Referat-info
Меню сайту
Категорії розділу
Педагогіка [83]
Інформатика і комп`ютерні технології [73]
Всесвітня історія [1044]
Історія України [495]
Історичні постаті [211]
Основи правознавства [104]
Філософія [134]
Екологія [105]
Біологія [158]
Географія [201]
Рефераты на русском [125]
Хімія [91]
Література [182]
Економіка [226]
Психология [85]
Техніка та технології [69]
Військова справа [72]
Будівництво [88]
Block title
Block title
Завантаження
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Головна » Статті » Військова справа

Тема: Електромагнітна зброя. Реферат

Зміст
Вступ
. Електромагнітні прискорювачі мас
.1 Гармата Гауса
.2 Лазер
.3 Мікрохвильові гармати
.4 Електромагнітна бомба
. Сверхрадіочастотное зброю
. Тактика застосування ЕМО
. Захист від ЕМО
висновок
Список літератури
Вступ
Електромагнітне зброю (ЕМО) - зброя, в якому для додання початкової швидкості снаряду використовується магнітне поле, або енергія електромагнітного випромінювання використовується безпосередньо для ураження цілі.
У першому випадку магнітне поле використовується як альтернатива вибухових речовин у вогнепальній зброї. У другому - використовується можливість наведення струмів високої напруги і виведення з ладу електричного і електронного обладнання в результаті виникає перенапруження, або викликання больових ефектів або інших ефектів у людини. Зброя другого типу позиціонується як безпечне для людей і служить для виведення з ладу техніки противника або призводять до небоєздатності живої сили противника; відноситься до категорії Зброя нелетальної дії.
Крім магнітних прискорювачів мас, існує безліч інших типів зброї, що використовують для свого функціонування електромагнітну енергію. Розглянемо найбільш відомі та поширені їх типи.
1. Електромагнітні прискорювачі мас
.1 Гармата Гауса
Названа по імені вченого і математика Гаусса, в честь іменем якого названо одиниці виміру магнітного поля. 10000Гс = 1Тл) можна описати так. У циліндричної обмотці (соленоїді) при протіканні через неї електричного струму виникає магнітне поле. Це магнітне поле починає втягувати всередину соленоїда залізний снаряд, який від цього починає розганятися. Якщо в той момент, коли снаряд виявиться в середині обмотки струм в останній відключити, то втягує магнітне поле зникне і снаряд, який набрав швидкість, вільно вилетить через інший кінець обмотки. Чим сильніше магнітне поле і чим швидше воно відключається - тим сильніше вилітає снаряд.
На практиці конструкція найпростішого гаус-гана є намотану в кілька шарів на діелектричну трубку мідний дріт і конденсатор великої ємності. Всередину трубки перед самим початком обмотки встановлюється залізний снаряд (часто цвях зі спиляною капелюшком) і попередньо заряджений конденсатор за допомогою електричного ключа замикається на обмотку.
Крім гаус ганов, існує ще як мінімум 2 типу прискорювачів мас - індукційні прискорювачі мас (котушка Томпсона) і рейкові прискорювачі мас, так само відомі як Рейлі Гани (від англ. Rail gun - рейкова гармата).
В основу функціонування індукційного прискорювача мас покладений принцип електромагнітної індукції. У плоскій обмотці створюється швидко наростаючий електричний струм, який викликає в просторі навколо змінне магнітне поле. В обмотку вставлений феритовий сердечник, на вільний кінець якого надіто кільце з провідного матеріалу. Під дією змінного магнітного потоку, що пронизує кільце в ньому виникає електричний струм, який створює магнітне поле протилежної спрямованості щодо поля обмотки. Своїм полем кільце починає відштовхуватися від поля обмотки і прискорюється, злітаючи з вільного кінця ферритового стрижня. Чим коротше і сильніше імпульс струму в обмотці, тим потужніше вилітає кільце.
Інакше функціонує рейковий прискорювач мас. У ньому проводить снаряд рухається між двох рейок - електродів (звідки і отримав свою назву - рельсотрон), за якими подається струм. Джерело струму підключається до рейок у їх підстави, тому струм тече як би в догонку снаряду і магнітне поле, створюване навколо провідників зі струмом, повністю зосереджено за проводять снарядом. В даному випадку снаряд є провідником зі струмом, вміщеним до перпендикулярного магнітне поле, створене рейками. На снаряд за всіма законами фізики діє сила Лоренца, спрямована в бік протилежний від місця підключення рейок і прискорює снаряд. З виготовленням рельстрона пов'язаний ряд серйозних проблем - імпульс струму повинен бути настільки потужним і різким, щоб снаряд не встиг би випарується (адже через нього протікає величезний струм!), Але виникла б прискорює сила, розвіюєш його вперед. Тому матеріал снаряда і рейок повинен володіти якомога більше високу провідність, снаряд як можна меншою масою, а джерело струму якомога більшою потужністю і меншою індуктивність. Однак особливість рейкового прискорювача в тому, що він здатний розганяти сверхмалі маси до понад великих швидкостей. На практиці рейки виготовляють з безкисневої міді покритої сріблом, як снаряди використовують алюмінієві брусочки, в якості джерела живлення - батарею високовольтних конденсаторів, а самому снаряду перед входженням на рейки намагаються надати якомога більшу початкову швидкість, використовуючи для цього пневматичні або вогнепальні гармати.
Крім прискорювачів мас до електромагнітного зброї відносяться джерела потужного електромагнітного випромінювання, такі як лазери і магнетрони.
.2 Лазер
Він відомий всім. Складається з робочого тіла, в якому п
ри пострілі створюється інверсна населеність квантових рівнів електронами, резонатора для збільшення пробігу фотонів всередині робочого тіла і генератора, який цю саму инверсную населеність буде створювати. В принципі, инверсную населеність можна створити в будь-якій речовині і в наш час простіше сказати, з чого НЕ роблять лазери. Лазери можуть класифікуватися по робочому тілу: рубінові, СО2, аргонові, гелій-неонові, твердотільні (GaAs), спиртові, і т.д., по режиму роботи: імпульсні, безперервні, псевдонепреривние, можуть класифікуватися за кількістю використовуваних квантових рівнів: 3х рівневий , 4х рівневий, 5і рівневі. Так само лазери класифікують по частоті генерованого випромінювання - мікрохвильові, інфрачервоні, зелені, ультрафіолетові, рентгенівські, і т.д. ККД лазера зазвичай не перевищує 0,5%, проте зараз ситуація змінилася - напівпровідникові лазери (твердотільні лазери на основі GaAs) мають ККД понад 30% і в наші дні можуть мати потужність вихідного випромінювання аж до 100 (!) Вт, тобто порівнянну з потужними "класичними" рубіновими або СО2 лазерами. Крім того, існують газодинамічні лазери, найменше схожі на інші типи лазерів. Їх відмінність в тому, що вони здатні виробляти безперервний промінь величезної потужності, що дозволяє використовувати їх для військових цілей. По суті, газодинамический лазер являє собою реактивний двигун, перпендикулярно газовому потоку в якому стоїть резонатор. Розпечений газ, що виходить з сопла, знаходиться в стані инверсной населеності. Варто додати до нього резонатор - і многомеговаттний потік фотонів полетить в простір. .3 Мікрохвильові гармати Основним функціональним вузлом є магнетрон - потужне джерело мікрохвильового випромінювання. Недоліком мікрохвильових пушок є їх надмірна навіть у порівнянні з лазерами небезпека застосування - мікрохвильове випромінювання добре відбивається від перешкод і в разі стрільби в закритому приміщенні опроміненню піддасться буквально все всередині! Крім того, потужне мікрохвильове випромінювання смертельно для будь-якої електроніки, що так само треба враховувати. .4 Електромагнітна бомба Електромагнітна бомба, також звана «електронна бомба» - генератор радіохвиль високої потужності, призводять до знищення електронного устаткування командних пунктів, систем зв'язку та комп'ютерної техніки. Створювана електрична наводка по потужності впливу на електроніку виявляється порівнянної з ударом блискавки. Відноситься до класу «зброю несмертельної дії» .На принципом руйнування техніки поділяються на низькочастотні, що використовують для доставки руйнівного напруження наводку в лініях електропередач, і високочастотні, викликають наводку безпосередньо в елементах електронних пристроїв і мають високу проникаючу здатність - досить дрібних щілин для вентиляції для проникнення хвиль всередину оборудованія.Впервие ефект електромагнітної бомби був зафіксований в 50-і роки XX століття, коли проходили випробування американської водневої ой бомби. Вибух був проведений в атмосфері над Тихим океаном. Результатом було порушення електропостачання на Гаваях через вплив електромагнітного імпульсу висотного ядерного взрива.Ізученіе показало, що вибух мав непередбачені наслідки. Промені досягли Гавайських островів, розташованих в сотнях кілометрів від місця випробування, і радіопередачі були порушені до самої Австралії. Вибух бомби, крім миттєвих фізичних результатів, впливав на електромагнітні поля на величезній відстані. Однак в подальшому вибух ядерної бомби як джерело електромагнітної хвилі був визнаний неефективним через малу точність, а також безлічі побічних ефектів і неприйнятність в політичному плане.В якості одного з варіантів генератора була запропонована конструкція у формі циліндра, в якому створюється стояча хвиля; в момент активації стінки циліндра швидко стискаються спрямованим вибухом і руйнуються на торцях, в результаті чого створюються хвиля дуже малої довжини. Оскільки енергія випромінювання обернено пропорційна довжині хвилі, в результаті зменшення обсягу циліндра потужність випромінювання різко возрастает.Доставка цього пристрою може бути проведена будь-яким відомим способом - від авіації до артилерії. Застосовуються як і більш потужні боєприпаси з використанням в бойовій частині ударно-хвильових випромінювачів (УВИ), так і менш потужні з використанням п'єзоелектричних генераторів частоти (ПГЧ) 2. Сверхрадіочастотное зброю Бездротовий - зброя, вражаючі дії яких засновані на використанні електромагнітних випромінювань надвисокої (НВЧ) частоти (0,3-30 ГГц) або дуже низької частоти (менш 100 Гц). Об'єктами ураження цієї зброї є жива сила. При цьому мається на увазі здатність електромагнітних випромінювань в діапазоні надвисоких і дуже низьких частот викликати пошкодження життєво важливих органів людини (мозку, серця, судин). Воно здатне впливати на психіку, порушуючи при цьому сприйняття навколишньої дійсності, викликаючи слухові галюцинації і др.Когда вперше ця зброя була ісп
робовано, спостерігалося багато змін в поведінці організмів (в даному випадку піддослідних щурів). Наприклад, щури «шарахалися» від стін, «захищалися» від чогось. Деякі піддалися дезорієнтації, деякі загинули (розрив мозку або серцевого м'яза). У журналі «Наука і життя» описувалися подібні досліди з «електромагнітним стимулюванням мозку», результат їх був такий: у щурів порушувалася робота пам'яті і пропадали умовні рефлекси.Так ж існує теорія, згідно з якою за допомогою електромагнітного випромінювання можна впливати на психіку людини, що не руйнуючи організм, а викликаючи певні емоції або схиляти до будь-яких дій. .1 Вплив ЕМО на об'ектиПомімо необоротних відмов імпульсна електромагнітний вплив може викликати відновлювані відмови, або паралізації радіоелектронного пристрою, коли через що виникають перевантажень воно на якийсь відрізок часу втрачає чутливість. Можливі також помилкові спрацьовування чутливих елементів, що може привести, наприклад, до детонації боєголовок ракет, бомб, артилерійських снарядів і мін.