Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Електромагні́тний і́мпульс (скорочено: ЕМІ, англ. electromagnetic pulse; EMP) — в телекомунікації й фізиці поняття яке означає явище створення і поширення електромагнітного випромінювання великої напруженості та широкого спектра частот протягом дуже короткого часу.
Загальні положення
Електромагнітний імпульс виникає під час потужного вибуху (переважно атомної бомби), явищ, що викликають раптові збурення магнітного поля Землі, грозових явищ у земній атмосфері чи короткого замикання в електрообладнанні високої потужності.
Електромагнітний імпульс, який виникає під час ядерного вибуху більшість своєї енергії переносить в електромагнітних хвилях з частотою в діапазоні від 3 Гц до 30 кГц за напруженості магнітного поля, що досягає 50000 В/м.
Переважно розглядають два види електромагнітних імпульсів:
- ядерний ЕМІ (англ. Nuclear Electromagnetic Pulse, NEMP) — імпульс, що виникає під час ядерного вибуху;
- ЕМІ від розряду блискавки (англ. Lightning Electromagnetic Pulse, LEMP) — імпульс, що виникає під час електричного розряду в атмосфері.
Інші джерела, згадані вище, генерують імпульси значно меншої потужності.
Дія електромагнітного імпульсу
Електромагнітний імпульс індукує високу електричну напругу в електромережах, електричному і електронному обладнанні. Зростання напруженості спричиняє раптове зростання електричної напруги і виділення великої кількості тепла, внаслідок чого зазнають пошкоджень електронні елементи, електричні кола і навіть лінії електропередачі. Високі напруги також можуть призвести до пробою електричної ізоляції.
Зміна властивостей іоносфери Землі, викликана ЕМІ призводить до появи завад у радіозв'язку.
Утворення імпульсу
Імпульс утворюється в результаті прискорення, сповільнення або колового руху в магнітному полі заряджених часток, зазвичай електронів.
В результаті вибуху атомної бомби створюється гамма-випромінювання, яке взаємодіючи з повітрям іонізує атоми повітря і вивільнені електрони отримують прискорення у напрямі поширення ударної хвилі. Електрони, що рухаються з прискоренням стають джерелом електромагнітного випромінювання.
Плазма, що виникла в результаті вибуху й іонізуючого випромінювання штовхається силою вибуху, здійснюючи переміщення у магнітному полі Землі зміщає магнітне поле разом з ударною хвилею вибуху. Коли зміни є раптовими і великими, то таке збурення магнітного поля поширюється як електромагнітне випромінювання. Так формується електромагнітний імпульс коли земної атмосфери досягне хвиля від корональних викидів на Сонці або при входженні великого метеороїда в атмосферу.
У випадку атмосферного електричного розряду електромагнітний імпульс формується наступним чином: блискавка є не що інше, як струм великої сили (порядку десятків тисяч ампер). Як і кожен провідник із електричним струмом блискавка створює магнітне поле, його джерелом є прискорювані в електричному полі електрони що формують струм розряду. Те поле існує приблизно стільки ж часу, скільки триває розряд, тобто має імпульсний характер. Якщо у зоні дії цього поля буде перебувати будь-яка електрична схема чи мережа, наприклад, лінія електропередач, телефонна лінія, електропроводка будинку, телевізійна антена тощо, у ній буде індукуватись електрична напруга, що значно перевищує граничні значення, в результаті чого пристрої, що підключені до цих мереж можуть зазнати ушкоджень.
Таким чином, під час гроз спостерігаються випадки такого виходу з ладу телевізорів, комп'ютерів або інші електричних пристроїв, хоча блискавки безпосередньо не потрапляли в лінію. Найкращий захист від електромагнітного імпульсу, а також від прямої дії блискавки — це відключення цих пристроїв від мереж при наближенні грози.
