Существует ли эми в реальной жизни

Обновлено: 07.07.2024

Эффект электромагнитного импульса (ЭМИ) при ядерном взрыве был известен ещё с первых испытаний ядерного оружия. Но при наземном, подземном и низковысотном воздушном ядерном взрыве им на практике можно было пренебречь, из-за небольшой мощности и дальности действия этого поражающего фактора ядерного взрыва. Но в конце 1950-х экспериментально открыли эффект мощного ЭМИ при ядерном взрыве в стратосфере.

В 1962 году американцы проводили серию испытаний термоядерных боеприпасов на больших высотах. 9 июля 1962 года ракета «Тор» доставила боеголовку мощностью 1,44 мегатонны на высоту 400 километров над атоллом Джонстон в Тихом океане, где она и была подорвана. На такой высоте отсутствует атмосфера, а значит и ударной волны от этого взрыва не было. Однако возникли другие эффекты, связанные с ЭМИ.

На Гавайях на расстоянии 1500 километров от эпицентра вышли из строя сотни уличных фонарей, телевизоры, радиоприёмники и другая электроника. Взрыв повлиял и на космические аппараты: были выведено из строя три спутника, находившиеся на низких орбитах. Оказалось, что при стратосферном ядерном взрыве происходит следующее. Жесткое гамма-излучение, на которое приходится всего 0,1 % от мощности взрыва, распространяется во все стороны. Та его часть, что попадает при этом в верхние слои атмосферы, на высоте около 30 км поглощается воздухом.

Гамма-кванты выбивают электроны из атомов, составляющих молекулы газов, образующих воздух. За счет эффекта Комптона эти электроны разгоняются до высоких скоростей и, в свою очередь, выбивают следующие электроны. В итоге на всей засвеченной площади атмосферы за наносекунды возникает огромное количество свободных электронов, движущихся в том же направлении, что и исходное излучение. Здесь в игру вступает магнитное поле Земли.

Схема возникновения ЭМИ при высотном ядерном взрыве. Схема возникновения ЭМИ при высотном ядерном взрыве.

Все эти скоростные электроны начинают синхронно поворачивать в магнитном поле и за счет эффекта циклотронного резонанса излучают электромагнитный импульс. Его длительность — десяток наносекунд, а амплитуда — 20. 50 кВ/м, но он излучается не из точки. Он излучается всем небом на тысячи километров вокруг эпицентра высотного взрыва.

Американские оценки зон поражения при масштабном применении ЭМИ. Американские оценки зон поражения при масштабном применении ЭМИ.

Именно большая дальность, наряду с очень короткой протяженностью во времени, делает ЭМИ столь мощным оружием. Плотность этого потока энергии мало меняется на протяжении сотен километров от эпицентра. Из-за этого ЛЭП могут набирать мегавольты перенапряжения, а трансформаторы на их концах получать пробои изоляции обмоток. Если не приняты специальные меры защиты от ЭМИ, то неизбежны также пробои на терминалах проводной связи, сгорающие тракты радиолокаторов и радиостанций, сгоревшая электроника.

Одна из возможных схем многоуровневой защиты от ЭМИ. Одна из возможных схем многоуровневой защиты от ЭМИ.

Можно ли защититься от ЭМИ? Да, разумеется. Наиболее эффективный способ защиты — отключить электронные устройства от сети и поместить их в «клетку Фарадея» или просто закрыть экраном из любого токопроводящего материала. Именно этот способ военные применяют в современных радарах. Для сброса энергии ЭМИ применяют также специальные разрядники. Для размыкания цепей в случае ЭМИ используют стабилитроны и варисторы.

