Čo je to elektromagnetický impulz? Elektromagnetický impulz

Dátum zverejnenia 28.01.2013 14:06

V globálnej sieti teraz môžete nájsť obrovské množstvo informácií o tom, čo je elektromagnetický impulz. Mnohí sa ho boja, niekedy úplne nerozumejú tomu, o čom hovoria hovoríme o. Olej do ohňa prilievajú vedecké televízne programy a články v bulvárnej tlači. Nie je čas pozrieť sa na tento problém?

takže, elektromagnetický impulz (AMY) je nehoráznosť elektro magnetické pole, ovplyvňujúce akýkoľvek hmotný objekt nachádzajúci sa v oblasti jeho pôsobenia. Postihuje nielen predmety vodivé prúdy, ale aj dielektrika, len v trochu inej podobe. Pojem „elektromagnetický impulz“ zvyčajne susedí s výrazom „jadrová zbraň“. prečo? Odpoveď je jednoduchá: presne počas jadrového výbuchu AMY dosiahne svoj cieľ najvyššia hodnota zo všetkých možných. Je pravdepodobné, že v niektorých experimentálnych zariadeniach je tiež možné vytvárať silné rušivé vplyvy poľa, ale majú lokálny charakter, zatiaľ čo pri jadrovom výbuchu sú ovplyvnené veľké oblasti.

Podľa jeho vzhľadu elektromagnetický impulz je povinný dodržiavať niekoľko zákonov, s ktorými sa každý elektrikár stretáva pri svojej každodennej práci. Ako je známe, riadený pohyb elementárne častice, majúce nabíjačka, je neoddeliteľne spojený s magnetickým poľom. Ak existuje vodič, cez ktorý preteká prúd, potom sa okolo neho vždy zistí pole. Platí to aj naopak: účinok elektromagnetického poľa na vodivý materiál v ňom vytvára emf a v dôsledku toho prúd. Zvyčajne sa uvádza, že vodič tvorí obvod, aj keď je to pravda len čiastočne, pretože vírivé prúdy vytvárajú svoje vlastné obrysy v objeme vodivej látky. Jadrový výbuch vytvára pohyb elektrónov, a preto vzniká pole. Potom je všetko jednoduché: ťahové čiary zase vytvárajú indukované prúdy v okolitých vodičoch.

Mechanizmus tento javďalej: vďaka okamžitému uvoľneniu energie vznikajú prúdy elementárnych častíc (gama, alfa, röntgenové lúče atď.). Pri prechode vzduchom sú elektróny „vyrazené“ z molekúl, ktoré sú orientované pozdĺž magnetických línií Zeme. Nastáva usmernený pohyb (prúd), ktorý generuje elektromagnetické pole. A keďže tieto procesy prebiehajú rýchlosťou blesku, môžeme hovoriť o impulze. Ďalej sa indukuje prúd vo všetkých vodičoch nachádzajúcich sa v zóne pôsobenia poľa (stovky kilometrov), a keďže intenzita poľa je obrovská, hodnota prúdu je tiež veľká. To spôsobí vypnutie ochranných systémov, vypálenie poistiek, čo môže viesť dokonca k požiaru a neopraviteľnému poškodeniu. Akcia AMY Ovplyvnené je všetko: od integrovaných obvodov až po elektrické vedenia, hoci v rôznej miere.

Obrana z AMY je zabrániť indukčnému účinku poľa. To možno dosiahnuť niekoľkými spôsobmi:

– vzdialiť sa od epicentra, pretože pole s rastúcou vzdialenosťou slabne;

– štít (s uzemnením) elektronické zariadenie;

– „rozoberať“ obvody a zabezpečiť medzery s prihliadnutím na vysoký prúd.

Často sa môžete stretnúť s otázkou, ako tvoriť elektromagnetický impulz vlastnými rukami. V skutočnosti sa s tým každý človek stretáva každý deň, keď prehodí vypínač žiarovky. V momente spínania prúd krátkodobo niekoľkonásobne prekročí menovitý prúd, okolo vodičov sa vytvorí elektromagnetické pole, ktoré indukuje elektromotorickú silu v okolitých vodičoch. Tento jav jednoducho nie je dostatočne silný na to, aby spôsobil škody porovnateľné s AMYnukleárny výbuch. Jeho výraznejší prejav možno získať meraním úrovne poľa v blízkosti elektrického zváracieho oblúka. V každom prípade je úloha jednoduchá: je potrebné zorganizovať možnosť okamžitého výskytu elektrického prúdu veľkej efektívnej hodnoty.

Počas jadrového výbuchu vzniká silné elektromagnetické žiarenie v širokom rozsahu vĺn s maximálnou hustotou v oblasti 15-30 kHz.

Vzhľadom na krátke trvanie pôsobenia – desiatky mikrosekúnd – sa toto žiarenie nazýva elektromagnetický impulz (EMP).

Príčinou EMR je asymetrické elektromagnetické pole vyplývajúce z interakcie gama kvánt s prostredím.

Hlavnými parametrami EMR ako škodlivého faktora sú sila elektrického a magnetického poľa. Počas vzdušných a pozemných výbuchov hustá atmosféra obmedzuje oblasť šírenia gama lúčov a rozmery zdroja EMR sa približne zhodujú s oblasťou pôsobenia prenikajúceho žiarenia. Vo vesmíre môže EMR získať kvalitu jedného z hlavných škodlivých faktorov.

