ЭМИ (электромагнитный импульс) довольно популярны в мире научной фантастики. Было бы здорово иметь свою собственную установку для ЭМИ пушки? Так и подумал, перед тем, как начал сборку электромагнитного излучателя своими руками.
Я хотел сделать ЭМИ генератор, который был бы портативным, и его можно было бы спрятать под рукавами. Если у вас есть правильные компоненты, вы можете собрать её в кратчайшие сроки.
ВНИМАНИЕ: Этот проект не для детей.
Если говорить серьезно, вы можете получишь шок. Конденсаторы действительно мощные и поэтому, пожалуйста, будьте осторожны при обращении со схемой.
Я не несу никакой ответственности, если вы что-то уничтожаете этим оружием.
На современных полях боя широко используются электронные информационные системы. Эти системы постоянно стремятся к автоматизации и миниатюризации, но в то же время повышается их чувствительность к электромагнитным сигналам и уязвимость в электромагнитных атаках.
Для борьбы с электронными информационными системами, способными в несколько раз увеличить боевую способность, традиционные средства огневого поражения могут оказаться неэффективными. Применение мощной энергии электромагнитных импульсов позволяет поразить интеллектуальную боевую платформу «в самое сердце», парализовать «нервный центр» вооружения и значительно ослабить эффективность интегрированной боевой системы. Электромагнитная бомба, которая случайно родилась во время ядерных испытаний в 1970-х годах и известна как «вторая атомная бомба», постепенно становится объектом пристального интереса мировых военных держав.
Использование электромагнитных технологий позволяет за короткое время создавать мощные электромагнитные поля, которые по интенсивности эквивалентны ударам нескольких десятков молний.
На протяжении длительного времени электромагнитное оружие, которое также называют «невидимым пожирателем мозгов», было окутано тайной и скрыто от посторонних глаз. Только после применения данного оружия в реальном бою, где оно сыграло большую роль, люди вдруг осознали, что электромагнитное оружие — это не «мифическое существо», на самом деле оно стремительно развивается и наращивает мощность.
Генерируемая данным оружием энергия электромагнитного импульса высокой интенсивности при помощи излучения атакует электронную информационную систему, что позволяет мгновенно выводить из строя радары, компьютеры и другое электронное оборудование, находящееся в определенной области, тем самым парализуя систему управления и боевую систему.
Foreign Policy 17.10.2020 Yahoo News Japan 11.03.2021 The National Interest 17.11.2020
Согласно имеющимся данным, электромагнитное оружие весом всего один килограмм может подорвать работу электронного оборудования, что сравнимо с разрушительной силой десятков тонн взрывчатого вещества.
Итак, каково «истинное лицо» электромагнитного оружия?
Существует узкое и широкое понимание термина «электромагнитное оружие». В узком смысле под данным оружием понимается особый вид боеприпасов или оборудования, которые используют сверхсильное электромагнитное излучение для повреждения электронных компонентов боевой платформы противника. В широком смысле —электромагнитное оружие включает в себя большее число боевых платформ, поражающая способность которых заключается в создании электромагнитных импульсов.
В узком смысле электромагнитное оружие можно разделить на две категории: первая —электромагнитные бомбы, ракеты и снаряды, создающие электромагнитные импульсы посредством разрыва. Вторая категория включает боевые платформы, которые генерируют электромагнитные импульсы и атакуют цели с помощью специальных пусковых установок.
Наиболее типичным представителем электромагнитного оружия является электромагнитная бомба, известная как «вторая атомная бомба». В настоящее время такие бомбы стали объектом исследований мировых военных держав.
В настоящее время существует два вида электромагнитных бомб — ядерные и неядерные. Ядерные электромагнитные бомбы работают в соответствии с принципами ядерного оружия, в то время как неядерные электромагнитные бомбы посредством взрывчатого вещества сжимают магнитный поток и высвобождают мощную микроволновую энергию. Поскольку последний вид бомб не вызывает радиоактивное загрязнение, он является главным приоритетом современных исследований и разработок различных стран.
В 2014 году российские СМИ сообщили, что электромагнитное оружие «Алабуга», испытываемое российской армией, взорвалось в воздухе на высоте 200-300 метров, вывело из строя все электронное оборудование, находящееся в радиусе 3,5 километров, и оставило войсковые подразделения без средств связи.
Осознавая мощь электромагнитной бомбы, Соединенные Штаты однажды сделали предупреждение другим странам не разрабатывать и не применять электромагнитное оружие, но сами ранее применяли данный вид оружия в реальных боевых действиях.
Война в Персидском заливе 1991 года, бомбардировка Югославии силами НАТО в 1999 году и удар по телевизионной станции в Багдаде в 2003 году — во всех этих событиях можно проследить тень американского электромагнитного оружия.
Для создания магнитных импульсов используется несколько видов оборудования, таких как высокомощные микроволновые глушители, микроволновые пушки, системы подавления электромагнитных импульсов.
Создание электромагнитных импульсов посредством данного оборудования осуществляется не за счет взрывов боеприпасов, а при помощи системных средств. В качестве примера можно привести электромагнитную пушку, которую Россия тестирует с 2015 года. По данным, максимальная дальность действия такой пушки может достигать десять километров, что позволяет выводить из строя электронное оборудование, находящееся на земле в пределах данного радиуса действия, а также уничтожать беспилотные летательные аппараты.
По мнению экспертов, данная электромагнитная пушка использует сверхвысокую емкость для мгновенного высвобождения энергии и с помощью направленной антенны излучает мощные электромагнитные волны, применяемые в боевых целях.
США активно занимаются исследованиями и разработками в области электромагнитного оружия. В 1985 году американские военные включили данный вид вооружения в основные направления развития космического оружия. В 1993 году были проведены испытания электромагнитного оружия под кодовым названием «HAARP». В 2004 году армия Соединенных Штатов в целях снижения затрат начала испытывать новое поколение электромагнитного оружия для снижения затрат. В 2012 году было испытано мощное микроволновое оружие, разработанное американской компанией. Самолет, оснащенный микроволновыми ракетами, проведя в воздухе на малой высоте в течение часа, вывел из строя электронные системы семи различных целей, и все компьютеры, находящиеся в домах в радиусе действия оружия.
По сравнению с обычным радиоэлектронным оружием, электромагнитное оружие можно назвать «невидимым убийцей» в информационной войне. С точки зрения поражения целей, в отличие от радиоэлектронного оружия, которое позволяет только создавать помехи и подавлять работу электронного оборудования, электромагнитное оружие способно наносить сильные повреждения электронному оборудованию противника, парализуя его на длительное время.
В последние годы с развитием смежных технологий электромагнитное оружие стремится в направлении повышения мощности, расширения радиуса действия и минимизации размеров, что демонстрирует большой потенциал для борьбы с оружием, использующим стелс-технологии, беспилотными летательными аппаратами и авианосцами.
Очевидно, что основной целью электромагнитного оружия в узком смысле этого слова является поражение электронных компонентов электронных информационных систем. Ввиду этого, некоторые виды вооружения, способные создавать электромагнитные импульсы, не включаются в данную категорию.
Исключение составляет российская машина дистанционного разминирования «Листва», применяемая ракетными войсками стратегического назначения. Помимо миноискателя и устройства для разминирования, машина также оснащена оборудованием для создания электромагнитных импульсов и подавления мощных электромагнитных сигналов. При обнаружении взрывчатого вещества данное оборудование обрывает сигналы противника на взрыв. Кроме того, оборудование способно создавать микроволновые импульсы и выводить из строя электронные компоненты взрывающего устройства, тем самым обезвреживая противника.
Хотя «Листва» способна генерировать электромагнитные импульсы, основным назначением машины является разминирование, поэтому ее можно считать электромагнитным оружием только в широком смысле.
В соответствии с эти критерием, рельсотрон также является электромагнитным оружием в широком смысле. Хотя принцип работы рельсотрона заключается в запуске снарядов посредством электромагнитной силы, создаваемой мощными электромагнитными импульсами с чрезвычайно короткой длительностью, его назначение — это запуск снарядов, а не поражение электронных компонентов. Но, несмотря на это, рельсотрон по-прежнему считается одним из новых видов оружия, способным подорвать боевую готовность.
Почти все военные державы при разработке электромагнитного оружия придают особое значение средствам защиты от данного оружия. В настоящее время методы и меры, принимаемые различными странами, включают электромагнитное экранирование, подавление проводимости, заземление и прочее. В целях дальнейшего противодействия угрозе электромагнитного оружия некоторые страны также начали изучать применение графена и плазмы в качестве защитных материалов, а также технологии микроволновой фотоники для повышения эффективности защиты.
В настоящее время, помимо США и России, Израиль, Великобритания, Франция, Германия, Япония, Южная Корея, Индия и другие страны также добились больших научных достижений в области электромагнитного оружия. Однако разработка данного вида оружия строго засекречена во всех крупных государствах мира. С другой стороны, это говорит о том, что не следует недооценивать положение и роль электромагнитного оружия в будущих боевых операциях.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Электромагнитное оружие. В публикациях и реальности
Согласно разным данным, в настоящее время ведущие страны мира разрабатывают перспективные виды вооружения, использующие т.н. новые физические принципы. Уже получены определенные успехи в тех или иных сферах, а кроме того, новое оружие становится поводом для серьезного беспокойства со стороны военных или аналитиков. К примеру, в последние дни с подачи американской прессы в разных странах заговорили об опасности в виде перспективного электромагнитного оружия, создаваемого в России, Китае и других странах.
Следует напомнить основные положения концепции оружия, использующего электромагнитный импульс (ЭМИ). Такое оружие представляет собой генератор кратковременного мощного импульса и предназначается для борьбы с радиоэлектронными системами противника. Мощный ЭМИ должен создавать наводки в электрических цепях вражеской аппаратуры и буквально сжигать ее. После успешной атаки с применением ЭМИ, в теории, противник лишается возможности использования средств связи и управления, локаторов и даже бортовых систем техники.
«Маяк» и доклад
Волну беспокойства на этот раз вызвала очередная статья в американском издании The Washington Free Beacon. Постоянный автор издания Билл Герц 24 января опубликовал материал под названием «China, Russia Building Super-EMP Bombs for ‘Blackout Warfare’» –«Китай и Россия создают супер-ЭМИ бомбу для «войны отключений». Поводом для появления этой статьи стала публикация доклада «Nuclear EMP Attack Scenarios and Combined-arms Cyber Warfare» («Сценарии ядерных и ЭМИ-атак и комбинированные боевые действия в киберпространстве»).
Этот доклад в 2021 году был подготовлен для недавно распущенной негосударственной Комиссии по противодействию ЭМИ-угрозам для США (Commission to Assess the Threat to the United States from EMP Attack). В документе приводился ряд фактов и предположений относительно ЭМИ-оружия и его возможном влиянии на обстановку в мире. Автором доклада выступил доктор Питер Винсент Прай.
В своей статье Б. Герц приводил наиболее интересные цитаты из доклада. В первую очередь, его интересовали возможности разных стран в контексте ЭМИ-систем, а также сферы применения последнего и результаты таких атак. Согласно докладу для негосударственной организации, сразу несколько «неблагонадежных» стран в настоящее время разрабатывают свое электромагнитное оружие, и в будущем способны применить его для решения своих военно-политических задач. Целями для ЭМИ-зарядов могут стать объекты в Европе, Северной Америке, а также на Ближнем и Дальнем Востоке.
П.В. Прай указывает, что разработка ЭМИ-оружия ведется в России, в Китае, Северной Корее и в Иране. Подобные разработки рассматриваются в контексте «боевых действий шестого поколения», подразумевающих атаку военных и гражданских объектов в киберпространстве, а также с использованием электромагнитных импульсов. В связи с возможным влиянием на энергетические сети противника такие идеи также носят название «война отключений» (Blackout War).
В качестве источника «боевого» ЭМИ предлагается использовать ядерные боеприпасы. При этом возможны разные способы их применения с отличающимся эффектом. Так, подрыв ядерного заряда на малой высоте сокращает радиус поражения ЭМИ, но увеличивает мощность воздействия на противника. Увеличение высоты подрыва приводит к обратным результатам: росту радиуса и сокращению мощности. При этом возможно получение выдающихся результатов. Так, подрыв ядерного заряда неназванной мощности на высоте 30 км, по расчетам автора доклада, способен привести к катастрофическим последствиям для инфраструктуры Северной Америки.
В докладе «Nuclear EMP Attack Scenarios and Combined-arms Cyber Warfare» также предлагались возможные сценарии гипотетических вооруженных конфликтов с применением ЭМИ-оружия. По мнению авторов, Россия может применить свои системы такого рода против контингента НАТО в Европе, также существует угроза для континентальной части США. Китай якобы может ударить электромагнитным импульсом по инфраструктуре Тайваня. Целями для северокорейского оружия назначены Тайвань и Япония. Иран способен использовать ЭМИ против Израиля, Египта и Саудовской Аравии.
Далее в докладе приводятся еще более интересные оценки, которые тоже цитирует Б. Герц. Террористы из группировки «Исламское государство» (запрещена в России) якобы могут приобрести ЭМИ-заряды у КНДР, а также получить ракеты малой дальности у Ирана. Затем ракеты с необычной боевой частью могут быть использованы для нанесения ударов по странам Средиземноморья. П.В. Прай также предполагает, что Пхеньян способен продать свои вооружения и другим террористическим организациям, и это тоже приведет к удару по третьим странам.
По понятным причинам, в Free Beacon особо подробно цитируется часть доклада, посвященная возможным ЭМИ-ударам по территории Северной Америки и Соединенных Штатов в частности. В частности, приводятся данные о количественных особенностях гипотетической атаки. Так, всего 14 ядерных боезарядов (мощность не указана) с подрывом на высоте 60 миль своими электромагнитными импульсами способны вывести из строя ключевую инфраструктуру США. Вторая серия подобных ударов делает бесполезными основные объекты армии, в том числе стратегических ядерных сил.
В докладе указывается, что опасность для США представляет деятельность сразу нескольких «диктаторских режимов». По американским целям могут ударить Россия, Китай, КНДР и Иран, не считая террористические организации. При этом имеются достаточно подробные и правдоподобные сведения о некоторых проектах такого рода. К примеру, российские военные и чиновники неоднократно рассказывали о разработке оружия на основе электромагнитного импульса.
Статья издания Free Beacon, основанная на докладе П.В. Прайя, привлекла внимание читателей и стала причиной для ряда новых публикаций в разных средствах массовой информации. Вот уже несколько дней продолжается обсуждение электромагнитного оружия, его возможностей и потенциального влияния на обстановку в мире.
Странности доклада
Б. Герц из The Washington Free Beacon привел лишь отдельные цитаты из доклада «Nuclear EMP Attack Scenarios and Combined-arms Cyber Warfare». Сам документ включает 65 страниц и попросту не уместится в статье небольшого формата. В связи с этим за пределами статьи в Free Beacon осталась масса любопытной информации. К примеру, в ней упоминались только тезисы доклада, прямо связанные с применением ЭМИ-оружия, тогда как в исходном документе также рассматривались угрозы в киберпространстве, ядерное оружие и т.д. Также доклад имел некоторые особенности, которые не позволяют проявлять к нему с особое доверие.
Вопреки различным перепечаткам в СМИ разных стран, доклад 2017 года не имеет прямого отношения к Пентагону или Конгрессу США. Он был подготовлен «частным» экспертом для негосударственной организации, которая к тому же не так давно успела прекратить свою деятельность. Эти обстоятельства показывают уровень документа и его потенциал в контексте влияния на военную политику Соединенных Штатов. Возможно, конгрессмены могли ознакомиться с докладом и узнать из него некоторые факты (либо вымысел), но вряд ли бы стали относиться к нему со всей серьезностью.
Также в документе содержатся весьма смелые оценки и крайне интересные предположения. Некоторые из них основываются на слишком вольных допущениях, вряд ли допустимых для серьезного доклада. Тем не менее, П.В. Прай вспоминает о некоторых событиях прошлого, учитывает актуальную политическую повестку, а затем на их основе делает выводы. Его измышления и предположения могут, как минимум, вызывать вопросы, но при этом являются «политически верными» и отвечают интересам некоторых кругов США и других стран.
К примеру, в качестве одного из доказательств в пользу способности и желания России использовать свое гипотетическое ЭМИ-оружие приводятся события двадцатилетней давности (стр. 3). В мае 1999 года в Вене состоялось заседание по линии Россия-НАТО, посвященное текущим событиям на Балканах. В ходе этого мероприятия глава российской делегации Владимир Лукин сделал интересное заявление. Он предложил представить картину событий, при которых Россия действительно хочет навредить США и помешать боевой работе НАТО и решению политических задач Альянса. В этом случае российская сторона может запустить межконтинентальную ракету и подорвать ее боевую часть на большой высоте над Соединенными Штатами. Получившийся электромагнитный импульс мог бы вывести из строя основную инфраструктуру государства. Другой российский делегат отметил: если одна ракета не справится, вслед за ней полетит другая.
На основе этих заявлений автор доклада для Комиссии по ЭМИ делает далеко идущие выводы. Кроме того, он склонен доверять не самым лучшим источникам и принимать их информацию на веру. Так, рассматривая угрозы в кибернетическом пространстве (стр. 11), П.В. Прай со ссылкой на зарубежные источники пишет, что в декабре 2015 и декабре 2021 гг. Россия устроила информационные атаки. Следствием таких кибератак стало отключение электроэнергии в западных областях Украины и в Киеве.
Предполагаемые сценарии использования ЭМИ-оружия могут выглядеть правдоподобными или излишне смелыми. При этом некоторые из них смотрятся крайне странно. Так, всерьез рассматривается гипотетическая ситуация, в которой ближневосточные террористы наносят ракетный удар по Италии и выводят ее объекты из строя при помощи электромагнитного импульса (стр. 45). В качестве источников оружия и материальной части для такой операции указываются Иран и КНДР. Как и почему Пхеньян и Тегеран должны начать сотрудничать с «Исламским государством» – не уточняется.
В целом, доклад «Nuclear EMP Attack Scenarios and Combined-arms Cyber Warfare» выглядит весьма странно. Реалистичные опасения и оценки в нем сопровождаются спорными тезисами и чрезмерно вольными предположениями. Все это резко снижает его ценность. Кроме того, на ценности доклада негативно сказывается тот факт, что в СМИ его позиционируют как официальный документ Пентагона, представленный Конгрессу. Вряд ли серьезный документ нуждается в подобной неправдивой «рекламе».
Документ, привлекший внимание издания The Washingtin Free Beacon, а затем и других средств массовой информации, вызывает массу сомнений и подозрений. По всей видимости, речь идет о некой бумаге «для внутреннего потребления», связанной с интересами и задачами той или иной политической группировки в Соединенных Штатах. При этом, несмотря на постоянное упоминание третьих стран, доклад не имеет прямого отношения к ним. Зарубежные разработки – как реальные, так и предполагаемые – оказываются лишь поводом для пугающих заявлений и прогнозов. К тому же, по неким непонятным причинам, доклад из середины 2021 года начали обсуждать только в январе 2019-го.
Немного реальности
Следует напомнить, что электромагнитное оружие действительно разрабатывается несколькими государствами и вполне может поступить на вооружение. Впрочем, по очевидным причинам, разработчики таких систем не торопятся раскрывать все подробности, что способствует появлению различных версий, предположений и слухов. Известно, что научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по теме ЭМИ-оружия ведутся и в нашей стране.
Несколько лет назад в отечественной прессе появились сведения о разработке перспективного ракетного комплекса с боевой частью в виде электромагнитного боезаряда. Это изделие получило известность под названием «Алабуга». Однако позже официальные лица опровергли разработку подобного ракетного комплекса. В то же время, уточнили, что шифр «Алабуга» относится к научно-исследовательской работе по изучению перспектив ЭМИ-оружия. Осенью 2021 года стало известно, что ряд отечественных предприятий теперь работает над созданием перспективного оружия, пригодного к применению на практике, и в этом проекте используются итоги НИР «Алабуга». В дальнейшем вновь появлялись различные слухи, но официальные сообщения на этот счет уже не поступали.
В настоящее время ведущие страны действительно проявляют интерес к вооружению, поражающему объекты противника при помощи мощного электромагнитного импульса. Имеются некоторые сведения о разработке подобных систем и о скором их поступлении на вооружение. Таким образом, в ближней или средней перспективе ведущие страны мира действительно смогут получить принципиально новое вооружение с особыми возможностями. Это означает, что позапрошлогодний доклад для Комиссии по ЭМИ-угрозам и последние публикации в зарубежной прессе все же имеют некоторое отношение к реальным событиям. Впрочем, реалистичность отдельных прогнозов не является достойным оправданием для чрезмерно смелых допущений и неправдоподобных сценариев.
По материалам: https://freebeacon.com/national-security/china-russia-building-super-emp-bombs-for-blackout-warfare/ https://fantaluciano.altervista.org https://empcommission.org/ https://fas.org/ https://tass.ru/ https://vz.ru/
Как это работает
Как можно создать столь мощное электромагнитное поле, которое способно оказывать подобное действие на электронику и электрические сети? Электронная бомба фантастическое оружие или подобный боеприпас можно создать на практике?
Электронная бомба уже была создана и уже два раза применялась. Речь идет о ядерном или термоядерном оружии. При подрыве подобного заряда одним из поражающих факторов является поток электромагнитного излучения.
В 1958 году американцы взорвали над Тихим океаном термоядерную бомбу, что привело к нарушению связи во всем регионе, ее не было даже в Австралии, а на Гавайских островах пропал свет.
Гамма-излучение, которое в избытке образуется при ядерном взрыве, вызывает сильнейший электронный импульс, что распространяется на сотни километров и выключает все электронные приборы. Сразу после изобретения ядерного оружия, военные занялись разработкой защиты собственной аппаратуры от подобного действия взрывов.
Работы, связанные с созданием сильного электромагнитного импульса, как и разработки средств защиты от него проводятся во многих странах (США, Россия, Израиль, Китай), но почти везде они засекречены.
Можно ли создать работающее устройство, на других менее разрушительных принципах действия, чем ядерный взрыв. Оказывается, что можно. Более того, подобными разработками активно занимались в СССР (продолжают и в России). Одним из первых, кто заинтересовался данным направлением, был знаменитый академик Сахаров.
Именно он первым предложил конструкцию конвенционного электромагнитного боеприпаса. По его задумке высокоэнергетическое магнитное поле можно получить путем сжатия магнитного поля соленоида обычным взрывчатым веществом. Подобное устройство можно было поместить в ракету, снаряд или бомбу и отправить на объект неприятеля.
Однако у подобных боеприпасов есть один недостаток: их малая мощность. Преимуществом подобных снарядов и бомб является их простота и низкая стоимость.
Электромагнитный импульсный генератор – ЧАСТЬ 1
Этот серьезный проект показывает, как получить импульс электромагнитной энергии в несколько мегаватт, который может нанести непоправимый вред электронному компьютеризированному и чувствительному к электромагнитным помехам коммуникационному оборудованию. Ядерный взрыв вызывает подобный импульс, для защиты от него электронных устройств необходимо принимать специальные меры. Этот проект требует накопления смертельного количества энергии, и его не следует пытаться реализовать вне специализированной лаборатории. Подобное устройство можно использовать для вывода из строя компьютерных систем управления автомобилем с целью остановки автомобиля в неординарных случаях угона или если за рулем находится пьяный
Рис. 25.1. Лабораторный электромагнитный импульсный генератор
и опасный для окружающих автомобилистов водитель. Электронное оборудование можно протестировать с помощью электронного импульсного генератора на чувствительность к мощным импульсным помехам – к молниям и потенциальному ядерному взрыву (это актуально для военного электронного оборудования).
Проект описан здесь без указания всех деталей, указаны только основные компоненты. Используется дешевый открытый искровой разрядник, но он даст только ограниченные результаты. Для достижения оптимальных результатов необходим газовый или радиоизотопный разрядник, который эффективен для создания помех как при потенциальном ядерном взрыве (рис. 25.1).
Общее описание устройство
Генераторы ударной волны способны вырабатывать сфокусированную акустическую или электромагнитную энергию, которая может разрушать предметы, применяться в медицинских целях, например, для разрушения камней во внутренних органах человека (почках, мочевом пузыре и т.д.). Генератор электромагнитных импульсов может вырабатывать электромагнитную энергию, которая может разрушать чувствительную электронику в компьютерах и микропроцессорном оборудовании. Нестабилизированные индуктивно-емкостные цепи LC могут вырабатывать импульсы в несколько гигаватт за счет использования устройств взрывания провода. Эти импульсы высокой энергии – электромагнитные импульсы (в иностранной технической литературе ЕМР – ElectroMagnetic Pulses) можно использовать для тестирования твердости металла параболических и эллиптических антенн, гудков и других направленных дистанционных воздействий на предметы.
Например, в настоящее время ведутся исследования по разработке системы, которая будет выводить автомобиль из строя во время опасной погони на высоких скоростях за человеком, совершившим противоправное действие, например, угонщиком или пьяным водителем. Секрет заключается в генерации обладающего достаточной энергией импульса для сжигания электронных управляющих процессорных модулей автомобиля. Это гораздо проще выполнить, когда автомобиль покрыт пластиком или оптоволокном, чем когда он покрыт металлом. Экранирование металлом создает дополнительные проблемы исследователю, разрабатывающему практически применимую систему. Можно построить устройство и для этого тяжелого случая, но оно может быть дорогостоящим и оказать вредное воздействие на дружественные устройства, заодно выводя их из строя. Поэтому исследователи находятся в поиске оптимальных решений для мирных и военных целей применения электромагнитных импульсов (ЕМР).
Цель проекта
Цель проекта заключается в генерации пикового импульса энергии для тестирования на прочность электронного оборудования. В частности, данный проект исследует использование подобных устройств для выведения из строя транспортных средств за счет разрушения микросхем компьютера. Мы проведем эксперименты по разрушению цепей электронных устройств с помощью направленной ударной волны.
Риск
Внимание! Донный проект использует смертельно опасную электрическую энергию, которая при неправильном контакте может убить человека мгновенно.
Система высокой энергии, которая будет собрана, использует взрывающийся провод, который может создать эффекты, подобные шрапнели. Разряд системы может серьезно повредить электронику близко расположенных компьютеров и другого аналогичного оборудования.
Теории
Конденсатор С заряжается от источника тока до напряжения источника питания в течение определенного периода времени. Когда он достигает напряжения, соответствующего определенному уровню запасенной энергии, ему дается возможность быстро разрядиться через индуктивность резонансного LC-конту- ра. Генерируется мощная, недемпфированная волна на собственной частоте резонансного контура и на ее гармониках. Индуктивность L резонансной цепи может состоять из катушки и индуктивности связанного с ней провода, а также собственной индуктивности конденсатора, которая составляет около 20 нГн. Конденсатор цепи является накопителем энергии и также оказывает влияние на резонансную частоту системы.
Излучение энергетического импульса может быть достигнуто посредством проводящей конической секции или металлической структуры в форме рупора. Некоторые экспериментаторы могут использовать полуволновые элементы с питанием, подаваемым на центр катушкой, связанной с катушкой резонансной цепи. Эта полуволновая антенна состоит из двух четвертьволновых секций, настроенных на частоту резонансной схемы. Они представляют собой катушки, намотка которых имеет примерно одинаковую длину с длиной четверти волны. Антенна имеет две радиально направленные части, параллельные длине или ширине антенны. Минимальное излучение происходит в точках, расположенных по оси или на концах, но мы не проверяли на практике этот подход. Например, газоразрядная лампа будет вспыхивать ярче на расстоянии от источника, индицируя мощный направленный импульс электромагнитной энергии.
Наша тестовая импульсная система вырабатывает электромагнитные импульсы в несколько мегаватт (1 МВт широкополосной энергии), которые распространяются с помощью конической секционной антенны, состоящей из параболического рефлектора диаметром 100-800 мм. Расширяющийся металлический рупор 25×25 см также обеспечивает определенную степень воздействия. Специальный
Рис. 25.2. Функциональная схема импульсного электромагнитного генератора
Примечание:
Базовая теория работы устройства:
Резонансная схема LCR состоит из указанных на рисунке компонентов. Конденсатор С1 заряжается от зарядного устройства постоянного тока током lc. Напряжение V на С1 опг*а’ ouivwrcs. соотношением:
V=lt/C.
Искровой разрядник GAP установлен на запуск при напряжении V чуть ниже50000 В. При запуске пиковый ток достигает значения:
di/dt-V/L.
Период отклика схемы является функцией от 0,16 х (LC)5. Kj jhj />»–гп ц > затем i ьтэрное гея в индуктивность схемы за VaX, причем пиковое значение тока приводит к взрыву провода и прерывает этотток йог» с{№лстшнно перед тем, как он достигнет пикового значения. Иц’ .^сп*»*»^ энергия (LP) виа*/»–«сдается в виде вчрьва и в jftpcxa цл^хтигггуктосго электромагнитного излучения. Пиковая мощность ипрмоьл*тз1 описанным ниже образом и щ»«**и*гг многие мегаватты!
1. Цикл заряд а: dv=ldt/C.
(Выражает напряжение заряда на конденсаторе в функции времени, где I – постоянный ток.)
2. Накопленная энергия в С как функция от напряжения: £=0,5CV
(Выражает энергию в джоулях при увеличении напряжения.)
3. Время отклика V* цикла пикового тока: 1,57 (LC)0–5. (Выражает время для первого пика резонансного тока при запуске искрового разрядника.)
4. Пиковый ток вточке V* цикла: V(C/ Ц05(Выражает пиковый ток.)
5. Исходный отклик в функции от времени:
Ldi/dt+iR+ 1/С+ 1/CioLidt=0.
(Выражает напряжение как функцию от времени.)
6. Энергия катушки индуктивности в д жоулях: E=0,5U2.
7. Отклик, когда схема разомкнута при максимальном токе через L: LcPi/dt2+Rdi/dt+it/С=dv/dt.
Из этого выражения видно, что энергия катушки должна направляться куда-либо в течение очень короткого времени, результатом чего является взрывное поле высвобождения энергии Е х В.
Мощный импульс в много мегаватт вд иапазонеулырвныилс<*хчастот можно получить засчет д естабилизации LCR- схемы, как показано выше. Единственным ограничивающим фактором является собственное сопротивление, которое всегда присутствует в разных формах, например: провода, пивирхнистн-лй эффект, потери в диэлектриках и переключателях и т.д- Потери могут быть минимизированы для достижения оптимальных результатов. электромагнитная волна рвадихастль должна излучаться антенной, которая можетбытъ в виде параболической тарелки микроволновой печи или настроенного их**» in >чг>;*ттеля. i-M. <гп1гч электромагнитная волна будетзависетъотгеометрии конструкции. Большая длина г* Х’бодз обеспечит лучшие характеристики магнитного поля В, а короткие приесда в большей степени образуют поле электрическое поле Е. Эти параметры войдут в уравнения взаимодействия эффективности излучения антенны. Наилучшим подходом здесь является экспериментирование с конструкцией антенны для достижения оптимальных результатов с использованием ваших математических знаний для улучшения основных параметров. Повреждения схемы обычно являются результатом очень высокого di/dt (поле «В») импульса. Это предмет для обсуждения!
конденсатор 0,5 мкФ с малой индуктивностью заряжается за 20 с с помощью устройства ионного заряда, описанного в главе 1 «Антигравитационный проект», и дорабатывается, как показано. Можно достичь более высокой скорости заряда с помощью систем с более высоким током, которые можно получить по специальному заказу для более серьезных исследований через сайт www.amasingl.com.
Радиочастотный импульс высокой энергии можно генерировать также и в случае, где выход импульсного генератора взаимодействует с полноразмерной полуволновой антенной с центральным питанием, настроенной на частоты в диапазоне 1-1,5 МГц. Реальная дальность действия при частоте 1 МГц – более 150 м. Такая дальность действия может быть избыточна для многих экспериментов. Однако это нормально для коэффициента излучения, равного 1, во всех других схемах этот коэффициент меньше 1. Можно уменьшить длину реальных элементов с помощью настроенной четвертьволновой секции, состоящей из 75 м провода, намотанных через интервалы или с использованием двух-трех- метровых трубок из поливинилхлорида PVC. Эта схема вырабатывает импульс низкочастотной энергии.
Пожалуйста, имейте в виду, как это уже указывалось ранее, что импульсный выход этой системы может причинить вред компьютерам и любым приборам с микропроцессорами и другими аналогичными схемами на значительном расстоянии. Всегда будьте осторожны при тестировании и использовании этой системы, она может повредить устройства, которые просто находятся рядом. Описание основных частей, использованных в нашей лабораторной системе, дает рис. 25.2.
Конденсатор
Конденсатор С, используемый для подобных случаев, должен обладать очень низкой собственной индуктивностью и сопротивлением разряда. В то же время этот компонент должен обладать способностью к накоплению достаточной энергии для генерации необходимого импульса высокой энергии заданной частоты. К сожалению, два этих требования вступают в противоречие друг с другом, их трудно выполнить одновременно. Конденсаторы высокой энергии всегда будут обладать большей индуктивностью, чем конденсаторы низкой энергии. Другим важным фактором является использование сравнительного высокого напряжения для генерации сильных токов разряда. Эти значения необходимы для преодоления собственного комплексного импеданса последовательно соединенных индуктивного и резистивного сопротивлений на пути разряда.
В данной системе используется конденсатор 5 мкФ при 50000 В с индуктивностью 0,03 мкГн. Необходимая нам основная частота для схемы низкой энергии составляет 1 МГц. Энергия системы составляет 400 Дж при 40 кВ, что определяется соотношением:
Е = 1/2 CV2.
Катушка индуктивности
Изготовить катушку для получения низкочастотного радиоимпульса легко. Индуктивность, обозначенная как L1, представляет собой сумму паразитной индуктивности проводов, искрового разрядника, устройства взрывания провода и собственной индуктивности конденсатора. Эта индуктивность входит в резонанс в широком диапазоне частот и должна выдержать высокочастотный разрядный импульс тока I. Величина общей индуктивности составляет 0,05-0,1 мкГн. Размер проводников должен учитывать ток импульса, который в идеале равен Vx(C/L)1/2. При переходном процессе ток стремится протекать по поверхности проводника вследствие высокочастотного поверхностного эффекта.
Вы можете использовать катушку из нескольких витков для экспериментов с низкими частотами с двойной антенной. Размеры определяются формулой индуктивности воздуха:
Рис. 25.7. Установка искрового разрядника для соединения с антенной при работе с низкой частотой
Применение устройство
Данная система предназначена для исследования чувствительности электронного оборудования к электромагнитным импульсам. Систему можно видоизменить для использования в полевых условиях и работы от перезаряжаемых аккумуляторных батарей. Ее энергию можно увеличить до уровня импульсов электромагнитной энергии в несколько килоджоулей, на собственный страх и риск пользователя. Нельзя предпринимать попыток изготовления своих вариантов устройства или использовать данное устройство, если вы не имеете достаточного опыта в использовании импульсных систем высокой энергии.
Импульсы электромагнитной энергии можно сфокусировать или запускать параллельно с помощью параболического отражателя. Экспериментальной мишенью может служить любое электронное оборудование и даже газоразрядная лампа. Вспышка акустической энергии может вызвать звуковую ударную волну или высокое звуковое давление на фокусном расстоянии параболической антенны.
Источники приобретении компонентов и деталей
Устройства заряда высокого напряжения, трансформаторы, конденсаторы, газовые искровые разрядники или радиоизотопные разрядники, импульсные генераторы MARX до 2 MB, генераторы ЕМР можно приобрести через сайт www.amasingl.com[21].
Tweet Нравится
- Предыдущая запись: Катушка Тесла с длиной искрового разряда 30 см – ЧАСТЬ 2
- Следующая запись: Методики формирования сигналов для увеличения КПД импульсного источника питания
- Индуктивности (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТИЙ-НОННОГО ЭЛЕМЕНТА КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА (0)
- СИНХРОНИЗАТОР C ЗАДАНИЕМ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (0)
- УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПК C ПОМОЩЬЮ ПАРОЛЯ (0)
- УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МИКРОПРОЦЕССОРА СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВВОДА ДАННЫХ И СИГНАЛОВ RTS (0)
- ДЕКОДЕР ВИДЕОЛИНИИ I (0)
- ДЕКОДЕР ВИДЕОЛИНИИ Il (0)
