6 ELEKTRO 10/2012 Mikrovlny vysokého výkonu Mikrovlnné bojové hlavice byly instalo-vány na „několika“ ze 116 námořních říze-ných střel s plochou dráhou letu Tomahawk. Není známo, které z řízených střel tyto hla-vice nesly ani proti jakým cílům byly použi-ty. Jejich použití nebylo ministerstvem obra-ny USA oficiálně potvrzeno. Tento článek se zabývá principem činnosti zbraní na principu mikrovlnného vysoce výkonového impulzu, které patří do skupiny tzv. neletálních zbraní.Vývoj mikrovlnných bojových hlavic pro-bíhá několik let ve výzkumném ústavu v Los Alamos, na letecké základně v Kirtlandu a ve výzkumném ústavu pozemního vojska v Adel-phi. Systémy, které jsou použity z letadel jako řízené střely využívající ke zničení veškeré spojovací a komunikační struktury protivní-ka mikrovlnné bojové hlavice, jsou v tomto článku nazývány elektromagnetická bomba.Mikrovlny vysokého výkonu (HPM)Mikrovlny vysokého výkonu představují cílené, zaměřené vyzařování impulzních mi-krovlnných polí, přičemž cílem je zničit zaří-zení obsahující elektroniku nebo tato zaříze-ní vyřadit z činnosti. Předpokládané výhody tohoto typu zbraně jsou:– zneškodnění velmi pohyblivých cílů bez potřeby nosičů (rakety, letadla),– efektivní zneškodnění komunikačních sys-témů,– velkoplošné zničení nebo umlčení elektro-niky,– celkové zneškodnění moderní techniky při malé úrovni použití vlastní techniky,– další ochrana osob (neletální zbraně).Předpokládané výhody mikrovln vysokého výkonu Za mikrovlny vysokého výkonu (HPM – High Power Microwave) je považována elek-tromagnetická energie špičkového výkonu více než 100 MW ve frekvenčním pásmu od 0,3 do 100 GHz. Spektrum jejich možného využití je velmi široké:– urychlovače částic (cílem je lineární elek-tronový urychlovač 100 MeV · m–1),– ohřívání plazmy pro fúzní reaktory (cílem je výkon více než 100 MW po dobu 1 až 10 s ve frekvenčních pásmech 100 MHz, 5 GHz a 200 GHz),– přenos energie (na ose geostacionární sa-telit – Země),– impulzní radary (cílem je dosažení výko-nu 1 GW po dobu 1 ns),– zbraně na principu HPM (výkon 1 až 10 GW po dobu přibližně 100 ns, frekven-ce 0,3 až 5 GHz při vazbě „back-door“).Rozdíly oproti dosavadním prostředkům spočívají především v podstatně větším vý-konu HPM (10 kW až 1 GW) a v méně „inteligentním“ působení na nepřátelské systémy. Oproti NEMP působí HPM na podstatně vyšších frekvencích a v mno-hem užším frekvenčním pásmu (asi 1 % pásma NEMP).Možné použití zbraní na principu HPM – vzdušná obrana strategických a důležitých cílů (např. letiště) systémem umístěným ve vzdálenosti 1 až 20 km,– vzdušná obrana velkých plavidel ze vzdá-lenosti 1 až 20 km,– použití v rámci mírových misí,– možné teroristické ohrožení správních cen-ter, letišť aj. ze vzdálenosti 50 až 2 000 m (např. systémem využívajícím HPM umís-těným v nákladním vlaku s megawattovým vybavením).Mechanismy pronikání HPM do struktur Působení HPM lze z hlediska jejich účin-ků rozdělit do několika oblastí:1. Tepelné účinky – změna energie mikro-vln na energii kinetickou volných nábo-jů, popř. polarizovaných molekul. Tento jev je využíván u průmyslového vytápě-ní mikrovlnami, v diatermii nebo vytá-pění plazmou.2. Elektrické účinky – vazba mikrovlnného záření do systému. Vazba a sekundární ší-ření rušivých signálů na síťových vedeních.3. Účinky na elektroniku – narušení funkce mikropočítačů (restart) v pásmu zhruba 1 GHz při intenzitě elektrického pole při-bližně 100 V · m–1.4. Biologické účinky Při úvahách o množství energie mikrovln, která vytváří vazbu s cílovými systémy jsou v literatuře uváděny dva základní typy vazby: a) Front-Door vazba, tj. elektromagne-tická vazba předpokládanou cestou přes přijímač (anténa, senzory) a přenosem signálů. Tato vazba je typická při půso-bení HPM na anténu připojenou k rada-ru nebo jinému komunikačnímu zaříze-ní. Anténa je navržena tak, aby vysílala a přijímala energii do/ze zařízení. Tím vzniká účinná cesta pro tok mikrovln z elektromagnetické zbraně do zařízení s následným poškozením zařízení. b) Back-Door vazba, tj. vazba jakouko-liv cestou, kterou nelze předpokládat (švy, otvory pro senzory, pohyblivá křídla, špatně odstíněné a neelektric-ké venkovní spoje). Tato vazba vzni-ká tehdy, když elektromagnetické pole ze zbraně indukuje velké přechodové proudy (jestliže je vytvářeno zbraní nízké frekvence) nebo elektrické sto-jaté vlny (jestliže je vytvářeno zbraní na principu HPM) na pevných elektric-kých spojovacích vodičích a kabelech nebo na telekomunikačních sítích. Za-řízení připojené ke kabelům nebo vo-dičům vystaveným těmto vlivům bude vystaveno velkým přechodovým špič-kám napětí nebo stojatým vlnám, což může mít za následek jeho poškození, jestliže nebude náležitě zodolněné.Pro zbraně na principu mikrovln vysokého výkonu se na základě jejich pracovního frek-venčního pásma (centimetrové a milimetrové vlny) předpokládá Back-Door vazba na cílové systémy. Toto znamená schopnost přímé vaz-by na zařízení přes ventilační otvory, mezera-mi mezi panely a špatně odstíněnými rozhra-ními. Za těchto podmínek se jakýkoliv otvor v zařízení chová jako štěrbina, která umož-ňuje mikrovlnnému záření přímo vstoupit do této štěrbiny. Mikrovlnné záření bude for-movat modelovou prostorovou stojatou vlnu uvnitř zařízení. Součástky umístěné uvnitř této stojaté vlny budou vystaveny působení poměrně silného elektromagnetického pole.Zdroje HPM Technologická základna, kterou lze vy-užít při výrobě a návrhu elektromagnetické bomby, je obecně velmi různorodá a v mno-ha směrech naprosto dokonalá. Hlavní zdro-je používané pro tuto problematiku jsou ex-plozivně pumpované kompresní generáto-ry magnetického toku (explosively pumped Flux Compression Generators (FCG)), mag-neto-hydrodynamické generátory (Magneto--Hydrodynamic (MHD) generators) poháněné výbušně nebo pohonnými hmotami a mnoho dalších zařízení, z nichž nejčastěji používaný Ing. Milan Bezděk, VOP CZ, s. p., Vyškov Traduje se, že v prvních hodinách operace Pouštní bouře ve válce v Perském zálivu pou-žily ozbrojené síly USA mikrovlnné bojové hlavice (High Power Microwave Warheads).Tyto hlavice obsahují náplň, jejíž složení bylo v době použití přísně utajováno. Náplň vytváří elektromagnetický impulz ničící nebo vyřazující z činnosti spojovací systémy, počítačové sítě, radiolokátory, naváděcí systémy protiletadlových řízených střel a další elektronická zařízení protivníka. Podobných účinků bylo dosud možné dosáhnout pouze jaderným výbuchem.