EMR nemá priamy vplyv na človeka.

Účinok EMR sa prejavuje predovšetkým na vodivosti elektriny telesá: nadzemné a podzemné komunikačné a elektrické vedenia, poplachové a riadiace systémy, kovové podpery, potrubia atď. V momente výbuchu sa v nich objaví prúdový impulz a voči zemi sa indukuje vysoký elektrický potenciál.

V dôsledku toho môže dôjsť k poruche izolácie káblov, poškodeniu vstupných zariadení rádiových a elektrických zariadení, spáleniu zvodičov a poistkových vložiek, poškodeniu transformátorov a poruche polovodičových zariadení.

Silné elektromagnetické polia môžu poškodiť zariadenia v kontrolných bodoch a komunikačných centrách a vytvoriť nebezpečenstvo zranenia obsluhujúceho personálu.

Ochrana proti EMI sa dosahuje tienením jednotlivých blokov a jednotiek rádiových a elektrických zariadení.

Chemická zbraň.

Chemické zbrane sú toxické látky a prostriedky ich použitia. Aplikačné prostriedky zahŕňajú letecké bomby, kazety, hlavice rakiet, delostrelecké granáty, chemické míny, zariadenia na prúdenie lietadiel, generátory aerosólov atď.

Základom chemických zbraní sú toxické látky (CA) - toxické chemické zlúčeniny, ktoré pôsobia na ľudí a zvieratá, kontaminujú ovzdušie, terén, vodné plochy, potraviny a rôzne predmety v oblasti. Niektoré chemické látky sú určené na poškodenie rastlín.

V chemickej munícii a zariadeniach sú látky v kvapalnom alebo pevnom stave. V momente použitia chemických zbraní sa chemické látky premieňajú na bojový stav – para, aerosól alebo kvapky a pôsobia na človeka cez dýchacie ústrojenstvo, alebo ak sa dostanú do kontaktu s ľudským telom, cez kožu.

Charakteristickým znakom kontaminácie vzduchu parami a jemnými aerosólmi je koncentrácia C = m/v, g/m3 - množstvo „m“ OM na jednotku objemu „v“ kontaminovaného vzduchu.

Kvantitatívnou charakteristikou stupňa kontaminácie rôznych povrchov je hustota infekcie: d=m/s, g/m2 - t.j. množstvo „m“ OM nachádzajúce sa na jednotku plochy „s“ kontaminovaného povrchu.

Prostriedky sú klasifikované podľa ich fyziologických účinkov na človeka, taktického účelu, rýchlosti nástupu a trvania škodlivého účinku, toxikologických vlastností atď.

Podľa fyziologických účinkov na ľudský organizmus sa chemické látky delia do nasledujúcich skupín:

1) Nervové činidlá - sarín, soman, Vx (VI-ix). Spôsobujú dysfunkciu nervového systému, svalové kŕče, paralýzu a smrť.

2) Prostriedok na tvorbu pľuzgierov - horčičný plyn. Pri požití pôsobí na pokožku, oči, dýchacie a tráviace orgány.

3) Všeobecne toxické látky - kyselina kyanovodíková a chlórkyán. Pri otrave sa dostavuje silná dýchavičnosť, pocit strachu, kŕče, ochrnutie.

4) Dusiace činidlo - fosgén. Ovplyvňuje pľúca, spôsobuje opuch a dusenie.

5) OM psychochemického pôsobenia - BZ (Bizet). Pôsobí cez dýchací systém. Zhoršuje koordináciu pohybov, spôsobuje halucinácie a duševné poruchy.

6) dráždivé látky - chlóracetofenón, adamsit, CS (Ci-S) a CR (Ci-Er). Tieto chemické látky spôsobujú podráždenie dýchacích a zrakových orgánov.

Nervové činidlá, pľuzgiere, všeobecne jedovaté a dusivé činidlá sú smrteľné činidlá. Prostriedky psychochemického a dráždivého účinku - dočasne zneschopňujú ľudí.

Na základe rýchlosti nástupu poškodzujúceho účinku sa rozlišujú rýchlo pôsobiace (sarín, soman, kyselina kyanovodíková, CS, SR) a pomaly pôsobiace (V-X, horčičný plyn, fosgén, Bi-zet).

Podľa trvania sa OB delia na perzistentné a nestabilné. Pretrvávajúce si zachovávajú svoj škodlivý účinok niekoľko hodín alebo dní. Nestabilný - niekoľko desiatok minút.

Toxodóza je množstvo látky potrebné na dosiahnutie určitého účinku poškodenia: T=c*t (g*min)/m3, kde: c je koncentrácia látky vo vzduchu, g/m3; t je čas, ktorý človek strávi v kontaminovanom vzduchu, min.

Pri použití chemickej munície vzniká primárny oblak chemických látok. Pod vplyvom pohybujúcich sa vzdušných hmôt sa OM šíri v určitom priestore a vytvára zónu chemického znečistenia.

Zóna chemickej kontaminácie sa vzťahuje na oblasť, ktorá bola priamo vystavená chemickým zbraniam, a územie, nad ktorým sa rozšíril oblak kontaminovaný chemickými látkami so škodlivými koncentráciami.

