Его спад происходит по экспоненциальному закону, подобно импульсу от молниевого разряда, в течение нескольких десятков миллисекунд. Диапазон частот ЭМИ простирается до 100 МГц, но основная его энергия приходится на частоты 10...15 кГц.


Рис. 6.3. Форма ЭМИ наземного ядерного взрыва

Район, где гамма-излучение взаимодействует с атмосферой, называется районом источника ЭМИ. Плотная атмосфера на малых высотах ограничивает эффективное распространение гамма-квантов до сотен метров, то есть при наземном ядерном взрыве площадь этого района занимает несколько квадратных километров. При высотном ядерном взрыве гамма-кванты проходят сотни километров до полной потери энергии из-за большой разреженности воздуха, то есть район источника ЭМИ значительно больше: диаметр до 1600 км, а глубина до 20 км. Его нижняя граница находится на высоте около 18 км. Большие размеры района источника ЭМИ при высотном ядерном взрыве приводят к поражению электромагнитным импульсом в местах, где не действуют другие поражающие факторы этого ядерного взрыва. И такие районы могут отстоять от места взрыва на тысячи километров. Показательным примером подобного случая является проведение ядерных испытаний в атмосфере в августе 1958 г. В момент произведенного США термоядерного взрыва за пределами атмосферы над островом Джонстон в 1000 км от эпицентра взрыва, на Гавайях, погасло уличное освещение. Это произошло в результате воздействия ЭМИ на линии электропередач, которые сыграли роль протяженных антенн. Аналогичные явления наблюдались и при ранее проведенных воздушных взрывах, но с такими масштабами воздействия ЭМИ люди встретились впервые, так как впервые был произведен взрыв за пределами атмосферы.
Величина ЭМИ в зависимости от степени асимметрии взрыва может быть разной: от десятков до сотен киловольт на метр антенны, в то время как чувствительность обычных входных устройств составляет несколько десятков или сотен микровольт. Так, при наземном ядерном взрыве мощностью в 1 Мт напряженность поля на расстоянии 3 км составляет 50 кВ/м, а на расстоянии 16 км - до 1 кВ/м. При высотном взрыве той же мощности напряженность поля составляет 1000 кВ/м. Так как время нарастания ЭМИ составляет миллиардные доли секунды, то обычные электронные системы могут не обеспечить защиту работающего в момент действия ЭМИ электронного оборудования, которое получит огромную перегрузку и может выйти из строя. Поскольку энергия ЭМИ распределена в широком диапазоне частот, то в лучшем положении находится радиоаппаратура, работающая в узком частотном диапазоне. Защитными мероприятиями против ЭМИ являются: соединение аппаратуры подземными кабельными линиями, экранирование проводов вводов и выводов, заземление и экранирование всей аппаратуры. Но полное экранирование постоянно действующей аппаратуры связи выполнить невозможно.
Воздействие ЭМИ может привести к выходу из строя электро- и радиотехнических элементов, связанных с антеннами и длинными линиями связи, из-за появления значительных токов (разности потенциалов), которые наводятся и распространяются на десятки и сотни километров от места взрыва, то есть за пределами действия других поражающих факторов. Если через эти зоны будут проходить линии указанной длины, то наведенные в них токи будут распространяться за пределы указанных зон и выводить из строя аппаратуру, особенно ту, что работает при малых напряжениях (на полупроводниках и интегральных схемах), вызывать короткие замыкания, ионизацию диэлектриков, портить магнитные записи, лишать памяти ЭВМ (табл. 6.4). По этой же причине могут быть выведены из строя системы оповещения, управления и связи, установленные в убежищах. Поражение людей из-за воздействия ЭМИ может возникнуть при контакте с токоведущими объектами.
Космические объекты могут быть выведены из строя из-за наводок, возникающих в токопроводящих областях корпуса от жесткого из лучения (когда из-за появления потока свободных электронов возникает импульс тока). Напряженность на корпусе космического объекта может достичь 1 млн В/м. Ядерный взрыв мощностью 1 Мт может вывести из строя незащищенный спутник, находящийся в радиусе 25 тыс. км от места взрыва.