Более всего нуждается в защите от ЭМИ всё, что связано с проводниками большой длины: линии электропередач и связанные с ними трансформаторные станции, линии проводной связи. Впрочем, последние сейчас переводят на оптоволокно, на которое ЭМИ не повлияет. Насколько энергосистема разных стран защищена от ЭМИ — сложно сказать, данные об этом в открытой печати почти не публикуют. Если такой защиты не предусмотрено конструктивно, то, в случае удара по данной стране ЭМИ-оружием, следует ожидать отключения электроэнергии до полной замены вышедших из строя трансформаторов и прочих чувствительных к большим скачкам напряжения элементов электросети.

Мощный скачок напряжения может вызвать возгорание и пожар. Мощный скачок напряжения может вызвать возгорание и пожар.

Бытовые электроприборы тоже могут выйти из строя, если подключены к сети в момент ЭМИ. А вот токи внутри самих этих приборов будут незначительными. Заведомо не пострадает техника в металлическом корпусе, отключенная от сети или же защищённая UPS, стабилизатором напряжения или его аналогом в блоке питания. Выйдут из строя также все незащищённые датчики, как бытовые (вроде пожарных), так и промышленные. От ЭМИ также пострадают спутники, в особенности телекоммуникационные.

Воздействие имитатором ЭМИ на телекоммуникационную плату, видна вспышка сгоревшего элемента схемы. Воздействие имитатором ЭМИ на телекоммуникационную плату, видна вспышка сгоревшего элемента схемы.

Что же ждёт страну, по которой нанесён полномасштабный удар ЭМИ? Нет электричества, пока не починят трансформаторные станции. Нет телевидения, мобильной и проводной телефонной связи, интернета. Радио есть частично, во всяком случае, военные радиостанции работать будут, а значит власти смогут доводить до населения наиболее важную информацию. Не работает сигнализация в магазинах (и всех прочих учреждениях, банках и т.д.), светофоры, видеокамеры наблюдения. Не работают все платёжные системы. Интернет отсутствует и восстановится не скоро — пока не заменят все маршрутизаторы и коммутаторы. При этом сами каналы (как и электрическая проводка) физически в порядке, вышли из строя лишь подключенные к ним устройства. Через какое время после такого удара восстановится обычная цивилизованная жизнь — трудно предсказать.


Импульсное электромагнитное оружие, или т.н. «глушилки», является реальным, уже проходящим испытания, типом вооружений российской армии. США и Израиль также проводят успешные разработки в этой области, однако сделали ставку на использование ЭМИ-систем для генерации кинетической энергии боезаряда

У нас же пошли по пути прямого поражающего фактора и создали прототипы сразу нескольких боевых комплексов – для сухопутных войск, ВВС и ВМФ. Как утверждают специалисты, работающие над проектом, отработка технологии уже минула стадию полевых испытаний, теперь же идет работа над ошибками и попытка увеличить мощность, точность и дальность излучения. Сегодня наша «Алабуга», разорвавшись на высоте 200-300 метров, способна отключить всю электронную аппаратуру в радиусе 3,5 км и оставить войсковое подразделение масштаба батальон/полк без средств связи, управления, наведения огня, при этом превратив всю имеющуюся технику противника в груду бесполезного металлолома. Кроме как сдаться и отдать наступающим подразделениям российской армии тяжелое вооружение в качестве трофеев, вариантов, по сути, не остается.

«Глушилка» электроники

Впервые мир увидел реально действующий прототип электромагнитного оружия на выставке вооружений ЛИМА-2001 в Малайзии. Там был представлен экспортный вариант отечественного комплекса «Ранец-E». Он выполнен на шасси МАЗ-543, имеет массу около 5 тонн, обеспечивает гарантированное поражение электроники наземной цели, летательного аппарата или управляемого боеприпаса на дальностях до 14 километров и нарушения в её работе на расстоянии до 40 км. Несмотря на то, что первенец произвел настоящий фурор в мировых СМИ, спецалисты отметили ряд его недостатков. Во-первых, размер эффективно поражаемой цели не превышает 30 метров в диаметре, а во-вторых, оружие одноразовое - перезарядка занимает более 20 минут, за которые чудо-пушку уже раз 15 подстрелят с воздуха, а работать по целям она может только на открытой местности, без малейших визуальных преград. Наверное, именно по этим причинам американцы и отказались от создания подобного ЭМИ-оружия направленного действия, сконцентрировавшись на лазерных технологиях. Наши оружейники решили испытать судьбу и попытаться «довести до ума» технологию направленного ЭМИ-излучения.