V zóne chemickej kontaminácie sa môžu vyskytnúť ohniská chemického poškodenia.

Miesto chemického poškodenia- ide o územie, na ktorom v dôsledku účinkov chemických zbraní došlo k hromadným obetiam ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín.

Ochrana pred toxickými látkami sa dosahuje používaním individuálnych prostriedkov na ochranu dýchacích ciest a pokožky, ako aj kolektívnymi prostriedkami.

Medzi špeciálne skupiny chemických zbraní patrí binárna chemická munícia, čo sú dve nádoby s rôznymi plynmi – nie sú jedovaté vo svojej čistej forme, ale keď sa pri výbuchu vytlačia, získa sa toxická zmes.

Elektromagnetický impulz(EMP) je prirodzený jav spôsobený prudkým zrýchlením častíc (hlavne elektrónov), čo vedie k vzniku intenzívneho výbuchu elektromagnetickej energie. Medzi každodenné príklady EMR patria blesky, zapaľovacie systémy spaľovacích motorov a slnečné erupcie. Hoci elektromagnetické impulzy môžu poškodiť elektronické zariadenia, túto technológiu možno použiť na zabezpečenie cieleného a bezpečného vypnutia. elektronické zariadenia alebo na zaistenie bezpečnosti osobných a dôverných údajov.

Kroky

Vytvorenie elementárneho elektromagnetického žiariča

Zhromaždite potrebné materiály. Na vytvorenie jednoduchého elektromagnetického žiariča budete potrebovať jednorazový fotoaparát, medený drôt, gumené rukavice, spájku, spájkovačku a železnú tyč. Všetky tieto položky je možné zakúpiť v miestnom železiarstve.

• Čím hrubší drôt použijete na experiment, tým silnejší bude konečný žiarič.
• Ak nemôžete nájsť železnú tyč, môžete ju nahradiť tyčou vyrobenou z nekovového materiálu. Upozorňujeme však, že takáto výmena negatívne ovplyvní výkon produkovaného impulzu.
• Pri práci s elektrickými časťami, ktoré môžu držať náboj, alebo pri prechode elektrického prúdu cez predmet dôrazne odporúčame nosiť gumené rukavice, aby ste predišli možnému úrazu elektrickým prúdom.

1. Zostavte elektromagnetickú cievku. Elektromagnetická cievka je zariadenie, ktoré pozostáva z dvoch samostatných, no zároveň prepojených častí: vodiča a jadra. V tomto prípade bude jadro železná tyč a vodič bude medený drôt.

   Prispájkujte konce elektromagnetickej cievky ku kondenzátoru. Kondenzátor má spravidla tvar valca s dvoma kontaktmi a možno ho nájsť na akejkoľvek doske plošných spojov. V jednorazovom fotoaparáte je takýto kondenzátor zodpovedný za blesk. Pred odspájkovaním kondenzátora nezabudnite vybrať batériu z fotoaparátu, inak môžete dostať elektrický šok.

   Nájdite bezpečné miesto na otestovanie svojho elektromagnetického žiariča. V závislosti od použitých materiálov bude účinný dosah vášho EMP približne jeden meter v akomkoľvek smere. Nech je to akokoľvek, akákoľvek elektronika zachytená EMP bude zničená.

   • Nezabudnite, že EMR ovplyvňuje všetky zariadenia v postihnutom okruhu, od zariadení na podporu života, ako sú kardiostimulátory, až po mobilné telefóny. Akékoľvek poškodenie spôsobené týmto zariadením prostredníctvom EMP môže mať za následok právne následky.
   • Uzemnená plocha, ako je peň alebo plastový stôl, je ideálnym povrchom na testovanie elektromagnetického žiariča.

2. Nájdite vhodný testovací objekt. Keďže elektromagnetické polia ovplyvňujú iba elektroniku, zvážte nákup lacného zariadenia v miestnom obchode s elektronikou. Experiment možno považovať za úspešný, ak po aktivácii EMP elektronické zariadenie prestane fungovať.

   • Mnoho obchodov s kancelárskymi potrebami predáva pomerne lacné elektronické kalkulačky, pomocou ktorých môžete skontrolovať účinnosť vytvoreného žiariča.

3. Vložte batériu späť do fotoaparátu. Ak chcete obnoviť nabíjanie, musíte cez kondenzátor preniesť elektrinu, ktorá následne dodá vašej elektromagnetickej cievke prúd a vytvorí elektromagnetický impulz. Umiestnite testovaný objekt čo najbližšie k EM žiariču.

   Nechajte kondenzátor nabiť. Nechajte batériu znova nabiť kondenzátor tak, že ho odpojíte od elektromagnetickej cievky, potom pomocou gumených rukavíc alebo plastových klieští ich znova pripojte. Ak pracujete holými rukami, riskujete zásah elektrickým prúdom.

   Zapnite kondenzátor. Aktivácia blesku na fotoaparáte uvoľní elektrinu uloženú v kondenzátore, ktorá pri prechode cez cievku vytvorí elektromagnetický impulz.