Таблица 6.4
Радиусы зон, км, в которых наводятся напряжения при наземных и низких воздушных ядерных взрывах

Мощность ЯБП, кт

Антенны выше 10 м или воздушные линии

Неэкранированный относительно земли провод длиной более 1 км
1

2/1

1,1/0,4
10

2,5/1,3

1,6/0,6
100

3,0/1,5

2,0/0,7
1000

3,3/1,7

2,4/0,9

Примечание. Числителем показаны радиусы зон, в которых наводятся потенциалы до 10 кВ, а знаменателем - до 50 кВ.

Наиболее надежным способом защиты аппаратуры от воздействия ЭМИ может оказаться экранирование блоков и узлов аппаратуры, но в каждом конкретном случае надо найти наиболее эффективные и экономически допустимые методы защиты (оптимальное пространственное размещение, заземление отдельных частей системы, применение специальных устройств, препятствующих перенапряжению). Так как импульс тока от ЭМИ действует в 50 раз быстрее, чем разряд молнии, то обычные разрядники здесь малоэффективны.


Рис. 6.4. Зоны очага ядерного поражения

В результате ядерного взрыва образуется очаг ядерного поражения (ОчЯП) - территория, на которой под действием ядерного взрыва возникают массовые разрушения, пожары, завалы, заражения местности и жертвы. Площадь очага поражения (рис. 6.4) с достаточной точностью определяется площадью круга с радиусом, равным зоне слабых разрушений, то есть расстоянием, на котором наблюдается избыточное давление 10 кПа (0,1 кг/см2). Эта граница определяется мощностью, видом и высотой взрыва, характером застройки.
Для приблизительного сравнения радиусов зон поражения при ядерных взрывах различной мощности можно использовать формулу

где R1 и R2 - радиусы зон поражения, м; q1 и q2 - мощности соответствующих ЯБП, кт.

Таким образом, ОчЯП характеризуется:


массовым поражением всего живого;


разрушением и повреждением наземных объектов;


частичным разрушением, завалом или повреждением ЗС ГО;


возникновением отдельных, сплошных или массовых пожаров;


образованием завалов в жилых районах и на ОЭ;


возникновением массовых аварий на энергокоммунальных сетях;


образованием районов, полос или пятен РЗ на местности.

Обычные средства поражения повышенной эффективности
Применение современных средств поражения повышенной мощности и точности может обеспечить выполнение поставленных задач подавления противника без применения оружия массового поражения. К ним относятся кассетные, зажигательные, кумулятивные, фугасные боеприпасы и устройства объемного взрыва.
Кассетные БП - это пример оружия «площадного» типа, когда сбрасываемый БП (кассета) начинен мелкими средствами поражения.
Осколочные БП, используемые для поражения людей, техники и оборудования, расположенных на открытой местности. Примером такого БП является «шариковая» бомба, начиненная тысячами осколков в виде шариков, стрелок или иголок. За время падения корпус бомбы и его составляющие разрушаются несколько раз на все более мелкие части, образуя все большую площадь и плотность поражения (нечто подобное геометрической прогрессии). Защиту от такого БП обеспечивают простейшее укрытие, складки местности, строения.
Кумулятивные (бронебойные) БП служат для поражения бронетанковой техники и других защищенных объектов. Это оружие направленного взрыва, при котором образуется мощная струя продуктов взрыва, способная прожечь броню толщиной до 0,5 м. Температура в струе достигает 7000°С, а давление - 0,6 млн кПа. Такой эффект достигается заполнением ВВ в виде выемки, которая фокусирует раскаленную газовую струю. Внутри кумулятивного БП размещается стальной (или урановый) сердечник (для повышения пробойной силы) и осколочный заряд для поражения экипажа и людей в ЗС ГО.
Бетонобойные БП обеспечивают вывод из строя посадочных полос аэродромов и хорошо защищенных командных пунктов. В бомбе размещены кумулятивный и мощный фугасный заряды с отдельными взрывателями для каждого (мгновенного действия - для кумулятивного заряда с целью пробоя перекрытия и замедленного - для подрыва фугаса, то есть для выполнения основного разрушения). Бомба после сброса с парашютом наводится на цель, затем разгоняется маршевым двигателем для более надежного разрушения объекта.