eng
Содержание
Содержание
Предисловие ............................................................................................................. 15
Введение ................................................................................................................... 19
Глава 1. Современное оружие: технические возможности и ограничения ........... 22
1.1.
Некоторые научно-технические и военно-стратегические
аспекты построения и использования средств поражения
космического эшелона противоракетной обороны .................................. 22
1.1.1.
Технические возможности и ограничения потенциальных
средств поражения баллистических ракет ...................................... 22
1.1.2.
Космический эшелон противоракетной обороны ........................... 23
1.1.3.
Анализ основных типов потенциальных космических средств
поражения противовоздушной обороны ......................................... 25
1.1.4.
Проблемы обеспечения надежности функционирования
средств космического эшелона системы ПРО ................................ 29
1.1.5.
Европейская безопасность и европейская СПРО ............................ 35
1.1.6.
Космический эшелон системы предупреждения о ракетном
нападении.......................................................................................... 39
1.1.6.1.
Российская космическая система обнаружения
стартов ракет ......................................................................... 39
1.1.6.2.
Военно-разведывательные спутники ................................... 44
1.1.6.3.
Роль военно-технической разведки в современных
локальных конфликтах ........................................................ 50
1.2.
СВЧ-оружие наземного применения ........................................................ 52
1.2.1.
Основные поражающие факторы и методы воздействия
СВЧ-излучений на системы управления радиоэлектронных
устройств ........................................................................................... 52
1.2.2.
СВЧ-оружие боевого применения .................................................... 54
1.3.
Оружие несмертельного (нелетального) действия наземного
применения ................................................................................................. 58
1.3.1.
СВЧ-оружие «система активного отбрасывания» ........................... 59
1.3.2.
Лазерное устройство PHASR для временного ослепления
и дезориентации противника ........................................................... 64
1.3.3.
«Бесшумный страж» (Silent Guardian) .............................................. 65
1.3.4.
Наиболее известные системы нелетального оружия
из арсенала Министерства обороны США ...................................... 66
1.3.4.1.
«Глушитель речи» .................................................................. 66
1.3.4.2.
The Incapacitating Flashlight .................................................. 67
1.3.4.3.
Суперзловонный артиллерийский снаряд .......................... 67
1.3.4.4.
«Гей-бомба» – оружие на мощных афродизиаках ............... 68
1.3.4.5.
Генератор грома .................................................................... 68
1.3.4.6.
Перцовая граната .................................................................. 69
1.3.4.7.
Электрошокер Taser Shotgun ................................................ 69
1.3.5.
Проблемы безопасности применения нелетального оружия .......... 70
1.4.
СВЧ-оружие атмосферного и космического применения ....................... 72
1.4.1.
Радиочастотное космическое оружие ............................................... 72
1.4.2.
Космическое оружие на основе новых физических
принципов ......................................................................................... 75
1.4.3.
Системы перехвата МБР на основе плазменного СВЧ-оружия ...... 77
1.4.4.
Лазерное оружие ................................................................................ 79
1.4.5.
Пучковое СВЧ-оружие ...................................................................... 81
1.5.
СВЧ-комплексы противодействия высокоточному оружию ................... 82
1.5.1.
Классификация, способы применения и типовые цели систем
высокоточного оружия .................................................................... 82
1.5.2.
Типовой состав и принцип работы комплекса защиты
от высокоточного оружия ................................................................ 86
1.6.
Использование СВЧ-импульсов в задачах защиты от элементов
высокоточного оружия ............................................................................... 89
1.7.
Американская программа высокочастотных активных
исследований HAARP ...............................................................................101
1.7.1.
Теоретические механизмы возможного использования HAARP
для управления погодой планеты Земля .........................................101
1.7.1.1.
Эксперименты Николы Теслы ............................................101
1.7.1.2.
Возможности использования HAARP
в качестве атмосферного оружия ........................................105
1.7.1.3.
Управление погодой – побочный продукт работ по ПРО ....107
1.7.2.
Сравнение предполагаемых функции систем типа HAARP,
созданных в мире (США, Европа, СССР) ......................................108
1.7.3.
Хемоакустические волны – основа сейсмического оружия ...........112
1.8.
Нейронное оружие ....................................................................................118
1.8.1.
Военная нейробиология ...................................................................118
1.8.2.
Военная нейрофармакология ..........................................................121
1.8.3.
Искусственная стимуляция умственной деятельности ..................122
1.8.4.
Интерфейсы типа «мозг – компьютер» ...........................................123
1.8.5.
Биохимическое нейронное оружие .................................................124
1.8.6.
Направленное энергетическое оружие (DEW) ...............................125
1.8.7.
Нейронное оружие на основе информации / программного
обеспечения .....................................................................................126
1.8.8.
Угрозы нейронного оружия .............................................................128
1.8.9.
Опасности «неправильного» использования нейронных
технологий........................................................................................129
1.8.10.
Особенности и преимущества США, России и Китая
в гонке нейронных вооружений. ..................................................130
1.8.11.
Новые «нейронные угрозы» международной безопасности .........132
1.8.12.
Нейронная безопасность и нейронная этика ................................133
1.8.13.
Стратегия обеспечения нейронной безопасности ........................135
1.8.14.
От психологических операций до нейровойны: основные
опасности ......................................................................................137
1.9.
Вместо заключения ...................................................................................139
Глава 2. Информационное оружие в технической сфере: концепции,
средства, методы и примеры применения ............................................................152
2.1.
Информационная безопасность суверенного государства ......................152
2.1.1.
Исторические аспекты возникновения и развития
информационной безопасности .....................................................152
2.1.2.
Основные цели и объекты информационной безопасности
государства .......................................................................................155
2.1.3.
Источники угроз для информационной безопасности ..................155
2.1.4.
Основные задачи обеспечения информационной
безопасности ....................................................................................157
2.1.5.
Технологии информационной безопасности ..................................158
2.2.
Основы ведения информационной войны...............................................163
2.2.1.
Понятие «информационная война» ................................................163
2.2.2.
Виды информационных атак ...........................................................167
2.2.3.
Средства информационной войны ..................................................167
2.2.4.
Классификация информационно-технического оружия ...............169
2.3.
Определение и классификация информационно-технических
воздействий ................................................................................................175
2.4.
Наиболее распространенные средства информационно-технического
воздействия ................................................................................................183
2.4.1.
Удаленные сетевые атаки .................................................................183
2.4.1.1.
Определение и классификация удаленных
сетевых атак .........................................................................183
2.4.2.
Примеры способов информационно-технических
воздействий с использованием удаленных сетевых атак ...............187
2.4.2.1.
Анализ сетевого трафика .....................................................188
2.4.2.2.
Подмена доверенного объекта или субъекта
информационной системы .................................................189
2.4.2.3.
Внедрение ложного объекта в информационную
систему .................................................................................190
2.4.2.4.
Использование ложного объекта для организации
удаленной атаки...................................................................191
2.4.2.5.
Отказ в обслуживании .........................................................193
2.5.
Технические каналы утечки информации ................................................195
2.5.1.
Классификация и принципы функционирования .........................195
2.5.2.
Электромагнитные каналы утечки информации,
обрабатываемой средствами вычислительной техники .................199
2.5.3.
Электрические каналы утечки информации ...................................203
2.5.4.
Специально создаваемые технические каналы
утечки информации .........................................................................206
2.6.
Заключение ................................................................................................213
Глава 3. Компьютерные вирусы, программные закладки
и шпионские программы .......................................................................................223
3.1.
Компьютерные вирусы..............................................................................223
3.1.1.
Термины и определения ...................................................................223
3.1.2.
Краткая история возникновения компьютерных вирусов ............224
3.1.3.
Классификация компьютерных вирусов .........................................227
3.2.
Компьютерные вирусы и троянские программы .....................................243
3.2.1.
Особенности применения вируса Stuxnet как разновидности
кибероружия ....................................................................................243
3.2.2.
Программные закладки: типы, способы внедрения
и методы защиты ..............................................................................246
3.2.2.1.
Программные закладки: основные типы
и определения ......................................................................246
3.2.2.2.
Опасности программных закладок .....................................247
3.2.2.3.
Классификации программных закладок ............................248
3.2.2.4.
Разновидности программных закладок ..............................250
3.2.2.5.
Троянские программы: типы и особенности
поведения .............................................................................255
3.3.
Программные закладки .............................................................................257
3.3.1.
Основные принципы реализации программных закладок .............257
3.3.1.1.
Введение в проблему программных закладок ....................257
3.3.1.2.
Основные пути внедрения программных закладок............258
3.3.1.3.
Механизмы организации необнаруживаемого
управления ...........................................................................259
3.3.1.4.
Использование криптографии ............................................259
3.3.1.5.
Использование корневых комплектов ................................260
3.3.1.6.
Программные бекдоры в компьютерных системах ............261
3.3.1.7.
Примеры реально подтвержденных аппаратных
закладок ...............................................................................265
3.3.1.8.
Основные методы защиты от троянов и закладок ..............269
3.4.
Модели воздействия на компьютеры программных закладок,
способы внедрения и их взаимодействие с нарушителем ........................271
3.4.1.
Модели воздействия программных закладок
на компьютеры .................................................................................271
3.4.2.
Способы внедрения программных закладок и компьютерных
вирусов .............................................................................................272
3.4.3.
Сценарии внедрения программных закладок на различных
этапах жизненного цикла программного обеспечения ..................274
3.4.4.
Способы взаимодействия между программной закладкой
и нарушителем .................................................................................275
3.4.4.1.
Определение понятия нарушителя .....................................275
3.4.4.2.
Интернет ..............................................................................276
3.4.4.3.
Электронная почта ..............................................................276
3.4.4.4.
Методы защиты от программных закладок ........................277
3.4.4.5.
Методы выявления внедренной программной
закладки ...............................................................................278
3.4.4.6.
Удаление внедренной программной закладки ...................279
3.4.4.7.
Средства создания ложных объектов
информационного пространства ........................................279
3.5.
Программные клавиатурные шпионы ......................................................281
3.5.1.
Принцип работы клавиатурных шпионов ......................................281
3.5.2.
Методы слежения за клавиатурным вводом ...................................282
3.5.2.1.
Слежение за клавиатурным вводом при помощи
ловушек ................................................................................282
3.5.2.2.
Слежение за клавиатурным вводом при помощи
опроса клавиатуры ..............................................................283
3.5.2.3.
Слежение за клавиатурным вводом при помощи
перехвата API-функций ......................................................283
3.5.2.4.
Типовой пример клавиатурного шпиона ............................284
3.5.2.5.
Методики поиска клавиатурных шпионов .........................285
3.5.2.6.
Клавиатурные шпионы на основе драйверов-фильтров ....285
3.5.2.7.
Клавиатурные шпионы на базе RootKit-технологии
в UserMode ...........................................................................287
3.5.2.8.
Клавиатурный шпион на базе RootKit-технологии
в KernelMode ........................................................................288
3.5.2.9.
Программы для поиска и удаления клавиатурных
шпионов ...............................................................................289
3.6.
Основные принципы работы RootKit-технологий ..................................291
3.6.1.
Что такое RootKit-технология? ........................................................291
3.6.2.
Методы перехвата API-функций в режиме пользователя ..............292
3.6.3.
Методы перехвата функций RootKit в режиме ядра .......................296
3.6.4.
Основные методики обнаружения RootKit в системе ....................297
3.6.5.
Типовой механизм проникновения в систему троянских
программ RootKit .............................................................................298
3.7.
Шпионские программы типа cookies .......................................................300
3.7.1.
Основные назначения cookies ..........................................................300
3.7.2.
Методика хранения cookies ..............................................................302
3.7.3.
Основные разновидности cookies ....................................................303
3.7.4.
Пути утечки и угрозы, создаваемые cookies ....................................304
3.7.5.
Методы настройки параметров работы c cookies ............................306
3.7.5.1.
Настройка параметров работы с cookies для IE 6 ...............306
3.7.5.2.
Настройка параметров работы с cookies
для Mozilla Firefox ................................................................309
3.8.
Шпионская программа Regin ...................................................................310
3.9.
Официальные позиции спецслужб США в отношении
программных закладок ..............................................................................311
3.9.1.
Официальная позиция ФБР США в отношении бекдоров ............311
3.9.2.
Официальная (публичная) позиция Агентства национальной
безопасности (АНБ) США по отношению к бекдорам
и аппаратным троянам и реальная ситуация ..................................313
3.9.3.
Шпионские программы АНБ ..........................................................314
3.9.3.1.
Основные программные средства АНБ ..............................314
3.9.3.2.
Программные средства АНБ для использования
в сетях Wi-Fi .........................................................................316
3.9.3.3.
Программные средства АНБ для поражения серверов
вычислительных сетей ........................................................316
3.9.3.4.
Программные средства АНБ для контроля
сетевого оборудования ........................................................317
3.9.3.5.
Программные средства АНБ для контроля сетей GPM .....318
3.9.3.6.
Шпионские средства АНБ для контроля оборудования
в помещениях типовых офисов ..........................................319
3.10.
Пример способа внедрения программного трояна в стандартный
РЕ-файл операционной системы Microsoft Windows ...............................319
3.10.1.
Назначение и структура РЕ-файлов ..............................................319
3.10.2.
Основные методы размещения программного трояна
в РЕ-файлах ...................................................................................322
3.10.3.
Решение проблемы нахождения доступного пространства
для кода трояна ..............................................................................324
3.10.4.
Перехват текущего потока выполнения ........................................329
3.10.5.
Внедрение кода программного трояна ..........................................332
3.10.6.
Восстановление потока выполнения .............................................334
3.11.
Примеры недокументированных функций в микросхемах
80
-х годов ...................................................................................................337
3.11.1.
Причины появления недокументированных функций ................337
3.11.2.
Основные недокументированные команды
микропроцессора Z80 ...................................................................340
3.11.3.
Недокументированные возможности процессоров
Intel 80×86 ......................................................................................341
3.11.4.
Недокументированные возможности микроконтроллеров
семейства MCS-51 .........................................................................344
3.11.5.
Недокументированные функции микросхемы SA9605A ..............346
3.11.6.
Метод сдвигового регистра (LSSD) как основной метод
анализа микросхем на предмет наличия закладок .......................347
3.11.7.
Описание метода JTAG как основного средства
сканирования микросхемы ...........................................................349
3.12.
Методы снятия секретной информации на основании анализа
акустических и электромагнитных излучений .........................................353
3.12.1.
Нейтрализаторы тестовых программ и программ
анализа кода ..................................................................................354
3.12.2.
Трояны ............................................................................................356
3.12.3.
Back Orifice ......................................................................................357
3.12.4.
NetBus .............................................................................................359
3.12.5.
D.I.R.T. ............................................................................................362
3.12.6.
Paparazzi ..........................................................................................364
3.12.7.
Способы распознавания троянских программ ..............................365
3.12.8.
Логические бомбы ..........................................................................366
3.12.9.
Мониторы .......................................................................................367
3.12.10.
Компьютерные черви ...................................................................367
10
Содержание
3.12.11.
Перехватчики паролей..................................................................368
3.12.12.
Программы-шутки........................................................................369
3.13.
Особенности организации защиты информации при работе
с криптовалютами ....................................................................................369
Глава 4. Трояны в электронной аппаратуре ...........................................................378
4.1.
Программно-аппаратные трояны в телекоммуникационных
системах .....................................................................................................378
4.1.1.
Трояны в сетевом оборудовании ......................................................378
4.1.2.
Трояны в маршрутизаторах ..............................................................380
4.1.3.
Межсетевые экраны .........................................................................381
4.1.4.
Беспроводные сети ...........................................................................383
4.1.5.
Трояны в рабочих серверах ..............................................................383
4.1.6.
Трояны в оборудовании рабочих мест операторов
телекоммуникационных систем ......................................................384
4.2.
Аппаратные трояны в компьютерах .........................................................385
4.2.1.
Аппаратные трояны в системном блоке ..........................................385
4.2.2.
Аппаратные трояны для подключения к USB .................................386
4.2.3.
Трояны для перехвата информации, вводимой
через клавиатуру компьютера .........................................................387
4.2.4.
Троянские программы в жестких дисках компьютера ....................393
4.3.
Трояны в системах мобильной связи ........................................................394
4.3.1.
Основные эпизоды из истории противоборства спецслужб
и хакеров в области телефонии .......................................................394
4.3.2.
«Жучок» в запчасти для смартфона – еще одна возможность
для шпиона ......................................................................................397
4.3.3.
Предустановленный троян в китайских смартфонах
Nomu и Leagoo .................................................................................399
4.3.4.
Расширение возможностей мобильных телефонов за счет
подключения специализированных модулей .................................401
4.3.5.
Мини-шпионы в мобильном телефоне ...........................................406
4.3.5.1.
Устройство блокирования мобильного телефона ..............406
4.3.5.2.
Использование мобильных телефонов Nokia
в качестве мини-шпионов ...................................................408
4.3.5.3.
Мобильный телефон со встроенным мини-шпионом
в батарейном отсеке ............................................................408
4.3.5.4.
Определение местоположения мобильного телефона
путем пеленгации по трем точкам ......................................409
4.3.6.
Основные технические решения по защите телефонных
переговоров .....................................................................................410
4.3.6.1.
Аппарат TopSec GSM ...........................................................411
4.3.6.2.
Аппарат HC-2413 .................................................................412
4.3.6.3.
Аппарат Sectra Tiger .............................................................413
4.3.6.4.
Аппарат «Референт ПДА» (Россия) ....................................413
4.3.6.5.
Телефон-невидимка .............................................................414
4.3.6.6.
Пути внедрения трояна в мобильный телефон ..................417
4.3.6.7.
Специальные вирусы и программы для смартфонов .........419
4.4.
Электронные приборы для беспроводного перехвата данных ................421
4.4.1.
Черный ананас – WiFi Pineapple ......................................................421
4.5.
Трояны и автомобили ................................................................................425
4.5.1.
Устройства для определения маршрута движения автомобиля
с помощью GPS ...............................................................................425
4.5.2.
Новый вид угроз – автомобильные вирусы ....................................427
4.6.
Экзотические «шпионские штучки» ........................................................430
4.6.1.
Похищение данных через кулер компьютера .................................430
4.6.2.
Перехват изображения с экрана ноутбука .......................................432
4.6.3.
Миниатюрные радиомаяки в обуви и в одежде ..............................434
4.6.4.
Извлечение 4096-битных ключей RSA с помощью
микрофона .......................................................................................436
4.6.5.
Как узнать все о человеке с помощью социальных сетей ...............438
4.7.
Трояны в бытовой электронике ................................................................443
Глава 5. Аппаратные трояны в микросхемах .........................................................447
5.1.
Основы проектирования безопасной электронной аппаратуры
для ответственных применений ................................................................447
5.1.1.
Введение в проблему ........................................................................447
5.1.2.
Оценка безопасности этапов маршрута проектирования
микросхем ........................................................................................453
5.1.3.
Потенциальные агенты (организаторы) атак с использованием
аппаратных троянов .........................................................................459
5.1.4.
Авторская попытка систематизации имеющихся знаний
о методах обеспечения безопасности каналов поставки
микросхем ........................................................................................460
5.2.
Описание первых задокументированных фактов обнаружения
аппаратных троянов в микросхемах ответственного назначения ...........468
5.2.1.
Введение в проблему ........................................................................468
5.2.2.
Особенности и критические точки структуры обеспечения
безопасности микросхемы ProASIC3 ..............................................473
5.2.3.
Краткое описание методики экспериментального определения
аппаратного трояна в микросхеме A3P250 Actel .............................478
5.2.4.
Анализ результатов контрольного эксперимента
по выявлению аппаратного трояна в микросхеме
специального назначения ProASIC3 ...............................................481
5.2.5.
Аппаратные трояны в серийных процессорах ................................487
5.2.5.1.
Способы реализации аппаратных троянов
в процессорах .......................................................................487
5.2.5.2.
Аппаратные трояны в процессорах фирмы Intel ................490
5.3.
Классификация аппаратных троянов в микросхемах ..............................496
5.3.1.
Постановка задачи ...........................................................................496
5.3.2.
Основная классификация аппаратных троянов .............................497
5.4.
Способы внедрения аппаратных троянов в микросхемы ........................504
5.4.1.
Введение в проблему ........................................................................504
5.4.2.
Иерархические уровни внедрения троянов в микросхемы ............511
5.5.
Механизмы активации внедренных аппаратных троянов .......................513
5.6.
Методы выявления аппаратных троянов в микросхемах
ответственного назначения .......................................................................521
5.6.1.
Введение в проблему ........................................................................521
5.6.2.
Основные методы выявления аппаратных троянов........................524
5.6.2.1.
Анализ методов с использованием сторонних каналов .....524
5.6.2.2.
Вредоносные компьютерные системы ...............................524
5.6.2.3.
Повышение успешности обнаружения троянов ................525
5.6.2.4.
Применение характеризации логических элементов
для обнаружения троянов ...................................................525
5.6.2.5.
Использование специальных шинных архитектур,
защищенных от троянов .....................................................526
5.6.2.6.
Передача данных посредством «тихих» троянов ................526
5.6.2.7.
Защита многоядерных архитектур ......................................527
5.6.2.8.
Использование определения в период
исполнения ..........................................................................527
5.6.2.9.
Развитие методов анализа по сторонним каналам .............528
5.6.2.10.
Метод локализации трояна в микросхеме ........................528
5.6.2.11.
Усовершенствованная характеризация логических
элементов ...........................................................................529
5.6.2.12.
Утечка данных посредством троянов ...............................529
5.6.2.13.
Модели многоуровневых атак ...........................................530
5.6.2.14.
Использование комбинированных методов анализа
по сторонним каналам .......................................................530
5.6.2.15.
Повышение вероятности активации троянов
за счет дополнительных триггеров ....................................531
5.6.2.16.
Избегание внедренных троянов ........................................531
5.6.2.17.
Использование кольцевых генераторов
для обнаружения троянов ..................................................532
5.7.
Исследование конкретного случая разработки и реализации
аппаратного трояна ...................................................................................537
5.7.1.
Обоснование и мотивация ...............................................................540
5.7.1.1.
Критический анализ цепочки поставки ИС .......................540
5.7.1.2.
Терминология уязвимостей цепочки поставки ..................541
5.7.1.3.
Измерение ............................................................................542
5.7.1.4.
Воровство .............................................................................542
5.7.2.
Иерархическая классификация атакующих ....................................543
5.7.2.1.
Действия атакующего на этапе проектирования ................544
5.7.2.2.
Атакующий на этапе синтеза ..............................................544
5.7.2.3.
Атакующий на этапе изготовления .....................................545
5.7.2.4.
Атакующий в структуре сбыта .............................................546
5.8.
Особенности внедрения аппаратных троянов в пассивные
радиочастотные метки ...............................................................................565
5.8.1.
Введение в проблему ........................................................................565
5.8.2.
Радиочастотные метки EPC C1G2 и аппаратные трояны ..............566
5.8.3.
Механизмы запуска аппаратных троянов в радиочастотных
метках EPC C1G2 .............................................................................568
5.8.4.
Результаты экспериментальных исследований ...............................573
5.9.
Аппаратные трояны в беспроводных криптографических ИС ...............577
5.9.1.
Особенности организации утечки информации
из беспроводных криптографически защищенных
микросхем ........................................................................................577
5.9.2.
Существующие методы обнаружения троянов ...............................585
5.10.
Методы проектирования аппаратных закладок .....................................592
5.10.1.
Проектирование последовательных аппаратных закладок ..........593
5.10.1.1.
