|
|
Электромагнитные боеприпасы (ЭМБП) – новички, совсем недавно пришедшие в строгий и рациональный мир оружия. Их излучение не оставляет видимых следов и потому им трудно заявить о себе столь же громогласно, как их старшим братьям. ЭМБП выглядели бы нелепо в годы второй мировой войны, когда даже ламповых радиостанций в войсках было мало, а радиолокаторов и вовсе единицы. Но теперь, когда бой превратился в противоборство начиненных электроникой машин, настал их час.
Уничтожить такую цель можно, конечно, и обычным боеприпасом, но для этого он должен разорваться довольно близко от нее, а значит – либо быть управляемым (т. е. очень дорогим), либо, как правило, быть не единственным, выпущенным по этой цели. Мощность химических взрывчатых веществ ограничена законами термодинамики и вряд ли ее можно существенно повысить. Для поражения же электроники в цели (и следовательно, всей цели) достаточно пережечь токовым импульсом полупроводниковый элемент размером в десятитысячные доли миллиметра. При этом для уничтожения цели, в состав которой входит электроника, достаточно импульса радиочастотных электромагнитных излучений (РЧЭМИ), энергия которого в сотни тысяч или миллионы раз меньше, чем энергия, необходимая для уничтожения той же цели ударной волной и осколками.
Промах не страшен
Импульс РЧЭМИ вызывает разряд в окружающем воздухе. Энергия излучения нагревает образовавшуюся при этом плазму. Поэтому для практических целей мощность излучения на выходе из источника не должна быть слишком высокой. В результате источники, формирующие узкие пучки излучения, например виркаторы или магнетроны, не имеют будущего как оружие – они всегда будут проигрывать равным им по габаритам артсистемам в дальности, а тем более в эффективности поражения цели.
Совсем другое дело, когда необходимо обеспечить равновероятное поражение цели по всем направлениям от источника излучения – чтобы компенсировать промах или незнание точного месторасположения цели. Тогда преимущества РЧЭМИ перед ударной волной или осколками оказываются значительными. В таких ситуациях по определенным целям эффективность ЭМБП превышает эффективность осколочно-фугасных боеприпасов примерно на порядок.
Взрывоопасная рыба
|
|
Как и в обычных боеприпасах, в ЭМБП первичным источником энергии является взрывчатое вещество. Многие слышали, например, о взрыво-магнитных генераторах, в которых внутри медной трубки создается начальное магнитное поле, после чего трубка сжимается взрывом. Сжатие происходит за миллионные доли секунды, поэтому поле не успевает «уйти» через стенку трубки из хорошо проводящей меди. Но хотя поле и усиливается за счет сжатия, для создания мощного излучения этого еще недостаточно: для этого поле должно меняться еще быстрее. Один из путей – частотный режим сжатия поля, реализованный во взрывомагнитном генераторе частоты. На осциллограмме тока, называемой на жаргоне разработчиков зарядов «рыбой», видно, как возрастает частота сжатия, а значит – и мощность излучения, спектр которого охватывает диапазон длин волн от миллиметров до метров.
ЭМБП среднего калибра (100–120 мм) при срабатывании формирует импульс излучения, энергия которого – 20–40 Дж. Излучение генерируется в течение миллионных долей секунды, средняя мощность его – десятки мегаватт, а пиковая – в сотни раз больше. Излучение распространяется по всем направлениям от взрывающегося заряда, и плотность его мощности убывает пропорционально квадрату расстояния:
• на радиусах 6–10 м оно способно подорвать детонатор с разведенными проводничками, подвешенный на кусте;
• на радиусах до 30 м оно способно вывести из строя систему опознания «свой-чужой» и блокировать попытку пуска ЗУР из переносного зенитного ракетного комплекса;
• на радиусах до 50 м поток РЧЭМИ временно или стойко выводит из строя неконтактные противотанковые магнитные мины.
Взбесившиеся мины
Если энергия РЧЭМИ не слишком велика и не сжигает схему противотанковой магнитной мины, такая мина на 20 – 30 минут лишается способности реагировать на проезжающие мимо танки и автомашины, а также на попытки «привести ее в чувство» движениями сильного магнита вблизи взрывателя. Этого времени достаточно, чтобы над ней прошел не один танковый батальон. Однако затем мина оживает сама и становится чрезвычайно опасной, срабатывая от малейшего прикосновения даже без магнита, а иногда и вообще без видимой причины. Даже на спор участникам опытов безнаказанно не удавалось, осторожно повернув небольшой ключ на ее корпусе, обесточить схему – разъяренное устройство реагировало на такие попытки хлопком контрольного микродетонатора (конечно, азарт не заходил столь далеко, чтобы держать пари на боевом изделии, заряд которого, типа «ударное ядро», содержит несколько килограммов сплава тротила с гексогеном). Через час-другой после облучения процессы релаксации в электронике мины заканчиваются, и ее чувствительность вновь понижается до значений, близких к штатным.
