3.1.1. Контрмеры против лазерных угроз
Мэтт БегертМетоды отклонения, ослабления или рассеивания луча разработаны для противодействия системам наведения высокоточного оружия (ВТО), в которых лазеры используются для определения дистанции и относительного расположения цели. Если лазеры предназначены для нанесения механических поражений (рис. 3.4), такие методы малополезны.
Рис. 3.4 Экспериментальный образец лазера, созданный по заказу ВМС США для изучения возможностей противоракетной обороны кораблей
Контрмеры должны включать уклонение от облучения быстрым маневром или уничтожение лазера, а также ослабление его излучения. Защитные очки (рис. 3.5) могут ослабить, излучение в определенном диапазоне длин волн, но не всегда исключают поражение глаз.
Рис. 5.5 Защитные очки, ослабляющие лазерное излучение в диапазоне длин волн 600–700 нм
Весьма полезен также приемник, предупреждающий о лазерном облучении.
3.2. Радиочастотное оружие (РЧО)
Лэрри Л. Альтджильберс, Айра В. Меррит, Хауард Сегуайн
Поражающий фактор такого оружия – радиочастотное электромагнитное излучение (РЧЭМИ), которое выводит из строя электронику или биообъекты, если плотность его мощности достаточна. До 1970-х годов, источники РЧЭМИ было принято называть «неядерными», чтобы подчеркнуть отличия характеристик генерируемого ими излучения от электромагнитного импульса ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ). Такие источники излучения в частотном диапазоне от мегагерц до сотни гигагерц, начали создаваться в Соединенных Штатах и бывшем Советском Союзе в 1960-ых годах. Затем технологию РЧО переняли многие страны, создавая оружие, способное излучать РЧЭМИ мощностью от мегаватт до гигаватт.
В вооруженных силах РЧО может быть применено:
• в противовоздушной обороне;
• для обороны кораблей от ракетных атак;
• для нарушения коммуникаций противника;
• для отражения ракетных атак в воздушном бою;
• против космических объектов;
• против радиолокационной техники;
• против системы управления войсками.
Насколько известно, пока ни один образец РЧО пока на вооружение не поступил – в основном из-за нежелания военных принять концепцию достаточности функционального поражения целей, а не их уничтожения.
Миниатюризация полупроводниковых элементов электроники и зависимость от них всех современных систем приводит к возрастанию уязвимости и повышает вероятность применения РЧО террористами против:
• объектов инфраструктуы;
• средств связи и вычислительных центров;
• аэропортов, энергосетей, центров банковских услуг;
• правительственных учреждений;
• правоохранительных органов;
• для остановки их автомобилей и моторных лодок;
• создания помех и выведения из строя связи;
• создания сбоев в работе компьютеров.
Важным обстоятельством для террористов является то, что необходимые для создания РЧО компоненты доступны и их распространение не контролируется.
Применение РЧО в террористических целях характеризуется:
• скрытностью;
• повторяющимися атаками мощными, но короткими импульсами РЧЭМИ, что делает сложным установления месторасположения их источника;
• воздействием на неэкранированные электронные приборы;
• сложностью обнаружения нанесенных РЧЭМИ повреждений;
• отсутствием, в большинстве случаев, признаков поражения людей РЧЭМИ;
• отсутствием следов и улик на объекте, подвергшемся облучению РЧЭМИ.
3.2.1. Классификация
Бенфорд и Сведжль указывают на такое преимущество РЧО, как воздействие поражающего фактора со скоростью света, что делает невозможным для цели уклонение от атаки маневром. Существенная расходимость пучка РЧЭМИ выступает при этом преимуществом, поскольку не требуется его точного наведения на цель, в то время как лазерам, с их узкими световыми пучками, такое наведение необходимо.
Образцы радиочастотного оружия могут отличаться друг от друга:
• источниками первичной энергии: в боеприпасах таким источником служит взрывчатое вещество, в источниках многократного действия – емкостные, индукционные инерционные и другие неразрушаемые накопители;
• базированием: стационарным, мобильным, на борту самолета или автомобиля;
• эффектами воздействия на цель (помехи, выведение из строя – кратковременное или на неограниченное время);
• «полосным» или «внеполосным» воздействием РЧЭМИ на цель (рис. 3.6): «полосное» реализуется по тем каналам, которые и предназначены для приема излучения данного частотного диапазона; в случае «внеполосного» воздействия, РЧЭМИ проникает также и в каналы, которые для его приема не предназначены;
• предназначением – для открытого или тайного применения, в военных или террористических целях.
РЧО можно классифицировать и по другим признакам, например:
• по механизмам генерации РЧЭМИ: при ускоренном движении электронов либо в ходе прямого преобразования энергии;
• по режимам излучения (единственный импульс, частотный режим формирования импульсов или непрерывная генерация);
• по спектру формируемого РЧЭМИ.
Рис. 3.6 Зависимость эффективности приема излучения характеризуется диаграммой направленности – длина ординаты, проведенной из центра диаграммы, пропорциональна эффективности приема. У любого устройства есть не только главный лепесток приема, но и нежелательные боковые, от которых полностью избавиться нельзя. При отклонении частоты воздействующего РЧЭМИ от рабочей, эффективность приема в пределах главного лепестка снижается, а по боковым лепесткам – растет. На рисунке – диаграмма излучения\приема, типичная для радиолокатора: а) остронаправленная, для рабочей частоты; б) для частот, на порядок отличающихся от рабочей
По спектральным характеристикам источники разделяют на два класса: излучающие РЧЭМИ в узкой полосе частот (УПИ) и сверх-широко полосные излучатели (СШИ). Для УПИ характерны высокие значения спектральной плотности мощности и энергии РЧЭМИ, в то время как энергия импульса СШИ распределена в протяженном частотном диапазоне и потому обычно на рабочей частоте цели плотность мощности невелика (рис. 3.7).
Эксперименты свидетельствуют, что поражение электронных систем при воздействии последовательности импульсов РЧЭМИ происходит при меньших значениях суммарной их энергии, чем повреждение того же уровня – при однократном воздействии. Такой режим генерации характерен для источников многократного действия, но и некоторые взрывные источники формируют короткие (длящиеся микросекунды) последовательности импульсов РЧЭМИ.
Рис. 3.7 Спектральные плотности мощности электромагнитного излучения, генерируемого источниками различных классов в радиочастотном диапазоне
Для наиболее эффективного «полосного» воздействия необходима информация об уязвимых для цели частотах и направлениях. Для применения СШИ такие данные не требуются: в протяженном диапазоне наиболее «чувствительные» для цели частоты присутствуют наверняка, но, с другой стороны, энергия импульса РЧЭМИ рассредоточена и на долю таких частот ее приходится не очень много.
РЧО требует для своего создания многих технологий. Ограничимся описанием типов РЧО, представляющих опасность в качестве потенциального оружия террористов.
3.2.2. Электромагнитные боеприпасы (ЭМБП)
В 1994 году доктор А.Б. Прищепенко представил доклад на конференции в Бордо. Им были описаны устройства, в которых осуществлялось прямое преобразование химической энергии, содержащейся во взрывчатом веществе (ВВ), в энергию РЧЭМИ. Такие источники (собственно, и положившие начало классу СШИ) теперь называют «устройствами Прищепенко» (рис. 3.8, 3.9, 3.10). Доклад привел к изменению классификации РЧО, в зависимости от применяемых источников РЧЭМИ (рис. 3.11): прямого преобразования, в которых импульс тока поступает непосредственно на антенну, или таких, в которых УПИ генерируется при ускоренном движении электронов в электровакуумных приборах.
Рис. 3.8
105-мм реактивная граната со сферическим ударно-волновым источником РЧЭМИ: 1 – рабочее тело – монокристалл; 2 – детонационная разводка; 3 – магнитопроводы; 4 – постоянные магниты
Рис. 3.9
125-мм реактивная граната, снаряженная кассетными элементами на основе виткового генератора частоты: 1 – электроды, образующие неполный виток; 2 – металлическая труба, заполненная взрывчатым веществом и установленная с эксцентриситетом относительно электродов; 3 – пьезоэлемент (источник первичного энергообеспечения); 4 – малоемкостной конденсатор
Рис. 3.10
Схема взрывомагнитного генератор частоты (ВМГЧ) и фотография 122-мм боевой части неуправляемой ракеты на его основе. Медная труба 1 заполнена ВВ 2, и расположена соосно спирали 3. Между трубой и спиралью включен заряженный высоковольтный малоемкостной конденсатор 4. Расширяемая взрывом труба замыкает контур, далее точка контакта на основании конуса движется по виткам спирали, продавливая их изоляцию и закорачивая виток за витком, усиливая при этом ток, который осциллирует, так как емкость контура существенна. Период электрических колебаний уменьшается по мере сокращения индуктивности контура, но не становится меньше сотни наносекунд, что не очень благоприятно (волны в сотни раз «длиннее» самого ВМГЧ). Но эти «несущие» волны – не основные в излучении: компрессия поля трубой, усиливая ток тем больше, чем выше его мгновенное значение, приводит к появлению «быстрых» гармоник. Антенной служат еще не закороченные трубой витки обмотки
Рис. 3.11 Развитие источников радиочастотного электромагнитного излучения
Источники, в которых используется ВВ, срабатывают однократно. Источники же невзрывного типа могут долго излучать в частотном или непрерывном режиме, но, поскольку их схемы включают множество таких элементов, как индуктивные и емкостные накопители, плотность электромагнитной энергии в которых много ниже, чем химической во в ВВ (до 10000 Дж/куб. см), невзывные источники большой мощности представляют собой громоздкие и тяжелые устройства (рис. 3.12). УПИ меньшей мощности были применены в крупных авиабомбах.