Специалист концерна «Ростех», по понятным причинам не пожелавший раскрыть своего имени, в интервью «Эксперт Online» высказал мнение, что электромагнитное импульсное оружие - уже реальность, однако вся проблема заключена в способах его доставки до цели. «У нас есть в работе проект разработки комплекса радиоэлектронной борьбы с грифом секретности «ОВ» под названием «Алабуга». Это ракета, боевым блоком которой является высокочастотный генератор электромагнитного поля большой мощности.

По активному импульсному излучению получается подобие ядерного взрыва, только без радиоактивной компоненты. Полевые испытания показали высокую эффективность блока – не только радиоэлектронная, но и обычная электронная аппаратура проводной архитектуры, выходит из строя в радиусе 3,5 км. Т.е. не только выводит из штатной эксплуатации главные гарнитуры связи, ослепляя и оглушая противника, но и фактически оставляет целое подразделение без каких-либо локальных электронных систем управления, в том числе вооружением. Преимущества такого «нелетального» поражения очевидны – противнику останется только сдаться, а технику можно получить в качестве трофея. Проблема лишь в эффективных средствах доставки этого заряда – он обладает сравнительно большой массой и ракета должна быть достаточно большой, и, как следствие, весьма уязвимой для поражения средств ПВО/ПРО», - объяснил эксперт.

Интересны разработки НИИРП (ныне подразделение концерна ПВО «Алмаз-Антей») и Физико-технического института им. Иоффе. Исследуя воздействие мощного СВЧ-излучения с земли на воздушные объекты (цели), специалисты этих учреждений неожиданно получили локальные плазменные образования, которые получались на пересечении потоков излучения от нескольких источников. При контакте с этими образованиями воздушные цели претерпевали огромные динамические перегрузки и разрушались. Согласованная работа источников СВЧ-излучения позволяла быстро менять точку фокусировки, то есть производить перенацеливание с огромной скоростью или сопровождать объекты практически любых аэродинамических характеристик. Опыты показали, что воздействие эффективно даже по боевым блокам МБР. По сути, это уже даже не СВЧ-оружие, а боевые плазмоиды. К сожалению, когда в 1993 году коллектив авторов представил проект системы ПВО/ПРО, основанной на этих принципах, на рассмотрение государства, Борис Ельцин сразу предложил совместную разработку американскому президенту. И хотя сотрудничество по проекту не состоялось, возможно, именно это подтолкнуло американцев к созданию на Аляске комплекса HAARP (High freguencu Active Auroral Research Program) - научно-исследовательский проект по изучению ионосферы и полярных сияний. Отметим, что тот мирный проект почему-то имеет финансирование агентства DARPA Пентагона.

Уже поступает на вооружение российской армии

Мобильные комплексы радиоэлектронной борьбы «Красуха-4» подавляют спутники-шпионы, наземные радары и авиационные системы АВАКС, полностью закрывает от радиолокационного обнаружения на 150–300 км, а также может нанести радиолокационное поражение вражеским средствам РЭБ и связи. Работа комплекса основывается на создании мощных помех на основных частотах радаров и прочих радиоизлучающих источников. Предприятие-изготовитель: ОАО «Брянский электромеханический завод» (БЭМЗ).