ЕМІ ядерної зброї
Електромагнітний імпульс, що виникає під час вибуху ядерної зброї є настільки потужним, що розглядається як один з факторів ураження від цієї зброї. Електромагнітний імпульс ядерного вибуху це потужне короткочасне електромагнітне поле з довжинами хвиль від 1 до 1000 м і більше, що виникає в момент вибуху, яке наводить сильні електричні напруги і струми в провідниках різної протяжності в повітрі, землі, на техніці та інших об'єктах (металеві опори, антени, дроти ліній зв'язку та електропередач, трубопроводи тощо). При наземному і низькому повітряному вибухах вплив ураження від електромагнітного імпульсу спостерігається на відстані до декількох кілометрів від епіцентру вибуху.
Дія ураження від електромагнітного імпульсу проявляється, насамперед, стосовно до радіоелектронної та електротехнічної апаратури, транспортних засобів та інших об'єктів, що використовують електричну енергію. Струми і напруги, які виникають при цьому можуть викликати пробій ізоляції, пошкодження трансформаторів, псування напівпровідникових приладів, перегорання плавких вставок та інших елементів радіотехнічних пристроїв.
Виявлення ядерного вибуху за ЕМІ
Найбільш ефективним є виникнення ЕМІ при наземних (надводних) і повітряних ядерних вибухах. При підземному ядерному вибуху ЕМІ повністю гаситься частками твердої породи (аналогічно при підводному товщею води), а при висотних і космічних ядерних вибухах виявлення ЕМІ утрудняється відстанню між джерелом ЕМІ та точкою спостереження.
Протягом 1950-1970 років було вироблено методику ідентифікації ЕМІ за формою (амплітудою) електричного сигналу, візуалізацію якої здійснювали за допомогою електронно-променевої трубки осцилографа чи (у 1980х роках) алфавітно-цифрового друкувального пристрою. В результаті практичних експериментів було доведено, що амплітудно-частотна характеристика ЕМІ від ядерного вибуху за діапазоном збігається з АЧХ ЕМІ, утворених блискавкою. Проте форма ЕМІ від одиночного ядерного вибуху має свої, чітко виражені, характеристики, що дозволяє відфільтровувати такі сигнали від численних імпульсів, сформованих природними грозовими явищами. На цьому і ґрунтується методика виявлення ядерних вибухів за ЕМІ.
Основні проблеми
- Фільтрація «корисного» сигналу (ЕМІ саме ядерного вибуху) від «паразитних» (що виникали від природних атмосферних явищ); вирішувалася звуженням секторів спостереження і підвищенням кваліфікації персоналу;
- Проблема неоднозначності пеленга,— проблема, пов'язана із властивістю електронно-променевої трубки відображати однаково сигнали, які надійшли скажімо, з напрямків на 2 і на 8 годин (за циферблатом годинника); відома як пригнічення неоднозначності пеленга; вирішувалася апаратурно-технічними методами.
Електромагнітна зброя
Початок епохи інформаційних війн, ознаменувався появою нового виду зброї у вигляді засобів (у тому числі неядерних) генерування електромагнітного імпульсу (ЕМІ-зброї). За принципом ураження зброя ЕМІ має багато спільного з електромагнітним імпульсом ядерного вибуху і відрізняється від нього, серед іншого, меншою тривалістю. Розроблені та випробувані в ряді країн неядерні засоби генерування потужного ЕМІ здатні створювати короткочасні (тривалістю декілька наносекунд) потоки електромагнітного випромінювання, густина яких досягає граничних значень електричної міцності атмосферного повітря. При цьому чим коротшим є ЕМІ, тим вищим буде поріг допустимої потужності генератора.
Поряд з традиційними засобами радіоелектронної боротьби використання ЕМІ-зброї для нанесення електронних і комбінованих електронно-вогневих ударів з метою виведення з ладу радіоелектронних засобів на відстанях від сотень метрів до десятків кілометрів може стати однією з основних форм бойових дій в найближчому майбутньому. Крім тимчасового порушення функціонування радіоелектронних пристроїв, що допускає подальше відновлення їх працездатності, ЕМІ-зброя може здійснювати фізичне руйнування (функціональне ураження) напівпровідникових елементів пристроїв, навіть і тих, що перебувають у вимкненому стані.
