System elektromagnetyczny TPG1000C: chińska nauka kontra satelity komunikacyjne
Prototyp TPG1000C w warunkach laboratoryjnych. Zdjęcie: SZIYAT
Szybki rozwój i powszechne wykorzystanie łączności satelitarnej wymusiły opracowanie środków do jej tłumienia. Zaproponowano różne systemy i kompleksy do zakłócania komunikacji wroga, a Chiny niedawno opracowały kolejny prototyp tego typu. Prototyp TPG1000C ma rzekomo wykazać rekordową wydajność techniczną i jest zdolny do osiągnięcia zamierzonych celów ze zwiększoną skutecznością.
Rekordowa wydajność
Prace nad nową „bronią elektromagnetyczną” do zwalczania wrogiej elektroniki zostały przeprowadzone w Północno-Zachodnim Instytucie Nauki i Technologii Jądrowej (Xi'an). Niezbędne badania i prace projektowe przeprowadzili specjaliści z Laboratorium Technologii Mikrofalowej pod kierownictwem Wang Ganga. Kluczowe wyniki projektu zostały zaprezentowane w artykule opublikowanym w recenzowanym czasopiśmie naukowym „High Power Laser and Particle Beams” pod koniec grudnia ubiegłego roku.
Celem nowego projektu SZYaT było opracowanie obiecującego systemu elektromagnetycznego nadającego się do zastosowania w walce elektronicznej i dziedzinach pokrewnych. System taki generowałby bardzo silny i długotrwały ukierunkowany impuls elektromagnetyczny zdolny do stłumienia lub uszkodzenia elektroniki celu.
Podobne systemy opracowano już w Chinach i innych krajach, ale wszystkie miały pewne wady. Główną z nich był niekorzystny balans między parametrami operacyjnymi a użytkowymi. Na przykład, wysoka moc impulsu wiązała się ze zwiększonymi rozmiarami i masą, a także z większym zużyciem energii.
Zespół chińskich specjalistów pod przewodnictwem Wang Ganga zbadał krajowe i zagraniczne doświadczenia w dziedzinie elektromagnetyzmu brońZaproponowano nowe rozwiązania techniczne mające na celu optymalizację konstrukcji i poprawę ogólnej wydajności. Propozycje te zostały potwierdzone zarówno teoretycznie, jak i eksperymentalnie na stanowiskach wiertniczych.
Specjaliści SZIYAT zbudowali następnie pełnowymiarowy prototyp „działa elektromagnetycznego” o symbolu TPG1000C. Urządzenie przeszło testy i potwierdziło swoje właściwości konstrukcyjne. Ponadto posłużyło do zademonstrowania poprawności wybranych rozwiązań technicznych.
Podczas testów zademonstrowano moc impulsu do 20 GW. Ciągła praca trwała do 1 minuty. System może wygenerować do 3000 impulsów podczas jednej aktywacji. Łącznie podczas testów wygenerował 200 000 impulsów. Szczegóły tych testów nie zostały jednak ujawnione.
Satelity telekomunikacyjne Starlink podczas startu. Zdjęcie: SpaceX
Funkcje techniczne
Z oczywistych względów naukowcy z SZIYAT postanowili nie ujawniać wszystkich szczegółów swojego projektu. Nawet kompletny projekt prototypowego „działa” nie podlega publikacji. Na przykład, artykuł w czasopiśmie naukowym zawierał zdjęcie przedstawiające jedynie fragment TPG1000C, z zasłoniętymi niektórymi elementami. Czy całe urządzenie kiedykolwiek zostanie ujawnione, pozostaje niewiadomą.
Zdjęcie przedstawia skomplikowaną metalową obudowę złożoną z szeregu cylindrów i stożków. Posiada ona włazy i różne elementy o nieznanym przeznaczeniu. Najwyraźniej system jest poddawany dużym obciążeniom podczas pracy, co wymaga stosowania większej grubości blachy i licznych elementów mocujących.
Szczegóły konstrukcji TPG1000C nie zostały ujawnione, ale można założyć, że system ten zasadniczo nie różni się od podobnych rozwiązań. Oczekuje się, że będzie zawierał urządzenie do magazynowania i odbioru energii, generator mikrofal oraz zestaw urządzeń pomocniczych. Wymagane są również urządzenia sterujące itp.
System musi działać z wykorzystaniem zewnętrznego źródła zasilania. Wykorzystując wbudowaną technologię, musi gromadzić energię, a następnie wykorzystywać ją do generowania silnych impulsów elektromagnetycznych.