   Vytvorenie prenosného zariadenia EM žiarenia

   1. Zhromaždite všetko, čo potrebujete. Vytvorenie prenosného zariadenia EMR pôjde hladšie, ak budete mať všetko so sebou potrebné nástroje a komponenty. Budete potrebovať nasledujúce položky:

      Odstráňte obvodovú dosku z fotoaparátu. Vo vnútri jednorazovej kamery sa nachádza obvodová doska, ktorá je zodpovedná za jej funkčnosť. Najprv vyberte batérie a potom samotnú dosku a nezabudnite označiť polohu kondenzátora.

      • Pri práci s kamerou a kondenzátorom v gumených rukaviciach sa tak ochránite pred možným zásahom elektrickým prúdom.
      • Kondenzátory majú zvyčajne tvar valca s dvoma svorkami pripojenými k doske. Toto je jeden z najdôležitejšie detaily budúce EMR zariadenie.
      • Po vybratí batérie niekoľkokrát kliknite na fotoaparát, aby sa vyčerpal nahromadený náboj v kondenzátore. Kvôli nahromadenému náboju môžete kedykoľvek dostať elektrický šok.

   2. Omotajte medený drôt okolo železného jadra. Vezmite si dosť medený drôt aby rovnomerne prebiehajúce otáčky mohli úplne zakryť železné jadro. Tiež sa uistite, že zákruty do seba pevne zapadajú, inak to negatívne ovplyvní výkon EMP.

      • Nechajte č veľké množstvo drôty na okrajoch vinutia. Sú potrebné na pripojenie zvyšku zariadenia k cievke.

   3. Na rádiovú anténu naneste izoláciu. Anténa rádia bude slúžiť ako rukoväť, na ktorú bude pripevnený kotúč a doska kamery. Omotajte elektrickú pásku okolo základne antény na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom.

      Pripevnite dosku na hrubý kus lepenky. Kartón poslúži ako ďalšia vrstva izolácie, ktorá vás ochráni pred nepríjemným elektrickým výbojom. Vezmite dosku a pripevnite ju ku lepenke elektrickou páskou, ale tak, aby nezakrývala cesty elektricky vodivého obvodu.

      • Zaistite dosku lícom nahor, aby sa kondenzátor a jeho vodivé stopy nedostali do kontaktu s lepenkou.
      • Kartónová podložka pre PCB by mala mať dostatok miesta aj pre priehradku na batérie.

   4. Pripojte elektromagnetickú cievku na koniec rádiovej antény. Pretože elektrický prúd musí prejsť cievkou, aby sa vytvorilo EMI, je dobré pridať druhú vrstvu izolácie umiestnením malého kúska kartónu medzi cievku a anténu. Vezmite elektrickú pásku a pripevnite cievku na kus kartónu.

      Spájkujte napájací zdroj. Nájdite konektory batérie na doske a pripojte ich k príslušným kontaktom v priestore pre batérie. Potom to celé zaistite elektrickou páskou na voľnej časti kartónu.

      Pripojte cievku ku kondenzátoru. Musíte prispájkovať okraje medeného drôtu k elektródam vášho kondenzátora. Medzi kondenzátorom a elektromagnetická cievka Mali by ste tiež nainštalovať prepínač, ktorý riadi tok elektriny medzi týmito dvoma komponentmi.

Už vás omrzela hlasná hudba vašich susedov alebo si len chcete sami vyrobiť zaujímavú elektrozariadenie? Potom sa môžete pokúsiť zostaviť jednoduchý a kompaktný generátor elektromagnetických impulzov, ktorý je schopný deaktivovať elektronické zariadenia v blízkosti.

Generátor EMR je zariadenie schopné generovať krátkodobé elektromagnetické rušenie, ktoré vyžaruje smerom von z jeho epicentra, čím narúša činnosť elektronických zariadení. Niektoré výbuchy EMR sa vyskytujú prirodzene, napríklad vo forme elektrostatického výboja. Existujú aj umelé EMP záblesky, ako napríklad jadrový elektromagnetický impulz.

IN tento materiál Ukáže sa, ako zostaviť základný generátor EMP pomocou bežne dostupných položiek: spájkovačka, spájka, jednorazová kamera, tlačidlový spínač, izolovaný hrubý medený kábel, smaltovaný drôt a vysokoprúdový západkový spínač. Prezentovaný generátor nebude z hľadiska výkonu príliš výkonný, takže nemusí byť schopný deaktivovať vážne zariadenia, ale môže ovplyvniť jednoduché elektrické spotrebiče, takže tento projekt by sa mal považovať za školiaci projekt pre začiatočníkov v elektrotechnike.

Najprv si teda musíte vziať jednorazový fotoaparát, napríklad Kodak. Ďalej ho musíte otvoriť. Otvorte puzdro a nájdite veľký elektrolytický kondenzátor. Urobte to s gumenými dielektrickými rukavicami, aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom pri vybití kondenzátora. Pri plnom nabití môže ukazovať až 330 V. Napätie na ňom skontrolujte voltmetrom. Ak je stále nabitý, odstráňte ho skratovaním svoriek kondenzátora pomocou skrutkovača. Pozor, pri skrate sa objaví záblesk s charakteristickým puknutím. Po vybití kondenzátora odstráňte obvodovú dosku, na ktorej je namontovaný, a nájdite malé tlačidlo zapnutia/vypnutia. Rozpájkujte ho a na jeho miesto prispájkujte tlačidlo vypínača.

