Для протидії дронам зазвичай застосовуються засоби вогневого ураження або перехоплювачі, що знищують ворожі БПЛА шляхом вогневого ураження. Винахід польських учених STRATUS може перевернути звичне уявлення про антидроновий захист.
“STRATUS використовує короткі електромагнітні імпульси високої інтенсивності, які можуть нейтралізувати дрону майже миттєво, не викликаючи фізичних вибухів.
Дослідники кажуть, що це робить систему особливо придатною для використання поблизу критичної інфраструктури, такої, як аеропорти, електростанції, порти, а також місця громадських заходів, де традиційні методи можуть створювати додаткові ризики», – пояснили у TVP.
В основі системи – удосконалений електромагнітний ефектор, який може генерувати надзвичайно сильні, але точно спрямовані імпульси. Під час роботи над системою їм довелося шукати рішення для головної інженерної проблеми. Вона полягала не у створенні самого імпульсу, а у контролі над екстремальними напругами та щільністю потужності, що потрібно було для забезпечення безпечної роботи системи.
Нині нову технологію вже випробували у лабораторних та контрольованих умовах – і випробування були успішними.
На розробку STRATUS державний польський Національний центр досліджень та розробок виділив фінансування близько 5 млн євро.
Що відомо про електромагнітну зброю?
Ефективна відстань дії електромагнітної зброї залежно від потужності
Електромагнітна зброя (ЕМЗ), включаючи ядерні електромагнітні імпульси (ЕМІ) та ненуклеарні високопотужні мікрохвильові (ВПМ) пристрої, має ефективну відстань, яка сильно залежить від типу зброї, потужності (вихідної енергії або пікової потужності), висоти застосування та дизайну.
Ядерні ЕМІ: Для висотних вибухів (наприклад, 400–500 км над рівнем моря) з потужністю в мегатонному еквіваленті (від 1 до 10 МТ) ефективна відстань може сягати тисяч кілометрів, охоплюючи континентальні території. Сила поля досягає десятків кіловольт на метр (кВ/м) над великими районами, з піковими значеннями до 50–200 кВ/м для спеціалізованої “супер-ЕМІ” зброї. Для менших потужностей (наприклад, 10 КТ) ефект зменшується, але все одно може становити 40% від потужнішого пристрою на тій самій відстані. На менших висотах (до 19 км) радіус обмежується 5–15 км, а біля поверхні — на 3–8 км з швидким спаданням інтенсивності за межами зони впливу.
Ненуклеарні ЕМЗ (ВПМ або електромагнітні бомби): Ефективна відстань зазвичай не перевищує 1 км, з руйнівним радіусом у кількасот метрів навколо точки впливу. Пікова потужність від 100 МВт до 100 ГВт визначає дальність: вузькосмугові системи з високою інтенсивністю дозволяють точне фокусування на більші відстані (до 1 км), тоді як широкосмугові потребують близькості для ефекту. Вища висота застосування збільшує охоплення, але зменшує інтенсивність. Для антидронових систем (наприклад, на основі мікрохвиль) дальність становить 2–3,5 км, з летальними ефектами для електронних пристроїв всередині 100 м і порушенням на 1 км.
Відстань зменшується з віддаленням через затухання поля, але для висотних ядерних варіантів поле залишається відносно рівномірним до горизонту видимості.
Частоти, на яких діє електромагнітна зброя
ЕМЗ використовує широкий спектр частот, залежно від типу:
Ядерні ЕМІ:
Широкий спектр з трьома компонентами:
– E1 (швидкий): Високі частоти до кількох ГГц (наносекундний діапазон), викликаний гамма-випромінюванням і комптон-ефектом.
– E2 (проміжний): Середні частоти, подібні до блискавок (від мікросекунд до секунди).
– E3 (повільний): Дуже низькі частоти (десятки–сотні секунд), подібні до геомагнітних бур.
Ненуклеарні ВПМ та спрямовані мікрохвильові зброї: Від 300 МГц до 300 ГГц (мікрохвильовий діапазон), з фокусом на 1–300 ГГц для електромагнітних бомб. Вузькосмугові — вузький спектр з високою інтенсивністю; широкосмугові — широкий для ураження різних систем. Специфічні приклади: 2,4 ГГц і 5 ГГц для порушення сигналів дронів, GPS та Glonass.
Військові системи часто використовують радіохвилі, мікрохвилі та інфрачервоні частоти для зв’язку та ураження.
Засоби захисту від впливу електромагнітної зброї
Захист базується на екрануванні, ізоляції та резервуванні систем.
Основні методи: Екранування: Огорожа електроніки в провідні матеріали (метал, провідний бетон) для блокування ЕМ-полів. Рекомендується загасання щонайменше 80 дБ до 10 ГГц. Застосовується для шаф, кімнат, будівель або портативних контейнерів.
Захист точок входу: Фільтри, хвилеводи, прокладки, пристрої захисту від перенапруг (нелінійні елементи), заземлення металевих труб і кабелів. Використання Delta-трансформаторів для ліній живлення, поховання кабелів під землею.
Оптичні волокна: Для передачі даних, оскільки вони не проводять електрику і стійкі до ЕМІ.
Резервування та ізоляція: Колоковані резервні джерела живлення (генератори), запаси палива, альтернативні комунікації (супутникові). Електрична ізоляція, вакуумні лампи замість напівпровідників для критичних систем.
Організаційні заходи: Оцінка вразливості, розробка планів активації, регулярні інспекції, навчання та вправи. Стандарти типу MIL-STD-188-125 для наземних систем.
Ці заходи дорогі, але ефективні для критичної інфраструктури (електромережі, комунікації). Для простих випадків — алюмінієва фольга або мідна сітка як базовий засіб захисту.