Elektromagnetická bomba - zbraň se směrovanou energií

Autor : Radek Enžl / Rad 🕔05.04.2003 📕26.932

Podobné články

Další články autora

1.Úvod

Zbraně se směrovanou energií jsou radikálně odlišné ve své činnosti a vlivu ve srovnání s jakýmikoliv jinými používanými zbraněmi. Zahrnují lasery, vysilače mikrovlnného vyzařování a zbraně s paprsky částic. Tyto zbraně způsobují poškození přenosem energie na cíl. Konvenční zbraně jsou založeny na kinetické nebo chemické energii určitého projektilu. Zbraně se směrovanou energií závisí na transformaci energie na cíl přes subatomové částice nebo elektromagnetické vlny. Způsoby generování elektromagnetických impulsů velkého výkonu a mikrovlnná technologie velkých výkonů se zdokonalily tak, že jsou prakticky dosažitelné E-bomby (Elektromagnetické bomby) s novými aplikacemi ve strategické i taktické informační válce. Vývoj zařízení konvenčních E-bomb dovoluje jejich použití v nenukleárních konfrontacích.

2. Jev EMP

Elektromagnetický impuls (EMP) byl poprvé pozorován v průběhu počátku testování jaderných zbraní ve velkých výškách. Jev je charakterizován vznikem velmi krátkého (stovky nanosekund), ale velmi intenzivního elektromagnetického impulsu, který se šíří od svého zdroje se stále se zmenšující intenzitou. EMP je jevem elektromagnetické šokové vlny.
Způsobuje zničení celé řady elektrických a elektronických zařízení, zvláště počítačů a radiových a radiolokačních přijímačů. Způsobené zničení či poškození přitom není srovnatelné s poškozením, které by způsobily blízké výbuchy a může vyžadovat úplnou výměnu zařízení nebo jeho podstatných částí.
Zařízení komerčního počítače je zvláště zranitelné vlivem EMP, protože je široce postaveno na technologiích, které jsou velmi citlivé na vystavení přechodovému vysokému napětí. Podstatné je, že k permanentnímu zničení či poškození zařízení je vyžadována velmi malá energie. K tomuto může postačit jakékoliv napětí, typicky více než desítky voltů. I když impuls není dostatečně výkonný k termálnímu zničení, napájecí zdroj v zařízení bude dodávat dost energie k uskutečnění destrukčního procesu. Poškozené zařízení může doposud pracovat, ale jeho spolehlivost bude vážně narušena. Stínění elektroniky pomocí šasi zajišťuje pouze omezenou ochranu, protože jakýkoliv kabel vstupující a vystupující ze zařízení se bude chovat jako anténa, vlivem čehož zavádí přechodová vysoká napětí do zařízení.

3.Technologická základna pro konvenční elektromagnetické bomby

Klíčovými technologiemi, které existují v oboru, jsou explosivně pumpované generátory (FCG - Flux Compression Generators), explosivně či stimulačně řízené Magneto-Hydrodynamické generátory (MHD) a řada HPM zařízení (High Power Microwave) z nichž většina je oscilátor s virtuální katodou nebo-li virkátor.
3.1. Explosivně pumpovaný FCG
Explosivně pumpovaný FCG je nejznámější technologie aplikovatelná na návrhy bomby. FCG je zařízení v relativně kompaktním obalu, schopné produkovat energii 10 MJ v desítkách až stovkách mikrosekund času, se špičkovými úrovněmi výkonů řádu terrawattů až desítek terrawattů. Centrální ideou pro konstrukci FCG je použití rychlé třaskaviny k rychlému stlačení magnetického pole transformací velké energie z třaskaviny do magnetického pole. Počáteční magnetické pole v FCG před inicializací exploze je produkováno počátečním proudem. Počáteční proud je dodáván externím zdrojem jako je vysokonapěťová kapacitorová banka (Marx bank), menší FCG nebo zařízení MHD. V aplikacích pro munici, kde jsou prostor a hmotnost prvořadé, je vyžadován co nejmenší zdroj počátečního proudu. Tyto aplikace mohou využít kaskádu FCG, kde je malý FCG použit jako primární pro větší FCG.

3.2. Mikrovlnné zdroje velkého výkonu - Virkator

Existuje mnoho typů zařízení HPM. Relativistické klystrony, magnetrony, zařízení s pomalou vlnou, reflexní triody a virkatory jsou příkladem dostupného technologického základu. Z perspektivy návrháře bomby či jiné bojové nálože bude vybraným zařízením v této době virkator. To je proto, že virkator je jednorázové zařízení schopné produkovat jeden velmi výkonný impuls vyzařování, je mechanicky jednoduchý, malý a robustní a může pracovat v relativně širokém pásmu mikrovlnných kmitočtů. Fyzikální základy virkatoru jsou podstatně více komplexní než u předešlých zařízení. Základní myšlenkou virkatoru je akcelerace velkého proudu elektronového svazku proti síťkové (nebo fóliové) anodě. Mnoho elektronů projde anodou a formuje bublinu prostorového náboje za anodou. Úrovně výkonů dosažené při pokusech s virkatorem leží v pásmu 170 kW až 40 GW na kmitočtech pokrývajících decimetrové a centimetrové pásmo.

4. Dosah elektromagnetických bojových náloží

Výsledky vztažené k dosahu E-bomb byly publikovány mnohem méně často než technologické základy pro konstrukci zbraní. Určení pravděpodobnosti zničení pro danou třídu cílů je velmi problematické. Hlavním důvodem je rozdílnost elektromagnetické odolnosti nebo schopnosti jednotlivých typů cílů odolat zničení. Zařízení, které je úmyslně odstíněno a zodolněno proti elektromagnetickému útoku bude odolávat řádově větším silám pole než standardní komerčně používaná zařízení. Druhý hlavní problém určení dosahu spočívá v účinnosti vazby či navázání, které je mírou výkonu přeneseného z pole produkovaného zbraní do cíle. Pouze výkon vázaný na cíl může způsobit potřebné zničení.

4.1. Módy vazby

Při hodnocení jakým způsobem je výkon vázán na cíle jsou v literatuře uváděny dva základní módy vazby.
a) „Vazba předními dveřmi“ - typicky nastává jestliže je výkon vázán do antény připojené k radiolokátoru nebo spojovacímu zařízení, což zajišťuje účinnou cestu pro tok výkonu z elektromagnetické zbraně ke vstupu do zařízení a způsobení poškození. Tento způsob je účinnější, než
b) „Vazba zadními dveřmi“ – nastává, když se elektromagnetické pole ze zbraně produkuje na pevné elektrické spoje a kabely nebo telefonní síť. Takto mohou být zničeny napájecí zdroje a navíc mohou ničivé jevy proniknout do zařízení a poškodit tak některé vnitřní části. Energie zbraně se může dobře vázat na typickou infrastrukturu propojení jako jsou telefonní linky, kabely sítí a uliční napájecí vedení i rozvody v budovách. Ve většině případů bude jakékoliv kabelové vedení obsahovat více lineárních úseků spojených v přibližně pravých úhlech. Ať je relativní orientace pole zbraně jakákoliv, bude více než jedna lineární část kabelového vedení orientována tak, že může být dosažena dobrá účinnost vazby. Existuje navíc schopnost přímé vazby do zařízení přes ventilační otvory, popř. díry mezi panely apod.

5. Závěr

Elektromagnetické bomby jsou zbraně elektrického hromadného ničení s aplikacemi v širokém spektru cílů, jak strategických tak taktických. Jako takových jejich použití nabízí velký zisk při útoku na základy zpracování informace a komunikační prostředky systému cíle. Masová aplikace těchto zbraní bude produkovat podstatnou paralýzu v jakémkoliv systému cíle, tedy zajistí rozhodující výhodu ve vedení elektronického boje
Protože elektromagnetické zbraně mohou způsobit elektrické zničení na větších plochách než konvenční výbušné zbraně stejné hmotnosti, nabízejí podstatnou ekonomiku v rozměru síly pro danou úroveň provedeného ničení. Nevražedná přirozenost elektromagnetických zbraní dělá jejich použití mnohem méně politicky škodlivým, než je tomu u konvenční munice a tedy rozšiřuje rozpětí dostupných vojenských požadavků.

Podobné články

Další články autora

Autor : Radek Enžl / Rad 🕔05.04.2003 📕26.932

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře