Шипение снарядов
Шрифт:
Но возникновение ЭМИ — не только результат «закручивания» электронов. Вклад вносит и излучение электрического диполя, образованного носителями разных знаков (плотность зарядов меняется с высотой, вверху справа). Еще одна причина — возмущение проводящим плазмоидом магнитного поля Земли.
Все эти явления приводят к формированию непрерывного спектра (континуума) ЭМИ ЯВ — совокупности волн в огромном частотном диапазоне. Лишь колебания с частотами от десятков килогерц до сотен мегагерц вносят заметный энергетический вклад, но и эти волны ведут себя по-разному: те, чьи частоты превышают мегагерцы, затухают в атмосфере, а низкочастотные — «оборачиваются» в естественном волноводе между поверхностью Земли и ионосферой, помногу раз огибая земной шар. Правда, «долгожители» напоминают о своем существовании лишь хрипением в приемниках, похожим на «голоса» грозовых разрядов, а вот их более высокочастотные родственники заявляют о себе весьма опасными для аппаратуры «щелчками».
Казалось бы, длинноволновое излучение вообще должно быть безразлично военной электронике — такой ложный вывод подсказывает известная из курса электродинамики теорема взаимности: эффективности приема и излучения любым устройством волн одинаковых частот в данном направлении жестко связаны, чем выше первая, тем выше и вторая [70] . А принимает и излучает военная электроника в гораздо более высокочастотных, чем ЭМИ ЯВ, диапазонах, что и понятно: при создании оружия всемерно «ужимают» габариты, а чем меньше длина волны, тем меньше и размеры антенны.
70
Для этой теоремы существует остроумное практическое применение. Представьте, что необходимо определить, насколько, при внешнем облучении весьма сложного устройства, ослабляется РЧЭМИ данной частоты в наиболее уязвимой и малоразмерной его части (например — в электродетонаторе). Расчетным методам в подобной ситуации верят только патологические оптимисты, а разместить в мизерном объеме электродетонатора аппаратуру регистрации нереально. Но можно поместить там миниатюрный излучатель (например — на основе диода Ганна) и, «обходя» с аппаратурой изделие, определить, как будет изменяться регистрируемая мощность. Полученная зависимость будет в точности совпадать с зависимостью, описывающей воздействие на уязвимый объект при облучении изделия с разных направлений.
Действительно,
Понятно, были оптимизированы и параметры вызывающих ЭМИ взрывов (в основном это — высота подрыва заряда данной мощности). Разрабатывались и меры защиты: аппаратура снабжалась дополнительными экранами, охранными разрядниками. Ни один образец боевой техники не принимался на вооружение, пока не была доказана испытаниями — натурными или на специально созданных имитаторах (рис. 3.61) — его стойкость к ЭМИ ЯВ — по крайней мере такой интенсивности, которая характерна для не слишком уж больших дистанций от взрыва.
…Если нет или очень мало вокруг воздуха, то нет и главного поражающего фактора наземного ядерного взрыва — ударной волны: ей просто не из чего образоваться. Именно так и обстоит дело на рубежах противоракетной обороны, когда необходимо перехватить боевой блок противника. Сделать это предпочтительнее на большой высоте, чтобы даже в случае подрыва блока не пострадали объекты, на которые он нацелен. Но на больших высотах плотность газов столь низка, что они способны только не очень ярко светиться (рис. 3.62). Правда, в безвоздушном пространстве возрастает выход электромагнитного излучения различных частот, но помогает это мало: лучистая энергия поверхность блока, конечно, нагревает, но ведь он и рассчитан на преодоление теплового барьера при входе в атмосферу — снабжен обгорающим (абляционным) теплозащитным покрытием (рис. 3.63). Заряд с повышенным выходом рентгеновского излучения (не «мягкого», а очень жесткого) может нанести поражение электронике, но на небольшом расстоянии, поскольку излучение заметно ослабится в корпусе, сделанном из тяжелого металла. Нейтроны же корпус свободно «проскакивают» и бьют в «сердце» боевого блока — сборку, содержащую делящееся вещество. Ядерный взрыв при этом невозможен — сборка-то пока докритична — но нейтроны порождают в ней много затухающих цепей деления, внутренний «подогрев» от которых может сборку и развалить, но, даже если облучающих нейтронов для этого недостаточно, «подсвеченный» заряд сработает потом с пониженным энерговыделением [71] .
71
Читатель наверняка помнит о нецепном делении U238 от термоядерных нейтронов. А уж тем более нейтроны способны «выжечь» U235 илиPu239 даже и в докритической сборке, поскольку каждый прореагировавший нейтрон вызовет в ней не единственное деление, а цепь, пусть и затухающую. Правда, для полного «выжигания» необходимо огромное количество, без преувеличения — килограммы нейтронов.