sisteme de atac electronic

8/13/2019 Sisteme de Atac Electronic

1/15

CUPRINS

1. SISTEME DE ARME CU ENERGIE DIRECTIV................................................................ 1

1.1. SISTEMELE DE ARME CU MICROUNDE DE MARE PUTERE.................................... 1

1.2. LASERI DE MARE PUTERE................................................................................................ 5

1.3.TENDINE N DOMENIUL SISTEMELOR HEL............................................................... 8

2. SISTEMELE DE ARME CU FASCICUL DE PARTICULE.................................................. 9

3. PROGRAME DE CERCETARE PRIVIND MODIFICAREA PROPRIETILORIONOSFEREI................................................................................................................................... 11

BIBLIOGRAFIE... 1

1


2/15

1. SISTEME DE ARME CU ENERGIE DIRECTIV

Sistemele de arme cu energie directiv (DirectedEnergy Weapons,DEW) reprezint o noumodalitate de ofensiv de rzboi electronic mpotriva unei game largi de ameninri, aciunea acestorafiind axat n principal, pe scoaterea din funciune a elementelor sensibile de detecie n infrarosu sau

microunde integrate n structura senzorilor care asigur dirijarea sistemelor de arme asupra intelor.istemeleDEWau potenialul necesar realizrii unui impact revoluionar at!t asupra

aplicaiilor de c!mp tactic, c!t "i asupra celor de aprare la nivel strategic.#bilitatea acestor armede a opera la viteze comparabile cu viteza luminii, respectiv capacitatea

mare de stocare a energiei, fac ca acestea s reprezinte sisteme de arme foarte atractive.istemele de arme cu energie directiv includ$

sistemele de arme cu microunde de mare putere (High Power icrowave Weapons,

HPMW)!

laserii de mare putere (High%Energy"aser,HEL)&

fasciculele de particule #ncrcate ($'argedParticle%eam, CPB)& fasciculele de particule neutre (&eutralParticle%eam,NPB) .

1.1. SISTEMELE DE ARME CU MICROUNDE DE MARE PUTERE

Sistemele de arme cu microunde de mare putereHPMW (High Power icrowave Weapons'sunt arme de band ultralarg (ltraWide%and weapons, UBW'.

n figura 1 se poate vedea o astfel de arm cu funcionare n impulsuri (1...1 *s), care poateaciona n frecvene de la 1 +z la 1 -z cu o putere de la 1 + la 1 -.

#cest tip de arm asigur$

probabilitate de lovire superioar& timp de angajare al intei instantaneu& zon de aciune / lovire extins, etc.

0fecte$ la niveluri sczute de putere$ bruiere, defectare, nclzire& la niveluri relativ ridicate de putere$ ardere& la niveluri ridicate de putere$ explozie, detonare.

#plicaii poteniale$ distrugerea ec'ipamentelor "i sistemelor electronice& distrugerea capabilitilor de infostructur (), etc.

#rma are limitri / atenuri datorate propagrii fascicolului prin atmosfer.

2


3/15

3ig.13amilia generatoarelor HPM (High Power icrowave' include de la tradiionalul magnetron

"i clistron, p!n la surse mai evoluate cum ar fi, viractorul (oscilatorul cu catod virtual), gyrotronul,laserul cu electroni liberi "i generatorul de fascicul cu plasm.

e'nicile de generare a fascicululuiHPMfolosesc$

dispozitive speciale de microunde (magnetron, clistron, trioda reflex, vircator,gyrotron etc.)&

laserii cu electroni liberi ) FEL& compresor exploziv de flux magnetic)MCG& fascicul cu plasm.

"aserii cu electroni liberi (*ree%Electron"aser, FEL) pot genera energie de microunde nbanda milimetric, iar nivelurile maxime de putere posibil de generat sunt mai mari de 1 -.

4 soluie eficient pentru o surs de putere mult mai compact, poate fi reprezentat "i deutilizarea unui compresor exploziv de flux magnetic (agneto$umulative +enerator,MCG).

5n acest dispozitiv, energia unui condesator se descarc prin intermediul unui selenoid care estecomprimat cu ajutorul unei detonaii (figura 2).

6ondensatoarele sunt descrcate printr%un selenoid, rezult!nd astfel un flux de curent cu ointensitate de ordinul a sute, mii de amperi "i respectiv, un c!mp magnetic foarte intens. 7ezultatul

obinut n acest caz const n emisia unui impuls electromagnetic foarte intens "i cu o durat foartescurt, de ordinul a 8 ns. 5n aceast abordare, aproximativ 29 din energia c'imic este convertitn energie electric a impulsului generat. :uterea maxim generat este mai mare de 1; +< "i poate fi

produs ntr%un volum de c!iva m=. >eoarece detonaia utilizat n funcionarea acestui dispozitivdistruge cea mai mare parte a acestuia, utilizareaMGCeste limitat la aplicaii n care este necesargenerarea numai a unuisingur impulsHPM.

=


4/15

3igura 2

>ependena unei ri de resursele sau de infrastructura sa de baz genereaz o vulnerabilitatemajor dac acestea sunt afectate n funcionare lor sau sunt distruse. ?aiunile cu o industrie avansatsunt n prezent puternic dependente de infrastructura lor de comunicaii "i-, infrastructur vitalmersului normal al activitilor din sistemul lor politic, sectorul financiar, cel guvernamental, industrial"i respectiv, sistemele "i ec'ipamentele militare.

#ceast dependen puternic fa de dispozitivele semiconductoare moderne produce ovulnerabilitate global "i complet fa de atacul cu arme care sunt special proiectate pentru a afectafuncionarea sau a distruge componentele semiconductoare.

mportant este "i faptul c, asemenea sisteme de arme, n prezent, suntfezabile din punct devedere te'nic "i respectiv, sunt relativ ieftin de construit n comparaie cu sistemele de distrugere nmas clasice, cum ar fi bomba nuclear.

#ceste ec'ipamente sunt denumite n literatura de specialitate arme electromagnetice, iarv!rful de lance al acestora este reprezentat de bomba electromagnetic (sau bomba E,E)bomb).

:rin urmare, se poate remarca faptul c, calea principal de aciune "i respectiv, efectul dedistrugere n mas asupra ec'ipamentelor electronice al bombei electromagnetice are la baz generareaunui impuls electromagnetic (ElectroagneticPulse,EMP) consistent din punct de vedere energetic.

@omba electromagnetic (figura =) se remarc prin$ efect psi'ologic asupra naiunilor puternic semiconductorizate/& raport cost/efecte excelent& 0+: consistent.

3igura =A


5/15

1.2. LASERI DE MARE PUTERE

"aserii de mare putere (Hig'Energy"asers,HEL) reprezint o alt clas de surse de mareputere utilizat n cadrul sistemelor de armeDEW (figura .'/

. #ceste sisteme de arme, datorit fasciculelor cu o directivitate extrem de pronunat, au unpotenial deosebit de a opera ca arme letale pe distane mari pentru distrugerea intelor sau pentru

ntreruperea misiunii acestora.Bn asemenea sistemHELpoate distruge/dezactiva satelii, rac'ete balistice sau diferite

platforme aeriene. Ca niveluri de putere reduse, armele laser au capacitatea de a aciona n mod activasupra sistemelor de senzori optoelectroniciE0/1, n sensul degradrii, dezintegrrii sau distrugerii

permanente sau numai temporare a acestora.5n general, sistemeleHELopereaz n benzile de frecven asignate spectrului vizibil "i

respectiv1 (ntre ,= *m "i = *m) avand capacitatea de a genera nivele de putere deosebite5n acest sens, un interes particular este legat de laserii chimici cu acid florhidric H*2D* "i

respectiv, cu o3igen iodurat ($0") datorit capacitii acestora de a furniza puteri de ordinul +,de"i n mod uzual nivelul mediu de putere este de ordinul a 1 D. CaseriiHD2D* nu suntrecomandai utilizrii n atmosfer deoarece radiaia laser este puternic absorbit de ctre aceasta.

3igura A.5n general,structura unui sistem de arme cu energie laser const din$ laserul propriu%zis& subsistemul de procesare a fasciculului laser (purificare cromatic,

eliminare jitter)& subsistemul optic adaptiv& subsistemul de climatizare a fasciculului laser& subsistemul de focalizare "i control(ac'iziie "i urmrire a intei, point%

are a intei)& subsistemul de estimare a eficacitii laserului.

ipuri de sisteme 0C$ laserul cu gaze dinamice (>-C)& laserul cu reacie c'imic (67C)& laserul cu semiconductori (C)& laserul cu electroni liberi (30C).

:entru a fi eficient n funcionare, fasciculul laser trebuie s fie focalizat pe int "i meninut peaceasta un timp suficient de ndelungat pentru a produce pagube consistente. :rin urmare, estenecesar prezena n ar'itectura unui sistemHELa unui subsistem de ac'iziie "i de urmrire a intei,

precum "i a unui subsistem depoint%are a intei "i de focalizare a fasciculului laser.0xist c!teva tipuri de sistemeHE" care prin nivelul de performan atins au fost dezvoltate "i

utilizate efectiv n aplicaii militare "i anume$

laserul cu gaze dinamice (D+")& laserul cu reac4ie chimic ($1")& laserul cu semiconductori (SS")&

8


6/15

laserul cu electroni liberi (*E").3iecare tip de laser are propriul principiu de generare a fasciculului laser "i lungimi de und

diferite ale radiaiei sau c'iar benzi diferite.Sistemul 5irborne "aser (ABL) a fost prevzut cu trei sisteme laser n1 interconectate

funcional prin intermediul unui subsistem complex de oglinzi.ABLeste un proiect major al S 5ir *orce care prin performanele sale deosebite, contribuie la

aprarea antibalistic n teatrul de aciuni militare.

Bn laser de tip COIL($hemical 036gen odured "aser' cu puterea de ordinul + (= + saumaimult) producefasciculul laser primar cu emisie continu, iar funcionarea acestuia este asociat cua altor laseri cu emisie n impulsuri "i anume$ un $0"pentrufasciculul de iluminare "i msurare adistorsiunilor atmosferice cu perioada de 2 ms "i respectiv, patru laseri semiconductori pentru

fasciculele de vizare 7i urmrire automat a intei.Sistemul 5irborne "aser (ABL) este destinat ABD(5irborne Defence' "i ofer urmatoarele

capabiliti$

emisie la putere maxim, distana de aciune E Dm& conexiuni multiple cu sistemul ##6& timpul min de topire al unei @+ (%allistic issile'este de 2 s (la o distan de

A Dm, o @+ aflat pe traiectorie ascendent p!n la = Dm, poate fi distrusde #@C F 28 s).

G


7/15

istemul5irborne -actical "aser (ATL), sistem dispus pe o aeronav de tip 6 1= ercules.5mpotriva obiectivelor terestre fixe, sistemulATLpoate fi utilizat pentru a scoate din funciune

st!lpii antenelor radio, antenele cu reflectori parabolici sau alte elemente constructive, dar fr adistruge entitatea respectiv n totalitate.

He'iculele aflate n mi"care pot fi oprite prin supranclzirea motorului, iar ca rezultatconjugat, cre"te astfel vulnerabilitatea intelor fixe. >e asemenea,sistemulpoate ilumina intele deinteres pentru rac'etele, proiectilele reactive, bombele etc. dirijate pe fascicul laser.

Caserii semiconductori (SS") denumii "i laseri cu alimentare electric (EP"), au cel mai marepotenial pentru utilizarea n cadrul sistemelor de arme compacte, de"i dispozitivele curente sunt ncvoluminoase "i complexe. #cest tip de laseri genereaz pe lungimea de und de 1,G *m, ceea ceconduce la simplificri ale opticii aferente. 5n acest sens, un exemplu uzual este reprezentat de laserul

&d85+ (cristal de rubin dopat cu neodim, 6triu 7i aluminiu).istemul5irborne -actical "aser (ATL) este destinat destinat ani'ilrii intelor terestre fixe

(mobile), iluminarii "i topirii acestora ( la o distanta de 18 Dm poate topi o tinta metalica cu diametrulde 1 cm ).

E


8/15

1.3.TENDINE N DOMENIUL SISTEMELORHEL

mbuntiri te'nologice substaniale, orientate n special pe reducereagabaritului "i a consumului de putere&

dezvoltarea unor sisteme optice adaptive& dezvoltarea masiv a te'nologieiSSL(laserilor cu semiconductori)& extensia gamei de aplicaii poteniale "i n special, n domeniulBMD

(%allistic issile Defense).

:e viitor, laserii semiconductori vor deveni mai puternici "i mai compaci, vor fi mai utili nsistemele de arme, pe c!mpul de lupt "i poate c vor contribui decisiv la revoluionarea strategieimilitare contemporane.

#parent, prin comparaie cu sistemele de arme tradiionale, sistemeleHE"pot fi considerateecologice, pentru c pot lovi numai intele de interes "i nu afecteaz atmosfera terestr. otu"i, spreexemplu, laserii c'imici elimin n atmosfer sau n spaiu o serie de substane toxice reziduale n

procesul lor de funcionare etc.

;


9/15


10/15

5n literatura de specialitate sunt indicate doutipuri de baz de sisteme de arme cu fascicul de

particule (P%WS) "i anume$sistemele CPB($harged Particle %eam)propriu)zise (mai rsp!ndite) "irespectiv,sistemele cu fascicul de particule neutreNPB(&eutral Particle %eam). CPB!

aplicaii endoatmosferice& mai rsp!ndite& nivel de putere/ focalizare ridicate.

NPB! aplicaii exoatmosferice& complexitatea subsistemului de comand al fasciculului.

0fectul letal se refer n general, la eficacitatea unuiPBWSn angajarea "i distrugerea uneiinte militare de interes, eficacitate de altfel demonstrat cu succes n aplicaiile realizate p!n nmomentul de fa. :entru estimarea poten4ialului unui fascicul de particule ca sistem de arme, esteimportant s fie luate n calcul urmtoarelor "asecaracteristici care confer unuiPBWSun grad ridicatde letalitate $

viteza fasciculului9 o 4int, un cartu7, aplica4ii de tip %alistic issile

Defence)%D!

timpul de a7teptare al fasciculului!

capacitatea de (re'ochire rapid9 c:mp magnetic,multitargeting!

puterea de penetrare a fasciculului,superioar radia4iei laser!

mecanisme de distrugere suplimentare9 apari4ia unui con de radia4ii

simetric fa4 de fascicul (radia4ii ;, neutroni, particule, etc/'2apari4ia

pulsului electromagnetic!

capacitatea de operare #n orice condi4ii meteo9 mai ales #n cazul $P%

versus HE", avanta< cert/

6ercetrile "tiinifice derulate n domeniul proiectrii sistemelor de arme $P% care funcioneazn interiorul atmosferei terestre au fost focalizate iniial n direcia dezvoltrii unor metode eficiente

pentru asigurarea aprrii #mpotriva ac4iunii rachetelor antinav (5SD,5ntiS'ipissileDefense).:rincipalele avanta


11/15

aproape nelimitat, cerine reduse privind depozitarea materialelor radioactive "i respectiv,insensibilitatea fasciculului de particule generat la aciunea condiiilor de mediu. 5n consecin, aceste

proprieti deosebite ale fasciculului $P% fac practic imposibil asigurarea proteciei (ecranarea)contra efectelor generate de aciunea acestuia.

#cceleratoarele de particule care sunt capabile s genereze at!t cureni mari, c!t "i fluxuri departicule cu energie ridicat sunt potrivite ca utilizare n cadrul te'nologiei $P%.

:rin urmare, reducerea dimensiunii "i greutii acestor acceleratoare reprezint un obiectiv

major n procesul de proiectare al acestora. #lte aplicaii ale sistemelor de arme $P%precumaprareaaerian la distan4e mici (SH015D, SH0rt%1ange5irDefense) sau aprarea #mpotriva rachetelor denivel tactic de pe platforme mobile, sunt complementare cu aplicaia de baz privind5SD (5ntiShip

issile Defense%timp de angajare mic, capacitate instantanee de distrugere total, funcionare practicnelimitat etc.).