По спектральним характеристикам ЕМО можна розділити на два види: низькочастотне, що створює електромагнітне імпульсне випромінювання на частотах нижче 1 МГц, і високочастотне, що забезпечує випромінювання СВЧ-діапазону. Обидва види ЕМО мають відмінності також в способах реалізації і в якійсь мірі в шляхах впливу на радіоелектронні пристрої. Так, проникнення низькочастотного електромагнітного випромінювання до елементів пристроїв обумовлено, в основному, наведеннями на дротову інфраструктуру, що включає телефонні лінії, кабелі зовнішнього живлення, подачі і знімання інформації. Шляхи ж проникнення електромагнітного випромінювання НВЧ-діапазону більш великі - вони ще включають пряме проникнення в радіоелектронну апаратуру через антенну систему, оскільки СВЧ-спектр охоплює і робочу частоту подавляемой апаратури. Має місце проникнення енергії через конструктивні отвори і стики залежить від їх розмірів і довжини хвилі електромагнітного імпульсу - найбільш сильний зв'язок виникає на резонансних частотах, коли геометричні розміри порівнянні з довжиною хвилі. На хвилях, довше резонансної, зв'язок різко зменшується, тому вплив низькочастотного ЕМО, залежне від наведень через отвори і стики в корпусі апаратури, невелика. На частотах ж вище резонансної спад зв'язку відбувається повільніше, але через безліч типів коливань в обсязі апаратури виникають гострі резонанси.Еслі потік СВЧ-випромінювання досить інтенсивний, то повітря в отворах і стиках іонізується і стає добрим провідником, екрануючим апаратуру від проникнення електромагнітної енергії . Таким чином, збільшення падаючої на об'єкт енергії може привести до парадоксального зменшення енергії, що впливає на апаратуру, і, як наслідок, до зниження ефективності ЕМО.Електромагнітное зброю володіє також біологічним впливом на тварин і людини, в основному пов'язане з їх нагріванням. При цьому страждають не тільки безпосередньо нагріваються органи, а й ті, що безпосередньо не контактують з електромагнітним випромінюванням. В організмі можливі хромосомні і генетичні зміни, активація та дезактивація вірусів, зміни імунологічних і навіть поведінкових реакцій. Небезпечним вважається підйом температури тіла на 1оС, і продовження опромінення в цьому випадку може привести до смертельного ісходу.Екстраполяція даних, отриманих на тварин, дозволяє встановити небезпечну для людини щільність потужності. При тривалому опроміненні електромагнітної енергією з частотою до 10 ГГц і щільністю потужності від 10 до 50 мВт / см2 можуть виникнути конвульсії, стан підвищеної збудливості і відбутися втрата свідомості. Помітний нагрів тканин при впливі одиночних імпульсів такої ж частоти відбувається при щільності енергії близько 100 Дж / см2. На частотах вище 10 ГГц допустимий поріг нагріву знижується, оскільки вся енергія поглинається поверхневими тканинами. Так, на частоті в десятки гігагерц і щільності енергії в імпульсі всього 20 Дж / см2 спостерігається опік кожі.Возможни і інші наслідки опромінення. Так, може тимчасово порушитися нормальна різниця потенціалів мембран клітин тканин. При впливі одиночного СВЧ-імпульсу тривалістю від 0,1 до 100 мс з щільністю енергії до 100 мДж / см2 змінюється активність нервових клітин, виникають зміни в електроенцефалограмі. Імпульси малої щільності (до 0,04 мДж / см2) викликають слухові галюцинації, а при більш високій щільності енергії може бути паралізований слух або навіть пошкоджена тканина слухових органів. 