Prispájkujte dva izolované medené káble k dvom svorkám kondenzátora. Jeden koniec tohto kábla pripojte k vysokoprúdovému spínaču. Druhý koniec nechajte zatiaľ voľný.

Teraz musíte navinúť záťažovú cievku. Omotajte smaltovaný drôt 7 až 15-krát okolo okrúhleho predmetu s priemerom 5 cm. Akonáhle je cievka vytvorená, zabaľte ju lepiacou páskou, aby bola bezpečnejšia na používanie, ale ponechajte dva drôty vyčnievajúce na pripojenie ku svorkám. Na odstránenie smaltovaného povlaku z koncov drôtu použite brúsny papier alebo ostrú čepeľ. Pripojte jeden koniec ku svorke kondenzátora a druhý k vysokoprúdovému spínaču.

Teraz môžeme povedať, že najjednoduchší generátor elektromagnetických impulzov je pripravený. Ak ju chcete nabiť, jednoducho pripojte batériu k príslušným svorkám vytlačená obvodová doska s kondenzátorom. Prineste nejaké prenosné elektronické zariadenie, ktoré vám nevadí, k cievke a stlačte vypínač.

Nezabudnite, že počas generovania EMP nesmiete držať stlačené tlačidlo nabíjania, inak môžete poškodiť obvod.

TÉMA: ELEKTROMAGNETICKÝ PULZ JADROVÉHO VÝBUCHU

A OCHRANA RÁDIOELEKTRONICKÝCH ZARIADENÍ PRED ŇOU.

OBSAH

1. NESMRTENÉ ZBRANE.

11. NÁHĽADY VEDÚCICH VODIČOV USA A NATO NA VYUŽÍVANIE ELEK

TROMAGNETICKÝ IMPULZ NA VOJENSKÉ ÚČELY.

111. HISTÓRIA VYDANIA A SÚČASNÝ STAV POZNATKOV V r.

EMP OBLASTI.

1U. POUŽÍVANIE EMP SIMULÁTOROV NA NASTAVENIE EXPERIMENTOV

TOTÁLNE VEDOMOSTI.

1. NESMRTENÉ ZBRANE.

Vojensko-politické vedenie Spojených štátov amerických bez toho, aby sa vzdalo používania násilia ako jedného z hlavných nástrojov na dosiahnutie svojich cieľov, hľadá nové spôsoby vedenia bojových operácií a vytvára pre ne prostriedky, ktoré plne zohľadňujú realitu našej čas.

Začiatkom 90. rokov sa v USA začala objavovať koncepcia, podľa ktorej by ozbrojené sily krajiny mali disponovať nielen jadrovými a konvenčnými zbraňami, ale aj špeciálnymi prostriedkami, ktoré zabezpečia efektívnu účasť v lokálnych konfliktoch bez spôsobenia zbytočných strát nepriateľovi v r. pracovné sily a materiálne aktíva.

Americkí vojenskí experti zahŕňajú tieto špeciálne zbrane predovšetkým ako: prostriedky na vytváranie elektromagnetického impulzu (EMP); infrazvukové generátory; chemické zloženie a biologické prípravky schopné meniť štruktúru základných materiálov hlavných prvkov vojenského vybavenia; látky, ktoré poškodzujú mazivá a gumové výrobky a spôsobujú zahusťovanie paliva; lasery.

V súčasnosti sa hlavná práca na vývoji technológií nesmrtiacich zbraní (ONSD) vykonáva v Úrade pre pokročilý výskum ministerstva obrany, v laboratóriách Livermore a Los Alamos ministerstva energetiky, v Centre vývoja zbraní ministerstva obrany. ministerstvo armády atď. Najbližšie k adopcii Rôzne druhy lasery na oslepenie personálu, chemikálie na jeho znehybnenie, EMP generátory, ktoré negatívne ovplyvňujú činnosť elektronických zariadení.

ZBRANE ELEKTROMAGNETICKÉHO PULZU.

Generátory EMP (super EMP), ako ukazujú teoretické práce a experimenty uskutočnené v zahraničí, môžu byť efektívne použité na deaktiváciu elektronických a elektrických zariadení, na vymazanie informácií v databankách a poškodenie počítačov.

Pomocou ONSD na báze generátorov EMR je možné deaktivovať počítače, kľúčové rádiové a elektrické zariadenia, elektronické zapaľovacie systémy a iné automobilové komponenty a odpáliť alebo inaktivovať mínové polia. Účinok týchto zbraní je dosť selektívny a politicky celkom prijateľný, vyžaduje si však presné dodanie do cieľových oblastí.

11. NÁHĽADY NÁS A VEDÚCICH VEDÚCICH NATO NA VYUŽÍVANIE ELEKTRINY

MAGNETICKÝ IMPULZ PRE VOJENSKÉ ÚČELY.