Дія від випромінювання ЕМІ-зброї на електротехнічні та електроенергетичні системи озброєння та військової техніки, електронні системи керування двигунами внутрішнього згоряння приводить до виведення їх з ладу. Струми, що збуджуються електромагнітним полем в колах електро- або радіодетонаторів, встановлених на боєприпасах, можуть досягати рівнів, достатніх для їх спрацювання. Потоки високої енергії у змозі ініціювати детонацію вибухових речовин боєголовок ракет, бомб, артилерійських снарядів, а також дистанційне безконтактне підривання мін у радіусі 50-60 м від місця вибуху ЕМІ-боєприпасу середніх (100…120 мм) калібрів.
Стосовно дії ураження ЕМІ-зброї на особовий склад то спостерігається ефект тимчасового порушення адекватної сенсомоторики людини, виникнення помилкових дій в її поведінці і навіть втрата працездатності. Негативні прояви впливу потужних надкоротких НВЧ-імпульсів не обов'язково пов'язані з тепловим руйнуванням живих клітин біологічних об'єктів. Вражаючим чинником часто є висока напруженість наведеного на мембранах клітин електричного поля.
Див. також
Примітки
- Kopp Carlo The Electromagnetic Bomb — A Weapon of Electrical Mass Destruction // Air Chronicles Paper, USAF CADRE Air Chronicles, October 1996. (HTML), Mirror at globalsecurity.org (HTML), Russian Translation (HTML Pt 1, Pt 2).
- Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника. Т. 2. Радиолокационные антенне устройства — Пер. с англ. Под общей ред . К. Н. Трофимова. М.: Сов. радио, 1977. — 408 с.
- Девятков Н. Д.и др. Воздействие низкоэнергетического импульсного КВЧ и СВЧ излучения наносекундной длительности с большой пиковой мощностью на биологические структуры (злокачественные образования) // Доклады Академии наук СССР, 1994, т.336, № 6
Посилання
- Цивільна оборона та цивільний захист: підручник / М. І. Стеблюк. — 3-тє вид., стер. — К.: Знання, 2013. — 487 с. — .
- Слюсар В. Генераторы супермощных электромагнитных импульсов в информационных войнах [Архівовано 16 травня 2014 у WebCite] // Электроника: Наука, Технология, Бизнес 5/2002. — С.60-67.
- // Громадянське суспільство, 2010, № 17.
- Дем'яненко О. О. и электрофизика высоких напряжений/2011/16/20111613.pdf Методика оцінки електромагнітної стійкості радіоелектронного обладнання // Техника и электрофизика высоких напряжений, 2011, Вып. 16. — С.75-80.
- Рикетс Л. У., Бриджес Дж. Э. Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. Пер. с анг. / Под ред. Н. А. Ухина. — М.: Атомиздат, 1979. — 328 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elektromagni tnij i mpuls skorocheno EMI angl electromagnetic pulse EMP v telekomunikaciyi j fizici ponyattya yake oznachaye yavishe stvorennya i poshirennya elektromagnitnogo viprominyuvannya velikoyi napruzhenosti ta shirokogo spektra chastot protyagom duzhe korotkogo chasu Boeing E 4B iz simulyatorom elektromagnitnogo impulsuZagalni polozhennyaElektromagnitnij impuls vinikaye pid chas potuzhnogo vibuhu perevazhno atomnoyi bombi yavish sho viklikayut raptovi zburennya magnitnogo polya Zemli grozovih yavish u zemnij atmosferi chi korotkogo zamikannya v elektroobladnanni visokoyi potuzhnosti Elektromagnitnij impuls yakij vinikaye pid chas yadernogo vibuhu bilshist svoyeyi energiyi perenosit v elektromagnitnih hvilyah z chastotoyu v diapazoni vid 3 Gc do 30 kGc za napruzhenosti magnitnogo polya sho dosyagaye 50000 V m Perevazhno rozglyadayut dva vidi elektromagnitnih impulsiv yadernij EMI angl Nuclear Electromagnetic Pulse NEMP impuls sho vinikaye pid chas yadernogo vibuhu EMI vid rozryadu bliskavki angl Lightning Electromagnetic Pulse LEMP impuls sho vinikaye pid chas elektrichnogo rozryadu v atmosferi Inshi dzherela zgadani vishe generuyut impulsi znachno menshoyi potuzhnosti Diya elektromagnitnogo impulsuElektromagnitnij impuls indukuye visoku elektrichnu naprugu v elektromerezhah elektrichnomu i elektronnomu obladnanni Zrostannya napruzhenosti sprichinyaye raptove zrostannya elektrichnoyi naprugi i vidilennya velikoyi kilkosti tepla vnaslidok chogo zaznayut poshkodzhen elektronni elementi elektrichni kola i navit liniyi elektroperedachi Visoki naprugi takozh mozhut prizvesti do proboyu elektrichnoyi izolyaciyi Zmina vlastivostej ionosferi Zemli viklikana EMI prizvodit do poyavi zavad u radiozv yazku Utvorennya impulsuImpuls utvoryuyetsya v rezultati priskorennya spovilnennya abo kolovogo ruhu v magnitnomu poli zaryadzhenih chastok zazvichaj elektroniv V rezultati vibuhu atomnoyi bombi stvoryuyetsya gamma viprominyuvannya yake vzayemodiyuchi z povitryam ionizuye atomi povitrya i vivilneni elektroni otrimuyut priskorennya u napryami poshirennya udarnoyi hvili Elektroni sho ruhayutsya z priskorennyam stayut dzherelom elektromagnitnogo viprominyuvannya Plazma sho vinikla v rezultati vibuhu j ionizuyuchogo viprominyuvannya shtovhayetsya siloyu vibuhu zdijsnyuyuchi peremishennya u magnitnomu poli Zemli zmishaye magnitne pole razom z udarnoyu hvileyu vibuhu Koli zmini ye raptovimi i velikimi to take zburennya magnitnogo polya poshiryuyetsya yak elektromagnitne viprominyuvannya Tak formuyetsya elektromagnitnij impuls koli zemnoyi atmosferi dosyagne hvilya vid koronalnih vikidiv na Sonci abo pri vhodzhenni velikogo meteoroyida v atmosferu U vipadku atmosfernogo elektrichnogo rozryadu elektromagnitnij impuls formuyetsya nastupnim chinom bliskavka ye ne sho inshe yak strum velikoyi sili poryadku desyatkiv tisyach amper Yak i kozhen providnik iz elektrichnim strumom bliskavka stvoryuye magnitne pole jogo dzherelom ye priskoryuvani v elektrichnomu poli elektroni sho formuyut strum rozryadu Te pole isnuye priblizno stilki zh chasu skilki trivaye rozryad tobto maye impulsnij harakter Yaksho u zoni diyi cogo polya bude perebuvati bud yaka elektrichna shema chi merezha napriklad liniya elektroperedach telefonna liniya elektroprovodka budinku televizijna antena tosho u nij bude indukuvatis elektrichna napruga sho znachno perevishuye granichni znachennya v rezultati chogo pristroyi sho pidklyucheni do cih merezh mozhut zaznati ushkodzhen Takim chinom pid chas groz sposterigayutsya vipadki takogo vihodu z ladu televizoriv komp yuteriv abo inshi elektrichnih pristroyiv hocha bliskavki bezposeredno ne potraplyali v liniyu Najkrashij zahist vid elektromagnitnogo impulsu a takozh vid pryamoyi diyi bliskavki ce vidklyuchennya cih pristroyiv vid merezh pri nablizhenni grozi EMI yadernoyi zbroyiDokladnishe Elektromagnitnij impuls yadernogo vibuhu Elektromagnitnij impuls sho vinikaye pid chas vibuhu yadernoyi