[image]

ПВОшные перспективы ЭМИ зарядов

Теги:ПВО
 

По микросхемам – огонь!

Новости Украины | Новини України | По микросхемам – огонь!

// www.from-ua.com
 



По микросхемам – огонь!

Разгромить врага будет гораздо легче, если предварительно сделать его слепым, глухим и немым, уничтожив средства наблюдения, обработки…

...информации и связи. Легко ли современному истребителю-бомбардировщику нанести удар, скажем, по вражескому штабу? Отнюдь. Во-первых, его еще на подлете сразу засекут радиолокационные станции (РЛС) дальнего обнаружения и сразу же передадут информацию на командные пункты, а те – на батареи и аэродромы ПВО.

В воздух поднимутся истребители-перехватчики и зенитные ракеты. Все они будут направляться на цели также с помощью РЛС (бортовых и батарейных) и компьютеров, командами по радиосвязи. Атакующий самолет будет у них как на ладони, и его пилотам придется проявить немалую сноровку, чтобы не быть сбитыми.

Таким образом, современная война – это, прежде всего, война электроники. Именно она «глаза, уши и мозги» любой армии мира, без нее бесполезны все «Пэтриоты» и С-300, невозможны полеты МИГов и «Стэлсов», беспомощны авианосцы и крейсера. А без радиосвязи не может воевать не только техника, но и пехота – причем не только регулярная, но и всевозможные партизанские отряды.

Уничтожение электроники противника значительно бы облегчило работу атакующим группам. Но как это сделать?

Принцип действия нового оружия подсказали ядерные испытания, во время которых был открыт эффект электромагнитного импульса. Он возникал в первые доли секунды взрыва и создавал вокруг эпицентра электромагнитное поле. Во всех попавших в него проводниках возникали электрические токи высокого напряжения (тысячи вольт) – в результате нежные детали радиоэлектронных приборов попросту плавились и аппаратура выходила из строя. Кроме того, разрушались записи на магнитных носителях.

В течение двух десятилетий электромагнитный импульс рассматривался как полезный побочный эффект применения ядерного оружия. Поэтому, с одной стороны, военные рассчитывали, что после ядерной атаки у противника заодно выйдет из строя вся аппаратура. А с другой – хотели бы иметь иной, неядерный источник такого импульса для применения его в обычных локальных конфликтах. И его создали.

Впервые о новом оружии сообщила в конце 1992 года английская газета «Дейли телеграф», однако к тому времени оно уже существовало в арсеналах не только Британии, но также США, России и Китая.

Его название – микроволновое оружие высокой энергии (high-power microwave, HPM). Конструкция его до гениальности проста: цилиндрический резонатор из материала с хорошей электропроводностью, в котором пульсирует электромагнитная волна. Снаружи цилиндр обложен взрывчаткой, которая подрывается таким образом, что цилиндр мгновенно, но аккуратно сжимается по диаметру в десятки раз.

При этом электромагнитное поле также сжимается – вследствие чего резко возрастает его частота, причем часть энергии взрыва переходит в энергию поля и его мощность возрастает в тысячи раз. Стоячая волна переходит в бегущую и покрывает значительную территорию, создавая на ней условия микроволновой печи. Общая мощность поля при этом достигает 1 гигаватт – пусть на секунду, но этого достаточно, чтобы вывести из строя практически всю электронику в радиусе нескольких сот метров, в том числе находящуюся в бункерах, самолетах, военной технике. Для особых целей существуют НРМ большой мощности – в 40 и даже 100 гигаватт.

«Главное преимущество HPM – неожиданность, – говорит один из его разработчиков Джеймс Бенфорд. – Факт использования оружия можно полностью отрицать. Жертвам даже не придет в голову, что это было нападение».

Официально НРМ безопасно для человека, что дало США «моральное право» использовать его во время бомбардировок Югославии и Ирака. Однако на деле «гуманное оружие» вызывает у людей эпилептические припадки, потерю сознания. Кроме того, в Югославии вместе с радарами ПВО оно вывело из строя… кардиостимуляторы двух человек и оборудование одной из белградских больниц.

НРМ может доставляться к месту назначения «упакованным» в авиабомбу или управляемую ракету. Однако в российских лабораториях созданы компактные электромагнитные заряды, которые помещаются в обычный чемоданчик. И это уже напугало их американских коллег по «антитеррористическому фронту». Дело в том, что себестоимость изготовления НРМ всего… 2 тысячи долларов. И эта технология может легко попасть в руки «Аль-Каиды», которая рванет электромагнитный чемоданчик где-нибудь рядом с Пентагоном, уничтожив все его компьютеры.