Napriek tomu, že vojensko-politické vedenie USA a NATO uznalo nemožnosť víťazstva v r jadrovej vojny, rôzne aspekty letality jadrové zbrane sa naďalej široko diskutuje. Teda v jednom zo scenárov uvažovaných zahraničnými odborníkmi počiatočné obdobie V jadrovej vojne sa osobitné miesto venuje potenciálnej možnosti znefunkčnenia rádioelektronického zariadenia v dôsledku vystavenia EMP. Predpokladá sa, že k výbuchu došlo vo výške asi 400 km. iba jedna munícia s výkonom viac ako 10 Mt povedie k takému narušeniu fungovania rádioelektronických zariadení v širokom okolí, v ktorom

ich čas na zotavenie prekročí prijateľný časový rámec na prijatie opatrení reakcie.

Podľa výpočtov amerických expertov by optimálnym bodom na odpálenie jadrovej zbrane na zničenie EMP rádioelektronického zariadenia takmer na celom území USA bol bod vo vesmíre s epicentrom v oblasti geografického stredu krajiny, ktorý sa nachádza v štáte Nebraska.

Teoretické štúdie a výsledky fyzikálnych experimentov ukazujú, že EMR z jadrového výbuchu môže viesť nielen k zlyhaniu polovodičových elektronických zariadení, ale aj k zničeniu kovových vodičov káblov pozemných štruktúr. Okrem toho je možné poškodiť vybavenie satelitov umiestnených na nízkych obežných dráhach.

Na vytvorenie EMP je možné odpáliť jadrovú zbraň vonkajší priestor, čo nevedie k vzniku rázovej vlny a rádioaktívneho spadu. Preto sú v zahraničnej tlači vyjadrenia nasledujúce názory o „nejadrovej povahe“ takéhoto bojového použitia jadrových zbraní a o tom, že útok EMP nemusí nevyhnutne viesť k úplnej jadrovej vojne. Nebezpečenstvo týchto vyhlásení je zrejmé, pretože... Niektorí zahraniční experti zároveň nevylučujú možnosť hromadného ničenia pomocou EMP a pracovnej sily. V každom prípade je celkom zrejmé, že tie vyvolané vplyvom EMR v kovové prvky prúdy a napätia zariadení budú pre personál smrteľné.

111. HISTÓRIA PRODUKCIE A SÚČASNÝ STAV POZNATKOV V OBLASTI EMP.

Aby sme pochopili zložitosť problémov EMP hrozby a opatrení na ochranu pred ňou, je potrebné stručne zvážiť históriu štúdia tejto fyzikálny jav a súčasný stav poznania v tejto oblasti.

To, že jadrový výbuch bude nevyhnutne sprevádzať elektromagnetické žiarenie, bolo teoretickým fyzikom jasné už pred prvým testom jadrového zariadenia v roku 1945. Počas

Koncom 50-tych – začiatkom 60-tych rokov jadrových výbuchov v atmosfére a vo vesmíre bola však experimentálne zaznamenaná prítomnosť EMR kvantitatívne charakteristiky impulzy boli namerané nedostatočne, po prvé preto, že neexistovali žiadne prístroje schopné detekovať extrémne silné elektromagnetické žiarenie, ktoré existuje extrémne krátky čas(milióntiny sekundy), po druhé, pretože v tých rokoch sa v elektronických zariadeniach používali iba elektrické vákuové zariadenia, ktoré boli málo náchylné na účinky EMR, čo znížilo záujem o jeho štúdium.

Vytvorenie polovodičových zariadení a potom integrovaných obvodov, najmä digitálnych zariadení na nich založených, a rozsiahle zavádzanie prostriedkov do elektronických vojenských zariadení prinútili vojenských špecialistov posudzovať hrozbu EMP inak. Od roku 1970 sa problematika ochrany zbraní a vojenskej techniky z EMP začalo ministerstvo obrany USA považovať za najvyššiu prioritu.

Mechanizmus generovania EMR je nasledujúci. Pri jadrovom výbuchu vzniká gama a röntgenové žiarenie a vzniká tok neutrónov. Gama žiarenie, ktoré interaguje s molekulami atmosférických plynov, z nich vyraďuje takzvané Comptonove elektróny. Ak sa výbuch uskutoční v nadmorskej výške 20 - 40 km, potom sú tieto elektróny zachytené magnetickým poľom Zeme a otáčaním vzhľadom na siločiary tohto poľa vytvárajú prúdy, ktoré generujú EMR. V tomto prípade je pole EMR koherentne sčítané zemského povrchu, t.j. Magnetické pole Zeme hrá úlohu podobnú fázovej anténe. V dôsledku toho sa intenzita poľa prudko zvyšuje a následne aj amplitúda EMR v oblastiach južne a severne od epicentra výbuchu. Trvanie tohto procesu od okamihu výbuchu je od 1 - 3 do 100 ns.

V ďalšej fáze, ktorá trvá približne 1 μs až 1 s, vzniká EMR Comptonovými elektrónmi vyrazenými z molekúl opakovane odrazeným gama žiarením a nepružnou zrážkou týchto elektrónov s prúdom neutrónov emitovaných pri výbuchu. V tomto prípade sa intenzita EMR ukáže byť približne o tri rády nižšia ako v prvej fáze.

V záverečnej fáze, ktorá po výbuchu trvá od 1 s do niekoľkých minút, je EMR generovaný magnetohydrodynamickým efektom generovaným poruchami magnetického poľa Zeme vodivým ohnivá guľa výbuch. Intenzita EMR je v tomto štádiu veľmi nízka a dosahuje niekoľko desiatok voltov na kilometer.

