Убийца цивилизации: электромагнитная бомба

Немного истории

Несмотря на то, что возможность создания мощного потока электронов еще в начале 1920-х годов открыл американский физик Артур Комптон, на практике человечество столкнулось с этим эффектом во второй половине XX века, когда начались испытания ядерного оружия. Известно, что эффект электромагнитной бомбы был зафиксирован во время атмосферных испытаний США водородной бомбы в 1958 году. После взрыва появился мощный электромагнитный импульс, вследствие которого на Гавайских островах, расположенных в сотнях километров от эпицентра, произошли отключения электричества, в очень большом районе была осложнена радиосвязь.

Такой эффект был слишком притягательным для военных, чтобы они не обратили на него внимания. Воспроизвести подобный эффект без применения ядерного оружия, по мере роста влияния радиоэлектронных средств на ведение боя и информационную борьбу, становилось все более привлекательным. В СССР первым концепцию неядерной электромагнитной бомбы предложил академик Сахаров. Аналогичные работы велись и по другую сторону океана.

Тем не менее о действующих образцах электромагнитного оружия стало известно только в XXI веке. Стоит заранее оговориться, что все известные образцы на практике никаким супероружием не являются. Существуют технологии надежной защиты от их воздействия критически важных объектов — вплоть до использования специальных строительных материалов. Однако в определенный момент их применение против гражданской инфраструктуры может сыграть важную роль. Направленность электромагнитных вооружений против изначально не военных или слабозащищенных объектов не скрывают даже их разработчики.

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.

Характеристики корабля

• Водоизмещение: 7700/8400 тонн. Размерения: 162,8 х 19×7,7 м.
• 2 вертолёта в ангарах (Ка-27ПЛ и Ка-27РЦ)
• 2х4 ПУ (ЛЕ-190) ракет 3М-80 «Москит»
• 8х8 вертикальных ПУ (ЗС-95) ЗУР «Кинжал» (64 ракеты)
• Арт: 1х2—130 мм (АК 130) 360 выстрелов; 2 зенитных ракетно-артиллерийских комплекса (ЗРАК) «Кортик»
• 2х10 РКПТЗ «Удав», 2х4 — 533 ТА, 26 мин
• РЛС МР-760 «Фрегат» — МА, РЛС МЗ 350 «Подкат» (обнаружения низколетящих целей,) РЛС «Вайгач», БЗ — 212, ГАК «Звезда» — 2
• Комплекс связи «Кристалл».
• 4 газ. турб., 2 винта, 65000 л.с. (2 маршевых ГТУ М-9 по 10000 л.с. и 2 форсажных ГТУ М-21 по 22500 л.с.)
• 29 узлов, 2000 тонн топлива (в перегруз), 2900 миль (14 узлов), 1000 миль (18 узлов)
• Автономность — 30 суток.
• Экипаж — 296 чел. (32 офиц.)

Защита от ЭМИ оружия

Существует много эффективных средств защиты радаров и электроники от ЭМИ-оружия.

Меры применяются трех категорий:

1. блокирование входа части энергии электромагнитного импульса
2. подавление индукционных токов внутри электрических схем быстрым их размыканием
3. использование электронных устройств нечувствительных к ЭМИ

Средства сброса части или всех энергии ЭМИ на входе в устройство

Как средства защиты от ЭМИ на АФАР радары накладывают «клетки Фарадея» отсекающей ЭМИ за пределами их частот. Для внутренней электроники применяются просто железные экраны.

Кроме этого может быть использован разрядник, как средство сброса энергии сразу за антенной.

Средства размыкания цепей при возникновении сильных индукционных токов

Для размыкания цепей внутренней электроники при возникновении сильных индукционных токов от от ЭМИ используют

• стабилитроны — полупроводниковые диоды рассчитанные на работу в режиме пробоя с резким повышением сопротивления;
• варисторы обладают свойством резко уменьшать своё сопротивление с десятков и (или) тысяч Ом — до единиц Ом при увеличении приложенного к нему напряжения выше пороговой величины.