zbroyi ye nastilki potuzhnim sho rozglyadayetsya yak odin z faktoriv urazhennya vid ciyeyi zbroyi Elektromagnitnij impuls yadernogo vibuhu ce potuzhne korotkochasne elektromagnitne pole z dovzhinami hvil vid 1 do 1000 m i bilshe sho vinikaye v moment vibuhu yake navodit silni elektrichni naprugi i strumi v providnikah riznoyi protyazhnosti v povitri zemli na tehnici ta inshih ob yektah metalevi opori anteni droti linij zv yazku ta elektroperedach truboprovodi tosho Pri nazemnomu i nizkomu povitryanomu vibuhah vpliv urazhennya vid elektromagnitnogo impulsu sposterigayetsya na vidstani do dekilkoh kilometriv vid epicentru vibuhu Diya urazhennya vid elektromagnitnogo impulsu proyavlyayetsya nasampered stosovno do radioelektronnoyi ta elektrotehnichnoyi aparaturi transportnih zasobiv ta inshih ob yektiv sho vikoristovuyut elektrichnu energiyu Strumi i naprugi yaki vinikayut pri comu mozhut viklikati probij izolyaciyi poshkodzhennya transformatoriv psuvannya napivprovidnikovih priladiv peregorannya plavkih vstavok ta inshih elementiv radiotehnichnih pristroyiv Viyavlennya yadernogo vibuhu za EMI Najbilsh efektivnim ye viniknennya EMI pri nazemnih nadvodnih i povitryanih yadernih vibuhah Pri pidzemnomu yadernomu vibuhu EMI povnistyu gasitsya chastkami tverdoyi porodi analogichno pri pidvodnomu tovsheyu vodi a pri visotnih i kosmichnih yadernih vibuhah viyavlennya EMI utrudnyayetsya vidstannyu mizh dzherelom EMI ta tochkoyu sposterezhennya Protyagom 1950 1970 rokiv bulo virobleno metodiku identifikaciyi EMI za formoyu amplitudoyu elektrichnogo signalu vizualizaciyu yakoyi zdijsnyuvali za dopomogoyu elektronno promenevoyi trubki oscilografa chi u 1980h rokah alfavitno cifrovogo drukuvalnogo pristroyu V rezultati praktichnih eksperimentiv bulo dovedeno sho amplitudno chastotna harakteristika EMI vid yadernogo vibuhu za diapazonom zbigayetsya z AChH EMI utvorenih bliskavkoyu Prote forma EMI vid odinochnogo yadernogo vibuhu maye svoyi chitko virazheni harakteristiki sho dozvolyaye vidfiltrovuvati taki signali vid chislennih impulsiv sformovanih prirodnimi grozovimi yavishami Na comu i gruntuyetsya metodika viyavlennya yadernih vibuhiv za EMI Osnovni problemi Filtraciya korisnogo signalu EMI same yadernogo vibuhu vid parazitnih sho vinikali vid prirodnih atmosfernih yavish virishuvalasya zvuzhennyam sektoriv sposterezhennya i pidvishennyam kvalifikaciyi personalu Problema neodnoznachnosti pelenga problema pov yazana iz vlastivistyu elektronno promenevoyi trubki vidobrazhati odnakovo signali yaki nadijshli skazhimo z napryamkiv na 2 i na 8 godin za ciferblatom godinnika vidoma yak prignichennya neodnoznachnosti pelenga virishuvalasya aparaturno tehnichnimi metodami Elektromagnitna zbroyaPochatok epohi informacijnih vijn oznamenuvavsya poyavoyu novogo vidu zbroyi u viglyadi zasobiv u tomu chisli neyadernih generuvannya elektromagnitnogo impulsu EMI zbroyi Za principom urazhennya zbroya EMI maye bagato spilnogo z elektromagnitnim impulsom yadernogo vibuhu i vidriznyayetsya vid nogo sered inshogo menshoyu trivalistyu Rozrobleni ta viprobuvani v ryadi krayin neyaderni zasobi generuvannya potuzhnogo EMI zdatni stvoryuvati korotkochasni trivalistyu dekilka nanosekund potoki elektromagnitnogo