Najväčšie nebezpečenstvo pre rádioelektronické zariadenia predstavuje prvý stupeň generácie EMR, pri ktorom v súlade so zákonom elektromagnetickej indukcie v dôsledku extrémne rýchleho nárastu amplitúdy impulzu (maximum sa dosiahne 3 - 5 ns po výbuchu ), indukované napätie môže dosiahnuť desiatky kilovoltov na meter na úrovni zemského povrchu a postupne sa znižuje, keď sa vzďaľuje od epicentra výbuchu.

Amplitúda napätia indukovaného EMR vo vodičoch je úmerná dĺžke vodiča umiestneného v jeho poli a závisí od jeho orientácie vzhľadom na vektor intenzity elektrického poľa.

Sila EMR poľa teda v vedenia vysokého napätia prenos energie môže dosiahnuť 50 kV / m, čo povedie k výskytu prúdov v nich so silou až 12 000 ampérov.

EMP vznikajú aj pri iných typoch jadrových výbuchov – vzdušných a pozemných. Teoreticky sa zistilo, že v týchto prípadoch jeho intenzita závisí od stupňa asymetrie priestorových parametrov výbuchu. Vzduchová explózia je preto z hľadiska generovania EMP najmenej efektívna. EMR pozemnej explózie bude mať vysokú intenzitu, ale rýchlo klesá, keď sa vzďaľuje od epicentra.

1U. POUŽÍVANIE EMP SIMULÁTOROV NA NÁBOR EXPERIMENTÁLNYCH

Keďže zber experimentálnych údajov počas podzemných jadrových skúšok je technicky veľmi zložitý a nákladný, riešenie súboru údajov sa dosahuje metódami a prostriedkami fyzikálneho modelovania.

Medzi kapitalistickými krajinami vyspelé pozície vo vývoji a

praktické využitie Spojené štáty simulujú jadrové výbuchy EMP. Takéto simulátory sú elektrické generátory so špeciálnymi žiaričmi, ktoré vytvárajú elektromagnetické pole s parametrami blízkymi tým, ktoré sú charakteristické pre skutočné EMR. Testovaný objekt a prístroje, ktoré zaznamenávajú intenzitu poľa, jeho frekvenčné spektrum a trvanie expozície, sú umiestnené v oblasti pokrytia žiaričom.

Jeden z týchto simulátorov, nasadený na leteckej základni Kirtland, je navrhnutý tak, aby simuloval podmienky, za ktorých EMR ovplyvňuje lietadlo a jeho vybavenie. Dá sa použiť na testovanie takýchto veľkých lietadla ako bombardér B-52 alebo civilné lietadlo Boeing 747.

V súčasnosti je vytvorených a v prevádzke veľké množstvo EMP simulátorov na testovanie leteckých, vesmírnych, lodných a pozemných zariadení. Neobnovujú však úplne skutočné podmienky vystavenia EMR z jadrového výbuchu v dôsledku obmedzení vyplývajúcich z charakteristík žiaričov, generátorov a zdrojov energie na frekvenčné spektrum žiarenia, jeho výkon a rýchlosť nárastu impulzov. Zároveň aj s týmito obmedzeniami je možné získať pomerne úplné a spoľahlivé údaje o výskyte porúch v polovodičových zariadeniach, poruchách ich fungovania a pod., ako aj o účinnosti rôznych ochranných zariadení. Okrem toho takéto testy umožnili kvantifikovať nebezpečenstvo rôznych spôsobov vystavenia rádioelektronických zariadení EMR.

Teória elektromagnetického poľa ukazuje, že takými cestami pre pozemné zariadenia sú predovšetkým rôzne anténne zariadenia a káblové vstupy napájacieho systému a pre letecké a vesmírne zariadenia - antény, ako aj prúdy indukované v plášti a žiarenie prenikajúce cez zasklenie kabín a poklopov z nevodivých materiálov. Prúdy indukované EMR v nadzemných a podzemných silových kábloch v dĺžke stoviek a tisícok kilometrov môžu dosiahnuť tisíce ampérov a napätie v otvorených obvodoch takýchto káblov môže dosiahnuť milióny voltov. V anténnych vstupoch, ktorých dĺžka nepresahuje desiatky metrov, môžu byť EMR-indukované prúdy niekoľko stoviek ampérov. EMR prenikajúce priamo cez prvky konštrukcií vyrobených z dielektrických materiálov (netienené steny, okná, dvere a pod.) môže indukovať prúdy v desiatkach ampérov vo vnútorných elektrických rozvodoch.

Keďže nízkoprúdové obvody a elektronické zariadenia pracujú normálne pri napätiach niekoľkých voltov a prúdoch až niekoľko desiatok miliampérov, potom pre nich absolútne spoľahlivú ochranu EMI je potrebné na zabezpečenie zníženia veľkosti prúdov a napätí v kábloch až o šesť rádov.

U. MOŽNÉ SPÔSOBY RIEŠENIA PROBLÉMU EMP OCHRANY.

Ideálnou ochranou proti EMR by bolo úplné zakrytie miestnosti, v ktorej sa rádioelektronické zariadenie nachádza, kovovou clonou.