Средство радиоэлектронной борьбы морского базирования ТК-25Э обеспечивает эффективную защиту кораблей различного класса. Комплекс предназначен для обеспечения радиоэлектронной защиты объекта от радиоуправляемого оружия воздушного и корабельного базирования путем создания активных помех. Предусмотрено сопряжение комплекса с различными системами защищаемого объекта, такими как навигационный комплекс, радиолокационная станция, автоматизированная система боевого управления. Аппаратура ТК-25Э обеспечивает создание различных видов помех с шириной спектра от 64 до 2000 МГц, а также импульсных дезинформирующих и имитационных помех с использованием копий сигналов. Комплекс способен одновременно анализировать до 256 целей. Оснащение защищаемого объекта комплексом ТК-25Э в три и более раз снижает вероятность его поражения.

Многофункциональный комплекс «Ртуть-БМ» разработан и выпускается на предприятиях КРЭТ с 2011 года и является одной из наиболее современных систем РЭБ. Основное назначение станции – защита живой силы и техники от одиночного и залпового огня артиллерийских боеприпасов, оснащенных радиовзрывателями. Предприятие-разработчик: ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт «Градиент» (ВНИИ «Градиент»). Аналогичные устройства производит Минское «КБ РАДАР». Отметим, что радиовзрывателями сейчас оснащены до 80% западных снарядов полевой артиллерии, мин и неуправляемых реактивных снарядов и почти все высокоточные боеприпасы, эти достаточно простые средства позволяют защитить от поражения войска в т. ч. непосредственно в зоне контакта с противником.

Концерн «Созвездие» производит серию малогабаритных (носимых, возимых, автономных) передатчиков помех серии РП-377. С их помощью можно глушить сигналы GPS, а в автономном варианте, укомплектованном источниками питания, ещё и расставив передатчики на некоторой площади, ограниченной только количеством передатчиков. Сейчас готовится экспортный вариант более мощной системы подавления GPS и каналов управления оружием. Она уже является системой объектовой и площадной защиты от высокоточных средств поражения. Построена она по модульному принципу, который позволяет варьировать площади и объекты защиты. Из несекретных разработок известны также изделия МНИРТИ -- «Снайпер-М» «И-140/64» и «Гигаватт», выполненные на базе автомобильных прицепов. Они, в частности, используются для отработки средств защиты радиотехнических и цифровых систем военного, специального и гражданского назначения от поражения ЭМИ.

Ликбез

Элементная база РЭС весьма чувствительна к энергетическим перегрузкам, и поток электромагнитной энергии достаточно высокой плотности способен выжечь полупроводниковые переходы, полностью или частично нарушив их нормальное функционирование. Низкочастотное ЭМО создает электромагнитное импульсное

излучение на частотах ниже 1 МГц, высокочастотное ЭМО воздействует излучением СВЧ-диапазона – как импульсным, так и непрерывным. Низкочастотное ЭМО воздействует на объект через наводки на проводную инфраструктуру, включая телефонные линии, кабели внешнего питания, подачи и съема информации. Высокочастотное ЭМО напрямую проникает в радиоэлектронную аппаратуру объекта через его антенную систему. Помимо воздействия на РЭС противника, высокочастотное ЭМО может также влиять на кожные покровы и внутренние органы человека. При этом в результате их нагрева в организме возможны хромосомные и генетические изменения, активация и дезактивация вирусов, трансформация иммунологических и поведенческих реакций.

Главным техническим средством получения мощных электромагнитных импульсов, составляющих основу низкочастотного ЭМО, является генератор с взрывным сжатием магнитного поля. Другим потенциальным типом источника низкочастотной магнитной энергии высокого уровня может быть магнитодинамический генератор, приводимый в действие с помощью ракетного топлива или взрывчатого вещества. При реализации высокочастотного ЭМО в качестве генератора мощного СВЧ-излучения могут использоваться такие электронные приборы, как широкополосные магнетроны и клистроны, работающие в миллиметровом диапазоне гиротроны, генераторы с виртуальным катодом (виркаторы), использующие сантиметровый диапазон, лазеры на свободных электронах и широкополосные плазменно-лучевые генераторы.

