Защита автотранспорта от электромагнитного импульса (ЭМИ) и подготовка техники к кризисным ситуациям

Физика воздействия ЭМИ на электрооборудование

Электромагнитный импульс представляет собой одиночный однополярный импульс с очень крутым передним фронтом длительностью в сотые доли микросекунды, спадающий в течение нескольких десятков миллисекунд. Диапазон частот доходит до 100 МГц с концентрацией энергии в районе 10–15 кГц. Для поражения электроники на больших площадях (радиусом до 300 км) наиболее эффективен воздушный подрыв боеприпаса на высоте 45–65 км.

Основную опасность ЭМИ несет для любых полупроводников, микропроцессоров, катушек зажигания, включенных в цепь, а также диодных мостов генераторов и реле-регуляторов. Включенные приборы требуют меньшей напряженности поля для разрушения, однако сильный наведенный ток повреждает проводку и электронику даже в обесточенном состоянии. Чем ближе техника к длинным проводникам или опорам электросетей, тем сильнее эффект наведенной индукции.

Проблема современных автомобилей и роль гаражного экранирования

Современные инжекторные автомобили с электронными блоками управления (ЭБУ) и обилием датчиков практически невозможно экранировать поэлементно. Множество цепей имеет связь с массой через датчики, установить на каждую линию быстродействующие разрядники технически и финансово нецелесообразно. Кузов автомобиля работает как клетка Фарадея лишь частично.

Единственным надежным способом уберечь сложную технику от ЭМИ является размещение в экранированном помещении — полностью металлическом гараже. При этом ключевым условием выступает качественное заземление контура гаража на глубину не менее 2–3 метров. На самом автомобиле внутри укрытия не должно быть свисающих цепей заземления, чтобы не сформировать обратный паразитный контур. Бетонные гаражи без специализированного сплошного экранирования должной защиты от импульса не обеспечивают.

Армейский опыт: схема экранирования на примере ГАЗ-66

В армейской технике (в частности, на ГАЗ-66) защита от электромагнитных помех и импульсов решалась комплексным аппаратным методом:

• В первичную цепь зажигания и цепь заряда аккумуляторной батареи встраивались фильтры: дроссель на ферритовом сердечнике, включенный последовательно, и два проходных конденсатора емкостью по 1 мкФ (один электрод на массу, второй — в разрыв провода);
• Конденсаторные фильтры монтировались параллельно генератору, реле-регулятору, стеклоочистителю, датчику уровня топлива, контрольной лампе заряда и реле стартера;
• Провода высокого и низкого напряжения, трамблер, свечи и катушка зажигания закрывались металлической экранирующей оплеткой и металлическими коробками, соединенными с массой автомобиля. Энергия импульсов в такой системе расходуется на нагрев экранов вихревыми токами и гасится конденсаторами;
• Двигатель и кузов дополнительно соединялись с рамой гибкими металлическими шинами, а под крепежные болты устанавливались звездчатые пружинные шайбы для обеспечения надежного контакта.

Выбор живучего транспорта: механика против электроники

Наибольшую устойчивость к электромагнитному воздействию демонстрирует транспорт «без мозгов»:

• Карбюраторная техника: классические отечественные автомобили (УАЗ-469, ГАЗ-69, старые модификации «Нивы»). Однако при наличии бесконтактной системы зажигания (БСЗ) или электронных блоков (CDI, модули опережения зажигания) они остаются уязвимыми;
• Атмосферные дизели с механическим ТНВД: техника вроде тяжелых грузовиков (МАЗ-54329) или старых японских микроавтобусов/внедорожников (Toyota Town Ace до 1995 г., Mitsubishi Delica в кузове P25W/P35W с мотором 4D56T до 1997 г.). Лишенные электронных датчиков дизели способны продолжать работу даже без генератора и приборов при условии механической коробки передач (МКПП).
• Мототехника: простые мотоциклы с контактным зажиганием (например, «Восход-2»/«Ковровец») легче укрыть или экранировать, а их маневренность позволяет обойти дорожные заторы в условиях кризиса.

При выборе трансмиссии предпочтительна МКПП: автомобиль с автоматической коробкой передач (АКПП) невозможно завести накатом или «с толкача» при отказе стартера и бортовой электросети.

Слабые узлы дизелей и действия при аварии

В дизельных моторах с механическим ТНВД единственной критической электродеталью в топливной системе является электромагнитный клапан отсечки топлива. В штатном режиме он перекрывает подачу солярки к форсункам. В случае ЭМИ обмотка клапана может сгореть, заблокировав поступление горючего. Для восстановления работоспособности клапан выворачивают, полностью извлекают из него запирающие внутренности и закручивают корпус обратно. Заглушить мотор в такой конфигурации можно только принудительным перекрытием подачи воздуха во впускной коллектор.

На грузовиках МАЗ глушение осуществляется пневмопоршнем, смещающим рейку ТНВД; при отказе электроклапана пневмосистемы управление дублируется механическим тросиком из кабины.

Комплектация резервного ЗИП для консервации

Для гарантированного восстановления мобильности после прохождения ЭМИ рекомендуется сформировать экранированный или закопанный в землю запасной комплект узлов:

• Генератор и стартер;
• Катушка зажигания, коммутатор, конденсаторы трамблера, свечные провода, свечи накала;
• Запасной комплект стандартных плавких автомобильных предохранителей и лампы освещения;
• Запасное сопротивление (резистор) электродвигателя отопителя салона;
• Резервный аккумулятор.

Установка жучков из толстой проволоки, фольги или предохранителей завышенного номинала взамен сгоревших категорически опасна — это приводит к перегреву жгутов проводки и пожару в салоне.