Zároveň je zrejmé, že zabezpečiť takúto ochranu je v niektorých prípadoch prakticky nemožné, pretože pre prevádzku zariadenia je často potrebné zabezpečiť jeho elektrické prepojenie s externých zariadení. Preto sa používajú menej spoľahlivé prostriedky ochrany, ako sú vodivé sieťky alebo fóliové kryty na okná, bunkové kovové konštrukcie pre prívody vzduchu a vetracie otvory a kontaktné pružinové tesnenia umiestnené po obvode dverí a poklopov.

Za zložitejší technický problém sa považuje ochrana pred prenikaním EMR do zariadení cez rôzne káblové vstupy. Radikálnym riešením tohto problému by mohol byť prechod z elektrické siete pripojenie k optickým vláknam prakticky neovplyvnené EMR. Nahradenie polovodičových prvkov v celom rozsahu funkcií, ktoré plnia, za elektrooptické zariadenia je však možné až v ďalekej budúcnosti. Preto sú v súčasnosti filtre najrozšírenejšie ako prostriedky na ochranu káblových vstupov, vrátane vláknových filtrov, ako aj iskrisk, varistorov z oxidov kovov a vysokorýchlostných Zenerových diód.

Všetky tieto prostriedky majú výhody aj nevýhody. Kapacitno-indukčné filtre sú teda dosť účinné na ochranu proti EMI s nízkou intenzitou a vláknové filtre chránia v relatívne úzkom rozsahu ultravysokých frekvencií iskriská majú značnú zotrvačnosť a sú vhodné hlavne na ochranu pred preťažením vznikajúcim vplyvom napätí a prúdy indukované v kryte lietadla, krytu zariadenia a plášťa káblov.

Varistory z oxidov kovov sú polovodičové zariadenia, ktoré prudko zvyšujú svoju vodivosť pri vysokom napätí.

Pri používaní týchto zariadení ako prostriedkov ochrany pred EMI je však potrebné brať do úvahy ich nedostatočný výkon a zhoršenie charakteristík pri opakovanom vystavení záťaži. Tieto nevýhody chýbajú pri vysokorýchlostných Zenerových diódach, ktorých činnosť je založená na prudkej lavínovej zmene odporu z relatívne vysokej hodnoty na takmer nulu, keď napätie na nich presiahne určitú prahovú hodnotu. Navyše, na rozdiel od varistorov, charakteristiky Zenerových diód po opakovanej expozícii vysoké napätie a prepínanie režimov sa nezhoršuje.

Najracionálnejším prístupom pri navrhovaní prostriedkov ochrany proti EMI káblových vývodiek je vytvorenie takýchto konektorov v dizajne

ktoré poskytujú špeciálne opatrenia na zabezpečenie tvorby filtračných prvkov a inštalácie vstavaných Zenerových diód. Toto riešenie pomáha získať veľmi malé hodnoty kapacity a indukčnosti, čo je nevyhnutné na zabezpečenie ochrany proti impulzom, ktoré majú krátke trvanie, a teda výkonnú vysokofrekvenčnú zložku. Použitie konektorov podobného dizajnu vyrieši problém obmedzenia hmotnostných a rozmerových charakteristík ochranného zariadenia.

Zložitosť riešenia problému ochrany pred EMR a vysoká cena prostriedky a metódy vyvinuté na tieto účely sú nútené urobiť prvých pár krokov na ceste ich selektívneho použitia najmä dôležité systémy zbrane a vojenské vybavenie. Prvou cielenou prácou v tomto smere boli programy na ochranu strategických zbraní pred EMP. Rovnaká cesta bola zvolená na ochranu rozsiahlych riadiacich a komunikačných systémov. Zahraniční experti však považujú za hlavnú metódu riešenia tohto problému vytvorenie takzvaných distribuovaných komunikačných sietí (napríklad „Gwen“), ktorých prvé prvky už boli nasadené na kontinentálnych Spojených štátoch.

Aktuálny stav Problémy EMR možno hodnotiť nasledovne. Mechanizmy vzniku EMR a parametre jeho škodlivého účinku sú dostatočne teoreticky a experimentálne potvrdené. Bezpečnostné štandardy zariadení boli vyvinuté a sú známe účinnými prostriedkami ochranu. Na dosiahnutie dostatočnej dôvery v spoľahlivosť ochrany systémov a zariadení pred EMP je však potrebné vykonať testy pomocou simulátora. Pokiaľ ide o testovanie komunikačných a riadiacich systémov v plnom rozsahu, je nepravdepodobné, že by sa táto úloha v dohľadnej budúcnosti vyriešila.

Silné EMP môže vzniknúť nielen v dôsledku jadrového výbuchu.

Moderné úspechy v oblasti nejadrových EMR generátorov je možné vyrobiť ich dostatočne kompaktné na použitie s konvenčnými a vysoko presnými dodávkami.

Aktuálne v niektorých západné krajiny prebiehajú práce na generovaní impulzov elektromagnetická radiácia magnetodynamické zariadenia, ako aj vysokonapäťové výboje. Preto otázky ochrany pred účinkami EMP zostanú stredobodom pozornosti odborníkov pri akomkoľvek výsledku rokovaní o jadrovom odzbrojení.

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

Naši špecialisti vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odošlite žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.