viprominyuvannya gustina yakih dosyagaye granichnih znachen elektrichnoyi micnosti atmosfernogo povitrya Pri comu chim korotshim ye EMI tim vishim bude porig dopustimoyi potuzhnosti generatora Poryad z tradicijnimi zasobami radioelektronnoyi borotbi vikoristannya EMI zbroyi dlya nanesennya elektronnih i kombinovanih elektronno vognevih udariv z metoyu vivedennya z ladu radioelektronnih zasobiv na vidstanyah vid soten metriv do desyatkiv kilometriv mozhe stati odniyeyu z osnovnih form bojovih dij v najblizhchomu majbutnomu Krim timchasovogo porushennya funkcionuvannya radioelektronnih pristroyiv sho dopuskaye podalshe vidnovlennya yih pracezdatnosti EMI zbroya mozhe zdijsnyuvati fizichne rujnuvannya funkcionalne urazhennya napivprovidnikovih elementiv pristroyiv navit i tih sho perebuvayut u vimknenomu stani Diya vid viprominyuvannya EMI zbroyi na elektrotehnichni ta elektroenergetichni sistemi ozbroyennya ta vijskovoyi tehniki elektronni sistemi keruvannya dvigunami vnutrishnogo zgoryannya privodit do vivedennya yih z ladu Strumi sho zbudzhuyutsya elektromagnitnim polem v kolah elektro abo radiodetonatoriv vstanovlenih na boyepripasah mozhut dosyagati rivniv dostatnih dlya yih spracyuvannya Potoki visokoyi energiyi u zmozi iniciyuvati detonaciyu vibuhovih rechovin boyegolovok raket bomb artilerijskih snaryadiv a takozh distancijne bezkontaktne pidrivannya min u radiusi 50 60 m vid miscya vibuhu EMI boyepripasu serednih 100 120 mm kalibriv Stosovno diyi urazhennya EMI zbroyi na osobovij sklad to sposterigayetsya efekt timchasovogo porushennya adekvatnoyi sensomotoriki lyudini viniknennya pomilkovih dij v yiyi povedinci i navit vtrata pracezdatnosti Negativni proyavi vplivu potuzhnih nadkorotkih NVCh impulsiv ne obov yazkovo pov yazani z teplovim rujnuvannyam zhivih klitin biologichnih ob yektiv Vrazhayuchim chinnikom chasto ye visoka napruzhenist navedenogo na membranah klitin elektrichnogo polya Div takozhElektromagnitna zavadaPrimitkiKopp Carlo The Electromagnetic Bomb A Weapon of Electrical Mass Destruction Air Chronicles Paper USAF CADRE Air Chronicles October 1996 HTML Mirror at globalsecurity org HTML Russian Translation HTML Pt 1 Pt 2 Spravochnik po radiolokacii Pod red M Skolnika T 2 Radiolokacionnye antenne ustrojstva Per s angl Pod obshej red K N Trofimova M Sov radio 1977 408 s Devyatkov N D i dr Vozdejstvie nizkoenergeticheskogo impulsnogo KVCh i SVCh izlucheniya nanosekundnoj dlitelnosti s bolshoj pikovoj moshnostyu na biologicheskie struktury zlokachestvennye obrazovaniya Doklady Akademii nauk SSSR 1994 t 336 6PosilannyaCivilna oborona ta civilnij zahist pidruchnik M I Steblyuk 3 tye vid ster K Znannya 2013 487 s ISBN 978 617 07 0113 8 Slyusar V Generatory supermoshnyh elektromagnitnyh impulsov v informacionnyh vojnah Arhivovano 16 travnya 2014 u WebCite Elektronika Nauka Tehnologiya Biznes 5 2002 S 60 67 Gromadyanske suspilstvo 2010 17 Dem yanenko O O i elektrofizika vysokih napryazhenij 2011 16 20111613 pdf Metodika ocinki elektromagnitnoyi stijkosti radioelektronnogo obladnannya Tehnika i elektrofizika vysokih napryazhenij 2011 Vyp 16 S 75 80 Rikets L U Bridzhes Dzh E Majletta Dzh Elektromagnitnyj impuls i metody zashity Per s ang Pod red N A Uhina M Atomizdat 1979 328 s