Электронные устройства, нечувствительные к ЭМИ

Часть электронных устройств неуязвимы для ЭМИ и применяются как средства борьбы с ним:

• Использование оптического кабеля с передачей сигналом лазером как можно скорее по схеме электроники от части устройств, потенциально подверженных ЭМИ.
• Использование LTCC-технологий в связи с тем, что разогревом силикатной платы с проводниками внутри до 1000С от индукционных токов или как-то иначе такое устройство невозможно повредить, так как собственно в ходе такого «совместного обжига» LTCC-панель и была получена технологически. Следует иметь в виду, что это касается защиты от экстремального нагрева только антенн и проводников, реализованных в виде «дорожек на стеклянной печатной плате», которую из себя представляет LTCC-панель. Напаянные на панель чипы должны иметь защиту корпуса из металла и разрядники, стабилитроны и варисторы на входе сигнала от антенн.

«Бомба Сахарова» для радиоэлектронной борьбы

Для борьбы с роями легких дронов и беспилотными авиационными платформами созданы боеголовки с осколочными и с готовыми поражающими элементами (ГПЭ). Осколки и ГПЭ поражают технику противника, находящуюся в пределах видимости. Но это не всегда возможно сделать, особенно если БЛА «прячется» в укрытии или за ограждающими конструкциями. Зато такими средствами, которым доступны для поражения и видимые, и укрытые технические средства противника (в том числе и боеприпасы с электронными и электрическими детонаторами), выступают средства радиоэлектронной борьбы.

Радиоэлектронная борьба (РЭБ) – это совокупность согласованных мероприятий и действий по:

• радиоэлектронному поражению радиоэлектронных объектов противника (функциональное поражение, радиоэлектронное поражение, поражение самонаводящимся на излучение оружием);
• информационному обеспечению (сбор, анализ и обобщение данных о радиоэлектронной обстановке, техническая разведка радиоэлектронных объектов противника, комплексный технический контроль состояния и защиты от технических средств разведки своих объектов);
• радиоэлектронной защите (защита от средств электромагнитного поражения, защита от непреднамеренных помех (обеспечение электромагнитной совместимости), защита войск и объектов от технических средств разведки).

С учетом состояния техники РЭБ, выпускаемой для Минобороны РФ, принято говорить об интегрированных системах РЭБ, объединяющих около 50 комплексов и средств различного назначения. («Научные принципы РЭБ», «Коммерсантъ-Наука», № 1, 2017).

Можно найти данные о технических и массогабаритных характеристиках всех видов средств РЭБ РФ и перечень компаний, их выпускающих. Но нигде не говорится об одном замечательном устройстве для радиоэлектронной борьбы – «бомбе Сахарова», преобразующей мощный постоянный ток от аккумуляторных батарей в электромагнитное излучение за счет энергии взрывчатого вещества. Пока применять это устройство в боевых условиях не позволяют вес в сотни килограммов, продолжительность подготовки к использованию, опасность применения на переднем крае из-за «дружественного огня». Кроме того, на передовую бомбу для РЭБ противника можно доставить авиацией.

РЭБ-бомба довольно эффективно преобразовывает энергию ВВ в поражающий фактор электромагнитного излучения, тем самым губительным образом воздействует на элементную базу и цепи электронных приборов и устройств. Модули РЭБ – мощные генераторы электромагнитного излучения (ЭМИ) внушительных габаритов смонтированы на различных носителях (наземных, водных, воздушных) – в ВС РФ имеются. Наведенная ими ЭДС замыкает электрические цепи, выжигает элементную базу, выводит из строя зарядные устройства, батареи, аккумуляторы и дисплеи любых гаджетов (дисплеи уж точно не защитить никакими клетками Фарадея), что делает противника глухим и слепым. Но удобным такое оружие не назовешь, поскольку есть весьма существенный недостаток: их нельзя применить на переднем крае без риска моментальной потери средств РЭБ. Да и вдали от передка, перед тем как применить генераторы ЭМИ, нужно крепко подумать: из-за активного излучения, по лучу которого наверняка прилетят в ответ боеприпасы с ГСН.

В искусстве

Электроника на вооружении российской армии

Чтобы понять, какое место занимает тема радиоэлектронной борьбы в военно-технической стратегии российского военного ведомства, достаточно посмотреть Госпрограмму вооружений до 2020 года. Из 21 трлн рублей общего бюджета ГПВ 3,2 трлн (около 15%) планируется направить на разработку и производство систем нападения и защиты, использующих источники электромагнитного излучения. Для сравнения, в бюджете Пентагона, по оценке экспертов, эта доля значительно меньше – до 10%. В общем заметно прибавилась заинтересованность государства в оружии на новых физических принципах. Программы по нему сейчас носят приоритетный характер. А теперь давайте посмотрим на те изделия, которые дошли до серии и поступили на вооружение за последние несколько лет.

Мобильные комплексы радиоэлектронной борьбы «Красуха-4» подавляют спутники-шпионы, наземные радары и авиационные системы АВАКС, полностью закрывает от радиолокационного обнаружения на 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.

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 60 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 несколько 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. 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 том числе непосредственно в зоне контакта с противником.

Концерн «Созвездие» производит серию малогабаритных (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 автоприцепов. Они используются для отработки средств защиты радиотехнических и цифровых систем военного, специального и гражданского назначения от поражения ЭМИ.

США: «тушите свет»

В 2012 году американская компания Boeing заявила об успешном испытании CHAMP (Advanced Micile High-Power Microwave Advanced Missile Project). В официальном сообщении на сайте Boeing боеприпас не без иронии называли «тушите свет»: «CHAMP несет небольшой генератор, который испускает микроволны для выжигания электроники с высокой точностью».

Это боеприпас локального действия — он способен, к примеру, отключить всю электронику в отдельном здании, причем может наносить удар многократно по ходу полета крылатой ракеты или беспилотника, на борту которых он установлен. Согласно официальному сообщению, в ходе испытаний 2012 года в штате Юта один CHAMP в ходе одного полета последовательно вывел из строя семь целей.

Представитель Boeing тогда заявил, что «в ближайшем будущем эта технология может быть использована для того, чтобы сделать электронные и информационные системы противника бесполезными еще до прибытия наших войск или самолетов». На практике, конечно, даже при массовом применении крылатых ракет, оснащенных CHAMP, будет крайне сложно прорвать ПВО защищаемых объектов серьезного противника вроде Китая или России. А вот разрушить инфраструктуру, остановить заводы, выключить связь, нарушить работу энергетических объектов — это куда более реалистичная задача.

Boeing CHAMP

Кроме Boeing в проекте участвовали такие гиганты американской оборонной промышленности, как Raytheon, которая, собственно, и разработала «электронную пушку», и Lockheed Martin, подготовившая для нее ракету AGM-158 JASSM с увеличенным радиусом действия. В итоге CHAMP могут использоваться с борта истребителей F-15, F-16 и F-35 и бомбардировщиков B-1 и B-52.

Испытания устройства продолжались до 2015 года, когда командир исследовательской лаборатории ВВС генерал-майор Том Масиелло публично заявил, что CHAMP «уже находится на вооружении нашей тактической авиации».

И вот через два года американцы, похоже, решили создать аналогичные возможности по выведению из строя электроники для сухопутных сил. В феврале этого года Министерство обороны США запросило создание электромагнитного артиллерийского снаряда.

Эти специальные снаряды будут генерировать всплеск электромагнитных волн или применять «некоторые другие некинетические технологии» для разрушения компьютеров, радиосвязи, точек доступа в интернет и других средств связи, которые используют современные общества. При этом снаряды не должны приносить никаких физических повреждений.

В документе четко указывается, что применять снаряды будут не против военных, а против гражданских объектов: «Широкое использование беспроводной радиочастотной сети для критически важных инфраструктурных и коммуникационных систем обеспечивает альтернативный вектор атаки для нейтрализации базовой промышленной, гражданской и коммуникационной инфраструктуры противника, не разрушая аппаратное обеспечение, связанное с этими системами».

Иными словами, новый электромагнитный боеприпас должен позволить американским военным на месте оперативно иметь возможность подорвать экономические возможности противника и лишить население доступа к альтернативным источникам информации.

Новый боеприпас должен иметь распространенный калибр 155 мм и нести несколько суббоеприпасов.