Эффект по выбору
|
Пример эффекта временного ослепления автоматической РЛС наведения ракетной установки «поверхность–воздух», рассчитанной на перехват ракеты. Верхняя осциллограмма – нормальный сигнал от блока определения дальности до цели. Нижняя осциллограмма – после разрыва 30-мм ЭМБП в нескольких метрах от РЛС под углом 160 градусов по отношению к оси антенны. Система потеряла способность оценивать расстояние до летящей цели, пуск и перехват не состоялись. Длительность временного ослепления примерно в 70 000 раз превосходит время воздействия излучения (длительность формирования РЧЭМИ – 1,6 миллионных секунды, момент взрыва показан стрелкой, метки времени на осциллограмме – по одной сотой секунды) |
Преобразование энергии взрыва в электромагнитную может происходить не только при сжатии магнитного поля. Сформированная взрывом ударная волна может высвобождать энергию, заключенную также в пьезоэлектриках или ферромагнетиках. На этом принципе можно создавать миниатюрные боеприпасы малых калибров, которые, в отличие от боеприпасов на принципе сжатия поля, вряд ли выведут цель из строя, но могут эффективно использоваться как генераторы помех.
При воздействии импульса излучения от взрыва ЭМБП, в электронике цели могут проявляться различные эффекты, которые по степени тяжести делятся на:
• короткое последействие (КП), длящееся более, чем один цикл обработки информации целью, но, как правило, несущественно снижающие вероятность выполнения целью боевой задачи;
• временное ослепление (ВО) – восстанавливающийся функциональный отказ электроники, существенно снижающий вероятность выполнения боевой задачи;
• стойкий выход электроники из строя (ВС).
Эффект ВО зависит не только от параметров облучения и стойкости цели, но также от характера решаемой боевой задачи. Так, при отражении ракетной атаки танком или самолетом необходимые длительности ВО могут различаться в сотни раз из-за различной маневренности участников дуэли. Эффект ВО может быть реализован и как сумма КП, например, при стрельбе в упрежденную точку моря перед летящей противокорабельной ракетой малокалиберными ЭМБП с последующим подрывом с замедлением рикошетирующих снарядов.
Все не просто
Процесс внедрения и освоения ЭМБП войсками вовсе не обещает быть гладким. Хотя ЭМБП по своим габаритам могут быть интегрированы практически во все существующие системы оружия, польза от такого решения совсем не очевидна.
Дело в том, что каждая существующая система оружия складывалась и оптимизировалась для поражения определенного класса целей, мало отличающихся по уязвимости традиционными поражающими факторами (например, самолеты и крылатые ракеты). Как правило, различные по назначению комплексы (допустим, торпеды и противотанковое оружие) не могут заменять друг друга. Для РЧЭМИ же как поражающего фактора существует своя шкала стойкости целей, не имеющая ничего общего со стойкостью этих целей по отношению к традиционным поражающим факторам. Так, две модификации однотипной ракеты, одна – с радиолокационными, другая – с инфракрасными головками самонаведения, могут различаться по стойкости к излучению на порядок и более. К тому же импульс излучения ЭМБП не представляет опасности для солдата.
Таким образом, укомплектование ЭМБП, уже имеющихся на вооружении комплексов, хотя и обещает экономию, связано с предъявлением жестких и довольно противоречивых требований к этим боеприпасам. Тем не менее, разрешение этих противоречий возможно, если:
• оснащать ЭМБП комплексы, тактическое применение которых таково, что и минимальный эффект воздействия РЧЭМИ достаточен для решения боевой задачи;
• оснащать ЭМБП узкоспециализированные комплексы с ограниченным перечнем поражаемых целей, стойкость которых к излучению известна или может быть определена после первого же боевого применения;
• укомплектовать ЭМБП комплексы, где предполагается кассетное или залповое применение боеприпасов, поскольку воздействие на цель последовательности импульсов излучения дает сверхсуммарный эффект.
Оснащение войск ЭМБП приведет к появлению на поле боя средств, занимающих промежуточное положение по характеру боевого воздействия между средствами огневого поражения и радиоэлектронного подавления. Отличия от последних в том, что, и после прекращения воздействия излучения на цель, она временно или стойко будет небоеспособна.
ЭМБП не вытеснят из арсеналов обычные боеприпасы, но большая эффективность ЭМБП против целей, в состав которых входит электроника, позволяет существенно сократить силы и средства, необходимые для достижения целей операции.
