Elektromágneses fegyverek mikrohullámú sütő
Elektromágneses fegyverek mikrohullámú sütő
A cikk második része a mikrohullámú elektromágneses fegyverekkel olyan célpontok elleni támadások technikai és taktikai vonatkozásait mutatja be, amelyek összetett elektronikus eszközökkel felszerelt harcrendszerek, például harcjárművek. Az Egyesült Államok, Oroszország, Németország és más országok fegyveres erőinél szolgálatot teljesítő, vagy az ipar által felajánlott fegyvereken alapuló különféle típusú csapásokat tárgyalják. Ezeket a legkorszerűbb és technológiailag fejlett fegyvertípusokat egyre gyakrabban használják a világ hadseregeiben, teljes körű és aszimmetrikus konfliktusokban való alkalmazásukat elvárva. Lengyelországban is folynak a munkálatok mikrohullámú elektromágneses fegyverek kifejlesztésén.
A Wojsko i Technica 11/2020-ban megjelent cikk első része bemutatja az elektromágneses fegyverek működési elveit, osztályozza típusaikat, valamint megvizsgálja a szinte minden modern katonai felszerelésbe beépített elektronikai alkatrészekre és rendszerekre gyakorolt pusztító hatásuk konkrét mechanizmusait. . felszerelés. Leírják a HF-OPV segítségével ezekre a tárgyakra kifejtett fő hatásmechanizmusokat és megadják elektromos paramétereiket. Bemutatjuk ezen új, de már fejlett megoldások fejlesztési helyzetét a NATO-tagországokban és Lengyelországban.
A 230 V-os váltakozó áramú áramkörök elektromágneses zavarokkal és ipari interferencia elleni védelmére használt szűrőméretek összehasonlítása.
Veszélyes módszerek és védelem az RF-ROSS ellen
A kiválasztott célpontok elleni előzetes felismerés nélküli elektromágneses támadás, beleértve azok helyét, kialakítását és használatát, összetett folyamat. Gondosan elemzik és előre megtervezik, bár egyszerűnek tűnik a végrehajtása. A besugárzási hullámok, amelyek kábeleken, érzékelőkön, lyukakon és a testben lévő réseken keresztül érik a célpontot, elektromos rezonanciákat okoznak a belső részeinek áramköreiben, olyan frekvenciákon, amelyek akár jelentősen eltérhetnek a sugárzási hullám főfrekvenciájától. Így ezekben az áramkörökben áramok és feszültségek keletkeznek, amelyek tönkreteszik az elektronikus rendszereket. Az RF-DEW sebezhetőség szempontjából minden célpontnak különböző elektromos tulajdonságai vannak. A HPM típusú keskeny sávú ütések az "elülső ajtó" becsapódásánál az elektronikus eszközök működési tartományában nagyon nagy hatásfokkal rendelkeznek, ezért hatékonyan kibocsáthatók a céltól nagy távolságból, különösen akkor, ha az nincs megfelelően árnyékolva. Ugyanez a típusú interakció, de a működési tartományon kívül, szintén hatékony, de több energiát igényel a forrástól vagy a célpontra való behatást közelről. Az UWB típusú expozíciók szélessávú jellegükből adódóan hatékonyan „elölről” és „hátulról” hatnak egymásra, de kisebb távolságra, mint a MIA fent említett hatásai. Nincs olyan univerzális RF-DEW fegyver, amely hatékonyan eltalálná a különféle típusú nyitott tárgyakat.
Az NVG-k hatása elleni védekezés legegyszerűbb módja, ha ellenőrzött hozzáférési zónákat hoz létre a fontos objektumok és rendszerek körül. Ennek a védelmi zónának a szélessége 1000 és 2000 m között kell legyen, és általában növeli a földi vagy jármű alapú RDF támadások elleni védelem hatékonyságát. Az ellenőrzött hozzáférési zónák nem védenek a légi támadások ellen. Ellentétben az ipari berendezésekben alkalmazott EMI-védelemmel, ahol csak egy vagy néhány komponenst használnak az áramkörök védelmére, a katonai alkalmazásokban az RF SPD-k elleni védelemnek átfogónak kell lennie, minden áramkörre kiterjednie kell, mivel a hullámok többutas behatolása a célpontba. Minden elektronikai egységben és berendezésben speciális elektronikus biztonsági intézkedéseket és megfelelő megoldásokat kell beépíteni ezeknek az eszközöknek a mechanikai kialakítására, és kifogástalanul kell működniük, még akkor is, ha leállítják őket. A katonai járművekben csak az RF-DEW elleni védelem nem nyújt ellenállást más hatásokkal szemben, mint például: villámlás, szikra vagy túlfeszültség. A kiépítendő haditechnikai védelmi rendszereknek tehát átfogónak kell lenniük, hatásuk mértékét tekintve valamennyi fenti veszélyt le kell fedniük, ami sajnos növeli a komplexitást, a súlyt, a méretet és az árat. Nincs univerzális védelem minden típusú expozíció ellen. Ezért az RF-DEW-vel szembeni ellenállást a készüléken végzett munka kezdetétől kell feltételezni. Például a cikk első részének ábrája (WiT 11/2020) 230 VAC (50 Hz) tápfeszültségre szuperponált egyfázisú tápkábelekben indukált zajfeszültségek hullámformáit mutatja be. Az ütközési jel amplitúdója többszöröse a tápfeszültségnek, és pusztító hatással van a hozzájuk kapcsolódó áramkörökre.