3. Тактика застосування ЕМО Електромагнітне зброя може застосовуватися як в стаціонарному, так і мобільному варіантах. При стаціонарному варіанті легше виконати масогабаритні та енергетичні вимоги до апаратури та спростити її обслуговування. Але в цьому випадку необхідно забезпечувати високу спрямованість електромагнітного випромінювання в бік цілі, щоб уникнути поразки власних радіоелектронних пристроїв, що можливо тільки завдяки застосуванню остронаправленних антенних систем. При реалізації СВЧ-випромінювання використання гостронаправлених антен не складає проблеми, чого не можна сказати щодо низькочастотного ЕМО, для якого мобільний варіант має ряд переваг. Перш за все, легше вирішується проблема захисту власних радіоелектронних засобів від впливу ЕМО, оскільки бойовий засіб можна доставити безпосередньо до місця розташування об'єкта впливу і тільки там привести його в дію. І крім того, відпадає необхідність у застосуванні спрямованих антенних систем, а в ряді випадків взагалі можна обійтися без антен, обмежившись безпосередній електромагнітної зв'язком між генератором ЕМО і електронними пристроями протівніка.Прі реалізації мобільного варіанту ЕМО необхідно передбачити збір відповідної інформації про цілі, які підлягають електромагнітного впливу , в зв'язку з чим важлива роль відводиться засобам радіотехнічної розвідки. Оскільки переважна більшість цікавлять цілей випромінюютьрадіохвилі, що володіють певними характеристиками, засоби розвідки здатні не тільки їх ідентифікувати, але і встановлювати їх місце розташування з достатньою точністю. Засобами доставки ЕМО в мобільному варіанті можуть служити літаки, вертольоти, безпілотні літальні апарати, різні ракети, кораблі, які планують бомби.Еффектівное засіб доставки ЕМО до мети являє плануюча бомба, яку можна запускати з літака (вертольота) з відстані, що перевищує дальність дії системи ППО противника, що мінімізує ризик ураження літака цією системою і ризик пошкодження власних бортових радіоелектронних засобів під час вибуху бомби. При цьому автопілот планує бомби можна запрограмувати таким чином, що профіль польоту бомби до мети і висота її підриву будуть оптимальні. При використанні бомби в якості носія ЕМО частка маси, яка припадає на боєголовку, доходить до 85%. Підрив бомби може бути здійснений за допомогою радіолокаційного висотоміра, барометричного пристрою або глобальної супутникової навігаційної системи (ГСНС). На рис. 4 представлений комплект бомб, а на рис.5 - профілі їх доставки до цілі з використанням ГСНС [1] .Доставка ЕМО до мети можлива також за допомогою спеціальних снарядів. Електромагнітний боєприпас середнього калібру (100-120 мм) при спрацьовуванні формує імпульс випромінювання тривалістю в кілька мікросекунд із середньою потужністю в десятки мегават і пікової - в сотні разів більше. Випромінювання - изотропное, здатне на відстані 6-10 м підірвати детонатор, а на відстані до 50 м - вивести з ладу систему розпізнавання свій-чужий, блокувати пуск зенітної керованої ракети з переносного зенітно-ракетного комплексу, тимчасово або остаточно вивести з ладу неконтактні протитанкові магнітні міни [11] При розміщенні ЕМО на крилатої ракети момент його спрацювання визначається датчиком навігаційної системи, на протикорабельної ракеті - радіолокаційною головкою наведення, а на ракеті повітря-возудух - непосредс венно системою детонатора. Використання ракети в якості носія електромагнітної боєголовки неминуче тягне обмеження маси ЕМО через необхідність розміщення електричних акумуляторів для приведення в дію генератора електромагнітного випромінювання. Ставлення повної маси боєголовки до маси запускається зброї становить приблизно від 15 до 30% (для американської ракети AGM / BGM-109 Томагавк - 28%). Ефективність ЕМО була підтверджена у військовій операції Буря в пустелі, де застосовувалися переважно літаки і ракети і де основою військової стратегії був вплив на електронні пристрої збору і обробки інформації, цілевказівки і елементи зв'язку з метою паралізації і дезінформації системи ППО. 4. Захист від ЕМО Найбільш ефективний захист від ЕМО - це, звичайно, запобігання його доставки шляхом фізичного знищення носіїв, як і при захисті від ядерної зброї. Однак це не завжди можна досягти, тому слід вдаватися також до заходів електромагнітного захисту самої радіоелектронної апаратури. До таких заходів, очевидно, слід перш за все віднести повну екранівку самої апаратури, а також приміщень, в яких вона розміщується. Відомо, що якщо приміщення уподібнити клітці Фарадея, що запобігає проникнення зовнішнього електромагнітного поля, то захист апаратури від ЕМО буде повністю забезпечена. Однак в реальності така екранування неможлива, оскільки апаратурі необхідні підводка електроживлення ззовні і канали зв'язку для прийому і передачі інформації. Самі канали зв'язку також повинні мати захист від проникнення по ним до апаратури електромагнітних впливів. Установка фільтрів в даному випадку не рятує, оскільки вони працюють тільки в певній смузі частот і відповідним чином налаштовуються, і фільтри, призначені для захисту від низькочастотного ЕМО, що не будуть захищати від впливу високочастотного і навпаки. Хороший захист від електромагнітних наведень по каналах зв'язку можуть забезпечити використовувані замість них волоконно-оптичні лінії, протедля ланцюгів харчування цього зробити невозможно.Проблему захисту від ЕМО ускладнює ще й те, що розвиток сучасних інформаційних систем йде по шляху їх дезінтеграції. Замість великих центрів з прийому та обробки інформації в кожній установі вважають за краще мати свої комп'ютерні мережі, що використовують телефонні лінії. Це підвищує вразливість радіоелектронної апаратури по відношенню до ЕМО, в результаті чого застосування ЕМО в військових конфліктах стає ще більш доцільним і реальним.Прі розгляді способів захисту від ЕМО слід також враховувати необхідність усунення будь-яких паразитних випромінювань захищається апаратури, оскільки вони не тільки демаскують апаратуру, але і сприяють прицільної наведення ЕМО.Существует достатньо підстав вважати, що в майбутньому всі значущі бойові операції будуть починатися з масованого застосування Е О, здатного завдати серйозної шкоди військово-промисловим потенціалом країни і полегшити проведення подальших військових операцій.Учітивая ефективність і перспективність використання ЕМО в військових операціях, а також переваги тих, хто володіє цим видом зброї, розробку ЕМО тримають в суворій таємниці під грифом вищим, ніж Цілком таємно, і всі проблеми обговорюють тільки на закритих засіданнях. Прикладом може служити секретна науково-технічна конференція, проведена в червні 1995 р в передмісті Вашингтона тільки для американців, на якій обговорювалися ефекти від впливу ЕМО не тільки на радіоелектронне обладнання, але також на тварин і людини [8]. Відсутність даних про результати використання ЕМО в Югославії пояснюється і режимом секретності, і бажанням зберегти таку ефективну зброю для більш серйозних бойових операцій.Сегодня технологією ЕМО в повній мірі володіють тільки США і Росія, проте не можна не враховувати можливості оволодіння цією технологією та іншими країнами, в тому числі країнами третього міра.Заключеніе Про електромагнітному зброю останнім часом ходить безліч чуток, міфів і легенд - від бомб, які «вимикають світло» в містах, до валізок, які нібито сп осібне вивести з ладу будь-яку складну електроніку в радіусі мало не кількох кілометрів. Хоча дуже мала частина цих чуток має хоч якесь відношення до дійсності, електромагнітне зброю дійсно існує і навіть розглядається як вельми перспективний напрям розвитку озброєнь в сучасному світі, де війни вже ведуться за допомогою складного, високотехнологічного і високоточної зброї. Зрозуміло, за допомогою електромагнітного зброї ніхто не збирається «вимикати світло» в містах (навіть в окремих районах або будинках) - така зброя покликане вирішувати зовсім інші завдання.

Категорія: Військова справа | Додав: Natar (12.11.2017)
Переглядів: 12 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Форма входу
Пошук
Block title
Block title

Copyright MyCorp © 2017