3. PROGRAME DE CERCETARE PRIVIND MODIFICAREAPROPRIETILOR IONOSFEREI

:rogramul de cercetareHAARP(Hig'%freJuency5ctive5uroral1esearc'Program,Programde cercetare privind frecven4ele #nalte boreale active) derulat ncep!nd cu anul 1II= de ctre S &av6"i S 5ir *orce (ca titulari), reprezint n esen, un program de investigare "tiinific a ionosferei

pentru stabilirea comportamentului "i modificrii proprietilor acesteia la aciunea bombardamentului

radiaiilor solare "i cosmice, respectiv la aciunea emisiilor (controlate) de radiaii electromagnetice denalt "i joas frecven de pe suprafaa terestr, totul din perspectiva nelegerii "i mbuntiriifuncionrii sistemelor electronice desupraveg'ere "i comunicaii.

7ezultatele teoretice "i experimentale obinute n urma acestui demers "tiinific suntvalorificate at!t prin prisma derulrii unor aplicaii civile, c!t "i (mai ales) n scopuri militare.

loca4ie$-aDona, #lasDa (zona de apariie a aurorelor boreale)r'itectura sistemuluiIRI(onospheric 1esearch nstrument)$

emitor de 'iperputere (F =,G -) care opereaz n banda 3 pentru excitareaionosferei. :rezena unei reele de antene fazate pemite concentrarea unui

fascicul 0+ extrem de puternic asupra unei zone limitate(A;...G88 Dm)&

11


12/15

o colecie de instrumente sofisticate pentru cercetare (diagnosticare) care vor fiutilizate pentru a observa procesele fizice care au loc n zona excitat deKnclzitorulL ionosferic.

6a aplica4ii poten4iale,H551P (n general, aplicaii posibil de susinut de orice nclzitorionosferic gen S15, -romso etc/) este privit ca$

un sistem de arme cu energie directiv (efectulEP obinut n acest caz este unulextrem de puternic, net superior dispozitivelorHP actuale)&

un sistem de comunicaii performant cu submarinele aflate n imersie (n acestsens, este capabil s reflecte semnalele din bandaE"*)&

o te'nic de cre"tere a performanelor comunicaiilor satelitare& un sistem evoluat de rzboi electronic& o modalitate de a obine n mod voluntar blac=out%uri electrice (bomba cu

grafit).

istemul rusescSURA, n principiu similar cu sistemul american descris anterior "i aflat ncoordonareanstitutului pentru cercetri radiofizice (&1*), este situat n apropierea or"eluluiHasilsursD , la aproximativ 1 Dm est fa de ?iz'ny ?ovgorod (8GMENA;L latitudine nordic "i AG MGN longitudine estic).

6a istoric, programul S15 a nceput s fie derulat la finele anilor NE, iar punerea sa nfunciune a fost n anul 1I;1 (de aici "i ipoteza extrem de ndreptit c experiena acumulat de ru"in nelegerea proceselor care se petrec n ionosfer, este superioar celei americane).

5n cadrul acestui program de cercetare "tiinific au fost obinute rezultate extrem de interesanten ceea ce prive"te comportamentul ionosferei, inclusiv a fost descoperit efectul generrii radiaiilor de

joas frecven n timpul modulrii curenilor ionosferici, cunoscut "i sub denumirea de efectul+hetmantev (dup numele fondatorului acestui program de cercetare).

5n prima perioad de funcionare a sistemului S15, cercetrile "tiinifice au fost finanatepreponderent de ctre armat, iar dup destrmarea Bniunii ovietice, acest fapt este asigurat prinfonduri civile sau din diferite proiecte internaionale. #ctualmente, sistemul S15 funcioneazaproximativ 1 de ore pe an datorit lipsei acute de fonduri, nivelul aproximativ al acestora fiind

dup unele surse, de doar A. de dolari pe an, infim n comparaie cu bugetul alocat de>epartamentul #pararii al B#.

12


13/15

7adarul mezosferic din ar'itectura sistemului S15 utilizeaz pentru #nclzirea ionosferei oreea de antene fazate proiectat pentru modificarea proprietilor ionosferei cu ajutorul unui fascicul

H* de mare putere (cu oE1P de aproximativ 1I +, F;= db).#ceast reea de antene const dintr%o arie plan de 12O12 dipoli ncruci"ai (cu o suprafa de

aproximativ = mO= m), arie care este divizat n = subreele identice dup direcia magnetic nord%sud(aproximativ I est fa de nordul geografic) "i care poate opera ntr%o band de frecven cuprinsntre A,8 "i I,= +z, cu polarizare circular at!t spre st!nga, c!t "i spre dreapta. >e asemenea, aceast

reea este (re)orientabil dup direcia ?%, p!n la maximum A fa de axa sa vertical.

:rogramul norvegian TROMSO(practic, unul european) de studiu al ionosferei este singurulprogram de cercetare "tiinific declarat eminamente civil (fire"te, cu un anumit grad de incertitudine)

"i care presupune un efort comun din partea mai multor institute de cercetare din B0 sub coordonarea06# %European ncoherent S$5-ter(derulat ncep!nd cu anul 1IEI), pentru nelegereaproceselor care au loc n ionosfera inferioar.

loca4ie9 facilitile asignate acestui program sunt situate n 7amfjordmoen, napropierea ora"ului romso, n nordul ?orvegiei (GI M =8N11L latitudine nordic "irespectiv, 1I M 1=N=;Llongitudine estic).

arii de interes 7tiin4ific$ P studiul undelor de turbulen P cercetri n domeniul benzilor de frecven HC3 "i 0C3

P studiul efectelor de nclzire giroarmonic etc.

ubsistemul de emisie este alctuit din 12 amplificatoare de putere realizate cu ajutorul unortuburi de putere de tip tetrod cu funcionare liniar n clasa5% "i cu un nivel maxim al puterii deie"ire de 1 D. 6omanda acestor amplificatoare este realizat cu excitatoare de band larg de 1,8D n te'nologiesolid)state.

Cungimea minim a impulsului generat este de 2 ms. >e asemenea, subsistemul de emisiepoate lucra pe orice frecven cuprins nbanda =,;8 +z la ; +z, dar de interes n cercetrilentreprinse sunt urmtoarele frecvene$ A,A& A,8AA& A,I12;& 8,A2=& G,EE& G,IG& E,1 "i respectiv, E,I8=+z.

0mitoarele pot fi acordate fie uniform, fie pe frecvene diferite n 2 grupe de G, = grupe de A,G grupe de 2 sau pe 12 frecvene diferite. 7eferitor la subsistemul de antene, n cadrul acestui programs%a optat pentru divizarea acestuia n = reele de antene fazate.

1=


14/15

BIBLIOGRAFIE

isteme de atac electronic neconvenionale%Ct.col.conf.dr.ing. 6onstantin%ulian HQB%>epartamentul de 6omunicaii "i sisteme electronice militare % #cademia e'nic +ilitar)

Ropp 6.$ 0lectromagnetic bomb%a Seapon of electronic mass destruction, #ir 6'ronicles,('ttp$//SSS.airpoSer.maxSell.af.mil/ airc'ronicles)

1A


15/15

'ttp$//SSS.globalsecurity.org/military

'ttp$//SSS.'aarp.alasDa.edu

'ttp$//SSS.sura.nirfi.sci%nnov.ru/indexe.'tml

'ttp$// SSS. mps.mpg.de/en/projecte/'eating

'ttp$//SSS.ae.uiuc.edu,

'ttp$//SSS.de.afrl.af.mil, :apers about 0C systems

18
http://www.globalsecurity.org/militaryhttp://www.globalsecurity.org/militaryhttp://www.globalsecurity.org/militaryhttp://www.haarp.alaska.edu/http://www.haarp.alaska.edu/http://www.haarp.alaska.edu/http://www.sura.nirfi.sci-nnov.ru/indexe.htmlhttp://www.sura.nirfi.sci-nnov.ru/indexe.htmlhttp://www.sura.nirfi.sci-nnov.ru/indexe.htmlhttp://www.ae.uiuc.edu/http://www.globalsecurity.org/militaryhttp://www.haarp.alaska.edu/http://www.sura.nirfi.sci-nnov.ru/indexe.htmlhttp://www.ae.uiuc.edu/

sisteme de atac electronic

Documents