A fenti képen látható szűrők azonos névleges feszültségre és áramerősségre vannak méretezve, és úgy tervezték, hogy az ilyen típusú áramkörökben működjenek, de ellensúlyozzák a különféle interferenciákat.
A HPEM védőszűrők tömege meghaladja az 5 kg-ot, és térfogatuk több dm³. Ennek oka a nagyon erős zavaró jelek, különösen a folyamatosan kölcsönhatásban lévő és széles frekvenciasávjukkal rendelkező jelek szűrésének szükségessége, illetve a bennük keletkező hő elvezetése. Az ilyen szűrők használata hagyományos katonai felszerelésekben a legtöbb esetben lehetetlen.
A katonai felszerelések és rendszerek fémárnyékolását elektromágnesesen le kell zárni, így egy Faraday-ketrec jön létre rések és lyukak nélkül, amelyeken keresztül a sugárzási hullámok áthatolhatnak, káros feszültségeket okozva az elektromos áramkörökben, valamint károsítva az állóhullámokat és a szabályozatlan rezonanciarezgéseket a rendszerekben. Az eszközöket azonban nem célszerű Faraday-ketrecben helyezni, mivel elektromosan csatlakoztatni kell őket más megfelelő külső eszközökhöz. Ezért a sugárzásnak vannak potenciális kitettségei, ami megnehezíti a hatékony védekezést.
Az ilyen csatlakozásokhoz használt eszközökben található többrétegű árnyékolt külső kábeleket olyan szűrőkkel kell védeni, amelyek csökkentik a beléjük indukált zavaró jeleket. Ugyanakkor a szűrőknek ellenállónak kell lenniük a rájuk ható jelek okozta nagyfeszültségek és a vezetékekben átvitt teljesítmények okozta sérülésekkel szemben, és meg kell felelniük az eszközök normál működése során fellépő elektromágneses interferencia kiküszöbölésére vonatkozó alapvető követelményeknek.
Az ilyen alkalmazások kábeleinek csatlakozói beépített belső túlfeszültség-csillapítókkal és szűrőkkel rendelkeznek, hogy megakadályozzák a zavaró jelek behatolását.
A jelösszeköttetésekhez nagyon előnyös speciális száloptikai kábelek alkalmazása, amelyek nem tartalmaznak belső teherhordó és mechanikailag erősítő fémelemeket, amelyek az ütközési hullámok által kiváltott jeleket vezetik és juttatják be a készülékekbe. Az optikai szálak önmagukban nem vezetnek elektromos jeleket.
Az elektromágneses sugárzást elnyelő abszorbereket az RF-DEW sugárzásnak való kitettség csökkentésére is használják. A készülékek külső felületeit és belső falait abszorberekkel vonják be, hogy elnyomják a bennük keletkező elektromágneses rezonanciákat. Az abszorberek mágnesesen elnyelő anyagokkal vannak feltöltve, és vékony lemezek formájában kaphatók ragasztáshoz, habok vagy festékek formájában a műszerfelületek festésére.
Az RF harmat hatásai elleni védekezés egyik fő módja a berendezés földelése. Ellentétben azzal, aminek látszik, ez nem egyszerű módszer, mivel különböző típusú földeléseket használnak a berendezések időjárási hatásokkal és áramütéssel szembeni védelmére, másokat pedig a szélessávú sugárzásnak, például a HF-DEW-nek való kitettségre. Minden HPM, UWB és HIRF védelmi elem műszaki paraméterei jelentősen eltérnek az ipari elemektől, valamint az általános katonai elemektől. Kiválasztásuk és alkalmazásuk szakértelmet és a korábban ismertetett (NATO-RTO munkával is tesztelt) nagy teljesítményű mikrohullámú tesztelési képességeket igényel. Az ilyen biztonsági cikkeket nagyon nehéz beszerezni, vagy akár exportkorlátozások is vonatkoznak rájuk, különösen, mint például az Egyesült Államokban az ITAR (Nemzetközi Fegyverkereskedelmi Szabályzat).
Általánosságban elmondható, hogy az épületbiztonság módszerét a katonai felszerelések gyártói és felhasználói szigorúan őrzik világszerte. Látható többek között az e tekintetben kiélezett verseny a NATO európai tagjai és az Egyesült Államok között. Másrészt az oroszországi RF-ROSA elleni védelem területén végzett munka és elért eredmények jellemzik sajátos filozófiájukat és katonai felszerelés-építési módszerüket. A rendelkezésre álló kiadványokban az oroszok egyértelműen kijelentik, hogy a nyugati elemek és védelmi eszközök műszaki paraméterei nem felelnek meg a katalógusnak, és még ugyanazon a szállítási tételen belül sem ismétlik meg a paramétereket. Azt is jelzik, hogy fejlettebb biztonsági komponensek nem állnak rendelkezésre a katonai piacon. Ez az a tapasztalat, amelyet ezeknek az alkatrészeknek a nyugati vásárlása során szereztek, és nem feltétlenül közvetlenül maguk az oroszok. Ezért Oroszországban ezen a területen specifikus megoldásokat dolgoznak ki, amelyek nem félvezető technológiákon alapulnak, hanem passzív elektronikai rendszerekbe ágyazott különféle anyagokból készült szerkezeteken, és felhasználják ezek kölcsönhatásait és e szerkezetek elektromágneses sugárzási mezőit. Ezek a megoldások széles körben hasznosítják a fizika és az elektronika területén az anyag- és hullámjelenségekkel kapcsolatos ismereteket. Ezeknek a megoldásoknak a közzétett biztonsági paraméterei nagyon jók, minőségüket soha nem kérdőjelezték meg.
