ОБЪЕКТ ПОРАЖЕНИЯ - ЭЛЕКТРОНИКА


Микроволновое оружие может войти в скором будущем в арсеналы ВВС


Анатолий Ганнота

Оружие, созданное на основе ранее не используемых физических принципов, привлекает особое внимание военных, поскольку сулит большие преимущества тем, кто внедрит новшества первым. Вместе с тем физика ставит весьма существенные ограничения на пути создания микроволнового оружия, действующего вблизи земной поверхности. О них, в частности, достаточно подробно написал Александр Прищепенко ("НВО" # 26 за 1998 г.). Напомним один из его выводов: на пути создания микроволновых генераторов стоит фундаментальный барьер - при повышении мощности выше определенного предела происходит электрический пробой воздуха и вся энергия расходуется на создание плазмы. "НВО"

Усложнение вооружения привело к тому, что на поле боя стало появляться все больше потенциальных объектов поражения для микроволнового оружия. Поэтому военные ведомства прилагали немало усилий для разработки различных средств защиты систем и подсистем оружия от подобного воздействия. Понятие ЭМИ обычно ассоциируется с ядерными взрывами, но на сегодняшнем уровне развития техники он может быть достигнут и неядерными источниками.

Современные РЛС излучают 0,7-1 Мвт за микросекунды. В области микроволновых технологий удалось добиться в тысячи раз большей мощности излучения за время, измеряемое наносекундами, то есть в тысячу раз более короткое.

В зависимости от изменения мощности, частоты и расстояния до цели, воздействие микроволнового оружия может быть различным - от воспрещения использования электронного оборудования до его частичного или сильного повреждения или разрушения. Оно с успехом может использоваться и в качестве чисто оборонительного средства.

Бытует предположение, что системы микроволнового оружия то же самое, что и системы радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Это далеко не так. Системы РЭБ ограничиваются радиоэлектронным подавлением. Они будут влиять на системы противника только тогда, когда те работают. Если средство РЭБ выключается, противник сразу же получает возможность вернуться к нормальному режиму работы.

Силам и средствам РЭБ требуется предварительная информация о системах противника, потому что функция подавления будет реализована лишь для конкретной частоты вражеской системы или ее модуляции. Кроме того, есть многочисленные способы противодействия радиоэлектронному подавлению. В отличие от систем РЭБ микроволновое оружие производит значительное, и часто "летальное" воздействие на объекты поражения.

Вот четыре основных отличия микроволнового оружия от системы РЭБ. Оно не полагается на точное знание системы противника. Способно оказывать губительное воздействие на электронику противника, повреждая и разрушая электронные схемы, компоненты и подсистемы. В состоянии поражать системы даже тогда, когда они выключены. И наконец, чтобы противостоять ему, противник должен будет укрепить всю систему, а не только ее отдельные компоненты или схемы.

ПОНЯТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

"Точки входа". Через них микроволновое излучение может проникать в электронные системы. Если оно проникает через антенну, обтекатель или другой открытый датчик цели, то этот путь обычно называют "парадным входом". С другой стороны, если излучение доходит до электронного сердца цели через трещины, швы, провода, металлические трубопроводы и т.п., то это называют "черным ходом".

"Микроволновый эффект". Вторгаясь в электронику, микроволновые излучения разрушают или выводят из строя отдельные компоненты, включая интегральные схемы, платы и реле. Степень поражения зависит от количества энергии, "приложенной" к цели.

"Микроволновое поражение". Электронные компоненты чрезвычайно чувствительны к микроволновым излучениям, особенно интегральные схемы и микроэлектроника. Эффективность воздействия может изменяться от "нарушения", что означает ухудшение работы или подавление, снижение возможностей или "блокирование" системы, до ее повреждения или разрушения. Результат зависит от дальности облучения, характеристик микроволнового источника (частота, мощность и продолжительность импульса и т.д.) и уязвимости объекта поражения.

"Восстановление цели". Любая цель будет повреждена микроволновой системой оружия, если она находится в пределах дальности поражения. Может потребоваться несколько недель поисков неисправностей, чтобы восстановить систему.

"Уязвимость". Микроволновое оружие не делает различия между своей и вражеской электроникой. Свои системы должны быть защищены от воздействия микроволновых частот.

"Оружие для групповых целей". Микроволновое оружие - оружие площадное, чья зона поражения определяется частотой, диаграммой направленности антенны, и дальностью до цели. Большинство антенн имеет диаграмму направленности шириной от нескольких до десятков градусов. Ясно, что точного прицеливания здесь не требуется, а целеуказание может даваться с гораздо меньшей точностью, чем лазерному оружию или для обычных боеприпасов.

Зона поражения микроволнового оружия для наземных целей будет плоской, а для воздушных и космических - трехмерным коническим объемом. Это означает, что оно может воздействовать на несколько целей одновременно. Другое преимущество микроволнового оружия состоит в том, что его антенна может состоять из множества элементов. Это позволит органично встроить ее в конструкцию самолета.

"Всепогодность". Как и лазерный луч, микроволновые излучения большой мощности перемещаются со скоростью света. Однако в отличие от лазеров, они нечувствительны к погоде, осадкам, состоянию атмосферы.

"Дальнобойность и многозарядность". Микроволновые излучения перемещаются примерно в 40 тысяч раз быстрее, чем самый быстрый снаряд - баллистическая ракета. Кроме того, при современных технологиях, дальность поражения тактического микроволнового оружия может составить десятки километров, а в будущем и больше. В то же время, оно имеет "большую обойму", то есть может "стрелять" поражающими импульсами до тех пор, пока имеется достаточно энергии.

"Обслуживание". Микроволновые системы оружия могут брать электрическую энергию от батарей, силовой установки (например, двигателей самолета) или внутреннего источника. Они не требуют "расходного материала" (пуль, снарядов, ракет и т.д.) в традиционном смысле. Затраты на их содержание и эксплуатацию меньше, чем для традиционной системы.

Микроволновое оружие "разового действия" преобразует энергию взрыва в ЭМИ. Практически, это те же авиабомбы и обслуживание их будет таким же, как и любых авиационных боеприпасов.

"Побочный эффект". Микроволновое оружие оказывает минимальное побочное действие. Оно (кроме разовых боеприпасов) будет влиять только на электронику и не нанесет ущерба инфраструктуре. Биологические и медицинские исследования, проведенные специальным отделом ВВС США по изучению возможностей человека (авиабаза Брукс, Техас) показали, что микроволновые импульсы не оказывают летального действия на людей.

АВИАЦИОННЫЕ БОЕПРИПАСЫ

Обычный высокоточный боеприпас калибра 1000 кг имеет радиус зоны сплошного поражения около 40 метров, площадью примерно 5000 кв. м. В ближайшее время следует ожидать появления авиационных боеприпасов, специализирующихся на уничтожении (подавлении) ЗРК на позиции. Вероятнее всего, это будет управляемая авиабомба, либо управляемая ракета "воздух-поверхность" с двойным поражающим действием - осколочно-фугасным и микроволновым большой мощности. В момент детонации часть энергии взрыва будет преобразовываться несложным устройством в ЭМИ. Таким образом, основной поражающий фактор такого боеприпаса - микроволновая энергия, которая сильно увеличивает радиус и зону поражения, в некоторых случаях - на порядок. Например, микроволновый боеприпас калибром в 1000 кг будет иметь минимальный радиус поражения приблизительно 200 метров, а зону поражения около 126 тысяч квадратных метров. Цели, которые не попадут в зону разлета осколков и взрывной волны, будут поражаться микроволновой энергией. За счет отбора части энергии взрыва на излучение, зона разлета осколков будет немного меньше, чем у простого боеприпаса.

Методика боевого применения такого оружия может быть следующая. Получив от средств радиотехнической разведки данные о цели (количество, тип, координаты элементов ЗРК), бортовая ЭВМ будет решать задачу оптимизации поражающего действия, вычисляя координаты точки прицеливания, боевой курс в зависимости от рельефа местности и метеоусловий, высоту детонации. Критерий - максимальный комплексный ущерб групповой цели. Бомба может быть и неуправляемой, то есть более дешевой, а ракета - обычная, "воздух -РЛС", с доработанной боевой частью. Попадать в антенну, как раньше, вовсе не обязательно.

Эффективным будет применение микроволновых боеприпасов и против укрепленных целей, которые иногда чрезвычайно трудно, если не невозможно, поразить традиционными средствами.

МИКРОВОЛНАМИ - ПО РАКЕТЕ

За последние десятилетия управляемые ракеты доставили немало неприятностей авиации. Эффективных средств обороны авиации от них пока не существует. Разработки по лазерной защите в некоторых странах ведутся, но это тупиковый вариант, так как спасает только от тепловых ракет, и то не всегда.

Большинство военных самолетов оборудованы системами обороны (дипольными отражателями и (или) ИК ловушками). Они иногда позволяют отбиться от устаревших, менее сложных ракет, но не способны активно противодействовать новым.

Микроволновая система большой мощности, встроенная в конструкцию самолета, или в контейнерном варианте, может активно воздействовать на ракету противника. Аппаратура должна включаться самолетной системой предупреждения через датчик, который даст информацию о местоположении ракеты и приблизительные данные о траектории. Система в нужный момент срабатывает и излучает энергию в сторону ракеты. Когда энергия проникает в отдельные системы и повреждает их, происходят необратимые изменения в траектории полета ракеты. Резкое изменение траектории приведет к отказу некоторых механизмов.

Применение микроволнового оружия в этой области дает ряд преимуществ. Во-первых, оно способно воздействовать в пределах объемной зоны поражения на несколько ракет одновременно. Во-вторых, микроволновый луч может быстро перенацеливаться, особенно при использовании антенны с фазированной решеткой. Это обеспечит защиту одновременно с нескольких направлений. В-третьих, микроволновое оружие по своим размерам, даже при сегодняшнем уровне технологий, может быть размещено на борту большинства самолетов.

Микроволновые системы обороны тяжелых самолетов могут быть установлены встроено, и будут при этом обладать достаточной мощностью для поражения ракет на больших дальностях. Грубые расчеты показывают, что установка микроволновой системы оружия на большом самолете лишь незначительно снизит боевую нагрузку и дальность полета. Микроволновые системы для фронтовой авиации могут использоваться в контейнерном варианте. Хотя эти контейнеры несколько утяжелят самолет, высокая вероятность выживания перевесит все минусы.

Микроволновые системы оружия могут использоваться другими видами ВС для защиты от управляемых ракет. Они могут быть установлены на морских истребителях, танках, вертолетах и наземных транспортных средствах. Более громоздкие и мощные системы могут применяться для защиты флота от противокорабельных ракет всех типов.

С успехом может использоваться это оружие с борта дистанционно пилотируемых боевых самолетов (ДПБС), управление которыми производится с самолета радиолокационного дозора и наведения или с наземных пунктов. Пока аппарат имеет топливо, он может воздействовать на цели. По оценкам экспертов, производительность микроволнового ДПБС составит приблизительно 100 тысяч импульсов за полет. Однако, чтобы гарантировать эффект, оружие должно будет многократно испускать импульсы в цель. Если предположить по 1000 импульсов по каждой цели, то ДПБС мог бы успешно воздействовать на 100 целей за полет.

ЗАРУБЕЖНЫЕ РАЗРАБОТКИ

Еще в начале 80-х, ВВС США начали финансировать программы развития технологии микроволнового излучения большой мощности, как перспективного класса систем оружия направленной энергии.

Научно-исследовательская лаборатория ВВС США по микроволновым излучениям большой мощности продолжает исследовать результаты их воздействия на электронику. Здесь ведутся разработки для ВВС образцов оружия направленной энергии следующего поколения. Ученые и инженеры Исследовательского подразделения по микроволновым излучениям большой мощности на авиабазе Киртланд (штат Нью-Мексико) за последнее время значительно продвинулись в усовершенствовании антенн, импульсных технологий и источников микроволнового излучения. Внимание сосредоточено не только на наступательных, но и на оборонительных аспектах применения микроволновых технологий. Достигнуты некоторые успехи в увеличении мощности излучения при одновременном снижении размера и веса аппаратуры. Например, один микроволновый источник излучает один гигаватт за несколько наносекунд и весит при этом около 20 кг, а источник, который излучает 20 гигаватт за то же время, весит примерно 180 кг. Напомним, что современные радиолокационные станции в большинстве своем излучают 0,7-1 мегаватт за микросекунды.

В 1998 г. научно-исследовательская лаборатория ВВС США получила задание на исследование перспективных областей применения бортового оружия направленной энергии при решении тактических задач. Первый период исследования был завершен в ноябре 1998 г. Примечательно, что в областях высокоточных боеприпасов, бортовых комплексов обороны и беспилотных боевых самолетов, микроволновое оружие было признано предпочтительнее, чем лазерное.

Кроме США, большую заинтересованность и активность в направлении развития микроволнового оружия проявляют Австралия, Великобритания и Швеция. Создание микроволновых боеприпасов на базе существующих, не такая уж глобальная задача. Австралийский авиационный инженер Карло Копп недавно опубликовал в Интернете чертежи варианта микроволновой бомбы. Есть там и некоторые рекомендации по ее боевому применению. Устройство настолько простое, что в Штатах осудили этот поступок. Там сочли, что чертежами могут воспользоваться какие-нибудь кустари-террористы. Наши умельцы за скромную плату, да в сочетании с уважительным к себе отношением, наверное, смогут сделать для своих ВВС в десять раз более дешевые и качественные системы.


Источник:

НВО, 2001-04-13