В современных вооруженных силах большую роль играет различное радиоэлектронное оборудование. Подобная аппаратура используется в качестве систем связи, обнаружения, управления и во множестве других сфер. По этой причине радиоэлектронная борьба (РЭБ), равно как и прочие радиоэлектронные технологии, является одним из приоритетных направлений. В последние годы в нашей стране и за рубежом было создано множество систем РЭБ различного назначения с разными характеристиками. По данным отечественных СМИ, российские инженеры в настоящее время работают над перспективными системами этого класса, способными наносить гораздо больший ущерб противнику в сравнении с существующими комплексами.


В конце сентября издание «Эксперт Online» в статье «Электромагнитное оружие: в чем российская армия опередила конкурентов» рассмотрело последние успехи отечественной оборонной промышленности в деле создания средств радиоэлектронной борьбы. Журналисты интернет-издания напомнили о системе «Ранец-Е», демонстрировавшейся на выставках в начале прошлого десятилетия, а также рассказали о разработках начала девяностых годов, предлагавшихся для решения различных задач. Тем не менее, особый интерес представляет иная информация, имеющаяся в публикации.

Со ссылкой на неназванного сотрудника корпорации «Ростех» издание «Эксперт Online» сообщает о работах над оружием, использующим электромагнитный импульс (ЭМИ). В настоящее время специалисты концерна занимаются разработкой комплекса «Алабуга», предназначенного для подавления вражеской электроники при помощи ЭМИ. Неназванный сотрудник «Ростеха» рассказал, что использующие ЭМИ системы уже существуют, однако главной их проблемой на данный момент является доставка аппаратуры к позициям противника. В проекте «Алабуга» для этого предлагается использовать ракету.

Система «Алабуга» представляет собой ракету, на которой в качестве боевой части используется генератор электромагнитного импульса. Задачей ракеты является доставка генератора в район расположения войск противника, после чего происходит генерация импульса. Утверждается, что генератор включается на высотах порядка 200-300 м над позициями противника и эффективно поражает электронику в радиусе 3,5 км. Таким образом, одна ракета со специальной боевой частью может оставить без средств связи и другой радиоэлектронной аппаратуры крупное подразделение армии противника. После такой атаки с использованием ЭМИ, как утверждает источник издания «Эксперт Online», противнику остается только сдаться, а поврежденная небоеспособная техника становится трофеем.

К сожалению, проект «Алабуга» пока секретен и поэтому сотрудник «Ростеха» рассказал только об основных чертах нового оригинального оружия. При этом он отметил некоторые проблемы, с которыми пришлось столкнуться ученым и конструкторам. Так, ЭМИ-система, способная генерировать импульс достаточной мощности, имеет большие габариты и вес. Для доставки этой системы к позициям противника требуется ракета с соответствующими характеристиками. При этом, однако, увеличение размеров средства доставки делает его более уязвимым для систем противовоздушной и противоракетной обороны противника.

По данным издания «Эксперт Online», система «Алабуга» уже прошла испытания и в настоящее время специалисты занимаются ее доводкой и совершенствованием. Более точные сведения о ходе проекта по понятным причинам пока остаются тайной. Более того, до появления публикации «Электромагнитное оружие: в чем российская армия опередила конкурентов» сам факт существования проекта «Алабуга» не был известен широкой общественности.

Несмотря на недостаток информации, проект «Алабуга» – если он действительно существует, а источник в «Ростехе» действительно имеет отношение к передовым разработкам – представляет большой интерес. Исследования по тематике оружия, использующего электромагнитный импульс для поражения электроники противника, проводятся ведущими странами в течение достаточно длительного времени, однако пока подобные системы не дошли до использования на практике.

Тем не менее, на вооружении развитых государств имеется оружие, способное поражать радиоэлектронные системы при помощи ЭМИ – это ядерное вооружение различных классов. Однако в данном случае электромагнитный импульс является лишь одним из нескольких поражающих факторов боеприпаса. Кроме того, эффект от остальных поражающих факторов ядерного взрыва значительно превосходит действие ЭМИ. По этой причине ядерное оружие, хотя и оказывает воздействие на электронику, все же не может считаться специализированным вооружением, направленным на нарушение работы радиоэлектронных систем.