Впрочем, думается, что подобным оружием с гораздо большим удовольствием воспользовались бы рассерженные противники тирании «Майкрософта»…
 
   
Неужели нет перспектив, взорвать такой снаряд в 50-100 метрах от самолёта и у него всё БРЭО того, а если повезёт то и движки встанут? Получается не нужна большая точность и легче реализовать выстрелил-забыл, можно за раз обезвредить несколько штук, летящих плотной стайкой.
   

au

   
★★☆
Почему нет? ЗУР даже древних моделей на 50-100 метров подлетали. А в современном самолёте даже от слабых помех могут глюки случиться, не то что от какого-нибудь миллиметрового викратора с 50 метров.
   
Следующий вопрос - ведутся ли такие разработки? ;)
   

au

   
★★☆
Ещё как ведутся — поглядите на одни капитальные вложения :)
   

au

   
★★☆

High Energy Research and Technology Facility (HERTF)

Directed Energy Weapons include laser, high power radio frequency (HPRF), and particle beam technologies (HPRF technology is frequently called high power microwave (HPM) or RF directed energy). Electronic equipment can be defeated or impaired by irradiation from directed energy (DE) sources. Degradation can range from temporary "upsets" in electronics subsystems, permanent circuit deterioration, or permanent destruction due to burnout or electrical overload. As modern systems and their components become ever more reliant on sophisticated electronics, they also become more vulnerable to DE radiation. // Дальше — www.globalsecurity.org
 


Как я понял, это только предбанник, остальное под землёй.
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

ИМХО традиционные шарики-кубики в ПВО эффективнее.
Ну и что, что гигаватты в импульсе? Важнее другое - сколько способна эффективно усвоить цель. В микроволновке, например, киловатт, а снаружи в сантиметре - милливатт. А всего-то навсего металлическая решетка...
Физически сжечь компоненты в импульсном режиме трудно. Те же светодиоды без проблем допускают тысячекратную перегрузку в микросекундных импульсах. Кристалл что-то да весит, значит и теплоемкость у него имеется. Если он заведомо не перегружен, то в импульсе есть запас... Дезорганизовать работу схемы проще, но тоже не настолько, чтобы всерьез на это надеяться.

Длинноволновое излучение на короткие "антенны" наводит мало. Коротковолновое поглощается чем попало, теми же дорожками на плате и емкостями переходов. Защита тоже известна - гальванические развязки, экраны, дроссели потолще, стабилитроны пошустрее, конденсаторы побумажнее;) Плюс активные защитные цепи - кратковременное выключение питания силовых цепей при обнаружении перегрузки или ВВ импульса. И все это относительно легкое, по сравнению даже с титановой броней.
И еще тестирование аппаратуры легко и дешево.

Опять же ИМХО, как ни крутись, а у импульса есть физические пределы по напряжению. Условия работы любой генерирующей системы не шоколадные - размер ограничен, точность нужна атомная, вокруг плазма от взрыва (проводящая)...

Кстати, по поводу размеров - квадрат расстояния никто не отменял. Тот же, что и с железками.

Если где реально и полезно, может скорее наоборот на самолетах, чтобы от ракет отбиваться. До пуска в ракете ничего не работает, а сжечь неработающую схему трудно. Работающую куда проще.
Отвернул попой к ракете, отстрелил такую штуку и ходу. А она уже на минимальном расстоянии (через известное время) бац... У ракеты масса и размеры ограничены - много не наворотишь.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Tolka
А в России?
 


Идут, конечно. Кстати, сама идея получения сверхсильных полей путем взрывного обжатий - нашего происхождения (Сахаров). ЕМНИП, и виркатор тоже отечественное изобретение, хотя на сто процентов не уверен.

AleX413
Опять же ИМХО, как ни крутись, а у импульса есть физические пределы по напряжению. Условия работы любой генерирующей системы не шоколадные - размер ограничен, точность нужна атомная, вокруг плазма от взрыва (проводящая)...
 


Ну точность атомная ни к чему. Плазма, что от взрыва, весьма паршиво проводящая, вообще уже на сантиметровый диапазон практически не будет влиять.

Кстати, по поводу размеров - квадрат расстояния никто не отменял. Тот же, что и с железками.
 


Ну ЭМ-импульс то получается относительно направленным (кстати, некоторая проблема с наведением - просто бахать, наплевав на ориентацию, невыгодно), поэтому перед обратным квадратом стоит другой коэффициент, не "сферический".
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

>Ну ЭМ-импульс то получается относительно направленным (кстати, некоторая проблема с наведением - просто бахать, наплевав на ориентацию, невыгодно), поэтому перед обратным квадратом стоит другой коэффициент, не "сферический".

Поражающие элементы тоже могут направляться преимущественно в заданную сторону. При прямом попадании - понятно, во все стороны одинаково, а при промахе - в сторону цели. Ну там поражающие в эластичной оболочке, которая сначала раскрывается как надо, а потом это все подрывается...

ЗЫ: Я не противник прогресса как такового;) Я просто пытаюсь трезво оценить принципиальную эффективность системы. И что-то сдается мне, пока старые добрые кинетические принципы вне конкуренции. И по КПД, и по характеру разрушений, и по радиусу поражения...
   
Это сообщение редактировалось 16.01.2005 в 00:23

au

   
★★☆
AleX413,

Неплохо бы для начала ознакомиться с эффектами мощных микроволновых импульсов на электронные схемы, компоненты, компьютеры, и системы в целом. Чтобы что-то трезво оценивать, нужно хотя бы с минимальной информацией владеть, и она широко доступна.
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

Да я бы не сказал, что я ею совсем уж не владею... Я с комповым железом воюю уже лет 15;)
Надо только понимать почему, на что и как влияет. Соответственно, что бывает (т.е. возможно), а что откровенный гон или искреннее заблуждение.
Вынести комп, на самом деле, не так просто. Особенно если у него БП не китайский. Вынести специально разработанную схему еще сложнее. Избыточность по памяти, хорошо экранированные кабели, RAID (не 0), правильный корпус (ака ячейка Фарадея), экранированные дисплюи (с токопроводящим покрытием, заодно кстати и сенсорным), развязанная периферия...
   
Ладно хоршо, не завалим. но можно ли использовать ЭМИ-заряды для нарушения работы БРЭО. Пускаем сначала ЭМИ ракету, за ней с интервалом пару обычных. Цель чтобы забить авиационную аппаратуру помехами и позволить обычным ракетам подойти без противодействия. Кстати после ЭМИ-взрыва он даёт какую-нибудь засветку на железку, т.е. будет ли самолёт светиться больше чем обычно в каких-либо диапазонах, и как долго если будет?
   
+
-
edit
 

Dark_Ray

опытный

Tolka> Ладно хоршо, не завалим. но можно ли использовать ЭМИ-заряды для нарушения работы БРЭО. Пускаем сначала ЭМИ ракету, за ней с интервалом пару обычных. Цель чтобы забить авиационную аппаратуру помехами и позволить обычным ракетам подойти без противодействия. Кстати после ЭМИ-взрыва он даёт какую-нибудь засветку на железку, т.е. будет ли самолёт светиться больше чем обычно в каких-либо диапазонах, и как долго если будет? [»]

Скорее раньше сдохнет электроника на подлетающих ракетах - или пускать надо с приличным отставанием.
Железо может и засветится на те милисекунды, пока будет работать эми
   

au

   
★★☆
Алекс, я только повторюсь: нужно понимать основы процессов, а вы, как мне кажется судя по вашим словам, о них даже не знаете. Чтобы понять как и почему работают транзисторы, ячейки памяти, и почему они перестают работать при воздействии HPM, нужно ознакомиться с соответствующими разделами полупроводниковой электроники и физики.
Специально разработанная схема может быть более устойчива к этим воздействиям, но есть пределы возможностей таких защит — против лома нет приёма.
   

Chrom

втянувшийся

au, 17.01.2005 12:28:21:
Алекс, я только повторюсь: нужно понимать основы процессов, а вы, как мне кажется судя по вашим словам, о них даже не знаете. Чтобы понять как и почему работают транзисторы, ячейки памяти, и почему они перестают работать при воздействии HPM, нужно ознакомиться с соответствующими разделами полупроводниковой электроники и физики.
Специально разработанная схема может быть более устойчива к этим воздействиям, но есть пределы возможностей таких защит — против лома нет приёма.
[»]
 


Акромя другого лома... Так вот, металлический корпус самолета и железные сеточки экранирующие электронику - и есть тот самый другой лом. И он уже давным - давно применяется на большенстве военных изделий, а в советских военных изделиях - особенно. Уязвимыми остаются только внешние каналы вроде разных сенсоров - однако как раз здесь особые схемы с предохранителями позволяют обычно отсечь слишком сильный сигнал к внутренней электронике. Мало того. это все ведь и от ракурса сильно зависит - помеха пришедшая сзади самолета радар не сильно-то достанет... Короче говоря, на специально спроектированную технику это все слабо действует. Она на сравнительно близкий ядерный взрыв расчитана - там тоже ЭМИ не маленькие.
   

uagg

опытный

Интересно, а натурные испытания на ЭМИ воздействия проводятся?

Должны, наверное... ЭМИ бомба - копейки стоит...
   

au

   
★★☆
"Короче говоря" я устал вежливо указывать на необоснованные и ошибочные заявления.
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

au
Вы хотите сказать, что я не знаю как устроен конденсатор и/или p-n переход?
Чтобы пробить конденсатор, нужно его зарядить до напряжения пробоя. Для этого нужна энергия, равная CUпр2/2. Вопрос в том, где ее взять в нужном количестве. Потому как по дороге имеют место потери. На тех же проводниках 2*Pi*f*L. L маленькое, но f большое. И получаются вполне осязаемые Омы, а *квадрат тока - ватты. Точно так же и с емкостью плат, и даже пучков проводов (сотни пФ - единицы нФ).

Чтобы убить p-n переход, как ни крути, а нужно его расплавить. Для этого нужна энергия, равная c*m*deltaT. Понимаю, в высоковольтном импульсе пробой происходит в точке, т.е. m->0. Но тут уже играет роль емкость перехода (и пробой происходит как в конденсаторе).

Есть полевики, СВЧ-диоды и пр, которые даже руками брать нельзя - статика (кста, напряжения на одежке могут быть и до десятков кВ). Но те же элементы в схеме так просто уже не пробиваются - обвес не дает, потому как проводящий.
Опять же, пробой транзистора не всегда фатален. Их иногда даже наоборот удается реанимировать пробоем - оплавленная зона (проводящая) мгновенно испаряется и дальше все работает, и почти со штатными характеристиками. Это не значит, что нужно прыгать с самолета без парашюта, хоть и есть шанс уцелеть :)
Для длинноволнового излучения... ну, что такое полу- или четвертьволновый вибратор и чем они интересны в этом контексте я тоже представляю.

Я, собственно, к чему все это писал... К тому, что кинетический лом против по жизни легких и тонкостенных оболочек, нагруженного до предела железа двигателей, стекол и т.п. эффективнее электронного.
Я не говорю, что защита от ЭМИ может быть абсолютной. Но она запросто может быть более эффективной, чем механическая жизненно важных узлов. У на топик "ПВОшные перспективы...", а не противотанковые.
А вот по танкам, кстати, может было бы и интересно...
   
+
-
edit
 

Dark_Ray

опытный

off а танкам нашим оно по барабану там дизель с механическим насосом, единственное не знаю какой насос на 80 на турбине врать не буду так что кинетика там рулить будет поболее
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

ОФФ: А прицелы (ночные), балл. вычислители, навигация, связь и все такое прочее? А без этого танк - железка, ну транспортное средство...
   

au

   
★★☆
AleX413:
Я вам уже надоел, но всё же снова повторю (после прочтения последнего) что судя по вашим словам вы не представляете себе эффекты HMP на дискретные и интегральные компоненты, и системы в целом.
   
+
-
edit
 

AleX413

опытный

Ну так поясните, хотя бы в двух словах, в чем я не прав... Я действительно химик и программист, а не профессиональный электронщик. Просто по долгу службы должен заниматься железом и хоть как-то, напрягая остатки интеллекта, разбираться в процессах, в нем происходящих ;)
   

au

   
★★☆
В двух словах, и даже в двух страницах, даже вкратце нельзя пояснить эффекты HPM в электронных и вычислительных системах. Суть эффектов в том, что HPM создаёт электрическое поле с исключетельно высокой напряжённостью. Это поле может наводить потенциалы на проводниках, создавая мощные высокочастотные импульсы в цепях; оно может повышать концентрацию зарядов в полупроводниках, нарушая их работу; и оно может (но это совсем не обязательно для полномасштабного коллапса систем) за счёт напряжённости вызывать электрические пробои (отличаются от термических). Поскольку импульсы кратковременные, а значит высокочастотные, они могут проходить там где не предполагалось, по поверхностям, наводиться на элементы компонентов, конструкций, корпуса. Так как импульсы мощные, они сохранят достаточную энергию для нарушения работы. От них можно всё полностью заэкранировать, но тогда придётся управляться только по инерциальным датчикам.

Для примера из цифрового достаточно привести память и скоростные низковольтные шины. Что с ними будет даже от скромных микроволновых наводок представить себе нетрудно. Из аналогового — любая высокочастотная схема как минимум на время выйдет из режимов.

Первичные эффекты воздействия HPM — только часть картины. Выведенные из режимов аналоговые компоненты могут вызвать вторичные повреждения схем и уже термические пробои компонентов и общие отказы систем. В цифровых и особенно компьютерных системах нарушение работы как отдельных компонентов, так и шин, памяти, вычислителей, может как минимум вызвать отказы и нарушение управления подконтрольным оборудованием, а как максимум — физический отказ системы. Что такое нарушение управления оборудованием? Ну, например, управляющие плоскости ЛА образно говоря "встанут раком". То же касается управления режимами двигателя, и прочих систем. Раз вы программист, представьте что в те порты идёт сплошной мусор, а механизмы его отрабатывают...
   
Это сообщение редактировалось 19.01.2005 в 10:38

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru