная ось совпадала с направлением магнитного поля, иначе различия свойств по другим осям могут нарушить компрессионную симметрию.
Блок собран. Детонатор сработал. Со скоростью около 8 км/с детонационные огни расползались по каналам, попутно ныряя в десятки пробоин и запуская сферическую детонацию в основном заряде с давлением в полмиллиона атмосфер. Достигнув поверхности иодида цезия, волна детонации сформирует в ней ударную волну. Поскольку плотность монокристалла больше плотности взрывоопасных газов, давление на поверхности сферы резко возрастет и превысит миллион атмосфер.
Сферическая ударная волна устремится к центру со скоростью более 10 км/с, оставив после себя уже не монокристалл, а проводящую, как металл, жидкую смесь атомов и ионов йода и цезия, сжимающую магнитные поля. На заключительном этапе отношение размера области сжатия к исходному радиусу монокристалла составляет менее одной тысячной. Энергия магнитного поля может увеличиться в миллион миллионов раз! Однако будем помнить, что сжимается лишь малая часть поля, и почти все оно «выбрасывается» за пределы фронта ударной волны.
При правильном сборе заряда ударная волна, сойдясь в точку и отразившись, устремится обратно и резко изменит поле, что приведет к генерации пульсирующего потока радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ). Его длительность меньше наносекунды, зато спектр! За доли наносекунды, конечно, поле изменяется не по синусоидальному закону с периодом, равным времени сжатия-редкости, а гораздо резче, а это значит, что вклады многих частот существенны в функции, описывающей его изменение. Поэтому источник ударной волны излучает в диапазоне от сотен мегагерц до сотен гигагерц — более трех частот десятилетие!
Ну и в каком направлении такие боеприпасы излучают? Диаграмма излучения сильно зависит от соотношения между размером излучателя и длиной волны. И прорыв частот излучается за три декады, и даже размер излучателя (площадь компрессии) постоянно меняется! Так что можно предположить, что электромагнитная энергия излучается во все стороны, что делает вполне естественным использование такого источника в боеприпасах.