Судя по опубликованным данным, перспективная система «Алабуга» имеет как положительные, так и отрицательные черты. К первым следует отнести возможность сравнительно быстрого и простого выведения из строя различных систем и коммуникаций противника. Утверждается, что одна ракета с генератором ЭМИ способна вывести из строя технику в радиусе 3,5 км. Таким образом, при помощи сравнительно небольшого количества боеприпасов можно, как минимум, серьезно затруднить действия крупной группировки войск противника.

Как и другое оружие, система «Алабуга», вероятно, не лишена недостатков. В первую очередь, это большие габариты и вес, накладывающие определенные ограничения на используемые средства доставки. Другая проблема – специфические боевые возможности. Эффективность действия ЭМИ зависит от массы факторов, в том числе от защиты атакуемой техники. При правильном подходе к конструированию защиты электронных систем можно значительно сократить ущерб от электромагнитного импульса.

О существовании проекта «Алабуга» ранее не сообщалось. Более того, информация о разработке отечественных средств радиоэлектронной борьбы, использующих электромагнитный импульс, имела отрывочный характер. Ввиду секретности проводимых работ не стоит ждать, что в ближайшем будущем будет оглашена новая информация о перспективных проектах. Тем не менее, сведения о существовании нового проекта способны показать, что российские специалисты не только видят перспективы нового направления, но и занимаются проектами в этой области.

Самым известным оружием, выпускающим электромагнитный импульс, пожалуй, является ядерное - кроме прямых разрушений и заражения территории, оно способно нарушить работу или полностью вывести из строя электроприборы на большом расстоянии от взрыва. Тем не менее, ядерное оружие, как источник ЭМИ считается неэффективным.

Наиболее уязвимы к ЭМИ электрические приборы и радиоэлектронная аппаратура. Из-за воздействия импульса в проводниковых системах возникает наведенное напряжение, превосходящее то, на которое рассчитан прибор, вследствие чего он и выходит из строя.

Также ЭМИ воздействует и на человеческий организм, однако имеет нелетальное воздействие (наличие у человека некоторых заболеваний может привести к смерти под воздействием ЭМИ), поэтому как оружие против живой силы не рассматривается.

Электромагнитное оружие

В качестве электромагнитного оружия на сегодняшний день рассматривается несколько вариантов:

Снаряды. В зависимости от способа доставки к цели могут быть представлены в качестве авиационных бомб или же артиллерийских снарядов. Однако вместо взрывчатки в снаряде заключен мощный генератор ЭМИ. Такие боеприпасы обладают небольшим радиусом действия и могут быть использованы лишь для локального поражения аппаратуры противника.

БПЛА. Второй вариант использования электромагнитного оружия заключается в полете беспилотника над целью и "облучении" пространства под ним. Аппаратура самого БПЛА экранирована и защищена от воздействия ЭМИ.

Тем не менее, современная военная техника и аппаратура имеет защиту от электромагнитных импульсов и большинство ее попросту не подвержено его воздействию, что значительно снижает эффективность электромагнитного вооружения в случае начала международного конфликта.

Самый мощный рукотворный ЭМИ

Самым мощным электромагнитным импульсом, созданным человеком считается высотное испытание ядерного оружия, проведенное СССР в 1962 году на высоте в 290 км.

Тогда ЭМИ повредил электроаппаратуру в радиусе 1000 км от эпицентра взрыва, вывел из строя километры силовых и телефонных кабелей, а также спровоцировал несколько пожаров из-за неисправностей в электроаппаратуре.

Понравилась статья? Поставьте, пожалуйста, ваш лайк и подпишитесь на канал. Так вы очень поможете мне в его развитии, а также не пропустите еще больше интересных материалов об оружии.

Читайте также: