«Электромагнитное оружие»
Скачать 112.87 Kb.
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ» Реферат На тему: «Электромагнитное оружие» Выполнил: студент группы У04-02 Власов В.О. Москва 2011 Введение В реферате рассматривается классификация элетромагнитного оружия, его применение, принципы работы основных механизмов ЭМО, примеры, и новейшие тенденции его развития. Общие сведения Электромагнитное оружие (ЭМО) — оружие, в котором для придания начальной скорости снаряду используется магнитное поле, либо энергия электромагнитного излучения используется непосредственно для поражения цели. В первом случае магнитное поле используется как альтернатива взрывчатым веществам в огнестрельном оружии. Во втором — используется возможность наведения токов высокого напряжения и выведения из строя электрического и электронного оборудования в результате возникающего перенапряжения, либо вызывание болевых эффектов или иных эффектов у человека. Оружие второго типа позиционируется как безопасное для людей и служащее для вывода из строя техники противника или приводящих к небоеспособности живой силы противника; относится к категории Оружие нелетального действия. Основные технологии Ударно-волновой излучатель, УВИ — наиболее эффективный в настоящее время тип взрывного источника радиочастотного электромагнитного излучения Принцип действия: Ударное (взрывное) сжатие магнитного поля в веществе (используется монокристалл йодида цезия) Устройство и работа: Устройство одного из наиболее эффективных видов УВИ — со сферически-симметричным сжатием поля — напоминает устройство атомной бомбы имплозивного типа. УВИ этого типа состоит из магнитной системы (постоянных магнитов и магнитопровода), собранной в форме перекрещивающихся обручей с магнитными полюсами в виде усечённых конусов, направленных в центр образовавшейся сферы. Внутри магнитопроводов размещен т.н. распределитель — сфера из пластмассы, внутри которой находится сферический же заряд мощного взрывчатого вещества (ВВ) с высокой скоростью детонации. В свою очередь, внутри сферического заряда ВВ находится центральная полость, в которой установлен монокристалл йодида цезия. Главная ось монокристалла проходит по направлению магнитного поля системы. Полюсные конусы, выполненные из магнитно-мягкого материала, собирают магнитное поле в области, занимаемой этим монокристаллом. Сфера из пластмассы, называемая сферическим детонационным распределителем, имеет на наружной поверхности сложную систему канавок, заполненных ВВ с высокостабильной скоростью детонации. Канавки заканчиваются передаточными отверстиями — точками инициирования основного заряда ВВ. Таких отверстий может быть несколько десятков. Система канавок выполнена по геометрии Римана с таким расчётом, чтобы обеспечить равные пути прохождения волны детонации от первичного детонатора до каждого из отверстий. Разводку точек инициирования иногда делают на двух уровнях — внешний уровень с меньшим количеством точек инициирования помещен над основной разводкой и инициирует детонацию в точках инициирования последней, которая, в свою очередь, инициирует детонацию в основном заряде ВВ. Таким образом, при подрыве первичного детонатора импульс детонации, пройдя через передаточные отверстия, воздействует на ВВ сферического заряда. Этот импульс, в свою очередь, вызывает детонацию сферического заряда одновременно во многих точках, что формирует сходящуюся сферическую детонационную волну с давлением на ее фронте порядка десятков ГПа (сотен атм.). Далее детонационная волна воздействует на поверхность монокристалла йодида цезия, со сфокусированным в этом кристалле магнитным полем конусных полюсов магнитной системы. Под воздействием детонационной волны давление на поверхности монокристалла скачкообразно увеличивается, достигая значений порядка 100 ГПа (около 1 млн.атм.). Это формирует в монокристалле ударную волну, распространяющуюся от его поверхности к центру со скоростью приблизительно 10 км/с. На фронте этой сферически-симметричной ударной волны вещество диссоциирует, переходя сначала в атомарное, а затем и в ионизированное проводящее состояние. При этом магнитное поле внутри монокристалла испытывает очень быстрое сферически-симметричное сжатие. Примеры: SADARM, M483A1, CBU-97 US/РБК-500У РФ (ПМ) CBU-97 - кассетная бомба, оснащаемая зарядами класса Sensor Fuzed Weapon (SFW). Каждая CBU-97 содержит 10 суббоеприпасов BLU-108/B, имеющих инфракрасную головку самонаведения и предназначенных для поражения бронетехники в слабозащищенную крышу. Боеприпас после раскрытия кассеты опускается вниз на парашюте, ведя поиск цели. После ее обнаружения запускается ракетный ускоритель и происходит уничтожение танка или автомобиля прямым попаданием. Характеристики:
Также используются системы вооружения на основе ВМГЧ (Взрывомагнитный генератор частоты) и ПГЧ (пьезоэлектрический генератор частоты). Рельсотрон — импульсный электродный ускоритель масс, состоящий из двух параллельных электропроводных шин, вдоль которых движется электропроводная масса (снаряд или плазма). Принцип действия: Принцип работы основан на превращении электрической энергии в кинетическую энергию снаряда. Рельсовая пушка использует электромагнитную силу, называемую силой Ампера, чтобы разогнать электропроводный снаряд, который изначально является частью цепи. Иногда используется подвижная арматура, соединяющая рельсы. Ток I, идущий через рельсы, возбуждает магнитное поле B между ними, перпендикулярно току, проходящему через снаряд и смежный рельс. В результате происходит взаимное отталкивание рельсов и ускорение снаряда под действием силы F . С изготовлением рельсотрона связан ряд серьёзных проблем: импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел бы испариться и разлететься, но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперед. Поэтому материал снаряда и рельс должен обладать как можно более высокой проводимостью, снаряд как можно меньшей массой, а источник тока как можно большей мощностью и меньшей индуктивностью. Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые массы до сверхбольших скоростей. На практике рельсы изготавливают из бескислородной меди, покрытой серебром, в качестве снарядов используют алюминиевые брусочки или проволоку, в качестве источника питания — батарею высоковольтных электрических конденсаторов, генераторы Маркса, ударные униполярные генераторы, компульсаторы, а самому снаряду перед вхождением на рельсы стараются придать как можно большую начальную скорость, используя для этого пневматические или огнестрельные пушки. В тех рельсотронах, где снарядом является проволока, после подачи напряжения на рельсы проволока разогревается и сгорает, превращаясь в токопроводную плазму, которая далее также разгоняется. Таким образом рельсотрон может стрелять плазмой, однако вследствие её неустойчивости она быстро дезинтегрируется. При этом необходимо учитывать, что движение плазмы, точнее, движение разряда(катодные, анодные пятна), под действием силы Лоренца возможно только в воздушной или иной газовой среде не ниже определенного давления, т.к. в противном случае, например, в вакууме, плазменная перемычка рельсов движется в обратном силе Лоренца направлении - т.н. обратное движение дуги. Следует добавить, что в рельсотронных пушках можно ускорять и непроводящие снаряды. Для этого снаряд помещается между рельсами, сзади снаряда тем или иным способом между рельсами зажигается дуговой разряд, и тело начинает ускоряться вдоль рельсов. Механизм ускорения в этом случае отличается от вышеизложенного: сила Лоренца прижимает разряд к задней части тела, которая, интенсивно испаряясь, образует реактивную струю, под действием которой и происходит основное ускорение тела. Примеры: 10 декабря 2010 года, в Центре разработки надводного вооружения ВМС США в Дальгрене (штат Вирджиния), было проведено успешное испытание рельсотрона, энергия выстрела которого составила 33 мегаджоуля, подобной силы вполне достаточно, чтобы разогнать 33 двухтонных автомобиля до скорости 160 км/час. Боевой снаряд, которому придана такая огромная энергия, может быть послан на расстояние около 200 километров. Оружие будущего предназначено для установки на крупные боевые корабли ВМФ США. Согласно планам разработчиков, электромагнитная пушка будет стрелять на расстояние до 350 км со скоростью снаряда более 2,5 км/секунду. При этом двигающемуся с такой скоростью снаряду не требуется никакого заряда взрывчатых веществ. Для поражения любой цели будет вполне достаточно его кинетической энергии. При попадании не происходит взрыва, но любой, даже самый прочный объект просто разрушается. Электромагни́тная бо́мба, также называемая «электро́нная бомба» — генератор радиоволн высокой мощности, приводящих к уничтожению электронного оборудования командных пунктов, систем связи и компьютерной техники. Создаваемая электрическая наводка по мощности воздействия на электронику оказывается сравнимой с удароммолнии. Относится к классу «оружие нелетального действия». По принципу разрушения техники разделяются на низкочастотные, использующие для доставки разрушающего напряжения наводку в линиях электропередачи, и высокочастотные, вызывающие наводку непосредственно в элементах электронных устройств и обладающие высокой проникающей способностью — достаточно мелких щелей для вентиляции для проникновения волн внутрь оборудования. Пример: Виркатор. В отличие УВИ относится к неразрывным источникам излучения. При приближении к цели, двигатели ракет последние несколько секунд уже не поддерживали горизонтальный полет, а работали как источники питания генераторов мощного излучения. Оно и должно вывести из строя РЛС предполагаемого противника. Принцип действия: При движении электронов с ускорением возникает ЭМИ, поэтому достаточно, например, просто искривить траекторию электрона (любое движение отличное от прямолинейного и равномерного является движением с ускорением). Устроен виркатор очень просто: При приложении импульса высокого напряжения к эмиттеру и сетке электронной лампы, формируется облако электронов, которое движется к сетке, пролетает сквозь ее ячейки и колеблется относительно сетки вплоть до полной нейтрализации заряда, излучая радиочастотное ЭМИ. Облако электронов выполняет роль «виртуального» катода -> «Виркатор» Мощность таких генераторов может достигать уровня 10 ГВт (10.000.000.000,0 Вт) На сегодняшнее время разработаны следующие системы с виртуальными катодами:
Виркатор с индуктивным накопителем энергии. Область применения:
Технические характеристики:
Виркатор с емкостным накопителем энергии. Область применения:
Технические характеристики:
Отличительными особенностями виркаторов являются широкий диапазон генерируемых частот, перестройка частоты излучения, компактность, простота конструкции, возможность работы без внешних магнитных полей. Электрошоковое оружие бывает контактным и дистанционным. Дистанционное ШО также подразделяется на проводные системы, где поражающий электрический разряд передаётся на цель по проводам, и пулевое дистанционное ШО, в котором поражающим элементом является «электрическая пуля», представляющая собой миниатюрный электрошокер, выстреливаемый в цель при помощи огнестрельного или пневматического оружия и прикрепляющийся к цели (например, при помощи игл или специального клея), после чего электрический разряд от пули передаётся на цель. Основными видами высоковольтных импульсных устройств электрошокового оружия, которые и отвечают за эффективность действия, являются:
Технология предионизации Эта технология состоит в так называемой начальной «предионизации», то есть пробивании одежды разрядом (искрой) малого тока, но высокого напряжения, и последующем пропускании большого тока сравнительно низкого напряжения по ионизированному каналу, проложенному первичной искрой. Технология позволяет снизить мощность электровоздействия, необходимую для достижения физиологического эффекта, что, в свою очередь, позволяет снизить вероятность летального поражения. Заключение В настоящее время существует огромное количество успешного применения вышеперечисленных технологий (на примере элетромагнитного оружия). Практически все они используются в оборонной промышленности, как общегосударственной, так и личностной. Но одновременно с этим каждая такая технология имеет ряд недостатков, что дает толчок для более подробного изучения и исследования данных технологий. Список литературы:
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Биологическое оружие Кроме того, бактериологическое оружие может распространяться в виде порошков и суспензий в боеприпасах с целью вызвать массовые заболевания... |  | 7. 1 Понятие о зажигательном оружии Зажигательное оружие Зажигательное оружие – это зажигательные боеприпасы и вещества, а также средства их доставки к цели |
| Атомное оружие Одна из самых распространенных версий о вымирании человечества – угроза ядерной войны. Хотя люди думают, что ядерная война приведет... | | Реферат по физике на тему «Ядерное оружие» Ому (оружия массового уничтожения). Человечество не уделяет должного внимания этой проблеме из-за неосведомленности и неосознанности... |
| Реферат по предмету Б. Ж. Д. на тему: «Пси-оружие» Чем более цивилизованным и прогрессивным становится общество, тем изощрённее оружие, способы убийства, используемые в нём. Способы... | | Обычные средства нападения, высокоточное оружие. Вторичные факторы поражения Термины «обычные средства поражения», «обычное оружие» вошли в употребление после появления ядерного оружия. В настоящее время некоторые... |
| Блок Темы Тематическое наполнение Электромагнитное взаимодействие переноситься 1 глюоны виртуальными частицами- квантами электро- 2 промежуточные векторные | | Наименование дидактической единицы дисциплины Пр оп Электромагнитное взаимодействие переноситься 1 глюоны виртуальными частицами- квантами электро- 2 промежуточные векторные |
| Электромагнитное излучение и его действие на организм человека.” Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №602 | | Радиофизический факультет Сформировать у магистров представление о современном состоянии релятивистской высокочастотной электроники, основных методах формирования... |
| Конспект Электромагнитное поле. §52, письменно ответить на вопросы Обучающая: Повторить, обобщить систематизировать знания учащихся по теме «Волновые свойства света» посредствам решения качественных... | | Стеттиниус Э. Ленд-лиз оружие победы Оригинал: Stettinius E. R. Jr. Lend-Lease: Weapon For Victory. — New York: Macmillan Co.; 1944 |
| Права и обязанности обучающихся Обучающиеся имеют право Школе табачные изделия, спиртные напитки, токсические, наркотические вещества и оружие | | Легализация короткоствольного огнестрельного оружия в россии Первомайские требования в Санкт-Петербурге: от достойной оплаты труда до разрешения носить оружие 4 |
| Методические указания для студентов экономических специальностей... Электромагнитное взаимодействие переноситься 1 глюоны виртуальными частицами- квантами электро- 2 промежуточные векторные | | Викторина “my native place!” Оформление: казачий народный костюм, домашняя утварь, оружие, фотографии Донского края, книги А. П. Чехова, М. А. Шолохова и т д |