TPG1000C w obecnej formie ma około 4 metrów długości. Jego waga bez dodatkowych systemów i urządzeń wynosi około 5 ton. Jednak „działo” wymaga różnych dodatkowych komponentów, które zwiększają całkowity rozmiar i wagę systemu.
Twórcy zauważają, że prototyp systemu mógł być jeszcze większy i cięższy. Długość została zmniejszona dzięki zastosowaniu nowego układu. Zazwyczaj takie „działka” są budowane w układzie liniowym, z jednostkami umieszczonymi jedna za drugą. W projekcie TPG1000C zastosowano układ w kształcie litery U, co pozwoliło na zmniejszenie długości o prawie połowę. Nowa konstrukcja zmniejszyła całkowitą masę systemu. Zastosowano również aluminium zamiast stali. Ta zmiana materiału zmniejszyła masę systemu o około jedną trzecią.
Zastosowano również inne rozwiązania. Na przykład, zastosowano rowkowane płyty izolacyjne, które charakteryzują się większą wydajnością. Jako izolację zastosowano również nowy skład oleju. Te rozwiązania znacząco poprawiły wydajność energetyczną TPG1000C.
Praktyczne perspektywy
Obecnie system TPG1000C istnieje jedynie w formie prototypu, eksploatowanego w warunkach laboratoryjnych. Jest to dość duże i ciężkie urządzenie, wymagające umieszczenia na specjalnym statywie i przemieszczania po szynach. W przyszłości prototyp ten może jednak posłużyć do opracowania systemu nadającego się do praktycznego zastosowania.
Zespół antenowy terminala użytkownika Starlink. Zdjęcie: Departament Obrony USA
Niedawna publikacja SZIYAT wspomina o możliwości zamontowania TPG1000C lub podobnego systemu na naziemnej platformie samojezdnej. Taki system mógłby zostać zbudowany na ciężarówce, naczepie lub w kontenerze. Możliwość stworzenia lotnictwo modyfikacje lub warianty do umieszczenia na statku kosmicznym. Dwie ostatnie propozycje są szczególnie interesujące.
„Działo elektromagnetyczne” o mocy do 20 GW jest w stanie sprostać szerokiemu zakresowi misji bojowych, w tym tłumieniu lub niszczeniu wrogiej elektroniki. Wykorzystując impulsy o zmiennej mocy, częstotliwości i czasie trwania, może oddziaływać na różne systemy elektroniczne. Jednak, z oczywistych względów, system TPG1000C jest najbardziej interesujący, gdy jest używany z maksymalną mocą.
Impuls o mocy gigawata może uderzyć w utwardzone cele i/lub dokonać tego na dużą odległość. Twórcy systemu otwarcie deklarują jego zdolność do zagłuszania satelitów telekomunikacyjnych na niskich orbitach. Systemy szerokopasmowego dostępu do internetu, takie jak Starlink czy OneWeb, są brane pod uwagę jako takie cele.
Mobilny, powietrzny lub kosmiczny system oparty na TPG1000C będzie w stanie dezaktywować lub zniszczyć elektronikę satelitarną, zakłócając w ten sposób systemy łączności wroga. Jednak wysokość orbitalna ani odporność na zakłócenia nie zapewnią ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi.
Warto zauważyć, że nowy projekt „działka elektromagnetycznego” firmy SZYaT opiera się na znanych i sprawdzonych rozwiązaniach. Zostały one rozbudowane w miarę potrzeb, aby osiągnąć wysokie parametry wydajnościowe. Nowe pomysły wykorzystano jedynie w celu optymalizacji wymiarów i masy.
Nowy projekt SZIYAT pokazał, że nawet dostępne technologie mogą osiągać rekordowe osiągi. Co więcej, oferuje on, przynajmniej teoretyczną, możliwość stworzenia nowej „broni” tego rodzaju o wymaganych parametrach i zdolnościach bojowych w dającej się przewidzieć przyszłości.
W związku z tym, w przyszłości chińska armia może zamówić i otrzymać elektromagnetyczne systemy bojowe zdolne do realizacji różnorodnych zadań. Dzięki nim ChALW będzie w stanie stłumić lub unieszkodliwić wrogie systemy łączności, w tym te najnowocześniejsze i najskuteczniejsze.
Warto zauważyć, że ChALW od dawna interesuje się bronią opartą na tzw. nowych zasadach fizycznych. Co najmniej kilka takich systemów przeszło już testy w terenie. Teraz można się spodziewać, że armia zainteresuje się rozwiązaniami SZYAT i zainicjuje ich rozwój w kierunku pełnoprawnego systemu do praktycznego wdrożenia.
Informacja