Модель функциональных последовательных
аппаратных закладок ........................................................594
5.10.1.2.
Ожидаемое время до срабатывания .................................596
5.10.1.3.
Оптимизированная реализация .......................................597
5.10.1.4.
Практические примеры проектирования аппаратных
закладок, которые могут использоваться
в программном обеспечении встраиваемого
процессора ........................................................................598
5.10.1.5.
Условия срабатывания аппаратной закладки ..................599
5.10.2.
Примеры проектирования аппаратных закладок
с использованием дополнительных вентилей ..............................604
5.10.3.
Пример внедрения аппаратной закладки на вентильном
уровне для обхода структуры, защищаемой сетью
кольцевых генераторов (RON) ......................................................607
5.11.
Оптимистический анализ методов выявления аппаратных
троянов в микросхемах ..............................................................................613
5.11.1.
Авторское введение в проблему .....................................................613
5.11.2.
Основные методы обнаружения троянов в ИС
после изготовления в серийном производстве ............................617
5.11.3.
Методы обнаружения троянов до реализации
микросхемы в кремнии .................................................................620
5.11.4.
Определение наиболее точной модели атаки троянов ..................627
5.11.4.1.
Комплексные модели атаки .............................................627
5.12.4.2.
Отношение между ранее проведенными
исследованиями и моделями атаки .................................629
5.11.4.3.
Анализ основных тенденций исследований
аппаратных троянов ........................................................630
5.11.5.
Методы обнаружения аппаратных троянов
в микросхемах ................................................................................634
5.11.5.1.
Обнаружение аппаратных троянов в коммерческих
микросхемах .....................................................................634
14
Содержание
5.11.5.2.
Обнаружение аппаратных троянов без эталонной
модели ...............................................................................635
5.11.5.3.
Аппаратные трояны в трехмерных интегральных
схемах ................................................................................637
5.11.6.
Перспективы развития методов выявления троянов ....................638
5.11.6.1.
Определение подлинности приобретенных
на рынке коммерческих микросхем ................................638
5.11.6.2.
Общий подход к анализу уязвимостей .............................639
5.11.6.3.
Конструкция микросхемы, невосприимчивой или
устойчивой к аппаратным троянам ................................640
5.11.6.4.
Появление новых видов аппаратных троянов .................640
Глава 6. Особенности внедрения аппаратных троянов в микросхемы
памяти .....................................................................................................................648
6.1.
Введение в проблему .................................................................................648
6.2.
Основные виды моделей отказов в микросистемах SRAM .....................651
6.3.
Анализ стандартных алгоритмов тестирования микросхемы
SRAM .........................................................................................................653
6.4.
Анализ типовых механизмов запуска троянов в SRAM ...........................656
6.5.
Анализ аппаратных троянов типа «короткое замыкание» .......................660
6.6.
Аппаратные трояны в SRAM типа «резистивный обрыв» .......................664
6.7.
Верификация внедренных в SRAM аппаратных троянов .......................668
6.8.
Механизм функционирования в SRAM аппаратных троянов
типа «короткое замыкание» ......................................................................672
6.9.
Экспериментальные результаты исследований аппаратных
троянов типа «короткое замыкание» ........................................................677
6.10.
Экспериментальные результаты исследований аппаратных
троянов типа «обрыв» ..............................................................................680
Глава 7. Методы выявления аппаратных троянов в микросхемах........................700
7.1.
Краткий обзор основных методов выявления аппаратных троянов
в микросхемах ответственного назначения ..............................................700
7.1.1.
Введение в проблему ........................................................................700
7.1.2.
Анализ с использованием сторонних каналов ................................703
7.1.3.
Вредоносные компьютерные системы ............................................703
7.1.4.
Методы повышения вероятности обнаружения троянов ...............704
7.1.5.
Методы характеризации логических элементов
для обнаружения троянов ................................................................704
7.1.6.
Использование специальных шинных архитектур,
защищенных от троянов ..................................................................705
7.1.7.
Передача данных посредством «тихих» троянов .............................705
7.1.8.
Обнаружение троянов в многоядерных архитектурах ...................706
7.1.9.
Методы выявления и программной изоляции внедренных
троянов .............................................................................................706
7.1.10.
Усовершенствованные методы анализа по сторонним
каналам ............................................................................................707
7.1.11.
Применение дополнительной цепи сканирования
для локализации трояна в микросхеме ..........................................707
7.1.12.
Методы термического кондиционирования ................................708
7.1.13.
Методы предотвращения утечки информации
по скрытым каналам .......................................................................709
7.1.14.
Модели многоуровневых троянских атак ......................................709
7.1.15.
Использование комбинированных методов анализа
по сторонним каналам ....................................................................709
7.1.16.
Повышение вероятности активации троянов за счет
дополнительных триггеров .............................................................710
7.1.17.
Методы нейтрализации внедренных в микросхемы троянов .......711
7.1.18.
Использование кольцевых генераторов для обнаружения
троянов ............................................................................................712
7.2.
Методы обнаружения аппаратных троянов в микросхемах на основе
анализа спектра электромагнитного излучения .......................................717
7.2.1.
Ретроспективный обзор альтернативных методов выявления
троянов в микросхемах ....................................................................717
7.2.2.
Методы выявления аппаратных троянов с помощью анализа
спектров электромагнитных излучений .........................................721
7.2.3.
Экспериментальные результаты проверки эффективности
метода ...............................................................................................726
7.3.
Особенности выявления последовательных аппаратных троянов
с использованием метода TеSR .................................................................731
7.3.1.
Введение в проблему ........................................................................731
7.3.2.
Особенности учета технологического разброса параметров
микросхемы при реализации методов выявления троянов............735
692
Содержание
7.3.2.1.
Критический обзор других близких методов
выявления аппаратных троянов .........................................735
7.3.2.2.
Используемые модели атаки при реализации
метода TеSR .........................................................................737
7.3.3.
Демонстрационные примеры выявления последовательных
аппаратных троянов с использованием TESR ................................738
7.3.4.
Концепция и способы реализации метода TeSR .............................741
7.3.5.
Необходимые пояснения и уточнения к методу TeSR ....................744
7.3.5.1.
Методологический подход к генерированию
измерительных тестов MERO .............................................744
7.3.5.2.
Описание схемы обработки результатов измерений ..........747
7.2.5.3.
Точность обнаружения внедренного аппаратного
трояна ...................................................................................748
7.3.5.4.
Роль цепей сканирования при выявлении аппаратных
троянов .................................................................................749
7.3.6.
Метод проектирования микросхем с учетом обеспечения
требований безопасности (DFS) .....................................................752
7.3.7.
Основные отличительные особенности тестирования ...................755
7.3.8.
Примеры оценки эффективности выявления троянов
по методике TeSR .............................................................................756
7.3.8.1.
Исходные данные для проведения экспериментальных
исследований .......................................................................756
7.3.8.2.
Анализ результатов моделирования ....................................757
7.3.9.
Экспериментальное подтверждение метода анализа
побочных каналов ............................................................................760
7.4.
Другие методы исследований и обнаружения аппаратных троянов
в микросхемах ............................................................................................767
7.4.1.
Введение в проблему ........................................................................767
7.4.2.
Особенности проектирования и классификация троянов .............770
7.4.3.
Методы обнаружения троянов.........................................................773
7.4.3.1.
Методы обнаружения троянов с использованием
анализа сигналов сторонних каналов .................................773
7.4.3.2.
Методы анализа по мощности потребления
микросхем ............................................................................774
7.4.4.
Анализ на основе временных характеристик ..................................778
7.4.5.
Методы активации троянов .............................................................780
7.4.6.
Методы обнаружения троянов на уровне архитектуры ..................782
7.4.7.
Методы обеспечения аппаратной защиты от троянов ....................785
7.5.
Конкретные примеры из опыта работы белорусских
«охотников за троянами» ...........................................................................794
Глава 8. Обратное проектирование микросхем .....................................................810
8.1.
Введение в проблему обратного проектирования микросхем .................810
8.1.1.
Предпосылки возникновения проблемы, термины
и определения ..................................................................................810
8.1.2.
Стандартный маршрут реализации процесса
Reverse Engineering ...........................................................................817
8.1.3.
Особенности современного машиностроительного
производства ....................................................................................818
8.2.
Защита прав интеллектуальной собственности на полупроводниковые
микросхемы ...............................................................................................820
8.2.1.
Особенности использования процесса обратного
проектирования для защиты патентных прав ................................820
8.2.2.
Закон США «О защите прав на полупроводниковые
микросхемы» ....................................................................................826
8.2.2.1.
История появления закона .................................................826
8.2.2.2.
Особая форма защиты полупроводниковых
микросхем ............................................................................828
8.2.2.3.
Описание закона США «О защите прав
на полупроводниковые микросхемы» ................................830
8.2.2.4.
Положения о международной двусторонней защите .........835
8.2.2.5.
Иностранные законы о защите топологий
интегральных микросхем ....................................................837
8.2.2.6.
Об охране интеллектуальных прав на топологии
интегральных микросхем в Российской Федерации .........842
8.3.
Основы искусства обратного проектирования ........................................844
8.3.1.
Роль и место обратного проектирования в полупроводниковой
промышленности .............................................................................844
8.3.2.
Основные этапы реализации классического процесса
обратного проектирования микроэлектронных устройств ............846
8.3.2.1.
Демонтаж изделия ...............................................................846
8.3.2.2.
Анализ микроэлектронного изделия на системном
уровне ...................................................................................847
8.3.2.3.
Анализ технологического процесса изготовления
устройства ............................................................................851
8.3.2.4.
Экстракция параметров микросхемы .................................854
8.3.2.5.
Разгерметизация корпуса микросхемы ...............................855
8.3.2.6.
Получение изображений .....................................................858
8.3.2.7.
Верификация и создание восстановленной
электрической схемы ..........................................................860
8.3.2.8.
Упорядочивание и анализ электрической схемы ...............860
8.3.2.9.
Пример практической реализации обратного
проектирования для ASIC ...................................................861
8.4.
Типовая методика восстановления топологии кристалла микросхем.......866
8.4.1.
Сравнительный анализ микроскопических методов анализа
топологий интегральных схем .........................................................866
8.4.2.
Особенности реализации покадрового совмещения
фрагментов топологии ....................................................................868
8.4.3.
Методика реализации процесса совмещения двух кадров
изображения топологии ..................................................................870
694
Содержание
8.4.4.
Описание процесса совмещения группы кадров изображения .......875
8.4.5.
Описание процесса послойного наложения слоев
топологии кристалла ........................................................................877
8.4.6.
Конкретные способы повышения качества воспроизведения
топологии ИС ..................................................................................882
8.4.7.
Описание типовой системы обратного проектирования
(реинжиниринга) интегральных микросхем ..................................887
8.5.
Методы восстановления электрической схемы из топологии
кристалла....................................................................................................894
8.5.1.
Методы автоматизации процесса размещения элементов
на растровом изображении топологии ...........................................894
8.5.2.
Особенности программной реализации процесса
восстановления электрической схемы из топологии .....................900
8.5.3.
Методы автоматизации трассирования восстановленных
электрических связей между элементами ......................................906
8.5.4.
Основные требования к качеству исходных растровых
изображений топологии ..................................................................908
8.6.
Методика подготовки образцов субмикронных микросхем
для исследований электрофизическими РЭМ-методами ........................914
8.6.1.
Разработка методики подготовки образцов субмикронных
микросхем для исследования их с помощью РЭМ .........................914
8.6.1.1.
Изготовление сколов ИМС .................................................915
8.6.1.2.
Изготовление шлифов .........................................................915
8.6.1.3.
Запыление непроводящих образцов ...................................916
8.6.1.4.
Исследование сколов ИМС без декорирования ................917
8.6.1.5.
Метод декорирования .........................................................918
8.6.1.6.
Методика подготовки образцов для исследования
методом РЭМ .......................................................................920
8.6.2.
Методика подготовки образцов кристаллов для исследований
электрофизическими методами при последовательном
механическом и химическом удалении топологических слоев
с использованием автоматической системы селективной
обработки ASAP-1 ............................................................................920
8.7.
Методы защиты и противодействия процессам реинжиниринга
микросхем космического и военного назначения ...................................921
8.7.1.
Классификация основных методов противодействия
реинжинирингу микросхем специального назначения .................921
8.7.2.
Конструктивно-схемотехнические методы противодействия
реинжинирингу микросхем военного и специального
назначения .......................................................................................925
8.7.2.1.
Конструктивно-технические методы противодействия
реинжинирингу микросхем военного и специального
назначения ..........................................................................926
8.7.2.2.
Способы внедрения в конструкцию микросхем
скрытых (замаскированных) межсоединений ...................926
8.7.2.3.
Способ введения дополнительных проводящих трасс
и межслойных соединений .................................................927
8.7.2.4.
Способы внедрения нефункционирующих
(всегда включенных или всегда выключенных)
транзисторов ........................................................................929
8.7.3.
Схемотехнические методы противодействия реинжинирингу
микросхем специального назначения .............................................934
8.8.
Практические примеры схемотехнических методов защиты
микросхем от реинжиниринга ..................................................................941
8.8.1.
Интегральная реализация встроенной схемы контроля
питания ............................................................................................942
8.8.2.
Нестандартные элементы защиты биполярных микросхем
от электрических перегрузок и статического электричества .........946
8.8.3.
Особенности схемотехники защищенных выходных каскадов
микросхем с диодами Шоттки ........................................................949
8.8.4.
Примеры проектирования триггерных схем с повышенной
защитой от реинжиниринга ............................................................956
8.9.
Аналитические возможности отечественных реинжиниринговых
центров .......................................................................................................962
8.9.1.
Аналитические возможности холдинга «Интеграл» .......................962
8.9.2.
Российские реинжиниринговые центры .........................................975
Глава 9. Методы противодействия аппаратным троянам в микросхемах ............977
9.1.
Программно-аппаратные методы противодействия аппаратным
троянам в микросхемах .............................................................................977
9.1.1.
Защита данных .................................................................................977
9.1.2.
Защищенные архитектуры на RTL-уровне .....................................981
9.1.3.
Реконфигурируемые архитектуры ...................................................983
9.1.4.
Репликация и другие методы защиты..............................................985
9.2.
Проектирование в целях обеспечения безопасности системы
на кристалле ...............................................................................................989
9.2.1.
Введение в проблему ........................................................................989
9.2.2.
Описание структуры модуля безопасности .....................................992
9.2.2.1.
Введение в IP-инфраструктуры ..........................................992
9.2.2.2.
Стандарт IEEE 1500 .............................................................993
9.2.3.
Структура модуля IIPS .....................................................................995
9.2.4.
Проектирование функций безопасности IIPS ................................998
9.2.4.1.
Модели атак и стратегии по устранению
их последствий ....................................................................998
9.2.4.2.
Примеры реализации простейших безопасных
структур SoC ......................................................................1001
9.2.5.
Протокол испытаний микросхемы согласно стандарту
IEEE Std. 1500 ................................................................................1008
9.2.5.1.
Режимы работы элементов обвязки микросхемы ............1008
9.2.5.2.
Особенности протокола тестирования SoC
уровня IIPS ........................................................................1010
696
Содержание
9.2.6.
Результаты моделирования демонстрационной версии
безопасной SoC ..............................................................................1013
9.2.6.1.
Временная диаграмма работы системы ............................1013
9.2.6.2.
Методики обнаружения аппаратных троянов в SoC ........1015
9.2.6.3.
Оценка необходимых аппаратных затрат
для выявления трояна .......................................................1018
9.2.7.
Описание дополнительных возможностей блока IIPS .................1020
9.3.
Безопасная архитектура SoC ...................................................................1027
9.3.1.
Введение в проблему ......................................................................1027
9.3.2.
Структура и принцип работы стандартной шины SoC .................1029
9.3.3.
Организация и принцип работы дешифратора адреса .................1031
9.3.4.
Структура и принцип работы блока арбитра ................................1033
9.3.5.
Описание работы системы на кристалле непосредственно
после обнаружения аппаратного трояна .......................................1036
9.3.6.
Оценка аппаратных затрат на реализацию метода
обеспечения безопасности ...........................................................1038
9.4.
Основы безопасности проектирования микросхем ...............................1042
9.4.1.
Постановка задачи .........................................................................1042
9.4.2.
Анализ типового маршрута проектирования микросхем .............1044
9.4.3.
Возможные типы атак ....................................................................1046
9.4.4.
Основные различия между разработкой безопасных
микросхем и разработкой безопасных программ .........................1047
9.4.5.
Жизненный цикл разработки безопасного программного
обеспечения ...................................................................................1048
9.4.6.
Методы безопасного проектирования микросхем ........................1049
9.4.6.1.
Этапы безопасного проектирования микросхем .............1049
9.4.6.2.
Описание моделей угроз ....................................................1049
9.4.6.3.
Прослеживаемость в микросхеме .....................................1050
9.4.6.4.
Цикл обнаружения ............................................................1052
9.4.7.
Экспериментальные результаты применения метода HTDS .......1053
9.4.8.
Краткий обзор близких по тематике HTDS-исследований ..........1055
9.5.
Использование «песочницы» как метод защиты от аппаратных
троянов в SoC ...........................................................................................1058
9.5.1.
Введение в проблему ......................................................................1058
9.5.2.
«Песочница» как инструмент обеспечения безопасности ...........1060
9.5.3.
Анализ сходных направлений решения проблемы безопасности
проектирования SoC ......................................................................1061
9.5.4.
Особенности организации процедур перемещения аппаратных
троянов в «песочницу» при проектировании SoC ........................1063
9.5.5.
Основные программные методы помещения в «песочницу» ......1065
9.5.6.
Типовая структура аппаратной «песочницы» ................................1066
9.5.7.
Описание типового процесса проектирования
защищенной SoC ...........................................................................1067
9.5.8.
Анализ практических примеров реализации «песочницы»
в SoC ...............................................................................................1071
Содержание 697
9.6.
Пример использования математических инструментов теории игр
для противодействия аппаратным троянам в ИС ..................................1077
9.6.1.
Введение в проблему ......................................................................1077
9.6.2.
Технические решения проблемы ...................................................1078
9.6.3.
Математический аппарат моделирования атак .............................1079
9.7.
Программно-аппаратные методы защиты FPGA
от несанкционированного копирования информации .........................1080
9.7.1.
Защита микросхем специальной памяти на основе
метода IFF ......................................................................................1080
9.7.2.
Микросхемы серии Reference Design компании Altera .................1082
9.8.
Методы отслеживания безопасности микросхем после
их изготовления в производстве .............................................................1086
9.8.1.
Введение в проблему ......................................................................1086
9.8.2.
Модели отслеживания безопасности изготовленных
микросхем ......................................................................................1087
9.8.3.
Пассивные измерения микросхем .................................................1090
9.8.4.
Активные аппаратные измерения микросхем ..............................1094
9.8.5.
Внутренние (интегрированные) активные аппаратные
измерения микросхем ....................................................................1096
9.8.6.
Внешние активные аппаратные измерения микросхем ...............1099
Глава 10. Основы государственной политики США в области обеспечения
безопасности каналов поставки микросхем .......................................................1103
10.1.
В качестве введения ...............................................................................1103
10.1.1.
Мнения авторитетных экспертов по проблемам
обеспечения информационной безопасности ..........................1103
10.1.2.
Первые задокументированные факты выявления
недостоверных каналов поставки микросхем военного
назначения..................................................................................1110
10.1.3.
Реакция АНБ и DARPA на появление новых угроз ..................1115
10.2.
Структура и функции Министерства обороны США ..........................1117
10.3.
Стратегия обеспечения кибербезопасности в США ............................1120
10.4.
Организационная структура DARPA ...................................................1125
10.5.
Структура формирования и управления программами
научно-исследовательских работ Министерства обороны США .......1133
10.5.1.
Научно-исследовательские проекты Министерства
обороны США ............................................................................1133
10.5.2.
Особенности формирования и управления проектами
DARPA ........................................................................................1138
10.5.3.
Контрактация НИОКР ..............................................................1142
10.6.
Стратегия Министерства обороны США по обеспечению
безопасности микросхем .......................................................................1144
10.6.1.
Основные положения стратегии безопасности .........................1144
10.6.2.
Политика Министерства обороны США в области
планирования методов защиты каналов поставок
микросхем военного назначения ...............................................1148
698
Содержание
10.6.3.
Основные требования МО США к доверенным источникам
приобретения изделий микроэлектроники ..............................1153
10.6.4.
Нормативная база Министерства обороны США
по обеспечению безопасности каналов поставки
микросхем ...................................................................................1156
10.6.4.1.
Введение в проблему ....................................................1156
10.6.4.2.
Описание структуры типового плана программной
защиты ..........................................................................1158
10.6.4.3.
Краткое описание структуры нормативного
документа......................................................................1159
10.7.
Анализ специальных проектов DARPA в области киберугроз ............1168
10.7.1.
Введение .....................................................................................1168
10.7.2.
Краткий аннотированный перечень реализованных
проектов DARPA .......................................................................1169
10.7.3.
Модели киберугроз по определению DARPA ...........................1175
10.7.4.
Краткий аннотированный перечень российских проектов
противодействия кибератакам ...................................................1180
10.8.
Основы государственной политики США и ЕС в области
экспорта микросхем ответственного назначения ................................1182
10.8.1.
Законодательные ограничения экспорта в Россию
микросхем, произведенных в США ..........................................1182
10.8.2.
Законодательные ограничения экспорта электронных
компонентов из Европы и других стран ....................................1188
10.8.3.
Международные организации контроля экспорта изделий
военного назначения .................................................................1190
Приложение 1 к главе 10 ................................................................................1194
Приложение 2 к главе 10 ................................................................................1202
Глава 11. Особенности российской системы управления развитием
военной электроники ..........................................................................................1212
11.1.
Основные проблемы обеспечения информационной безопасности
российского оборонно-промышленного комплекса ...........................1212
11.2.
Система управления развитием российской военной
электроники ...........................................................................................1220
11.2.1.
Введение в проблему ..................................................................1220
11.2.2.
Научно-методические основы решаемых 22 ЦНИИ
функциональных задач ..............................................................1221
11.2.3.
Организация исследований надежности и анализа причин
отказов военной электроники ...................................................1229
11.2.4.
Ретроспективный анализ преобразований системы
управления военной электроникой в РФ ..................................1234
11.2.5.
Перспективы развития филиала 46 ЦНИИ ...............................1240
11.3.
Каналы поставки микросхем для ОПК РФ ..........................................1244
11.3.1.
Экономические причины и следствия глобализации
полупроводниковой промышленности .....................................1244
Содержание 699
11.3.2.
Основные источники поставок микросхем для ОПК РФ ........1256
11.3.3.
Основные риски каналов поставки микросхем
для ОПК РФ ...............................................................................1260
11.4.
Достоинства и недостатки применения индустриальной ЭКБ
иностранного производства ..................................................................1265
11.5.
Анализ текущего состояния и перспектив развития
российской ЭКБ специального и двойного назначения .....................1271
11.6.
Аналоги DARPA и их роль в решении проблемы аппаратных
троянов ...................................................................................................1278
11.6.1.
Введение в проблему ..................................................................1278
11.6.2.
Аналоги американского агентства DARPA в других странах ....1279
11.7.
О необходимости формирования государственной программы
восстановления и развития отечественной электронной
промышленности...................................................................................1284
Глава 12. Вместо заключения ...............................................................................1289
12.1.
Об авторской концепции изложения материала ..................................1289
12.2.
Что авторы узнали о троянах? ...............................................................1290
12.3.
О поиске подходящего «плагиата» для формулировки итогового
заключения ............................................................................................1297
12.4.
Еще раз об американском опыте обеспечения безопасности
каналов поставок микросхем ................................................................1301
12.5.
Американская «золотая пятерка безопасности» ..................................1307
Приложение. Перечень авторов основных работ, графические
и текстовые материалы которых использованы в книге ....................................1313
Предисловие
Предлагаемая вниманию читателя книга ориентирована на очень широкий круг
читателей – от разработчиков микросхем и радиоэлектронной аппаратуры, для
которых она предназначена в первую очередь, до студентов технических вузов,
школьников старших классов, а также простых граждан, которые в своей служеб-
ной и неслужебной деятельности используют Интернет и другие социальные сети.
По структуре построения и содержанию материалов эта книга пока не имеет
аналогов в отечественной и мировой научно-технической печати.
Столь широкий круг потенциальных читателей книги обусловлен уникально-
стью предмета исследований – программными и аппаратными троянами, пред-
ставляющими собой технологическую платформу современного информационно-
технического оружия, которое в иностранной печати называют «кибероружием».
Изначально авторы планировали включить в книгу только технические материалы,
имеющие отношение исключительно к аппаратным троянам в микросхемах в связи
с недавно возникшей угрозой информационной безопасности современных ин-
формационных и электронных систем. Внедренные в микросхемы, эти трояны,
попадая затем на платы электронных блоков различных радиоэлектронных и
информационно-коммуникационных систем, по команде извне могут не только
организовывать скрытые каналы передачи злоумышленнику – «хозяину» трояна
конфиденциальную информацию, но и сами вмешиваться в работу этих устройств
и систем, искажая информацию, ухудшая технические характеристики, надежность
вплоть до вывода всей системы из строя.
В зависимости от цели злоумышленника такой троян может очень долгое время
(месяцы, годы) «спать», «просыпаясь» или по внешнему сигналу, или в зависимости
от редких сочетаний внутренних сигналов и внешних воздействий (определенной
температуры, механических воздействий и т.д.).
Самый «низший в иерархии» троян – «временная бомба» – находится в спящем
состоянии сколь угодно долго, чтобы «проснуться» (активизироваться) в установ-
ленный заранее злоумышленником точный момент времени.
Поэтому основная часть материала книги посвящена аппаратным троянам – их
принципам работы, разновидностям, способам внедрения в микросхемы, способам
их выявления, методам противодействия на аппаратном и программном уровне
и т.д. Однако, чтобы понять причины появления этого технического феномена,
авторам пришлось не только изучить историю их возникновения и развития, но и
самим разобраться в основополагающих причинах этого явления, для чего в состав
книги пришлось включить дополнительные, ранее не планировавшиеся главы.
Основная причина заключается в том, что (как показано в первой такой главе)
все известные сегодня виды современных вооружений – атомное оружие, кос-
мические средства поражения, СВЧ-оружие, метеорологическое и сейсмическое
оружие, наряду с огромными разрушительными возможностями обладают столь
же существенными ограничениями: фактически их применение на практике будет
равносильно самоубийству «начавшей» войну стороны. Поэтому и появились
совершенно новые виды вооружений, которые, по мнению их создателей и иде-
ологов, дают им реальный шанс «победить и остаться в живых». Это нейронное
оружие (нейрооружие) и кибероружие, которые, в свою очередь, являются только
разновидностями очередного новейшего вида оружия – информационно-техни-
ческого.
Интересно, что в исторической ретроспективе программные и аппаратные тро-
яны первыми начали использовать в своей «работе» национальные криминальные
группы (мафиози, гангстеры, якудза) для достижения своих чисто криминальных
целей без классического применения оружия (незаконные банковские операции,
сбор конфиденциальной информации, уничтожение улик в базах данных и т.п).
Спецслужбы США и Великобритании, военные этих стран раньше других оце-
нили как уровень этой новой угрозы, так и поистине неограниченные возможности
данного направления, которое уже потом журналисты назвали кибероружием.
Кстати, в книге мы приводим типовые примеры ставших известными операций
спецслужб США, Израиля и других стран с использованием внедренных в системы
атакуемого государства таких троянов, а также весьма обширный перечень уже
«засвеченных» перебежчиком Сноуденом «шпионских» программ АНБ и других
спецслужб.
Наиболее известные примеры применения троянов – это начальная фаза войны
в Персидском заливе и атака на сирийский ядерный исследовательский центр, когда
за несколько минут до нападения израильских самолетов с крылатыми ракетами
«ослепли и оглохли» все иракские и сирийские системы ПВО (в книге мы приводим
фотографии микросхемы с платы радиоэлектронного блока сирийского радара с
таким трояном – «до атаки» и «после атаки»).
Поэтому вторая глава нашей книги посвящена исследованию концепций,
методов и конкретных технических средств реализации различных возможностей
применения этого информационно-технического оружия – от стратегического
уровня систем государственного управления и систем управления оружием до
нейрооружия и даже до «бытового» уровня офиса обычной современной компании,
которой очень интересуются конкуренты.
А поскольку аппаратные трояны, как правило, в подобных «кибероперациях»
действуют солидарно с программными троянами, вирусами и «шпионскими» про-
граммами, взаимно дополняя и защищая друг друга, авторы посвятили также и им
отдельную (третью) главу энциклопедии.
Появление аппаратных троянов в современных микросхемах – это всего лишь
логическое следствие глобальной тенденции развития инновационных технологий
от «шкафов», «ящиков» и «коробочек» до микрочипов. Такой естественный эволю-
ционный процесс позволил аппаратным троянам захватывать все новые и новые
«сферы применения». Поэтому авторы сочли необходимым привести в четвертой
главе именно такие наглядные примеры применения предыдущих поколений ап-
паратных троянов, которые можно «пощупать руками», обнаружив их по нашим
рекомендациям в своем рабочем кабинете, в мобильном телефоне, в клавиатуре
любимого компьютера и даже в приборах так называемой бытовой электроники
(утюгах, СВЧ-печах, автомобильных видеорегистраторах и т.п.). Впервые в отече-
ственной технической литературе мы приводим примеры появления такого нового
вида угроз нашей с вами бытовой безопасности, как автомобильные программные
и аппаратные трояны.
Наука, техника и экономика развиваются по своим объективным законам,
обычно никак не связанным с официальной идеологией государств. Совершенно
неожиданно для лидеров и идеологов западных стран, и в первую очередь для США,
которые провозгласили своей главной целью обеспечение абсолютного и безуслов-
ного мирового лидерства и превосходства в области высоких технологий, и прежде
всего в военной сфере, аппаратные трояны в микросхемах превратились в одну из
самых опасных угроз. Чтобы исследовать причины этого парадоксального только
на первый взгляд факта, авторы были вынуждены более глубоко изучить процессы
глобализации, происходящие в мировой полупроводниковой индустрии в последние
10–15 лет, результаты анализа которых мы в сжатом виде приводим в этой книге.
Как увидит читатель, в силу ряда объективных экономических факторов про-
изводство самых современных микросхем было перенесено с территории США и
его стратегических союзников в страны Юго-Восточной Азии – Китай, Тайвань,
Южную Корею. Этот процесс носит необратимый характер. Первый «звонок» для
США прозвучал еще в 2005 г., когда Министерство юстиции США обнародовало
результаты судебных расследований фактов контрафактной поставки (подделок)
микросхем, предназначенных для комплектации систем управления подводными
лодками, боевыми и гражданскими самолетами, системами вооружений, системами
обеспечения безопасности стратегических объектов и органов государственного
управления.
Если популярно объяснять этот феномен, как говорят, «на пальцах», то любому
инвестору (даже американскому), чтобы построить полупроводниковую фабрику в
США, в то время надо было заплатить правительству страны на 2–3 млрд долларов
больше, чем если построить эту же фабрику в Китае. При этом для сбора всех раз-
решительных документов для строительства фабрики в США требуется полтора-два
года, а в Китае на все – всего 2-3 месяца. А еще – дешевая и дисциплинированная
китайская рабочая сила.
Ради исторической справедливости здесь следует заметить, что и здравомысля-
щие политики США, и руководители абсолютно всех спецслужб (ФБР, ЦРУ, АНБ), и
руководители Министерства обороны США многократно обращались в правитель-
ство и Сенат, чтобы снять эти «чисто экономические» преграды, но непоколебимый
культ владельцев капиталистического «золотого тельца» устоял: с их точки зрения
возможность «потерять просто так» десятки потенциальных миллиардов долларов
была несоизмерима с возможностью нейтрализации потенциальных угроз каких-то
«троянов», якобы угрожающих национальной безопасности Америки.
Но, надо сказать, что и Министерство обороны США, и спецслужбы доста-
точно быстро отреагировали на эту новую угрозу путем создания целого ряда пра-
вительственных программ и мероприятий, научных и прикладных исследований,
специальных исследовательских центров по анализу безопасности микросхем,
разработали и ввели в действие комплекс директивных (подлежащих обязатель-
ному исполнению) законодательных и нормативно-технических документов, при
безусловной реализации которых вероятность поставки в электронные системы
ответственного назначения США микросхем с внедренными «кем-то» троянами
снизилась сразу на несколько порядков. Поэтому в завершающих техническую часть
книги двух «организационно-методических » главах авторы детально рассмотрели
уже разработанные и опробованные в практической деятельности комплексы «аме-
риканских» документов наряду с анализом ситуации по разработке аналогичных
документов Российской Федерации.
Поскольку в результате такого детального анализа было выявлено достаточ-
но много различий в американских и отечественных подходах к решению этой
проблемы, авторы решили их сформулировать в нестандартном для технической
энциклопедии разделе «Вместо заключения».
Как и принято при издании подобного рода технических энциклопедий, весь
основной материал книги построен на результатах системного анализа в основном
иностранной литературы, из отечественных публикаций по этой проблеме редкое
исключение составляют работы научной школы академика Саурова.
В приложении 1 к этой энциклопедии приведены все авторы работ, чьи гра-
фические и текстовые материалы были использованы авторами при подготовке
рукописи, фактически все они являются соавторами книги.
При оформлении материалов рукописи книги огромную техническую помощь
и моральную поддержку авторам оказали наши сотрудники: Антипенко Ольга, Гор-
диенко Светлана, Гуминский Владимир, Мотевич Ричард. С нюансами перевода с
английского языка авторам помогали разобраться Сизов Юрий, Сахарук Геннадий,
Мазурина Надежда, Кутас Анастасия, Чикилев Виктор.
Авторы также благодарят инженера Гайворонского Кирилла за предоставленные
материалы главы 4 «Аппаратные трояны в электронной аппаратуре», существенно
обогатившие информационное содержание энциклопедии.
Авторы также благодарят академика Национальной академии наук Беларуси,
иностранного избранного академика АН Российской Федерации Лабунова Вла-
димира Архиповича и д.т.н., профессора кафедры защиты информации БГУИР
Лынькова Леонида Михайловича за конструктивную критику и полезные пред-
ложения по уточнению содержания и структуры изложения материала, сделанные
ими в процессе рецензирования данной работы.
Также авторы выражают искреннюю благодарность академику РАН Красникову
Геннадию Яковлевичу, директору МНИИРИП Минпромторга РФ Куцько Павлу
Павловичу, начальнику Военного представительства 4778 МО РБ Хартановичу Ва-
лерию Арсентьевичу, начальнику отдела оборонной промышленности и военно-тех-
нического сотрудничества Постоянного Комитета Союзного государства Осипову
Михаилу Сергеевичу за профессиональную конструктивную критику и конкретные
предложения по совершенствованию структуры и стиля изложения представлен-
ных материалов энциклопедии, которые несомненно способствовали улучшению
качества предлагаемой вниманию читателей технической энциклопедии.
Введение
Первая глава посвящена проблемам cовременного оружия: его основным техни-
ческим возможностям и имеющимся ограничениям его применения в реальных
условиях. Здесь прежде всего рассм отрены основные научно-технические и воен-
но-стратегические аспекты построения и использования средств поражения кос-
мического и наземного эшелонов противоракетной обороны, в том числе СВЧ-
оружие наземного применения, оружие несмертельного (нелетального) действия
наземного применения, СВЧ-оружие атмосферного и космического применения.
Особое внимание уделено американской программе высокочастотных активных
исследований HAARP, а также еще одному стремительно развивающемуся виду
оружия – нейронному оружию. В итоговом заключении по этой главе сделан вы-
вод о том, что имеющиеся ограничения всех видов современного оружия делают
его для нападающей стороны ни чем иным, как изощренным орудием само-
убийства.
Вторая глава посвящена анализу концепции, средств, методов и примеров
применения нового самого опасного и эффективного оружия – информацион-
но-технического (кибероружия). Для более глубокого понимания всех аспектов,
связанных с его разработкой и особенностями применения, здесь последовательно
рассмотрены такие вопросы, как принципы обеспечения информационной без-
опасности суверенного государства, основы ведения информационной войны,
определение и классификация информационно-технических воздействий, наи-
более распространенные средства информационно-технического воздействия,
технические каналы утечки информации.
Третья глава посвящена компьютерным вирусам, программным закладкам и
шпионским программам. Рассмотрены основные известные модели воздействия
на компьютеры программных закладок, способы внедрения и их взаимодействие
с нарушителем: это программные клавиатурные шпионы, основные принципы
работы RootKit-технологий, шпионские программы типа cookies, шпионская про-
грамма Regin. Также приведены примеры способов внедрения программного трояна
в стандартный РЕ-файл операционной системы MICROSOFT WINDOWS, примеры
недокументированных функций в микросхемах 80-х годов. Здесь же проанализи-
рованы известные методы снятия секретной информации на основании анализа
акустических и электромагнитных излучений, а также особенности организации
защиты информации при работе с криптовалютами.
Четвертая глава посвящена анализу особенностей внедрения троянов в раз-
личную электронную аппаратуру. Рассмотрены программно-аппаратные трояны
в телекоммуникационных системах, аппаратные трояны в компьютерах, трояны в
системах мобильной связи, в автомобилях, в бытовой электронике, электронные
приборы для беспроводного перехвата данных, а также различные экзотические
«шпионские штучки» типа микрошпионов в одежде и в обуви.
Пятая глава посвящена анализу аппаратных троянов в современных микро-
схемах. В начале главы рассмотрены теоретические основы проектирования без-
опасной электронной аппаратуры для ответственных применений, приведено
описание первых задокументированных фактов обнаружения аппаратных троянов
в микросхемах ответственного назначения. Детально рассмотрена классификация
аппаратных троянов в микросхемах, способы их внедрения в микросхемы, все
основные механизмы активации внедренных аппаратных троянов. Подробно ис-
следованы наиболее известные методы выявления аппаратных троянов в микро-
схемах ответственного назначения. Приведены конкретные примеры разработки и
реализации аппаратных троянов, рассмотрены особенности внедрения аппаратных
троянов в пассивные радиочастотные метки, в беспроводные криптографические
ИС. В заключительной части главы детально рассмотрены основные методы про-
ектирования аппаратных закладок и приведен обобщенный анализ наиболее эф-
фективных методов выявления аппаратных троянов в микросхемах.
Шестая глава посвящена изучению особенностей внедрения аппаратных троя-
нов в микросхемы памяти типа SRAM: приведены основные виды моделей отказов
в микросхемах SRAM, представлен анализ типовых механизмов запуска троянов
в SRAM – аппаратных троянов типа «короткое замыкание», типа «резистивный
обрыв» и других типов.
Здесь же представлены экспериментальные результаты исследований аппарат-
ных троянов типа «короткое замыкание» и типа «обрыв».
Седьмая глава целиком посвящена описанию методов выявления аппаратных
троянов в микросхемах. В начале главы приведен краткий обзор основных известных
методов выявления аппаратных троянов в микросхемах ответственного назначения,
в том числе методов обнаружения аппаратных троянов на основе анализа спектра
электромагнитного излучения, рассмотрены особенности выявления последо-
вательных аппаратных троянов с использованием метода TеSR. В конце главы
кратко рассмотрены все другие известные из литературы методы исследований и
обнаружения аппаратных троянов в микросхемах, а также приведены конкретные
примеры из опыта работы белорусских «охотников за троянами».
Восьмая глава целиком посвящена проблемам обратного проектирования
микросхем. В начале главы рассмотрены юридические особенности обеспечения
защиты прав интеллектуальной собственности на полупроводниковые микросхе-
мы в США и в России, приведены типовые методики восстановления топологий
кристаллов микросхем, основные методы восстановления электрической схемы из
топологии кристалла, методики подготовки образцов субмикронных микросхем
для исследований электрофизическими РЭМ-методами. В отдельном параграфе
детально рассмотрены методы защиты и противодействия процессам реинжини-
ринга микросхем космического и военного назначения, приведены практические
примеры схемотехнических методов защиты микросхем от реинжиниринга.
В девятой главе детально рассмотрены известные методы противодействия
аппаратным троянам в микросхемах, в том числе программно-аппаратные методы
противодействия аппаратным троянам. Два крупных раздела посвящены рассмотре-
нию особенностей проектирования защищенных от троянов систем на кристалле
SoC, приведена так называемая безопасная архитектура системы на кристалле,
которая может безопасно функционировать даже с внедренным трояном. Здесь же
показано использование классической «песочницы» как новый метод защиты от
аппаратных троянов в SoC, приводятся примеры использования математических
инструментов теории игр для противодействия аппаратным троянам в ИС. В заклю-
чительных разделах главы детально рассмотрены конкретные программно-аппа-
ратные методы защиты FPGA от несанкционированного копирования информации
и основные эффективные методы отслеживания безопасности микросхем после их
изготовления в производстве.
Десятая глава посвящена детальному исследованию основ государственной
политики США в области обеспечения безопасности каналов поставки микросхем.
В ней рассматриваются структура и функции Министерства обороны США, страте-
гия обеспечения кибербезопасности в США, организационная структура DARPA,
структура формирования и управления программами научно-исследовательских
работ Министерства обороны США, стратегия Министерства обороны США по
обеспечению безопасности микросхем, дан краткий анализ специальных проек-
тов DARPA в области киберугроз. Завершает главу раздел, посвященный анализу
основных положений государственной политики США и ЕС в области контроля
экспорта микросхем ответственного назначения.
Последняя глава 11 целиком посвящена анализу особенностей организации рос-
сийской системы управления развитием военной электроники. Здесь рассмотрены
основные проблемы обеспечения информационной безопасности современного
российского оборонно-промышленного комплекса, дан ретроспективный анализ
эволюции системы управления российской военной электроники, проанализи-
рованы на предмет безопасности все существующие каналы поставки микросхем
для ОПК РФ.
Рассмотрены основные достоинства и недостатки применения индустриальной
ЭКБ иностранного производства, дан анализ текущего состояния и перспектив
развития российской ЭКБ специального и двойного назначения.
ГЛАВА 1
СОВРЕМЕННОЕ ОРУЖИЕ:
ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
И ОГРАНИЧЕНИЯ
1.1. Некоторые научно-технические
и военно-стратегические аспекты построения
и использования средств поражения
космического эшелона противоракетной обороны
1.1.1. Технические возможности и ограничения потенциальных средств
поражения баллистических ракет
Основной проблемой создания современной противоракетной системы является
создание подсистемы поражения межконтинента льных и баллистических ракет
(МБР) и баллистических ракет, запускаемых с подводных лодок (БРПЛ), на всех
участках их территории (в «старых» системах ПРО речь шла лишь об обороне от
атакующих ракет на конечном участке их траектории).
Как известно [1], основные элементы траектории атакующей баллистической
ракеты, начиная со старта, можно разделить на четыре участка (рис. 1.1):
1) активный участок, где за счет работы двигателей первых ступеней ракеты
производится ее разгон до скорости 6–7 км/с;
2) участок разделения, где происходит отделение боеголовок индивидуального
наведения и ложных целей;
3) баллистический участок, где все выведенные ракетой объекты движутся по
траекториям свободного полета;
4) участок подлета (конечный участок), на котором боеголовки входят в плот-
ные слои атмосферы и направляются к объектам поражения (ложные цели
сгорают в атмосфере).
Эффективная противоракетная система должна включать свои средства по-
ражения именно на активном участке по следующим очевидным причинам:
1) количество подлежащих уничтожению объектов минимально: еще не про-
изошло отделение боеголовок и не выпущены ложные цели;
2) из-за мощного факела от сгоревшего топлива атакующая ракета наиболее
легко обнаруживается средствами слежения;
3) сама ракета-носитель – значительно более «крупный» объект, чем боеголовки,
и легче обнаруживается;
4) ракета наиболее уязвима, так как ее корпус фактически образуют стенки
топливных баков, которые намного хуже защищены от тепловых и механи-
ческих (ударных) нагрузок, чем боеголовки.
В свою очередь, активный участок траектории характеризуется двумя основ-
ными параметрами – временем набора конечной скорости и высотой, на которой
эта скорость достигается.
Первый параметр определяет требуемые темпы подготовки соответствующего
эшелона системы ПРО к действию, а также, условно говоря, «скорострельность»,
которой должны обладать средства поражения при массированной ракетной
атаке.
Второй параметр определяет состав и характеристики технических средств,
которые могут быть использованы для поражения целей.
Здесь важно, находится ли эта высота в пределах атмосферы или за ее пределами.
Обычно в подобных расчетах военными принимается эффективная высота,
равная 100 км.
Для баллистических ракет прошлого века типичное время полета на активном
участке составляло не более трех минут, а соответствующая высота − в пределах
250–350 км.
Для современных ракет значения этих параметров, по мнению экспертов, значи-
тельно снижены: время – не более 50 секунд, высота – 80–100 км. Это говорит о том,
что эффективно фиксировать ракету на данном участке можно только из космоса.
1.1.2. Космический эшелон противоракетной обороны
Одной из важнейших характеристик так называемых боевых космических станций
(БКС), предназначенных для поражения ракет противника на активном участке,
является радиус действия средств поражений, размещенных на таких БКС.
Кроме того, имеется и ряд других не менее важных параметров, которые в тер-
минах артиллеристов обозначаются как боезапас и скорострельность БКС.
Сочетание этих характеристик с вышеуказанными параметрами и с требовани-
ем, чтобы любая точка территории потенциального противника (или акватории, где
могут находиться его подводные ракетоносцы) в любой момент времени находилась
в поле зрения хотя бы одной БКС, определяет общую необходимую численность
боевых станций и структуру их размещения в околоземном пространстве.
Необходимо отметить и некоторые особенности одного из «подэтапов» ак-
тивного участка, на котором происходит разделение: отделение индивидуальных
боеголовок от тела ракеты – носителя (будем называть ее далее платформой) сопро-
вождается кратковременной работой двигателей малой тяги, что, соответственно,
и позволяет системам наблюдения обнаружить платформу и по возможности мак-
симально точно определить ее положение в пространстве, а также вектор скорости
движения, чтобы точно проанализировать (рассчитать) ее дальнейшую траекторию
в последующие моменты времени.
Поскольку обычно боеголовки отделяются не все сразу, операторы БКС какое-то
время обладают теоретической возможностью «одним ударом» обезвредить боезапас
платформы, хотя в данном случае объектом поражения являются не относительно
уязвимые топливные баки ракеты, а более надежно защищенные объекты.
Важнейшими особенностями баллистического участка являются максимальная
его продолжительность и наибольшее число целей (истинных и ложных); каждая
стартующая ракета может нести десять боеголовок и такое же число ложных целей
(которые полностью имитируют боеголовку при входе в атмосферу), а также более
сотни «упрощенных» ложных целей для насыщения системы ПРО на этом участке
траектории.
В этом случае встает дилемма: уничтожать все цели или предварительно про-
вести их селекцию, что является достаточно сложной технической задачей как для
первого, так и для второго вариантов.
Во многих ставших известными в конце 90-х годов военно-стратегических
исследованиях американских специалистов предполагалось, что в случае ши-
рокомасштабного ракетно-ядерного конфликта между СССР и США основной
обмен ударами произойдет через Северный полюс. Хотя этими исследованиями
допускалась и возможность построения противоракетных систем наземного ба-
зирования (для борьбы с боеголовками на баллистическом участке траектории),
более эффективными оказались средства космического базирования. Это должны
быть БКС, располагаемые на полярных (или приполярных) орбитах высотой по-
рядка 1000 км.
В зависимости от направления движения БКС на орбите она может либо ле-
теть навстречу атакующим боеголовкам противника (с относительной скоростью
порядка 10–20 км/с), либо медленно их догонять (в этом случае с относительной
скоростью 1–3 км/с).
Станции первого типа («встречающие») лучше решают задачи поражения це-
лей, станции второго типа («догоняющие») лучше решают задачи селекции целей.
Если боеголовка (или ложная цель) двигается вне атмосферы, траекторию ее
движения легко рассчитать с использованием высокопроизводительных вычисли-
тельных комплексов.
На конечном участке траектории число атакующих целей на порядки сокра-
щается (ложные цели сгорают в плотных слоях атмосферы), но зато оставшиеся
реальные цели (боеголовки) проходят конечный участок очень быстро – не более
одной минуты. Причем современные боеголовки обладают возможностью манев-
рирования на этом участке, что затрудняет слежение и использование некоторых
средств поражения и использования средств поражения космического эшелона противоракетной обороны.
В подобном случае как отечественные, так и зарубежные эксперты сходятся в
том, что наиболее эффективными являются системы «заатмосферного» поражения
наземного или воздушного (космического) базирования. Однако надо понимать, что
их действия будут носить только локальный (на этом участке траектории) характер,
тогда как средства ПРО на активном и баллистическом участках траектории ракеты
должны обеспечивать глобальную защиту всей территории обороняющейся стороны.
В табл. 1.1 представлены в систематизированном виде вышеотмеченные осо-
бенности отдельных участков траектории полета атакующих баллистических ракет,
важные для понимания особенности построения современной ПРО.
1.1.3. Анализ основных типов потенциальных космических средств
поражения противовоздушной обороны
Американские военные эксперты в процессе технической проработки провоз-
глашенной в свое время президентом США Рейганом известной «стратегической
оборонной инициативы» (СОИ) рассматривали следующие основные типы по-
тенциальных средств поражения ПРО:
– лазерное оружие (энергия выделяется в сравнительно тонком поверхностном
слое мишени);
– пучковое оружие (более «глубокое» проникновение энергии в материал ми-
шени);
– кинетическое оружие (баллистические или самонаводящиеся снаряды, разго-
няемые до сверхбольших скоростей и наносящие механические повреждения
целям);
– электромагнитное оружие (ЭМИ, волны миллиметрового диапазона, потоки
частиц).
Экспертами назывались следующие достоинства лазерного оружия как эле-
мента ПРО:
а) почти мгновенное (энергия переносится со скоростью света) поражение
цели;
б) гравитационное поле Земли практически не влияет на траекторию «пучков»
энергии;
в) большая дальность поражения.
Все эти факторы теоретически могут быть наилучшим образом использованы
в задачах ПРО.
Однако вся известная из открытых литературных источников информация
о разновидностях лазерного оружия имеет и весьма существенные недостатки.
Лазерные «пучки» воздействуют только на поверхностный слой материала мише-
ни, что в принципе позволяет эффективно разрушать в результате теплового или
ударного (для импульсных лазеров) воздействия тонкостенные преграды – стенки
топливных баков ракет, обшивку воздушных судов (самолетов и вертолетов), стенки
стратегических хранилищ топлива (нефте- и газохранилищ и т.п.).
Следовательно, это оружие в принципе можно использовать как при ударе
«из космоса» по наземным и воздушным целям, так и против ракет на активном
участке их траектории.
Как известно, атмосфера прозрачна для лазерного излучения в диапазонах длин
волны примерно от 0,3 до 1,0 мкм. Однако лазерный луч, теоретически свободно
проникающий через атмосферу, весьма интенсивно рассеивается («гаснет») в об-
лаках, пыли, тумане, на различных природных аэрозолях и пр.
Однако разработчики ракет тоже не стоят на месте: например, для повышения
порога теплового поражения от лазерного луча поверхность ракеты (оболочки
боевой платформы боеголовок) покрывается слоями веществ с низкой теплопро-
водностью (абляционное покрытие). Тогда падающая на корпус ракеты энергия
всецело поглощается в этом специальном тонком слое покрытия, разогревая и далее
испаряя его полностью, но оставляя основную «несущую» конструкцию корпуса
(оболочки) неповрежденной.
Боеголовки имеют также прочную оболочку и лучше теплоизолированы, по-
скольку они рассчитаны на торможение при высокоскоростном движении в плот-
ных слоях атмосферы (от 10 кДж/см3 до 200 МДж/см3).
Есть еще целый ряд негативных моментов, ограничивающих возможности ис-
пользования лазерного оружия на БКС.
Так, количество энергии «в одном выстреле» такой лазерной пушки должно со-
ставлять не менее 200 МДж (что эквивалентно взрыву 50 кг заряда тринитротолуола).
А поскольку КПД лазеров, работающих на атомных или молекулярных пере-
ходах, очень низок (пока реально не более 10%), то выделяемая в самом лазерном
излучении энергия настолько велика, что активная среда, в которой идет активный
лазерный процесс, мгновенно разрушается после первого «выстрела» и проблема-
тично говорить о лазерных источниках «многократного» действия.
Еще один гипотетический пример: некоторое количество МБР стартовало
одновременно с одной локальной территории противника, т.е. нескольким БКС,
находящимся в этом расчете боевого дежурства, будут противостоять несколько
сот целей (ракеты + «ложняки»). Поэтому стандартная БКС должна как минимум
обеспечить выполнение следующих требований:
– боезапас не менее тысячи «выстрелов»;
– скорострельность не менее десятка «выстрелов» в секунду.
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
В открытой американской научно-технической печати применительно к задачам
ПРО рассматривались также четыре основных типа лазеров:
а) химические лазеры на фтористом водороде;
б) эксимерные лазеры;
в) рентгеновские лазеры с накачкой от ядерного взрыва;
г) лазеры на свободных электронах.
Однако все эти типы лазеров имеют свои специфические особенности, услож-
няющие решение задачи их реализации на борту БКС [1].
Так, например, химические лазеры в силу технических особенностей работы
имеют большое газовыделение, причем в космосе всякая анизотропия газовых струй
эквивалентна реактивной тяге, вызывающей соответствующие перемещения и раз-
вороты БКС, для компенсации которых потребуются запасы топлива, сравнимые
с массой рабочей газовой смеси такого лазера.
В эксимерных лазерах, которые относятся к группе импульсных многократных
лазеров, активной струей являются нестабильные возбужденные состояния хими-
ческих соединений различных инертных газов.
Здесь одна из проблем − необходимость «охлаждать» рабочую смесь практиче-
ски после каждого «выстрела», а при энерговыделениях, соответствующих задачам
БКС, не удастся обеспечить требуемую «скорострельность».
Кроме того, эксимерные лазеры излучают в ультрафиолетовом диапазоне, для
которого атмосфера «малопрозрачна».
Если химическим лазерам не нужна специальная энергосистема для накачки,
то для эксимерных лазеров с их низким КПД проблема энергетики накачки за-
ключается в основной необходимости обеспечивать мощность более сотни гигаватт
с частотой повторения 10–100 Гц. Подобные требования не могут быть удовлет-
ворены энергетическими установками космического базирования с их жесткими
ограничениями габаритов и массы.
На рис. 1.2 показан один из вариантов использования в системах ПРО экси-
мерных лазеров наземного базирования, использующих схемы нацеливания на
основе специальной системы зеркал космического базирования.
Пучковое оружие пригодно для использования только за пределами атмосферы
(на высотах свыше 200 км) и на сравнительно небольших (не более 1000 км) рас-
стояниях.
Если в качестве основной цели применения пучкового оружия рассматривать
разрушение ядерной боеголовки, можно привести некоторые простейшие сооб-
ражения по оценке эффективности [1]. Критическая масса урановой сферы с от-
ражателем составляет 15–20 кг, радиус сферы ~ 6 см, плотность урана и плутония
~ 20 г/см3. Достаточно расплавка только части ядерного заряда, поэтому эффек-
тивная длина свободного пробега протонов должна составлять около 100 г/см2, что
соответствует энергии протонов 300 МэВ.
Если получить размер пятна пучка на мишени d = 1 м, то радиус поражения
составляет 250 км; радиусу поражения 500 км соответствует поперечный размер
пучка 1,6 м, радиусу поражения 1000 км – почти 3 метра. При этом необходимая
минимальная плотность тока должна составлять 10–4 А/см2, что соответствует тре-
буемому уровню полного тока 1 А, во втором – около 3 А, в третьем − 9 А.
Соответствующая мощность, вкладываемая в пучок, составит 300, 900 и 2700 ме-
гаватт. Отдельные данные указывают, что метровый размер пучок приобретает уже
на расстоянии всего 50 км, при радиусе поражения 1000 км требуется ток пучка
почти 30 А, а поперечный размер пятна будет превышать 5 м.
Пучковое оружие обладает определенным потенциалом противодействия ки-
нетическому оружию.
Кинетическое оружие (КО) – снаряды, направляемые обычно на объекты кос-
мического базирования противника в целях их уничтожения путем механического
разрушения. Можно уничтожить цель и взрывом снаряда при наличии на его борту
взрывного устройства автономного и программно управляемого типа.
Обычно используют следующие классификации типов КО:
1) инерционно-баллистические снаряды (движутся по инерции за пределами
атмосферы);
2) снаряды-перехватчики с системами наведения (самонаведения).
Последние, в свою очередь, разделяются на два основных вида: не рассчитанные
на прямое попадание в цель и снабженные фугасной или боевой частью; самона-
водящиеся снаряды-перехватчики, рассчитанные на столкновение с целью.
Основной технической задачей здесь является обеспечение снаряду-перехватчи-
ку скорости не менее 10 км/с, при этом энергозатраты на один выстрел составляют
порядка 100 МДж (что в принципе сравнимо с аналогичными характеристиками
для лазерного и пучкового оружия).
Эту задачу решают по трем различным направлениям:
– артиллерийское (набор скорости под давлением пороховых газов);
– электромагнитное (использование электромагнитной ускоряющей системы
типа хорошо известного физикам-экспериментаторам «рельсотрона») [1, 20];
– реактивное (использование ракетного двигателя для набора скорости за счет
системы тяги при сжигании ракетного топлива).
Рис. 1.2. Один из вариантов поражения МБР на активном участке траектории
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
Для «артиллерийских» технических решений предельная скорость в каждом
случае определяется скоростью молекул пороховых газов, а это всего лишь около
3 км/с; кроме того, возникает проблема компенсации эффекта «отдачи» при выстре-
ле, кроме дополнительного расхода топлива на систему ориентации и БКС, и в силу
этого практически непригодна для использования в космическом эшелоне ПРО.
Для «реактивного» направления время разгона до конечной скорости зависит
от выбранной тяги двигателя и массы перехватчика и для рубежа 15–18 км/с может
лежать в пределах от 10 до 100 секунд.
И, наконец, электромагнитные системы имеют два основных недостатка,
ограничивающие возможность их боевого применения в ближайшей перспективе:
1) значительные линейные размеры (пока − десятки метров), что затрудняет
перенацеливание, ухудшает скорострельность и повышает уязвимость БКС;
2) непомерно большая масса энергосистемы.
1.1.4. Проблемы обеспечения надежности функционирования средств
космического эшелона системы ПРО
Как показано в работах [1, 2], задача уничтожения баллистических ракет (на всем
протяжении их траектории полета), космических аппаратов противника, наземных
целей предполагает выведение на околоземные орбиты целого ряда базовых элемен-
тов космического эшелона ПРО. Это как сами средства поражения и их компоненты
(например отражающие зеркала лазерных установок наземного базирования), так
и различные средства обнаружения, целеуказания, управления, энергетического
обеспечения, ракет защиты и др.
Основным элементом космического эшелона базирования являются так на-
зываемые боевые платформы или боевые космические станции (БКС).
Поэтому как к ним, так и к другим вышеперечисленным компонентам космиче-
ского эшелона ПРО, вне зависимости от их назначения, предъявляются следующие
основные требования:
– возможность находиться на орбитах в рабочем состоянии в течение длитель-
ного времени, обладать исключительно высокой надежностью и высоким
быстродействием;
– быть обеспеченными необходимыми бортовыми ресурсами на все время
функционирования (для автоматических компонентов) или иметь активную
систему возобновления ресурсов (для БКС);
– иметь надежную аппаратурную и программную защиту от любых (как случай-
ных, так и преднамеренных) воздействий различного характера, нарушающих
их работоспособность;
– обеспечивать надежную, постоянную высокозащитную связь со всеми дру-
гими компонентами космоса и наземных элементов системы ПРО.
Надо сказать, что эти требования и сопутствующие им технические проблемы
были известны и ранее для научных и коммерческих спутников, но с выводом в
космос, размещением на платформах и при эксплуатации там различных боевых
средств поражения эти требования и проблемы по своим масштабам возрастают
многократно.
Также многократно возрастает в этих компонентах роль электроники вообще,
и в особенности СВЧ-электроники.
Действительно, одним из важнейших факторов этих компонентов наземного и
космических эшелонов ПРО является надежность их функционирования.
Однако для систем космического оружия необходимо отдельно рассматривать
две ее составляющие: техническую надежность и оперативную (боевую) надежность.
Техническая надежность определяет ресурс работы БКС в основном (стаци-
онарном) режиме боевого дежурства. Очевидно, что быстрая замена на орбите
вышедших из строя или исчерпавших свой ресурс электронных блоков и узлов не
может быть проведена быстро, дешево и без ущерба для эффективности не только
данного компонента, но и всего космического эшелона.
Поэтому требование обеспечения высокой технической надежности БКС прежде
всего определяет необходимость обеспечения гарантированного максимального
уровня надежности всех электронных блоков (и их элементной базы) при одно-
временном обеспечении максимально возможного ресурса их работы в условиях
космического пространства (не менее десяти лет). И все это должно обеспечиваться
не только без привычных для Земли «ремонтных» работ, но и без «регламентного
технического обслуживания».
Здесь имеет место одно из многочисленных противоречий. С одной стороны,
мировая техническая практика, в том числе в области авиа- и ракетостроения,
показывает, что усложнение конструкции любых, в том числе и ранее отработан-
ных, технических средств, позволяя расширять функциональные возможности и
технические характеристики, влечет за собой сокращение сроков их безопасного
функционирования. На Земле эта проблема решается более «частыми» процедурами
технического обслуживания.
С другой стороны, все компоненты космического эшелона ПРО, учитывая
предъявляемые к ней высокие требования, должны разрабатываться на основе са-
мых передовых и, естественно, все более сложных технических и технологических
решений.
Конечно же, как показано в работе [2], технически эта проблема частично
решается известными путями (многократное резервирование, дублирование,
троирование, мажоритирование, специальное программное обеспечение и т.п.).
Однако надо сказать, что проблема обеспечения чисто «технической» на-
дежности (не только БКС, но и всех без исключения компонентов и подсистем,
размещенных в околоземном пространстве космического эшелона) порождает
исключительно сложные проблемы военно-политического уровня.
Любому «неспециалисту» по космическому оборудованию понятно, что даже
временный (не катастрофический) отказ какого-либо важного электронного бло-
ка БКС, тем более в сочетании с выходом из строя какого-либо одного элемента
подсистемы боевого управления, может повлечь за собой лавинообразную цепь
непредсказуемых реакций всего предельно автоматизированного механизма при-
нятия решений, который начнет управлять действием системы ПРО.
Нельзя при этом сбрасывать со счетов существующую определенную вероят-
ность возникновения таких комбинаций технических сбоев и отказов различных
компонентов ПРО, которые могут вызвать самопроизвольную (без участия чело-
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
века) активизацию и дальнейшее срабатывание как отдельных компонентов, так
и всей системы ПРО.
Очевидно, что последствия развития подобного сценария настолько неприем-
лемы и непредсказуемы, что, как ни мала его вероятность (а ее никто из экспертов
не отрицает), ею никак нельзя пренебрегать.
Даже «гражданские» специалисты по проблемам надежности могут сказать, что
применяемые сегодня методы резервирования, дублирования, троирования и т.д.
компонентов (и даже БКС в целом) не только эту проблему не решают, но могут
даже ее усугубить, поскольку работает классическое правило: рост числа элементов
в любой технической системе только увеличивает вероятность отказа этой системы,
а также вероятность возникновения «неблагоприятных» комбинаций технических
неисправностей (отказов).
Вот об этих проблемах надо думать в первую очередь ученым и военным, зани-
мающимся проблемами создания различных вариантов рассматриваемого ниже в
этой главе «наземного» и «космического» оружия и систем его боевого применения.
К сожалению, кроме одной из первых (и последних) фундаментальных ра-
бот группы советских ученых «Космическое оружие − дилемма безопасности»
под редакцией вице-президента АН СССР Е.П. Велихова, академика АН СССР
Р.З. Сагдеева и доктора исторических наук А.А. Кокошина (Москва, «Мир»,
1986 г.) [1], выпущенной в свет только по инициативе существовавшей в то время
общественной организации «Комитет советских ученых в защиту мира, против
ядерной угрозы», ни в российской, ни в зарубежной «открытой» научно-техниче-
ской печати эти проблемы, их последствия и возможные пути решения серьезно
не обсуждались.
Да и появление этой вышеупомянутой работы имело определенную поли-
тическую цель − используя авторитетных ученых с мировым именем, показать
нереальность технической реализации провозглашенной в то время президентом
США Р. Рейганом так называемой стратегической оборонной инициативы (СОИ),
впоследствии тихо ушедшей из «открытой» научно-периодической печати в десятки
и сотни «закрытых» программ и проектов (как в США, так и в СССР).
Как мы видим, эта работа [1], написанная более тридцати лет назад, до сих пор
актуальна, поэтому авторы настоящей технической энциклопедии постарались
максимально близко к исходному тексту изложить проблемные вопросы, актуаль-
ность которых не только сохранилась, но даже выросла в связи с развитием научно-
технического прогресса в области техники и ее электронной компонентной базы
за этот прошедший период времени.
Наука и техника непрерывно развиваются, ученые и «технари» решают свои
частные проблемы, а абсолютное большинство генералов, сенаторов, правитель-
ственных чиновников не читает подобные «умные» книги, решая свои военно-
политические, стратегические и прочие «глобальные» проблемы, формируя и
финансируя все новые амбициозные программы и проекты, не особо задумываясь
о возможных негативных их последствиях.
Это в полной мере относится и к стремительно развивающейся СВЧ-электронике,
ведь СВЧ-электроника не только является одной из основных компонент обеспе-
чения требуемых технических характеристик современной РЭА гражданского и
военного применения, но в последнее время стала основой для создания различных
видов вооружений и военной техники, а также весьма специализированного, ранее
неизвестного оружия.
То, что, как будет сказано ниже, отдельные разновидности этого оружия на-
зывают «нелетальными» (несмертельными для человека), не должно читателя
вводить в заблуждение: это действительно современное (и перспективное) оружие,
направленное прежде всего против человека, по какую сторону от символической
«линии фронта» он бы ни находился.
Причем давно известно: если новый вид оружия появился с одной стороны
этой символической «линии», то рано или поздно он появится и на другой стороне
(«гонка вооружений»).
К сожалению для человечеств, а в последнее время и упомянутая СВЧ-электро-
ника оказалась втянутой в эту эволюционную «гонку», причем далеко не в роли
«аутсайдера», а тихо и незаметно для большинства непосвященных масс «зрите-
лей», постепенно выходя на лидирующие позиции среди всех остальных «гон-
щиков».
Одним из побудительных мотивов авторов к написанию этой главы послужила
несколько идеалистическая надежда, что, может быть, кто-то из генералов, поли-
тиков, дипломатов или правительственных чиновников все-таки ее прочитает и
задумается об аспектах развития этой ветви научно-технического прогресса, воз-
можных негативных моментах и в своей последующей профессиональной деятель-
ности будет правильно учитывать все эти аспекты (как безусловно полезные для
международного сообщества и каждого индивидуума, так и весьма проблематичные
и даже крайне опасные).
Еще одной, не менее (а может и более) важной общей проблемой обеспече-
ния надежности БКС и компонентов эшелона в целом является так называемая
оперативная надежность, характеризующая способность выполнять запрограм-
мированные боевые функции в любых ситуациях и во всех заложенных военными
заказчиками технических условиях и рабочих режимах. Прежде всего это относится
к основной функции − уничтожению цели − как ракет противника на любом участке
траектории их наблюдения, так и заданных воздушных, наземных (стационарных
и/или мобильных) целей, в том числе малоразмерных, быстроперемещающихся
целей (вертолетов, самолетов), шахт и мест базирования ядерных ракет, надводных
кораблей, мест предполагаемого нахождения подводных ракетоносцев с готовыми
к старту баллистическими ракетами и т.д.
К сожалению, тема оперативной надежности компонентов космического эше-
лона с начала 90-х годов прошлого века является полностью закрытой для публика-
ций. Если говорить «простым» языком, технических проблем здесь много, а путей
их решения катастрофически мало, и наиболее «простые» технические решения
требуют огромных финансовых затрат, ставящих под сомнение саму возможность
эффективной работы ПРО в целом.
Поэтому ниже мы приведем информацию без ссылок на литературные источ-
ники, поскольку она была получена авторами из «неофициальных» источников,
а также результатов личных контактов авторов с техническими специалистами,
так или иначе задействованными в решении этой проблемы, во время междуна-
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
родных конференций, семинаров, чтения авторами лекций в профильных учебных
заведениях, научно-исследовательских институтах и лабораториях Китая, Индии,
Германии, Франции, Англии и других стран.
Так, например, один из очевидных путей повышения оперативной надеж-
ности – это качественное совершенствования конкретных средств поражения,
развернутых на БКС, с учетом оптимального баланса комбинаций параметров
«боезапас – скорострельность».
Причем если «лобовое» решение – просто увеличение боезапаса (количества
средств поражения) на борту БКС является хотя и сложной, но технически вполне
реализуемой задачей, то повысить ее скорострельность сверх заложенных в систему
возможностей будет значительно труднее.
Оптимальный баланс «боезапас – скорострельность» зависит от многочислен-
ных технических параметров как самих боезапасов (средств поражения), так и от
различных так называемых вспомогательных компонентов, без которых невозможно
обеспечить эффективную работу БКС в активной боевой фазе. Например, проблема
эффективности и быстрого отвода избыточной тепловой энергии в боевом режиме:
ведь, как показано выше, ни один из известных из открытой печати видов оружия
направленной передачи энергии (в том числе лазерное и ЭМИ-оружие) не обладает
достаточно высоким КПД и при боевой работе («стрельбе») выделение огромной
тепловой энергии просто приводит к выходу из строя БКС. Специальные лабора-
тории закрытых институтов США и СССР (России) занимаются уже более 30 лет
проблемами создания таких эффективных «систем теплосъема» различных боевых
космических платформ, несущих вышеописанные виды средств поражения, но,
по имеющейся разрозненной информации, все испытанные технические решения
при весьма значительных массогабаритных характеристиках до настоящего вре-
мени обладают недостаточной для этого класса задач эффективностью. Ситуация
усугубляется еще и тем очевидным фактором, что развернутое в космосе широко
рекламируемое ПРО космического эшелона по понятным причинам не может быть
испытано в реальных условиях и, как уклончиво говорят американские специалисты,
«существует значительная неопределенность» в количественных оценках техниче-
ской и оперативной надежности БКС и боевых платформ, а также развертываемых
на их базе вспомогательных средств.
Еще одна очевидная проблема – обеспечение эффективной защиты БКС и дру-
гих орбитальных средств ПРО от мер активного противодействия и прямой атаки
(нападения) противника. Поскольку все боевые станции и другие необходимые
компоненты космического эшелона системы ПРО имеют значительные габариты и
массу (в перспективе – сотни тонн), все они двигаются в околоземном пространстве
по постоянным (заранее известным противнику) орбитам, все они сами по себе
являются достаточно уязвимыми целями для атаки самыми различными (и зачастую
исключительно простыми и дешевыми) противоспутниковыми средствами (один
из возможных вариантов продекларированного в свое время президентами России
Медведевым и Путиным «несимметричного» ответа России на развертываемую
НАТО европейскую ПРО).
Анализ проблемы уязвимости не только БКС, но и всех эшелонов космиче-
ского базирования системы ПРО позволяет утверждать, что вне зависимости от
конкретных технических вариантов обеспечения любые средства такой защиты с
точки зрения финансовых затрат явно не будут «дешевыми» и потребуют выведения
в космос значительных масс грузов.
Конечно, специалисты разрабатывают и различные относительно «малобюд-
жетные» средства, в том числе маневрирование БКС и боевых платформ на орбите
«для ухода из-под удара», специальные технические мероприятия по «маскировке»
(за счет развертывания разветвленной сети «ложных» целей, мгновенно активизи-
рующихся в момент атаки БКС) и др.
Другие известные направления «пассивной» защиты – оснащение компонентов
космического эшелона ПРО различного рода защитными экранами, использование
специальных материалов покрытий и пр.
Еще одна группа защитных мер – разработка и использование различных «ин-
теллектуальных» активных поражающих систем, создающих в этом радиусе защиты
своего рода «зоны суверенитета», при этом размещаемые на БКС средства такой
самозащиты могут уничтожить любой объект, приближающийся к станции ближе
заранее установленного расстояния или с неразрешенной скоростью.
Но здесь возникает еще одна проблема – проблема «ограниченности» безгра-
ничного космического пространства. Действительно, размеры таких защитных зон
с развитием средств поражения неизбежно будут увеличиваться и при определенных
параметрах могут создавать серьезные препятствия для коммерческой деятельности
в космосе: эти зоны будут постоянно расширяться, их число (как и число защищае-
мых объектов) будет постоянно увеличиваться, в итоге в околоземном пространстве
может возникнуть целая система таких «запретных» зон (американская, китайская,
российская, европейская, индийская и т. п.), заход в которые «невоенных» объек-
тов, даже случайных (в результате ошибки навигационного оборудования), будет
представлять реальную опасность для космических объектов не только «других»
стран, но и самого обладателя такого «противоракетного щита».
А если учесть довольно высокую вероятность попадания в эти зоны метеоритов и
других «вольных» космических тел (а также остатков переставших функционировать
искусственных спутников Земли, обломков взорвавшихся и взорванных [2] ракет и
спутников, просто космического мусора, которые сегодня на орбите исчисляются
уже сотнями тысяч штук), то эта «вероятность» уже может очень скоро превратиться
в реальность. Ведь в соответствии с правилами и законами «машинной» логики
каждое такое вторжение – это нарушение суверенитета защищаемой зоны объекта,
и ее защита немедленно будет приведена в действие.
Понятно, что в ответ на каждый такой акт «нарушения суверенитета» систе-
мы защиты БКС будут непременно автоматически активизироваться (реакция
человека здесь неприемлема – слишком малое время отводится как на фиксацию
факта «агрессии», так и на ответные защитные действия), а результат можно будет
охарактеризовать, как в известном армейском анекдоте − «сначала выстрелим, а
потом спросим пароль».
Срабатывание автоматики активной системы защиты станции неизбежно долж-
но сопровождаться «боевой активизацией» этой самой станции, зафиксировавшей
факт «нападения» и запустившей автоматически систему боевого управления (для
этого ее и создавали конструкторы).
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
Другая сторона (а реально – все «другие» стороны, вышедшие в открытый кос-
мос) неизбежно должна обнаружить техническими средствами факт активизации
ПРО потенциального противника и просто обязана считать, что он готовит первый
ядерно-ракетный, лазерный или «обезоруживший» удар, и будет вынуждена экс-
тренно принимать меры по соответствующему реагированию своих наступательных
стратегических вооружений.
Понятно даже «гражданским» экспертам, что вышеописанная «цепная реакция»
эскалации инцидента будет протекать настолько быстро, что не оставит никаких
временных шансов для дипломатического (политического) урегулирования воз-
никшего на «ровном месте» кризиса.
1.1.5. Европейская безопасность и европейская СПРО
Вышеизложенные общие научно-технические и военно-стратегические аспекты
ПРО в целом в полной мере можно отнести и к частному вопросу – европейскому
театру возможных боевых действий по отражению ракетной атаки на космические
или наземные элементы ПРО.
Очевидно, что каждый эшелон ПРО в отдельности заведомо «недостаточно
самодостаточен», чтобы даже теоретически обеспечить надежную защиту терри-
тории. Поэтому и создаются обычно несколько эшелонов, каждый последующий
из которых должен устранять «ошибки» функционирования предыдущих путем
уничтожения «прорвавшихся» единиц боевого оружия (ядерных боеголовок и
мобильного СВЧ-оружия).
Создавая свой противоракетный «щит», США заявляют, что якобы смогут
«прикрыть» им не только себя, но и всех своих союзников. Мол, надо только раз-
местить некоторые его элементы и на территории этих союзников (в частности на
европейской территории).
К сожалению для наших европейских партнеров, это далеко не так, и об этом
надо бы открыто говорить в СМИ всех европейских стран, но, к сожалению, за
последние годы мы видим обратную картину. Хотя, как многократно заявляло
руководство России, никто у нас не собирается нападать на европейские страны,
в европейских СМИ активно обсуждается тезис об «угрозе с Востока», почему-то
при этом делается акцент на угрозы «исламского терроризма» и конкретной стра-
ны − исламского государства Иран.
Прежде всего надо понимать, что включение европейских союзников США
в зону действия космического эшелона американской глобальной системы ПРО
означает необходимость обеспечения их защиты от носителей ядерного оружия со-
вершенно другого типа по сравнению с МБР. На европейском теоретическом театре
военных действий смогут применяться только ракеты средней дальности, с «поло-
гими» траекториями полета, значительно более короткими временами прохождения
активных участков траектории, намного укороченным пролетным временем и т.п.
Эти и ряд других факторов заведомо указывают любым беспристрастным экс-
пертам на невозможность подключения всех систем и средств эшелонов косми-
ческой ПРО для эффективного выполнения заявленных по отношению к Европе
защитных функций даже теми элементами ПРО, которые теоретически могут быть
задействованы.
Действительно, в отличие от МБР баллистические ракеты среднего радиуса
действия (или тем более современные оперативно-тактические ракеты – ОТР)
имеют время продолжительности полета на активном участке траектории намного
меньше, чем даже известные для нижнего предела скоростей, необходимого для
эффективного срабатывания средств первого эшелона системы ПРО.
Ясно, что последующие эшелоны СПРО будут в этой ситуации работать в ус-
ловиях огромного дефицита времени (ведь время подлета до цели ОТР в 2–4 раза
меньше, чем у МБР), тем более что эта атака не может быть значительно ослаблена
(как планируется) предыдущими эшелонами СПРО.
Далее, поскольку полет ОТР на баллистическом участке проходит на значи-
тельно меньшей высоте, чем у МБР, это фактически исключит (или существенно
ограничит) использование на европейском ТВД целого ряда видов вышерас-
смотренного в этой главе оружия. Так, из-за сильного поглощения в атмосфере
лазерного излучения невозможно будет эффективно использовать любые лазеры
космического базирования, поскольку большую часть времени года облачность
покрывает большую часть европейской территории.
Кроме того, малая высота полета ОТР требует привлечения большого числа
космических элементов противодействия (средств обнаружения, наведения, по-
ражения) для постоянного боевого дежурства при ограниченной дальности их
действия.
То же кинетическое оружие для «европейского» варианта СПРО уже будет со-
вершенно другим, поскольку высота базирования боевой платформы с пусковыми
установками всегда выбирается исходя из общего количества носителей и времени
активного существования на орбите соответствующих боевых платформ; снижение
траекторий целей и сокращение времени их нахождения на «заатмосферном» участ-
ке боевых траекторий потребуют либо увеличения радиуса действия противоракетного
космического оружия (при очевидной необходимости усложнения его конструкции),
либо снижения высоты рабочих орбит БКС со всеми вытекающими последствиями.
Короче говоря, миф о возможности распространения на европейских союзни-
ков США созданного ими противоракетного щита, очевидно, несостоятелен уже
в силу специфических особенностей БРСД ядерных средств доставки меньшей
дальности потенциального противника (называя Иран, имеют в виду Россию), по-
скольку эффективность «европейского» сегмента глобальной американской СПРО
для союзников США будет значительно ниже ее эффективности (тоже невысокой)
для «старшего брата» именно на стратегическом уровне, и это надо ясно понимать
европейским (включая страны Балтии) политикам, активно поднимающим ми-
фические проблемы опасности «Востока», но не замечающим этих совершенно
очевидных реальных стратегических опасностей.
Европейские политики должны бы ясно понимать, что из-за высокой концен-
трации населения и промышленных объектов на европейской территории будет
невозможно избежать катастрофически высокой степени материального урона,
человеческих жертв при первых же попытках такой «защиты» как всей территории,
так и отдельных стратегических и промышленных объектов.
Следует также отметить и такой очевидный для специалистов факт: возможность
поражения средствами космического эшелона СПРО основных средств доставки
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
именно ядерного оружия, в случае его использования военными на специфическом
европейском «театре боевых действий», в общем случае представляется крайне со-
мнительной; это относится к крылатым ракетам (наземного, морского и воздушного
базирования), современным стратегическим ядерным бомбардировщиком, так
называемой ядерной артиллерии и нижеперечисленным системам доставки со-
временного СВЧ-оружия. А ведь надо понимать, что здесь речь идет не о сотнях, а
о тысячах (а может, и десятках тысяч – в зависимости от военных бюджетов про-
тивников) носителей ядерного оружия, причем в основном относящегося в данном
случае к категории тактического ядерного оружия.
И еще один существенный для понимания всей сложности рассматриваемой
проблемы технический аспект, который никогда публично не поднимают зарубеж-
ные специалисты, в том числе аналитики стран Балтии, Польши и других бывших
стран Варшавского договора времен СССР.
«Выбивая» из бюджетов европейских стран финансы для развития систем
«противодействия восточной угрозе», политики говорят о необходимости и эф-
фективности создания на территориях их стран в рамках американской легенды
«ядерного зонтика» так называемых ограниченных (объектовых или зональных) систем
ПРО, ориентированных на защиту конкретных локально ограниченных участков
территорий их стран, на которых расположены стратегические объекты.
Причем даже многие руководители крупнейших европейских производственных
зон предлагают свои территории в качестве таких объектов защиты. Но, во-первых,
следует четко представлять критерии, по которым определяется ценность для го-
сударства того или иного объекта.
А ведь на европейском театре в силу вышеизложенных факторов (высокая кон-
центрация промышленности и населения, это не Сибирь) реально не представля-
ется возможным выделить только десяток-два особо важных регионов и объектов,
поскольку просто нет там наземных целей для МБР.
Таким образом, объективное рассмотрение все технических аспектов эффек-
тивности защиты европейских партнеров НАТО американским ракетно-ядерным
«зонтиком» со всеми его компонентами наземного и космического эшелона по-
казывает очевидно более низкую эффективность такой системы даже в сравнении
с аналогичными возможностями, может, и более ограниченных, но национальных
систем ПРО европейских стран и даже «независимых» стран Балтии.
Есть и еще многие другие чисто стратегические и военно-политические аспекты,
без знания которых сложно ориентироваться в вопросах создания современного
ядерного и СВЧ-оружия.
Учитывая, во-первых, ограниченный объем этой книги, а во-вторых, ее чисто
техническую ориентацию, тем не менее следует отметить некоторые стратегические
и политические аспекты, используемые европейскими лидерами при принятии
решений в этом направлении, которые рассмотрим на примере только двух евро-
пейских стран – Германии и Франции, при этом покажем, что они объясняются
либо неверными представлениями о реальной ситуации в вопросах СПРО, либо
ложными амбициями лидеров этих государств.
Так, например, очевидное стремление Германии как можно шире участвовать во
всех работах по созданию СПРО отчасти объясняется тем фактом, что, являясь вме-
сте с США вроде бы постоянным членом военно-политического союза НАТО (созданного
США) и обладая весьма существенным промышленным и научным потенциалом, это
государство не обладает ядерным оружием и в силу этого не может реально играть
достаточно влиятельную роль в международной политике с позиции потенциальной
силы. Принимая участие во всех инициативах НАТО, США и Англии в сфере развития
европейской СПРО, политическое и военное руководство Германии хотело бы, хотя и
в косвенной форме, но все-таки получить реальный доступ к техническим аспектам
создания (или использования) собственного ядерного оружия. Это позволило бы Герма-
нии оказывать такое же, как ядерные державы, влияние на все аспекты современной
международной политики, где до сих пор фактор обладания ядерным оружием, к сожа-
лению, является одним из основных понимаемых партнерами «очевидных» аргументов
«правоты».
Другая же крупная европейская страна − Франция, обладающая ядерным оружи-
ем, попыталась пойти по другому пути, исходя из этих же стратегических аспектов,
сформулированных выше для Германии. Еще в 80-х годах прошлого века полити-
ческое руководство Франции выступило с инициативой создания собственного
(европейского) проекта создания СПРО, который известен под названием «Эврика»
и который в противовес американской концепции был призван служить «святому
делу» интеграции научных и производственных возможностей Западной Европы в
деле стимулирования западноевропейской науки и техники, его результаты могли бы
успешно быть применены и в военных целях – для защиты Европы от космических
атак и возможности агрессии со стороны тогдашнего мощного ракетно-ядерного
коммунистического СССР.
Некоторые наиболее активные политики этих стран с трибуны своих парла-
ментских собраний даже на момент издания этой энциклопедии активно проводят
тезисы о том, что только присоединение к военно-политическим инициативам
США в области создания европейской СПРО может увеличить влияние этих стран
в международном сообществе и будет способствовать активизации используемых
программ развития научно-технического прогресса.
Но очевидно, что следовать таким призывам и опасно, и бессмысленно: сейчас
международный авторитет любой страны далеко не определяется только мощностью
имеющегося в ее распоряжении ядерного или любого другого оружия.
Если и будут в итоге «подключения» к американским инициативам получены
ими какие-то элементы оборонительного оружия, то это будет далеко не ожидае-
мое этими политиками «сверхоружие»: Западной Европе будут переданы в лучшем
случае второстепенные и не связанные друг с другом технические компоненты
подобных систем.
Нельзя «сбрасывать со счетов» и ядерные амбиции Великобритании: многие вы-
шерассмотренные (и более детально рассмотренные ниже в этой главе) средства
противодействия системам противоракетного оружия, включая модернизацию
лазерных и СВЧ-вооружений, активно разрабатываются и испытываются в этой
стране, в том числе в последних военных конфликтах на Ближнем Востоке (в Ираке,
Сирии и других странах).
Из всего вышеизложенного нужно сделать один важный для понимания ситу-
ации вывод: широко пропагандируя в западной печати идею о создании «маленького
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
американского зонтика», прикрывающего «европейского младшего брата» от воз-
можных «актов агрессии экстремистов − террористов и русских», авторы этой идеи
просто выполняют «отвлекающий маневр».
Действительный военно-стратегический замысел американских идеологов
состоит в том, чтобы в условиях ими же весьма искусно создаваемой истеричной
обстановки вокруг проблем Украины и Крыма прикрыть этим щитом только США
от возможного превентивного или ответного удара, а Европу использовать только
как экспериментальный полигон для ведения там различных политических (или даже
военных) игрищ и действий.
1.1.6. Космический эшелон системы предупреждения о ракетном
нападении
1.1.6.1. Российская космическая система обнаружения стартов ракет
В соответствии с концепцией создания системы раннего предупреждения, раз-
работанной в СССР в начале 70-х годов, система, наряду с надгоризонтными и
загоризонтными РЛС «наземного эшелона», должна была включать в себя косми-
ческий эшелон, который был призван существенно расширить ее возможности за
счет своей способности обнаруживать баллистические ракеты практически сразу
после старта [3].
Работа над стратегией построения космического эшелона системы предупреж-
дения была поручена ЦНИИ «Комета», а разработка космических аппаратов – КБ
им. С.А. Лавочкина.
В соответствии с проектом, разработанным в ЦНИИ «Комета», космическая
система предупреждения, известная сегодня как УС-КС или «Око», должна была
включать в себя группировку спутников, размещенных на высокоэллиптических
орбитах, и пункт управления вблизи Москвы. На спутниках размещались детек-
торы излучения инфракрасного и видимого диапазонов, которые были способны
регистрировать сигнал, излучаемый работающим двигателем стартующих балли-
стических ракет. Сигнал должен был устойчиво фиксироваться на фоне космиче-
ского пространства (но не на фоне земной поверхности). Система начала работу в
сокращенном составе в 1978 г., а поставлена на боевое дежурство в 1982 г.
Одновременно с развертыванием системы УС-КС шла работа над выработкой
технических требований для новой системы, получившей наименование УС-КМО
(на Западе эту систему называли «Прогноз»). Эта система была призвана обеспечи-
вать наблюдение за пусками ракет морского базирования из акватории мирового
океана, а также пуски ракет с территории США и Китая. Для решения этой задачи
средства новой системы должны были осуществлять обнаружение стартующих ракет
уже на фоне земной поверхности. Однако вплоть до 1984 г. продолжались проблемы,
которые вынуждали взрывать космические аппараты на орбите [3].
Космическая система обнаружения стартов ракет с континентальной части
США «Око» включала в себя спутники УС-КС на высокоэллиптических орбитах
со станцией управления и приема информации (СУПИ) и стартовый комплекс.
Создание космической системы обнаружения стартов ракет было поручено КБ
Челомея в начале 1960-х гг. В 1962 г. был подготовлен аванпроект системы, вклю-
чавшей 20 спутников массой в 1400 кг, расположенных на одной полярной орбите
высотой 3600 км.
Спутники выводились на орбиту РН УР-200 и должны были обнаруживать
ракеты по тепловому излучению факела двигателей первой ступени.
19 сентября 1972 г. с космодрома Плесецк РН «Молния» вывела на орбиту пер-
вый КА «Око» («Космос-520»).
Следует сказать, что в начале программы имелись серьезные проблемы с
технической надежностью спутников. Из первых 13 спутников, запущенных в
1972–1979 гг., только семь проработали всего лишь более 100 дней. Впоследствии
срок активного существования КА удалось довести до 3 лет (в это время амери-
канские аппараты IMEWS-2 функционировали на орбите 5–7 лет). Развертывание
системы «Око» началось запуском четырех аппаратов в 1979 г., 5 апреля 1979 г. си-
стема была принята на вооружение, а уже в июле 1979 г. она зафиксировала старт
ракеты-носителя с атолла Кваджалейн.
В 1980 г. на эллиптические орбиты были выведены шесть спутников, а сама
система была сопряжена с глобальной системой предупреждения о ракетном на-
падении (СПРН). 30 декабря 1982 г. космическая система с шестью спутниками
заступила на боевое дежурство.
До 1983 г. все спутники были оснащены электронной системой самоуничтоже-
ния, активировавшейся в случае потери связи с пунктом наземного контроля. По
этой причине до 1983 г. было утрачено 11 из 31 КА (табл. 1.2), т.е. каждый третий
спутник [3]. После 1983 г. было принято решение все-таки не активизировать
системы самоликвидации в этой ситуации, что не намного улучшило статистику
отказов на орбите.
В 1984 г. на геостационарной орбите начал работу КА УС-КС системы «Око-С».
Спутник помещался в точку стояния на 240° западной долготы, обеспечивая на-
блюдение за центральной частью территории США. Этот спутник видел пуски
ракет с территории США под точно таким же углом, что и спутник на высокоэл-
липтической орбите (ВЭО) во время рабочей части своей орбиты, не изменяя свою
позицию относительно Земли.
Введение геостационарных спутников сделало систему несколько более на-
дежной. Так, спутник на ГСО способен обнаружить запуски, даже если высоко-
эллиптические спутники не развернуты вовсе. Однако при этом может пострадать
качество покрытия и надежность обнаружения, хотя система не является полностью
«слепой». Аппаратура КА регистрирует инфракрасное излучение стартующих ракет
только на краю видимого диска Земли (на фоне атмосферы) и передает инфракрас-
ное изображение на Землю в реальном времени. Только за период с 1972 по 2002 гг.
было запущено 86 аппаратов УС-КС (четыре на ГСО). Наибольшее число пусков
(по восемь) произведено в 1984–1985 гг.
Трассы спутников системы «Око» значительно смещены к западу, что позво-
ляет наблюдать за территорией США из апогея, находясь одновременно в зоне
радиовидимости России. Для наблюдения используются телекамеры-видиконы,
приспособленные для ближнего ИК- и УФ-диапазонов.
Выбор геометрии наблюдения и, соответственно, высокоэллиптических орбит
для размещения спутников объясняется отсутствием в Советском Союзе в то время
микроэлектронной технологии создания полупроводниковых приемников инфракрасного
диапазона и микроэлектронных средств обработки данных, которые позволили бы
реализовать регистрацию ракет на фоне земной поверхности. Не имея подходящих
ИК-приемников, Советский Союз был вынужден создавать систему, которая по-
лагалась бы на геометрию наблюдения под скользящим углом и которая позволяла
наблюдать сигнал стартующей ракеты на фоне космического пространства. Такие
условия наблюдения предъявляли к приемникам гораздо менее жесткие требо-
вания, но требовали от государства привлечения больших объемов финансовых
средств, поскольку в состав группировки на высокоэллиптических орбитах должно
входить большее количество спутников, чем требуется для создания геостационарной
группировки.
Вышеприведенные примеры из нашей недавней истории лишь подтверждают
исключительно важную роль обеспечения безопасности ЭКБ в вопросах создания
эффективных космических эшелонов систем ПРО.
1.1.6.2. Военно-разведывательные спутники
Создание космического эшелона СПРО было невозможно без военно-разведыва-
тельных (разведывательных) спутников, предназначенных для наблюдения Земли
(телевизионная съемка, фотосъемка) в целях обеспечения разведывательной дея-
тельности. Журналисты называют их «спутники-шпионы» [4].
Основные функции разведывательных ИСЗ:
• фотографирование с высоким разрешением (видовая разведка);
• прослушивание систем связи и определение местоположения радиосредств
(радиотехническая разведка);
• слежение за выполнением запрета на ядерные испытания;
• обнаружение пусков ракет (система предупреждения о ракетном нападении).
Информация об американских программах доступна в основном до 1972 года, о
более поздних программах просочилась лишь небольшая информация. Несколько
изображений, полученных с современных ИСЗ, было рассекречено по случайности
или из-за утечки, например как в случае с KH-11, фотографии с которого были
посланы в Jane’s Defence Weekly в 1985 году.
В российском документальном фильме «Секретный космос» в 2012 году сооб-
щалось, что на высокой орбите находится около 2 тысяч отработанных разведыва-
тельных ИСЗ только советского производства.
Все разведывательные ИСЗ космического эшелона можно разделить на три
группы: спутники видовой фотографической разведки, оптико-электронные и
радиолокационные.
Разведывательные спутники заняли одно из главных мест в космических про-
граммах СССР и США. Если после запуска первого спутника С.П. Королев основное
внимание сконцентрировал на лунной программе, то усилия американцев были
направлены на осуществление военно-разведывательной программы «Дискавери».
План запуска спутников, разработанный в 1956 г., предусматривал как выпол-
нение разведывательных функций (наблюдение из космоса за объектами возмож-
ного противника), так и обнаружение запусков баллистических ракет. В период
холодной войны военно-космическая программа США была нацелена на сбор
разведывательной информации о Советском Союзе.
Рис. 1.5. Модель немецкого разведывательного спутника SAR-Lupe внутри ракеты
«Космос-3М»
В 1954 г. США разработали программу «Перспективные разведывательные
системы» [3–4], в рамках которой реализовывались два проекта разведывательных
искусственных спутников Земли (ИСЗ): «Самос», находившийся в ведении ВВС
США, и «Корона», решавший задачи ЦРУ.
Спутники «Дискаверер» предназначались для отработки методов военной кос-
мической фоторазведки (спутники-шпионы). На них также проводились предва-
рительные исследования возможности полета животных и человека в космическом
пространстве. Запуск первого ИСЗ «Дискаверер-1» был произведен 28 февраля
1959 г., положив начало серии запусков (38 спутников), которая была осуществле-
на в довольно короткие сроки – 3 года. Последний «Дискаверер-38» был запущен
27 февраля 1961 г. Эти ИСЗ, снабженные специальной системой ориентации и
устройствами для возвращения на Землю, запускались на полярные орбиты. Коман-
да на спуск, по которой происходило отделение спускаемой капсулы и включение
тормозной двигательной установки, давалась с пункта наблюдения на Гавайских
островах. Возвращение капсул на Землю долгое время американцам не удавалось.
Улавливанием и поиском капсулы занимались авиационные и военно-морские силы
США. Программа возвращения экспонированной пленки со спутников на Землю
реализовывалась в условиях наивысшей секретности. Первое успешное возвраще-
ние отснятой пленки было выполнено со спутника «Дискаверер-14», выведенного
на орбиту 18 августа 1960 г. После того как возвращаемая капсула была выпущена
со спутника на 17-м витке его полета, транспортный самолет C-130 при помощи
специального трала с третьего захода поймал ее в воздухе. Поскольку возвращался
не весь спутник, а только небольшая капсула (около 50 кг), она приземлялась не
сама, а с помощью вертолета, подхватывавшего ее во время спуска на парашюте.
Из 38 запусков (1959–1961 гг.) около 13 были неудачными. Часть капсул под-
хватить вертолетами не удалось. После ИСЗ «Дискаверер-38» вся информация о
спутниках, запускаемых на орбиту командованием ВВС США, была засекречена.
Вновь она стала открытой лишь в 1990-х гг. ИСЗ получил название «Корона».
Два других проекта США «Самос» и «Мидас» были проектами военными.
По проекту «Мидас» (первый запуск 24 мая 1960 г.) отрабатывалась возможность
использования спутников для раннего обнаружения запуска межконтинентальных
ракет. Работоспособность системы была подтверждена в октябре 1961 г., когда был
зарегистрирован запуск баллистической ракеты «Титан» с мыса Канаверал. В связи с
отработкой системы сообщение о запуске пришло только через 90 сек. Удачным в про-
екте «Мидас» был запуск в 1963 г. спутника-разведчика «Меркурий» весом до 1100 кг,
предназначенного для фотографирования земной поверхности с высоты 160–200 км
и исследования жизнедеятельности человека в условиях космического полета.
Национальное разведывательное управление, Агентство национальной безопас-
ности и Научно-исследовательская лаборатория ВМС США недавно рассекретили
информацию о запуске в период 1962–1971 гг. ряда спутников типа POPPY для радар-
ного наблюдения за кораблями советского военно-морского флота. POPPY были пре-
емниками спутников GRAB (первый запуск 22.06.1960), запускавшихся в 1960–1962 гг.
В октябре 2002 г. США рассекретили документы, касающиеся полетов в
1960–1980-х гг. разведывательных спутников типа KH-7 и KH-9 (CORONA) [48]. Про-
грамма KH («Ки-Хоул» – от англ. «замочная скважина») имела ряд модификаций
1.1. Некоторые научно-технические и военно-стратеги ческие аспекты построения 47
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
спутников КН-7, -8, -9, -12 и т.д. Они использовались для целей ЦРУ до середины
1990-х гг. ИСЗ КН-11А приписывается способность различать объекты поперечным
размером менее 10 см.
Существенный недостаток этих космических систем был связан со способом
передачи информации на Землю. Во-первых, большой промежуток времени от
съемки до доставки фотоинформации на Землю. Кроме того, после отделения
капсулы с пленкой от спутника оставшееся на ИСЗ дорогостоящее оборудование
становилось бесполезным. Эти проблемы были частично решены оснащением
спутников (начиная с KH-4B) несколькими капсулами с пленкой.
Кардинальным решением первой проблемы стала разработка системы элек-
тронной передачи данных в режиме реального времени. С 1976 г. до завершения
программы в начале 1990-х гг. США запустили восемь спутников серии KH-11 с
электронной системой передачи данных.
11 февраля 1965 г. в США был запущен спутник LES-1 из серии военных спут-
ников связи, которые предназначались для оценки мер по снижению уязвимости
спутников военного применения к средствам военно-космической обороны
(в СССР в те годы проходили испытания системы уничтожения спутников). К числу
мер предохранения спутников относились: замена солнечных элементов радио-
изотопными энергетическими установками, применение системы ориентации на
базе двухстепенного гироскопа, использование линии связи «спутник – спутник»
для того, чтобы при осуществлении дальней связи обходиться без промежуточных
наземных станций-ретрансляторов.
Активная эксплуатация спутниковых средств разведки позволила использовать
в программе CORONA [4] ИСЗ второго поколения – «Феррет», «Джампсит», ИСЗ-
ретрансляторы SDS, «Спук Берд» («Каньон»).
Спутники «Каньон», которые начали эксплуатироваться в 1968 г. на орбитах,
близких к геостационарной, были нацелены на прослушивание советских систем
связи. В конце 1970-х гг. они были заменены ИСЗ «Чейлет» и «Вортекс».
Спутники «Райолит» и «Аквакейд» (на геостационарной орбите, 1970-е гг.)
предназначались для отслеживания данных телеметрии советских баллистических
ракет. В 1980-е гг. они были заменены ИСЗ «Магнум» и «Орион», запускавшимися
с многоразового транспортного космического корабля.
Читатель должен понимать, что здесь представлена далеко не полная картина
событий, поскольку сведения о разведывательной космической технике как СССР
(России), так и США имеют гриф «совершенно секретно», а все данные, приво-
димые в открытой печати, носят ориентировочно-рекламный (а порой и явно
дезинформационный) характер.
Американцев интересовало наличие баллистических ракет в СССР и их количе-
ство, расположение космодромов на севере и в Казахстане, расположение объектов
ядерной энергетики, подводных лодок с межбаллистическими ракетами и мест
их базирования и многое другое, относящееся к стратегически важным объектам.
Почти все объекты, выводимые в космос, имели двойное назначение: научно-
исследовательское, прикладное и военное. Примером тому могут служить серия
американских спутников DMS, советские ИСЗ «Космос», запускавшиеся как про-
стые спутники и как орбитальные станции.
48 Глава 1. Современное оружие: технические возможности и ограничения
Спутники серии DMS в первую очередь предназначались для нужд военных
ведомств, т.к. обеспечивали информацией специальные стратегические программы,
командные системы, системы управления в различных регионах земного шара. Они
позволяли получать снимки с высоким разрешением (в видимом и инфракрасном
диапазоне) в реальном масштабе времени, являясь на тот момент единственным
источником подобных данных для береговых и корабельных метеостанций ВМС
США. От метеорологической аппаратуры поступали данные о температуре, влаж-
ности и плотности атмосферы в подспутниковом вертикальном профиле. Метео-
информация могла приниматься с борта как в реальном режиме времени, так и в
записи. Спутники этой серии запускались с начала 1970-х гг. 2 февраля 1988 г. на
орбиту был выведен ИСЗ усовершенствованной модели DMS-5D-2.
Спутниковые разведсистемы в СССР начали разрабатываться позже, чем в США.
Решение о разработке первого корабля-спутника для разведки и полета чело-
века в космос в СССР было принято 22 мая 1959 г. (Постановление ЦК КПСС и
СМ СССР № 569-264сс). Были созданы пилотируемый космический корабль (КК)
«Восток» и фоторазведывательный КА «Зенит-2». 26 апреля 1962 г. со спутника
«Космос-4» была проведена первая телевизионная съемка облачного покрова Земли.
Это событие было революционным в деле прогнозирования погоды.
Космический аппарат «Зенит-2» стал первым отечественным разведывательным
спутником. 10 марта 1964 г. «Зенит-2» был принят на вооружение ВС СССР. В отли-
чие от американских спутников, на которых предусматривалось возвращение только
пленки, на спутниках серии «Восток-Д» для возвращения на Землю использовалась
более крупная капсула, содержавшая и камеры, и пленку. С 1962 г. до 1968 г. для
фоторазведки использовались спутники семейства «Зенит-2, -4».
Следующей модификацией стал КА «Зенит-6» (1976 по 1980 гг.).
12 июля 1963 г. США запустили новый космический аппарат оптической раз-
ведки КН-7 Gambit с улучшенными характеристиками. В СССР был разработан
аппарат новой серии «Янтарь», после принятия на вооружение получивший
название «Феникс» (разработан Самарским ЦСКБ). Он стал прототипом серии
спутников оптической разведки: спутника 1Ф622 «Янтарь-1» для обзорной фото-
разведки и 1Ф623 «Янтарь-2» для детальной фоторазведки. Для ведения ком-
плексной разведки из космоса одновременно велась разработка пилотируемого
КА «Союз-Р». На смену ему пришел транспортный корабль 11Ф727К-ТК для
снабжения станции «Алмаз». Параллельно активно прорабатывался военно-ис-
следовательский корабль 11Ф73 «Звезда». Но ни один из этих проектов не был
доведен до стадии ЛКИ.
Комплекс «Янтарь-2К» («Феникс») был принят на вооружение в мае 1978 г. По
техническим характеристикам он не уступал американскому многокапсульному
спутнику «Большая птица». С 1974 по 1983 гг. было произведено 30 пусков РН
11А511У «Союз-У» с КА «Янтарь-2К». Два раза отказывала РН. Дважды аппараты
были подорваны на орбите из-за серьезных технических неисправностей.
В 1980 г. ПО «Арсенал» стало серийно производить космические аппараты типа
«Кобальт» (модификация КА «Янтарь-2К») для наблюдения и детальной фото-
съемки земной поверхности (разработка ЦСКБ «Прогресс», Самара). На смену ему
пришли космические аппараты «Кобальт-М» с возвращаемой на Землю капсулой
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
с пленкой. Штатный срок активного существования этих аппаратов на орбите со-
ставлял 60–120 суток. 16 апреля 2010 г. с космодрома Плесецк произведен успешный
запуск ракеты-носителя «Союз-У» с космическим аппаратом «Космос-2462» –
спутником оптической разведки типа «Кобальт-М».
Пятое поколение советских спутников оптической разведки с электронной
передачей данных в режиме реального времени отсчитывается от «Космоса-1426»,
стартовавшего 28 декабря 1982 г. В отличие от спутников четвертого поколения
они сохраняют почти круговую орбиту и поддерживают высоту в узком диапазоне.
Длительность полетов этих спутников – 6–8 месяцев. Штатный режим эксплуата-
ции системы фоторазведки пятого поколения предусматривает функционирование
одновременно двух спутников, находящихся на орбитах, отстоящих друг от друга
на 910. Ввод в эксплуатацию долгоживущих спутников пятого поколения позволил
сократить число обзорных полетов спутников третьего поколения, а в 1990 г. –
полностью их прекратить. Последней новинкой в советской программе оптической
разведки стал КА «Космос-2031», запущенный в июле 1989 г.
Еще одно из направлений космической разведки – радиоэлектронное наблюдение.
Начало работ по созданию космических средств радиоэлектронного наблюдения
относится к августу 1960 г., когда была поставлена задача создания в интересах Ми-
нобороны СССР экспериментального космического аппарата ДС-К8 для отработки
методов и средств определения параметров радиолокационных сигналов РЛС оборон-
ного назначения. На первом этапе предусматривались разработка унифицированных
КА ДС-У и запуск двух экспериментальных космических аппаратов ДС-К40, которые
состоялись в 1965–1966 гг., но оказались неудачными из-за аварий ракеты-носителя.
Вторым этапом стало создание КА радиотехнического наблюдения системы «Целина»
c аппаратурой на микроэлементной базе (КБ «Южное», 1964 г.).
Своеобразный ответ американскому «Лакроссу» – спутник радиолокационной
разведки «Алмаз-Т» (разработчик НПО ПМ) с разрешением 10–15 м, был запущен
в СССР в 1981 г.
Отдельного внимания заслуживает система морской космической разведки и
целеуказания (МКРЦ) «Легенда».
Разработка первой в мире космической системы обзора акватории Мирового
океана комплексом разведывательных КА различных типов в интересах применения
ударного противокорабельного оружия кораблями и подводными лодками ВМФ
СССР стартовала в начале 1960-х гг. Система МКРЦ использовала аппараты двух
типов: радиолокационной УС-А (управляемый спутник активный) и радиотех-
нической разведки УС-П (управляемый спутник пассивный) (рис.1.6). Головным
разработчиком системы МКРЦ было КБ-1 (ЦНИИ «Комета», Москва). КА УС-А
и УС-П разработаны ОКБ-52 («НПО машиностроения», г. Реутов). В те же годы
проводились работы по созданию системы контроля радиотехнической обстановки
«Целина», осуществлявшей регистрацию излучений в широком диапазоне частот.
Но отсутствие решения о едином заказчике космических средств в Минобороны
не позволило это сделать в 1960 г.
Для питания комплекса потребовалось использование ядерной энергетической
установки (ЯЭУ) «Бук» с электрической мощностью 3 кВт. В период отработки бор-
тового спецкомплекса несколько КА было запущено с химическими источниками.
Первый пуск состоялся в 1965 г. После успешных летных испытаний система
активной радиолокационной морской разведки и целеуказания с КА УС-А была
принята в эксплуатацию в 1975 г., КА радиотехнической разведки УС-П – в 1978 г.
Из-за запрета использования КА с ЯЭУ на низких орбитах (высота орбит
250–290 км) производство УС-А было прекращено. Всего было осуществлено
37 запусков КА УС, два из которых закончились аварией РН. В 1975–1976 гг. и
1981–1982 гг. производилось по 3–4 пуска. Первые аппараты выводились на орбиту
при помощи РН серии «Союз», а после принятия на вооружение – РН «Циклон-2».
25.04.1973 г. из-за аварии РН «Циклон-2» спутник УС-А упал на территорию Кана-
ды. Корпус реактора выдержал удар, радиоактивного заражения не произошло, но,
тем не менее, Советскому Союзу пришлось выплатить Канаде около 3 млн долл.
КА УС-П осуществлял поиск и идентификацию надводных целей без радио-
локационного облучения, только регистрируя спектры их электронных излучений,
характерные для каждого типа корабля. На КА УС-П применялись солнечные
энергетические установки и буферные аккумуляторные батареи. За период с 1974
по 1991 гг. было запущено 37 КА этого типа. Пуски КА УС-П (и УС-А) проводи-
лись только с космодрома Байконур. Штатная группировка КА УС-П должна была
включать три аппарата. Их орбиты фазировались так, чтобы все спутники двигались
вдоль одной и той же трассы со сдвигом в 1 сутки друг от друга.
По завершении активного существования КА выполняли маневр увода с рабо-
чей орбиты. На аппаратах 1975–1987 гг. увод осуществлялся небольшим разгонным
импульсом. Спутники оставались на орбите до нескольких лет и разрушались из-за
взрывов остатков топлива в двигательной системе или гермоконтейнеров с буфер-
ными химическими батареями (рис. 1.6).
1.1.6.3. Роль военно-технической разведки в современных
локальных конфликтах
В завершение этого раздела для конкретного примера использования военно-раз-
ведывательных спутников в качестве средств поддержки космического эшелона
СПРО следует отметить роль военно-космической разведки США в современных ло-
кальных конфликтах.
Актуальность данной темы заключается в том, что с принятием Пентагоном
концепции сетецентрических войн (Network Warfare) значительно возросла роль
космической разведки при организации и ведении современного «наземного» боя.
Современные космические разведывательные аппараты космического эшелона
способны выявить активность противника на этапе глубокой подготовки к боевым
действиям, а быстродействие современных систем обработки и передачи данных
позволяет в кратчайшие сроки выявить цель, опознать и создать условия для ее
уничтожения.
Наиболее впечатляющей по масштабам использования данных от космических
средств стала война в Ираке 2003 года. На рис. 1.7 представлены основные направ-
ления использования космических аппаратов в войне с Ираком.
Для американской армии эта война стала своеобразным полигоном для ис-
пытаний новых образцов вооружения. В полной мере это утверждение относится
и к средствам космического эшелона. Использовались не только военные, но
и коммерческие спутники наблюдения, связи, навигационные и метеороло-
гические аппараты, а также спутники предупреждения о ракетном нападении.
Задействованная в ходе войны орбитальная группировка содержала, по данным
открытых источников, 50–59 военных космических аппаратов различного целевого
назначения, 28 аппаратов системы GPS и большое число коммерческих КА связи
и дистанционного зондирования Земли [2].
В подготовительный период операции космическая группировка США не на-
ращивалась, скрытое обеспечение боевых действий проводилось существующим соc-
ставом находящихся на орбитах космических аппаратов, что говорит о достижении
Соединенными Штатами такого положения в космосе, когда заблаговременно раз-
вернутая и функционирующая в мирное время орбитальная группировка способна
гарантированно обеспечить проведение боевых операций подобного масштаба в
любое время и в любом месте земного шара.
Очевидно, что информационная поддержка из космоса действий вооруженных
сил в XXII в. будет оставаться одной из ключевых задач, решение которой должны
обеспечивать военно-космические средства, включая доведение «космической»
информации до самых низших звеньев боевого управления, а в перспективе – до
отдельного солдата. По своим последствиям такую «информационную войну»
можно сравнить только с созданием в середине XX в. ядерного оружия. В одном
из следующих разделов мы более подробно рассмотрим проблемы такого нового
вида оружия, как информационно-техническое оружие.
Практика жизни и деятельности современных вооруженных сил в различных
условиях оперативно-стратегической обстановки убедительно показывает, что в на-
стоящее время без средств космического эшелона нормальное функционирование
вооруженных сил любой страны даже в мирное время крайне затруднительно, а при
ведении боевых действий практически невозможно.
Другим путем использования в войсках информации от космических разведыва-
тельных средств является создание специальных подразделений космической под-
держки. В российской армии имеется положительный опыт использования «групп
космической поддержки» в оперативно-тактическом и тактическом звеньях, что
подтвердили известные события в Сирии. Основными задачами указанных групп
являются оценка состояния и работоспособности КА и подготовка предложений
по их использованию для получения оперативных данных, а также предоставление
полученной информации (разведывательной, метеорологической, навигационной
и связной) различным звеньям боевого управления. Группы космической поддерж-
ки – одно из наиболее перспективных направлений ликвидации «разрыва» между
потенциальными возможностями средств космического эшелона и их практическим
использованием в войсках РФ.
Однако все эти перспективы должны учитывать опасности и угрозы, обуслов-
ленные стремительным развитием нового типа оружия XXII века – информаци-
онно-технического, основой которого являются аппаратные трояны – предмет
исследований этой книги.
1.2. СВЧ-оружие наземного применения
1.2.1. Основные поражающие факторы и методы воздействия
СВЧ-излучений на системы управления радиоэлектронных
устройств
Известно, что импульсы СВЧ-излучения большой мощности способны выводить
из строя элементы любой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в первую очередь
полупроводниковые элементы [2, 6]. Деградационные эффекты элементов РЭА
могут быть обратимыми и необратимыми. В дальнейшем под термином «пора-
жение» элемента будем понимать его необратимый отказ. К сожалению, богатый
инженерный опыт защиты РЭА от электромагнитного импульса (ЭМИ) ядерного
взрыва практически не пригоден для защиты от СВЧ-излучения, поскольку ха-
рактер воздействия импульсов СВЧ-излучения существенно отличается от харак-
тера воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва. ЭМИ не имеет
высокочастотного заполнения (т.е. это видеоимпульс), и его спектр в основном
сосредоточен в области относительно низких частот 1–100 МГц, СВЧ-импульсы
генерируются на определенной несущей частоте, а их спектр лежит в пределах от
единиц до сотен гигагерц. Низкочастотный характер ЭМИ создает серьезные про-
блемы для его направленной канализации в пространстве на объект поражения, а
для СВЧ-излучения такая канализация легко реализуется с помощью специальных
антенных систем (рупорных, зеркальных, фазированных антенных решеток), что
существенно повышает уровень СВЧ-мощности, действующей на РЭА. ЭМИ
проникает непосредственно через стенки корпуса радиоэлектронной аппаратуры,
в то время как СВЧ-излучение может проникать в РЭА через отверстия, стыки и
неоднородности корпусов, а также через открытые разъемы отрывных кабельных
линий. Поэтому оценка деградационного воздействия СВЧ-излучения на объекты,
содержащие элементы и устройства вычислительной техники и системы управ-
ления, а также поиск средств и методов защиты являются важной и актуальной
задачей.
Уровни энергии, достаточные для поражения (необратимой деградации)
СВЧ-излучением полупроводниковых элементов (диодов, транзисторов, микро-
схем) РЭА достаточно хорошо известны. В табл. 1.3 представлены известные
экспериментальные данные о величине энергии, достаточной для поражения
некоторых полупроводниковых элементов в зависимости от длительности
СВЧ-импульса [7–9].
Например, энергия поражения p-i-n-диодов, используемых в ограничителях
и антенных коммутаторах радиоэлектронных средств (РЭС), лежит в пределах
5·10–5–10–4 Дж при длительности импульса десятки наносекунд [9]. В ряде случа-
ев выход из строя приемного модуля РЭС определяется отказом малошумящего
усилителя, который в современной аппаратуре СВЧ-диапазона проектируется на
основе полевого транзистора с затвором Шотки (ПТШ GaAs) [9]. Его энергия по-
ражения приведена в табл. 1.3.
Наиболее чувствительными, а значит, и наиболее уязвимыми элементами РЭС
являются детекторные головки средств доставки ядерных боеприпасов, в которых
чаще всего используются смесительные диоды Д603 (в коаксиальных устройствах)
и Д608 (в волноводных устройствах). Экспериментально полученные пороги
перегорания смесительных диодов детекторных головок РЭС лежат в интервале
10–5–10–3 Дж при длительности СВЧ-импульса десятки наносекунд [7, 9]. Известно,
что уровень энергии поражения в рабочем режиме ниже в 5–10 раз, а при воздей-
ствии импульсной последовательности уменьшается в 10–100 раз [7–13]. В табл. 1.4
представлены значения напряженности СВЧ-поля, при которых обычно наступает
деградация микросхем различных типов [8, 9].
Как известно, источником мощного СВЧ-излучения могут являться мощные
радиолокационные станции, а также СВЧ-установки специального и военного
назначения, некоторые из них будут более детально рассмотрены ниже.
1.2.2. СВЧ-оружие боевого применения
В настоящее время широко обсуждается и используется термин «СВЧ-оружие» (в за-
рубежной печати также используется термин «микроволновое оружие») [6, 11–14].
Основным поражающим фактором СВЧ-оружия является импульсное электро-
магнитное излучение с длиной волны от 0,1 до 10 см. Как было указано выше,
испытания такого оружия и его элементов проводились США при проведении
военных операций в Ираке [13, 14], однако официально такого оружия нет (пока)
на вооружении ни у одного государства.
СВЧ-оружие эксперты разделяют на два вида: первый – СВЧ-установки,
второй – СВЧ-боеприпасы. В свою очередь, СВЧ-боеприпасы могут подразде-
ляться на обычные и ядерные. В обычных СВЧ-боеприпасах источником энергии
является взрывомагнитный генератор на основе обычного взрывчатого вещества,
а в ядерном – на основе ядерного заряда. Нагрузкой взрывомагнитного генератора
является специальная генерирующая система, которая преобразует электрический
импульс со взрывомагнитного генератора в импульс электромагнитного излучения
СВЧ-диапазона [6]. В таких СВЧ-установках в качестве источника энергии могут
использоваться емкостные накопители и взрывомагнитные генераторы с обычным
взрывчатым веществом, а в качестве источника СВЧ-излучения – генераторы на
основе сверхмощных СВЧ-приборов [9]. В табл. 1.5 приведены основные ожидаемые
параметры СВЧ-оружия, взятые на основе анализа источников [6–13].
Как уже было отмечено выше, в зависимости от назначения СВЧ-оружие может
быть космического (воздушного) и наземного (морского) базирования, что об-
условливает достаточно широкий спектр его применения. На рис. 1.8 изображены
несколько типовых боевых ситуаций, которые можно разбить на два класса. Первый
класс – характерный для СВЧ-установок, второй – для СВЧ-боеприпасов. Отличи-
тельной особенностью ситуаций первого класса является то, что главный максимум
диаграммы направленности антенны СВЧ-установки может быть точно направлен
на цель, например, с помощью РЛС обнаружения и наведения. Для ситуаций второго
класса, т.е. для СВЧ-боеприпасов, особенность заключается в том, что в момент
его задействования возможно значительное отклонение главного максимума диа-
граммы направленности антенны СВЧ-боеприпаса от точки цели, но при этом цель
попадает в угол раствора диаграммы направленности СВЧ-боеприпаса.
Пути проникновения СВЧ-излучения в радиоэлектронную аппаратуру доста-
точно хорошо известны [7–13], однако механизмы проникновения недостаточно
исследованы. Однозначно установлено, что СВЧ-излучение может проникать в РЭА
через антенно-фидерные устройства (АФУ), щели, отверстия и стыки в корпусах
аппаратуры, через открытые разъемы, а также может непосредственно воздейство-
вать через радиопрозрачные (пластиковые) элементы конструкции, например на
заряды твердого топлива.
Воздействие СВЧ-излучения на РЭС цели через антенно-фидерное устройство
можно оценить по его параметрам [6]. Проникновение СВЧ-излучения в отверстия,
щели и стыки корпуса – явление значительно более сложное для анализа. Известны
отдельные результаты экспериментальных исследований эффектов проникновения
СВЧ-излучения через отверстия, которые показали, что максимум проникающей
способности СВЧ-излучения наблюдается при соблюдении резонансных условий,
т.е. в том случае, когда размеры отверстий кратны длине волны излучения. Про-
никающая способность резко уменьшается на волнах длиннее резонансной волны
отверстия, но наблюдаются небольшие случайные пики на резонансных длинах
волн отдельных проводников, находящихся внутри корпуса. На волнах короче
резонансной длины волны отверстия наблюдается более медленный спад прони-
кающей способности, но возникают острые резонансы благодаря множеству типов
колебаний в объеме корпуса аппаратуры [6, 8].
Проникновение СВЧ-излучения через разъемы и кабельные соединения существен-
но зависит от их конструктивных особенностей. Открытые штепсельные разъемы
имеют существенные отличия от отверстий (наличие штырей, кабеля и т.д.). Лите-
ратурных сведений об анализе прохождения СВЧ-излучения через разъемы крайне
мало. Воздействие СВЧ-излучения через открытые штепсельные разъемы отрывных
кабельных соединений объектов авиационно-космической техники может привести
к выходу из строя бортовой РЭА и других внутренних элементов, например элемен-
тов пироавтоматики. Однако в большинстве образцов авиационно-космической
техники элементы бортовой РЭА не подвергаются непосредственному воздействию
СВЧ-излучения, так как находятся в составе экранированных узлов. В этом случае
поражение элементов происходит под действием вторичных напряжений и токов,
индуцированных в штырях открытых штепсельных разъемов и неэкранированных
кабелях, которые электрически соединены с элементами РЭА. Теоретические оцен-
ки ослабления СВЧ-излучения при проникновении через открытые штепсельные
разъемы весьма затруднены вследствие большого числа влияющих факторов. В то же
время необходимость и актуальность подобных теоретических и экспериментальных
исследований не вызывают сомнений. Это обусловлено наличием открытых штеп-
сельных разъемов в современных образцах авиационно-космической техники. Из-
вестны результаты экспериментальных исследований и некоторого теоретического
описания проникновения СВЧ-излучения с длиной волны 3,2 см через некоторые
штепсельные разъемы, используемые в авиационно-космической технике [10].
Таким образом, на основе анализа типовых образцов авиационно-космической
техники можно заключить, что для таких объектов основными путями проникно-
вения СВЧ-излучения являются:
1) антенно-фидерные устройства бортовых радиоэлектронных средств;
2) открытые штепсельные разъемы бортовой РЭА и отрывных кабельных со-
единений;
3) радиопрозрачные элементы конструкции корпусов как самих объектов, так
и аппаратуры.
За основу методического аппарата для оценки уровня гарантоспособности
вычислительных систем и систем управления авиационно-космической техники в
условиях воздействия СВЧ-излучения (СВЧ-оружия) можно взять разработанную
интегральную вероятностную модель, которая состоит из четырех взаимосвязанных
вероятностных моделей. Первая – вероятностная модель ослабления излучения
СВЧ-оружия при распространении в атмосфере, которая учитывает случайный ха-
рактер погодных условий и параметров атмосферы. Эта модель позволяет получить
закон распределения коэффициента ослабления и использовать его в вероятност-
ных моделях для определения величин нагрузок. Под нагрузкой понимается пара-
метр, характеризующий поражающее действие СВЧ-оружия на критический(ие)
элемент(ы) РЭА и другие функциональные узлы вооружения и военной техники.
Вторая модель – вероятностная модель воздействия СВЧ-излучения через
АФУ РЭС цели, которая учитывает частотную избирательность элементов АФУ при
внеполосовом воздействии СВЧ-оружия. При разработке модели авторами [6] был
принят антенный механизм взаимодействия и использована теория радиоприема.
В этом случае СВЧ-источник рассматривается как передатчик, а цель – как при-
емник СВЧ-излучения. Авторами [6] было получено выражение для расчета вели-
чины нагрузки, действующей на критический элемент. Методом статистического
моделирования определялся закон распределения нагрузки, который использовался
для расчета показателя эффективности поражающего действия СВЧ-излучения.
Третья модель – это вероятностная модель воздействия СВЧ-излучения через
открытые штепсельные разъемы объектов вооружения и военной техники, она
позволяет определить законы распределения нагрузок при воздействии через разъ-
ем. При этом используются полученные эмпирические зависимости для расчета
коэффициента ослабления разъема и экспериментально полученная поправка для
расчета диаграмм направленности штырей разъема [14]. Для определения закона
распределения нагрузок используется метод статистического моделирования.
В результате корреляционного анализа были выделены значимые параметры,
которые использовались в вышеуказанных моделях как случайные величины.
В качестве четвертой модели обычно используется адаптированная вероят-
ностная модель «нагрузка – стойкость» [15]. Она позволяет рассчитать величину
58 Глава 1. Современное оружие: технические возможности и ограничения
показателя эффективности поражающего действия СВЧ-излучения. В качестве
показателя эффективности поражающего действия принята вероятность функци-
онального поражения цели, которая характеризует уровень гарантоспособности
цели, в частности ее радиоэлектронной аппаратуры.
На основе общей вероятностной модели ведущими экспертами была разработана
методика построения зоны функционального поражения цели, которая учитывает
направленные свойства СВЧ-источника и другие его особенности. Под зоной пора-
жения понимается область пространства, в которой цель поражается с вероятностью
не ниже заданной. Основными параметрами СВЧ-оружия, определяющими раз-
меры зоны поражения при его постоянных энергетических характеристиках, явля-
ются: для СВЧ-установок – ширина главного лепестка диаграммы направленности
антенны и точность наведения ее на цель; для СВЧ-боеприпаса дополнительно к
ним – отклонение точки подрыва от точки прицеливания. Также в качестве примера
в работе [6] был рассчитан радиус поражения радиолокационной головки самона-
ведения противокорабельной крылатой ракеты «Томагавк» BGM-109 с помощью
СВЧ-установки, размещенной на корабле. Радиус поражения с вероятностью 0,95
составляет от 4 до 4,5 км, следовательно, уровень гарантоспособности на данном
расстоянии составляет 0,05.
Следует отметить, что разработанная в [6] вероятностная модель явилась тео-
ретической основой создания методического аппарата:
– для обоснования рекомендаций по выбору основных параметров СВЧ-оружия
и его применению для достижения заданной эффективности поражения цели;
– для оценки эффективности поражающего действия СВЧ-оружия на любые
образцы авиационно-космической техники, содержащие РЭА;
– для оценки стойкости авиационно-космической техники и различных систем
к действию СВЧ-излучения;
– для обоснования величины показателя стойкости к действию СВЧ-оружия
и СВЧ-излучения;
– для обоснования требований к испытательной базе экспериментального
исследования стойкости элементов и устройств образцов авиационно-кос-
мической техники и систем к действию СВЧ-излучения.
1.3. Оружие несмертельного (нелетального) действия
наземного применения
Оружие несмертельного (нелетального) действия (ОНД) предназначено для времен-
ного выведения людей из строя. Как известно, ряд таких средств существует уже
достаточно давно, к ним можно отнести резиновые пули или слезоточивый газ.
Однако борьба с преступностью, массовыми беспорядками и терроризмом,
особенности проведения оперативных мероприятий спецподразделениями насто-
ятельно требовали создания нового оружия, новых методов и средств, в том числе
для применения несмертельных образцов такого оружия в различных миротвор-
ческих операциях, проводимых под эгидой ООН, а иногда и в серьезных боевых
задачах. В настоящее время интенсивные работы по созданию ОНД ведутся в США,
Германии, Франции, Китае и ряде других стран.
Практически все созданное сегодня несмертельное оружие основано на следую-
щих основных принципах воздействия: механическом, акустическом, химическом,
электрическом, электромагнитном или оптическом.
Работы по созданию такого оружия ведутся и в России. В частности специ-
алисты одного из научно-исследовательских институтов Министерства обороны
разработали электромагнитное оружие нелетального воздействия, в качестве
главного поражающего фактора в котором применяется крайне высокочастотное
(КВЧ) электромагнитное излучение.
1.3.1. СВЧ-оружие «система активного отбрасывания»
Направленный луч данной установки [16] вызывает у человека непереносимые
болевые ощущения: сгенерированный установкой мощнейший луч начинает взаи-
модействовать с влагой, которая содержится в верхних слоях человеческой кожи, и
проникает внутрь всего лишь на десятые доли миллиметра, воздействие на внутрен-
ние органы человека полностью исключено. При этом облученный данным лучом
человек начинает испытывать серьезное жжение кожных покровов, что способно
вызвать у него даже тепловой шок. Подверженный воздействию установки человек
инстинктивно пытается укрыться от невидимого поражающего луча.
Стоит отметить, что еще раньше данная разработка была представлена в США и
получила название «система активного отбрасывания» (ADS – Active Denial System),
известна эта система и под другим названием – «луч боли». Впервые о существова-
нии программы ADS широкая общественность узнала в 2011 году. Американская
разработка нелетального оружия также направлена на разгон митингов. За счет
использования высокочастотных электромагнитных лучей она может поражать
цели на расстоянии до 1 километра.
Данная установка размещается на базе специального грузовика или автомобиля
«Хаммер» (рис 1.9). Используемые в системе активного отбрасывания высокоча-
стотные электромагнитные колебания не наносят вреда человеку, при этом создавая
у последнего ощущение нестерпимого жара, именно поэтому разработка и полу-
чила название «луч боли» или «тепловой луч». Данную разработку можно отнести
к наиболее безопасным типам вооружения, использующимся на сегодняшний
день. Она не вызывает у человека рака, не изменяет его гены, что могло бы плохо
отразиться на его детях. Для обеспечения большей безопасности время работы
системы активного отбрасывания может быть принудительно ограничено 3 секун-
дами.
В отличие от резиновых пуль или тех же дубинок и слезоточивого газа, такой вид
оружия безопасен даже для беременных женщин. Правда, по мнению некоторых
скептиков, использование таких лучей на практике может грозить возникновением
паники в толпе людей. В результате оружие может оставить после применения даже
больше жертв, чем применение традиционной бомбы.
Система активного отбрасывания – Active Denial System является лишь одним
из видов оружия, которые разрабатываются в рамках специальной американской
программы «Оружие управляемых эффектов» [16]. Оружие представляет собой
установку, которая излучает электромагнитные колебания в диапазоне миллиме-
тровых волн с большой частотой – 94 ГГц, что оказывает на людей кратковремен-
ное шоковое воздействие. Принцип действия данного типа нелетального оружия
заключается в том, что при попадании луча от устройства на человека не менее
80% его энергии поглощается верхним слоем кожи облученного, разогревая его до
невыносимой температуры [16].
Эффект, производимый этим лучом, называют «незамедлительное и высоко-
мотивированное поведение спасения». Журналисты назвали его «Goodbye effect» –
англ. «эффект «до свидания». Пентагон провел сертификационные испытания
установки ADS на добровольцах (военнослужащих и резервистах), которые при
облучении испытывали болевой шок и рефлекторное стремление немедленно
скрыться из зоны поражения. Около 10 тыс. проведенных испытаний показали,
что болевой порог достигался в течение 3 секунд облучения, а после 5 секунд боль
становилась невыносимой. Однако только в шести случаях испытуемые получали
слабые ожоги в виде покраснений и вздутий кожи, а в одном случае – даже ожог
второй степени.
Прошедший испытания экспериментальный комплекс ADS, получивший наи-
менование System 1, оснащен антенной системой, способной формировать луч диа-
метром 2 метра, эффективная дальность действия которого составляет 500 метров
(рис. 1.10). Возможна установка малогабаритного СВЧ-комплекса на шасси БТР
Stryker, а также на воздушные и морские платформы. Более мощный комплекс ADS
планируется установить на борту спецсамолета AC-130.
В ходе испытаний были опробованы различные тактические приемы исполь-
зования СВЧ-установки ADS в боевых операциях для поддержки наступления,
подавления огневых точек и срыва контратак. Однако основное ее предназначение –
дистанционный разгон враждебно настроенной толпы и удаление гражданских лиц
от контролируемых объектов. Остается открытым вопрос о средствах защиты от ADS.
Излучение этой длины волны быстро поглощается водосодержащими материалами,
и даже в полевых условиях можно изготовить относительно эффективные средства
защиты.
Впервые существование программы ADS было открыто для прессы в 2001 году,
но подробности оставались засекреченными. Первая боевая СВЧ-установка для
дистанционного несмертельного воздействия на людей прошла сертификацию ВВС
США для применения в Ираке. На разработку установки под наименованием Active
Denial System (ADS) было затрачено 40 млн долл. США в течение последних 10 лет.
По оценкам представителей ВВС, испытания показали, что установка ADS является
эффективным оружием. Идея создания оружия возникла в середине 1990-х годов,
после того как американцы были вынуждены уйти из Сомали под напором восста-
ния местного населения. Главная проблема сомалийской кампании заключалась в
том, что помимо боевиков на американских солдат постоянно нападали толпы раз-
гневанных, но вооруженных только палками и камнями туземцев. Стрелять по ним
опасались: тогда Америка еще прислушивалась к мнению мирового сообщества и не
желала испортить свой имидж «миротворца». Решили создать что-то несмертельное,
но весьма болезненное. За основу взяли принцип СВЧ-печки, разогревающей завтра-
ки электромагнитным полем высокой частоты. Вот только поле военной «печки»,
очень мощное и направленное, – в виде широкого луча, с эффективной дальностью
действия около 1 километра. В военных целях свойства электромагнитного поля ис-
пользуются давно – для вывода из строя электронных приборов противника. Еще во
время первых испытаний ядерного оружия был открыт эффект электромагнитного
импульса (ЭМИ), доставивший столько проблем создателям военной техники и во-
енных объектов. Кстати, интересно, что «топорная» советская электроника гораздо
лучше выдерживала ЭМИ, чем «продвинутая» западная.
Затем военные научились создавать ЭМИ и без ядерного взрыва. Во время опе-
рации «Буря в пустыне» и натовских бомбардировок Югославии использовались
электромагнитные боеголовки и бомбы. Их конструкция не так уж сложна: катушка
индуктивности и взрывчатка. При взрыве частота и сила тока катушки резко возрас-
тают и в радиусе действия боезаряда на доли секунды возникает мощное электромаг-
нитное поле, уничтожающее приборы и оборудование противника. В 1980-х годах
начали создавать также передвижные СВЧ-генераторы. Это установки с антенными
излучателями направленного действия, предназначенные для точного поражения
одиночных и групповых целей. Со временем удалось максимально уменьшить их
размеры, первоначально достигавшие габаритов вагона: излучатель мощностью в
один гигаватт теперь весит всего 20 кг, а аппарат мощностью в 20 гигаватт имеет
вес около 180 кг. Планировалось применять их для уничтожения вражеских ракет,
самолетов, наземной техники.
В апреле 2001 года на авиабазе Киртленд (Нью-Мексико) провели испытания
этого оружия. С расстояния в несколько сот метров пучок электромагнитных волн
направили на грузовик, система зажигания которого тут же вышла из строя. Но вместе
с электроникой страдали и люди, получая массу неприятных ощущений или теряя
сознание. Как известно, электронный прибор, положенный в микроволновку, мягко
говоря, выходит из строя. Уже в октябре 2001 года на все той же авиабазе Киртленд на
нескольких добровольцах прошли испытания Active Denial System, предназначенной
для «гуманной» борьбы с живыми людьми. Им пришлось довольно сильно пожалеть
о своей храбрости: в клетках кожи под воздействием высокочастотного поля (96 ГГц)
начинала вскипать вода, ткани нагревались до 45–50 градусов и возникала нестер-
пимая боль. Впрочем, как только человек выбегал из зоны действия установки, боль
проходила и даже якобы не оставалось никаких повреждений.
Обрадованные создатели быстро отрапортовали об успехе, а Пентагон начал
строить грандиозные планы. По ним ADS должен выполнять такую же задачу, как
и акустическая пушка LRAD, – разгонять агрессивные акции протеста, защищать
объекты от террористов и хулиганов, но более эффективно. Если LRAD только
оглушил и отогнал пиратов, то на его месте ADS мог бы еще и вывести из строя их
катера. Также, в принципе, он может на расстоянии остановить автомобиль с пре-
ступниками или обезвредить бомбу шахида. А главное – если акустическая установка
бесполезна в столкновении с серьезным противником, то ADS может одинаково
использоваться не только в «мирных», но и в боевых целях – для борьбы с техникой
вражеской армии. Однако на пути внедрения ADS как «гуманного» оружия возникла
серьезная проблема, ставящая эту самую «гуманность» под сомнение. Дело в том,
что добровольцев тщательно готовили к испытаниям: с них сняли все металлические
предметы, контактные линзы, защитили глаза специальными очками, их контро-
лировали. А теперь представьте толпу ничего не подозревающих людей, которые
просто растеряются и вряд ли сообразят, что нужно срочно покинуть опасную зону.
У многих – цепочки, браслеты, золотые коронки, у кого-то, возможно, кардиости-
мулятор. Кто-то может беспомощно метаться или упасть, и уже через пару минут
его кожа получит серьезные ожоги, а глазам грозит потеря зрения.
Ряд американских и британских ученых высказались за более серьезные испы-
тания ADS с целью выявить все негативные физические и психические последствия
применения этого оружия, в том числе и те, которые могут проявиться спустя
какое-то время. Но к их мнению не прислушались. Ведь в проект были вложены
огромные деньги, которые в нашем мире перевешивают все принципы гуманизма.
Так, эксперименты с использованием этого оружия на добровольцах показали,
что СВЧ-оружие нарушает работу головного мозга и центральной нервной системы:
человек слышит несуществующие шум и свист.
1.3.2. Лазерное устройство PHASR для временного ослепления
и дезориентации противника
Это устройство [16] также представляет собой лазерное оружие несмертельного
действия, созданное Минобороны США. Оно используется для временного ослеп-
ления и дезориентации противника. Прототипом для винтовки PHASR стало
близкое по принципу действия британское лазерное оружие Dazzler, которое ис-
пользовалось для ослепления аргентинских летчиков во время короткой войны за
Фолклендские острова. Разработанный американцами PHASR является лазером
низкой интенсивности, поэтому его ослепляющий эффект носит лишь временный
характер. При этом в случае необходимости длина волны может быть изменена.
В 1995 году лазерное оружие, которое причиняло бы вред зрению, было запрещено
конвенцией ОНН, которая называлась «Протокол об ослепляющих лазерных вооруже-
ниях». После принятия данного протокола Пентагон официально свернул часть своих
разработок, но винтовку PHASR ему удалось поставить на вооружение спецслужб.
Это решение было аргументировано коротким временем ее воздействия, а также
тем, что Протокол не запрещает применения лазеров, не вызывающих необратимых
ухудшений зрения. По мнению Минобороны США, данное оружие может быть
незаменимым в тех ситуациях, когда противника необходимо временно ослепить.
«Вы не увидите его, вы не услышите его, вы не уловите его запах: вы почув-
ствуете его», – рассказал, представляя ADS, полковник морской пехоты США
Трейси Таффола, который курирует программу разработки оружия несмертельного
действия. Он также пояснил, что установка, способная «бить» на расстояние до
тысячи метров, является «самым безопасным несмертельным» оружием ВС США,
которое разрабатывалось в течение 15 лет, но никогда не применялось в реальных
условиях. Презентация нового оружия прошла на базе ВМС Quantico в штате Вир-
гиния, передает РИА «Новости».
1.3.3. «Бесшумный страж» (Silent Guardian)
Компанией Raytheon еще в конце 2005 года создан образец микроволнового ору-
жия Silent Guardian («Бесшумный страж») (рис. 1.15) для вооруженных сил США,
вызывающий сильнейшие болевые ощущения у тех, кто окажется в зоне действия
этого прибора. Raytheon предполагает продавать это устройство вооруженным
силам США и их союзникам. Это оружие может быть использовано войсками
США в крупных городах для разгона агрессивно настроенных толп. Его развернут
также возле важных военных объектов, чтобы предотвратить проникновение на
них боевых групп противника.
Принцип работы этого оружия массового воздействия довольно прост: Silent
Guardian испускает пучки миллиметровых волн, которые, достигнув нарушите-
лей спокойствия, проникают под кожу на глубину порядка 0,5 мм, вызывая тем
самым невыносимое жжение, мгновенно распространяющееся по всему телу.
Как отмечают журналисты Daily Mail, Silent Guardian оставляет ощущение со-
прикосновения с раскаленным проводом под напряжением. И хотя разработчики
утверждают, что боль прекращается, едва человек покидает зону действия прибора,
журналисты утверждают, что саднить продолжает еще несколько часов.
Мозг в этом случае повинуется инстинкту самосохранения и вынуждает хозяина
бежать прочь либо падать навзничь. Что интересно, разработчик Silent Guardian,
компания Raytheon, клянется, что никакого негативного воздействия на организм сие
оружие не оказывает и чувство жжения есть не что иное, как естественная реакция
нервных окончаний на миллиметровые волны. Так или иначе, а полномасштабный
прототип в ходе испытаний обращал в бегство даже самых закаленных десантников.
По официальному заявлению создателей, «Silent Guardian уже доступен и готов
к действию», так что остается лишь порекомендовать всем любителям массовых
беспорядков начать вкладывать свою неуемную энергию во что-нибудь более по-
лезное. Пока Raytheon предполагает, что в страны, где «плохо с правами человека»,
это устройство поставляться не будет.
Кстати, микроволновое оружие имеет и другую интересную особенность – может
парализовать радиосвязь, забив эфир помехами, и повредить электронные приборы.
1.3.4. Наиболее известные системы нелетального оружия из арсенала
Министерства обороны США
1.3.4.1. «Глушитель речи»
Данное весьма своеобразное устройство было создано учеными из Японии под названи-
ем The SpeechJammer, в переводе на русский язык его можно назвать «глушителем речи».
Если направить данный прибор в сторону постоянно говорящего человека и запустить
его, то уже через несколько минут оратор начнет путать слова в своем выступлении и
вскоре замолкнет. Данное устройство не совсем оружие, но, возможно, при должном
развитии сможет использоваться во время стихийных или несанкционированных
митингов в целях прекращения речи кого-либо из наиболее активных ораторов.
Стоит отметить, что данная установка уже смогла получить Шнобелевскую премию
2012 года. Данная премия ежегодно вручается в США за наиболее сомнительные
достижения в науке [16].
1.3.4.2. The Incapacitating Flashlight
Прибор с данным названием был создан калифорнийской компанией Intelligent
Optical Systems. Больше всего он напоминает обычный фонарик, с помощью
мощных светодиодов которого генерируется серия световых импульсов различных
цветов и продолжительности, очень болезненных для человеческого глаза. В ре-
зультате воздействия такого «фонаря» живая мишень, оставаясь в полном здравии,
временно теряет ориентацию в пространстве [16].
Предлагаемая вниманию читателя книга ориентирована на очень широкий круг
читателей – от разработчиков микросхем и радиоэлектронной аппаратуры, для
которых она предназначена в первую очередь, до студентов технических вузов,
школьников старших классов, а также простых граждан, которые в своей служеб-
ной и неслужебной деятельности используют Интернет и другие социальные сети.
По структуре построения и содержанию материалов эта книга пока не имеет
аналогов в отечественной и мировой научно-технической печати.
Столь широкий круг потенциальных читателей книги обусловлен уникально-
стью предмета исследований – программными и аппаратными троянами, пред-
ставляющими собой технологическую платформу современного информационно-
технического оружия, которое в иностранной печати называют «кибероружием».
Изначально авторы планировали включить в книгу только технические материалы,
имеющие отношение исключительно к аппаратным троянам в микросхемах в связи
с недавно возникшей угрозой информационной безопасности современных ин-
формационных и электронных систем. Внедренные в микросхемы, эти трояны,
попадая затем на платы электронных блоков различных радиоэлектронных и
информационно-коммуникационных систем, по команде извне могут не только
организовывать скрытые каналы передачи злоумышленнику – «хозяину» трояна
конфиденциальную информацию, но и сами вмешиваться в работу этих устройств
и систем, искажая информацию, ухудшая технические характеристики, надежность
вплоть до вывода всей системы из строя.
В зависимости от цели злоумышленника такой троян может очень долгое время
(месяцы, годы) «спать», «просыпаясь» или по внешнему сигналу, или в зависимости
от редких сочетаний внутренних сигналов и внешних воздействий (определенной
температуры, механических воздействий и т.д.).
Самый «низший в иерархии» троян – «временная бомба» – находится в спящем
состоянии сколь угодно долго, чтобы «проснуться» (активизироваться) в установ-
ленный заранее злоумышленником точный момент времени.
Поэтому основная часть материала книги посвящена аппаратным троянам – их
принципам работы, разновидностям, способам внедрения в микросхемы, способам
их выявления, методам противодействия на аппаратном и программном уровне
и т.д. Однако, чтобы понять причины появления этого технического феномена,
авторам пришлось не только изучить историю их возникновения и развития, но и
самим разобраться в основополагающих причинах этого явления, для чего в состав
книги пришлось включить дополнительные, ранее не планировавшиеся главы.
Основная причина заключается в том, что (как показано в первой такой главе)
все известные сегодня виды современных вооружений – атомное оружие, кос-
мические средства поражения, СВЧ-оружие, метеорологическое и сейсмическое
оружие, наряду с огромными разрушительными возможностями обладают столь
же существенными ограничениями: фактически их применение на практике будет
равносильно самоубийству «начавшей» войну стороны. Поэтому и появились
совершенно новые виды вооружений, которые, по мнению их создателей и иде-
ологов, дают им реальный шанс «победить и остаться в живых». Это нейронное
оружие (нейрооружие) и кибероружие, которые, в свою очередь, являются только
разновидностями очередного новейшего вида оружия – информационно-техни-
ческого.
Интересно, что в исторической ретроспективе программные и аппаратные тро-
яны первыми начали использовать в своей «работе» национальные криминальные
группы (мафиози, гангстеры, якудза) для достижения своих чисто криминальных
целей без классического применения оружия (незаконные банковские операции,
сбор конфиденциальной информации, уничтожение улик в базах данных и т.п).
Спецслужбы США и Великобритании, военные этих стран раньше других оце-
нили как уровень этой новой угрозы, так и поистине неограниченные возможности
данного направления, которое уже потом журналисты назвали кибероружием.
Кстати, в книге мы приводим типовые примеры ставших известными операций
спецслужб США, Израиля и других стран с использованием внедренных в системы
атакуемого государства таких троянов, а также весьма обширный перечень уже
«засвеченных» перебежчиком Сноуденом «шпионских» программ АНБ и других
спецслужб.
Наиболее известные примеры применения троянов – это начальная фаза войны
в Персидском заливе и атака на сирийский ядерный исследовательский центр, когда
за несколько минут до нападения израильских самолетов с крылатыми ракетами
«ослепли и оглохли» все иракские и сирийские системы ПВО (в книге мы приводим
фотографии микросхемы с платы радиоэлектронного блока сирийского радара с
таким трояном – «до атаки» и «после атаки»).
Поэтому вторая глава нашей книги посвящена исследованию концепций,
методов и конкретных технических средств реализации различных возможностей
применения этого информационно-технического оружия – от стратегического
уровня систем государственного управления и систем управления оружием до
нейрооружия и даже до «бытового» уровня офиса обычной современной компании,
которой очень интересуются конкуренты.
А поскольку аппаратные трояны, как правило, в подобных «кибероперациях»
действуют солидарно с программными троянами, вирусами и «шпионскими» про-
граммами, взаимно дополняя и защищая друг друга, авторы посвятили также и им
отдельную (третью) главу энциклопедии.
Появление аппаратных троянов в современных микросхемах – это всего лишь
логическое следствие глобальной тенденции развития инновационных технологий
от «шкафов», «ящиков» и «коробочек» до микрочипов. Такой естественный эволю-
ционный процесс позволил аппаратным троянам захватывать все новые и новые
«сферы применения». Поэтому авторы сочли необходимым привести в четвертой
главе именно такие наглядные примеры применения предыдущих поколений ап-
паратных троянов, которые можно «пощупать руками», обнаружив их по нашим
рекомендациям в своем рабочем кабинете, в мобильном телефоне, в клавиатуре
любимого компьютера и даже в приборах так называемой бытовой электроники
(утюгах, СВЧ-печах, автомобильных видеорегистраторах и т.п.). Впервые в отече-
ственной технической литературе мы приводим примеры появления такого нового
вида угроз нашей с вами бытовой безопасности, как автомобильные программные
и аппаратные трояны.
Наука, техника и экономика развиваются по своим объективным законам,
обычно никак не связанным с официальной идеологией государств. Совершенно
неожиданно для лидеров и идеологов западных стран, и в первую очередь для США,
которые провозгласили своей главной целью обеспечение абсолютного и безуслов-
ного мирового лидерства и превосходства в области высоких технологий, и прежде
всего в военной сфере, аппаратные трояны в микросхемах превратились в одну из
самых опасных угроз. Чтобы исследовать причины этого парадоксального только
на первый взгляд факта, авторы были вынуждены более глубоко изучить процессы
глобализации, происходящие в мировой полупроводниковой индустрии в последние
10–15 лет, результаты анализа которых мы в сжатом виде приводим в этой книге.
Как увидит читатель, в силу ряда объективных экономических факторов про-
изводство самых современных микросхем было перенесено с территории США и
его стратегических союзников в страны Юго-Восточной Азии – Китай, Тайвань,
Южную Корею. Этот процесс носит необратимый характер. Первый «звонок» для
США прозвучал еще в 2005 г., когда Министерство юстиции США обнародовало
результаты судебных расследований фактов контрафактной поставки (подделок)
микросхем, предназначенных для комплектации систем управления подводными
лодками, боевыми и гражданскими самолетами, системами вооружений, системами
обеспечения безопасности стратегических объектов и органов государственного
управления.
Если популярно объяснять этот феномен, как говорят, «на пальцах», то любому
инвестору (даже американскому), чтобы построить полупроводниковую фабрику в
США, в то время надо было заплатить правительству страны на 2–3 млрд долларов
больше, чем если построить эту же фабрику в Китае. При этом для сбора всех раз-
решительных документов для строительства фабрики в США требуется полтора-два
года, а в Китае на все – всего 2-3 месяца. А еще – дешевая и дисциплинированная
китайская рабочая сила.
Ради исторической справедливости здесь следует заметить, что и здравомысля-
щие политики США, и руководители абсолютно всех спецслужб (ФБР, ЦРУ, АНБ), и
руководители Министерства обороны США многократно обращались в правитель-
ство и Сенат, чтобы снять эти «чисто экономические» преграды, но непоколебимый
культ владельцев капиталистического «золотого тельца» устоял: с их точки зрения
возможность «потерять просто так» десятки потенциальных миллиардов долларов
была несоизмерима с возможностью нейтрализации потенциальных угроз каких-то
«троянов», якобы угрожающих национальной безопасности Америки.
Но, надо сказать, что и Министерство обороны США, и спецслужбы доста-
точно быстро отреагировали на эту новую угрозу путем создания целого ряда пра-
вительственных программ и мероприятий, научных и прикладных исследований,
специальных исследовательских центров по анализу безопасности микросхем,
разработали и ввели в действие комплекс директивных (подлежащих обязатель-
ному исполнению) законодательных и нормативно-технических документов, при
безусловной реализации которых вероятность поставки в электронные системы
ответственного назначения США микросхем с внедренными «кем-то» троянами
снизилась сразу на несколько порядков. Поэтому в завершающих техническую часть
книги двух «организационно-методических » главах авторы детально рассмотрели
уже разработанные и опробованные в практической деятельности комплексы «аме-
риканских» документов наряду с анализом ситуации по разработке аналогичных
документов Российской Федерации.
Поскольку в результате такого детального анализа было выявлено достаточ-
но много различий в американских и отечественных подходах к решению этой
проблемы, авторы решили их сформулировать в нестандартном для технической
энциклопедии разделе «Вместо заключения».
Как и принято при издании подобного рода технических энциклопедий, весь
основной материал книги построен на результатах системного анализа в основном
иностранной литературы, из отечественных публикаций по этой проблеме редкое
исключение составляют работы научной школы академика Саурова.
В приложении 1 к этой энциклопедии приведены все авторы работ, чьи гра-
фические и текстовые материалы были использованы авторами при подготовке
рукописи, фактически все они являются соавторами книги.
При оформлении материалов рукописи книги огромную техническую помощь
и моральную поддержку авторам оказали наши сотрудники: Антипенко Ольга, Гор-
диенко Светлана, Гуминский Владимир, Мотевич Ричард. С нюансами перевода с
английского языка авторам помогали разобраться Сизов Юрий, Сахарук Геннадий,
Мазурина Надежда, Кутас Анастасия, Чикилев Виктор.
Авторы также благодарят инженера Гайворонского Кирилла за предоставленные
материалы главы 4 «Аппаратные трояны в электронной аппаратуре», существенно
обогатившие информационное содержание энциклопедии.
Авторы также благодарят академика Национальной академии наук Беларуси,
иностранного избранного академика АН Российской Федерации Лабунова Вла-
димира Архиповича и д.т.н., профессора кафедры защиты информации БГУИР
Лынькова Леонида Михайловича за конструктивную критику и полезные пред-
ложения по уточнению содержания и структуры изложения материала, сделанные
ими в процессе рецензирования данной работы.
Также авторы выражают искреннюю благодарность академику РАН Красникову
Геннадию Яковлевичу, директору МНИИРИП Минпромторга РФ Куцько Павлу
Павловичу, начальнику Военного представительства 4778 МО РБ Хартановичу Ва-
лерию Арсентьевичу, начальнику отдела оборонной промышленности и военно-тех-
нического сотрудничества Постоянного Комитета Союзного государства Осипову
Михаилу Сергеевичу за профессиональную конструктивную критику и конкретные
предложения по совершенствованию структуры и стиля изложения представлен-
ных материалов энциклопедии, которые несомненно способствовали улучшению
качества предлагаемой вниманию читателей технической энциклопедии.
Введение
Первая глава посвящена проблемам cовременного оружия: его основным техни-
ческим возможностям и имеющимся ограничениям его применения в реальных
условиях. Здесь прежде всего рассм отрены основные научно-технические и воен-
но-стратегические аспекты построения и использования средств поражения кос-
мического и наземного эшелонов противоракетной обороны, в том числе СВЧ-
оружие наземного применения, оружие несмертельного (нелетального) действия
наземного применения, СВЧ-оружие атмосферного и космического применения.
Особое внимание уделено американской программе высокочастотных активных
исследований HAARP, а также еще одному стремительно развивающемуся виду
оружия – нейронному оружию. В итоговом заключении по этой главе сделан вы-
вод о том, что имеющиеся ограничения всех видов современного оружия делают
его для нападающей стороны ни чем иным, как изощренным орудием само-
убийства.
Вторая глава посвящена анализу концепции, средств, методов и примеров
применения нового самого опасного и эффективного оружия – информацион-
но-технического (кибероружия). Для более глубокого понимания всех аспектов,
связанных с его разработкой и особенностями применения, здесь последовательно
рассмотрены такие вопросы, как принципы обеспечения информационной без-
опасности суверенного государства, основы ведения информационной войны,
определение и классификация информационно-технических воздействий, наи-
более распространенные средства информационно-технического воздействия,
технические каналы утечки информации.
Третья глава посвящена компьютерным вирусам, программным закладкам и
шпионским программам. Рассмотрены основные известные модели воздействия
на компьютеры программных закладок, способы внедрения и их взаимодействие
с нарушителем: это программные клавиатурные шпионы, основные принципы
работы RootKit-технологий, шпионские программы типа cookies, шпионская про-
грамма Regin. Также приведены примеры способов внедрения программного трояна
в стандартный РЕ-файл операционной системы MICROSOFT WINDOWS, примеры
недокументированных функций в микросхемах 80-х годов. Здесь же проанализи-
рованы известные методы снятия секретной информации на основании анализа
акустических и электромагнитных излучений, а также особенности организации
защиты информации при работе с криптовалютами.
Четвертая глава посвящена анализу особенностей внедрения троянов в раз-
личную электронную аппаратуру. Рассмотрены программно-аппаратные трояны
в телекоммуникационных системах, аппаратные трояны в компьютерах, трояны в
системах мобильной связи, в автомобилях, в бытовой электронике, электронные
приборы для беспроводного перехвата данных, а также различные экзотические
«шпионские штучки» типа микрошпионов в одежде и в обуви.
Пятая глава посвящена анализу аппаратных троянов в современных микро-
схемах. В начале главы рассмотрены теоретические основы проектирования без-
опасной электронной аппаратуры для ответственных применений, приведено
описание первых задокументированных фактов обнаружения аппаратных троянов
в микросхемах ответственного назначения. Детально рассмотрена классификация
аппаратных троянов в микросхемах, способы их внедрения в микросхемы, все
основные механизмы активации внедренных аппаратных троянов. Подробно ис-
следованы наиболее известные методы выявления аппаратных троянов в микро-
схемах ответственного назначения. Приведены конкретные примеры разработки и
реализации аппаратных троянов, рассмотрены особенности внедрения аппаратных
троянов в пассивные радиочастотные метки, в беспроводные криптографические
ИС. В заключительной части главы детально рассмотрены основные методы про-
ектирования аппаратных закладок и приведен обобщенный анализ наиболее эф-
фективных методов выявления аппаратных троянов в микросхемах.
Шестая глава посвящена изучению особенностей внедрения аппаратных троя-
нов в микросхемы памяти типа SRAM: приведены основные виды моделей отказов
в микросхемах SRAM, представлен анализ типовых механизмов запуска троянов
в SRAM – аппаратных троянов типа «короткое замыкание», типа «резистивный
обрыв» и других типов.
Здесь же представлены экспериментальные результаты исследований аппарат-
ных троянов типа «короткое замыкание» и типа «обрыв».
Седьмая глава целиком посвящена описанию методов выявления аппаратных
троянов в микросхемах. В начале главы приведен краткий обзор основных известных
методов выявления аппаратных троянов в микросхемах ответственного назначения,
в том числе методов обнаружения аппаратных троянов на основе анализа спектра
электромагнитного излучения, рассмотрены особенности выявления последо-
вательных аппаратных троянов с использованием метода TеSR. В конце главы
кратко рассмотрены все другие известные из литературы методы исследований и
обнаружения аппаратных троянов в микросхемах, а также приведены конкретные
примеры из опыта работы белорусских «охотников за троянами».
Восьмая глава целиком посвящена проблемам обратного проектирования
микросхем. В начале главы рассмотрены юридические особенности обеспечения
защиты прав интеллектуальной собственности на полупроводниковые микросхе-
мы в США и в России, приведены типовые методики восстановления топологий
кристаллов микросхем, основные методы восстановления электрической схемы из
топологии кристалла, методики подготовки образцов субмикронных микросхем
для исследований электрофизическими РЭМ-методами. В отдельном параграфе
детально рассмотрены методы защиты и противодействия процессам реинжини-
ринга микросхем космического и военного назначения, приведены практические
примеры схемотехнических методов защиты микросхем от реинжиниринга.
В девятой главе детально рассмотрены известные методы противодействия
аппаратным троянам в микросхемах, в том числе программно-аппаратные методы
противодействия аппаратным троянам. Два крупных раздела посвящены рассмотре-
нию особенностей проектирования защищенных от троянов систем на кристалле
SoC, приведена так называемая безопасная архитектура системы на кристалле,
которая может безопасно функционировать даже с внедренным трояном. Здесь же
показано использование классической «песочницы» как новый метод защиты от
аппаратных троянов в SoC, приводятся примеры использования математических
инструментов теории игр для противодействия аппаратным троянам в ИС. В заклю-
чительных разделах главы детально рассмотрены конкретные программно-аппа-
ратные методы защиты FPGA от несанкционированного копирования информации
и основные эффективные методы отслеживания безопасности микросхем после их
изготовления в производстве.
Десятая глава посвящена детальному исследованию основ государственной
политики США в области обеспечения безопасности каналов поставки микросхем.
В ней рассматриваются структура и функции Министерства обороны США, страте-
гия обеспечения кибербезопасности в США, организационная структура DARPA,
структура формирования и управления программами научно-исследовательских
работ Министерства обороны США, стратегия Министерства обороны США по
обеспечению безопасности микросхем, дан краткий анализ специальных проек-
тов DARPA в области киберугроз. Завершает главу раздел, посвященный анализу
основных положений государственной политики США и ЕС в области контроля
экспорта микросхем ответственного назначения.
Последняя глава 11 целиком посвящена анализу особенностей организации рос-
сийской системы управления развитием военной электроники. Здесь рассмотрены
основные проблемы обеспечения информационной безопасности современного
российского оборонно-промышленного комплекса, дан ретроспективный анализ
эволюции системы управления российской военной электроники, проанализи-
рованы на предмет безопасности все существующие каналы поставки микросхем
для ОПК РФ.
Рассмотрены основные достоинства и недостатки применения индустриальной
ЭКБ иностранного производства, дан анализ текущего состояния и перспектив
развития российской ЭКБ специального и двойного назначения.
ГЛАВА 1
СОВРЕМЕННОЕ ОРУЖИЕ:
ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
И ОГРАНИЧЕНИЯ
1.1. Некоторые научно-технические
и военно-стратегические аспекты построения
и использования средств поражения
космического эшелона противоракетной обороны
1.1.1. Технические возможности и ограничения потенциальных средств
поражения баллистических ракет
Основной проблемой создания современной противоракетной системы является
создание подсистемы поражения межконтинента льных и баллистических ракет
(МБР) и баллистических ракет, запускаемых с подводных лодок (БРПЛ), на всех
участках их территории (в «старых» системах ПРО речь шла лишь об обороне от
атакующих ракет на конечном участке их траектории).
Как известно [1], основные элементы траектории атакующей баллистической
ракеты, начиная со старта, можно разделить на четыре участка (рис. 1.1):
1) активный участок, где за счет работы двигателей первых ступеней ракеты
производится ее разгон до скорости 6–7 км/с;
2) участок разделения, где происходит отделение боеголовок индивидуального
наведения и ложных целей;
3) баллистический участок, где все выведенные ракетой объекты движутся по
траекториям свободного полета;
4) участок подлета (конечный участок), на котором боеголовки входят в плот-
ные слои атмосферы и направляются к объектам поражения (ложные цели
сгорают в атмосфере).
Эффективная противоракетная система должна включать свои средства по-
ражения именно на активном участке по следующим очевидным причинам:
1) количество подлежащих уничтожению объектов минимально: еще не про-
изошло отделение боеголовок и не выпущены ложные цели;
2) из-за мощного факела от сгоревшего топлива атакующая ракета наиболее
легко обнаруживается средствами слежения;
3) сама ракета-носитель – значительно более «крупный» объект, чем боеголовки,
и легче обнаруживается;
4) ракета наиболее уязвима, так как ее корпус фактически образуют стенки
топливных баков, которые намного хуже защищены от тепловых и механи-
ческих (ударных) нагрузок, чем боеголовки.
В свою очередь, активный участок траектории характеризуется двумя основ-
ными параметрами – временем набора конечной скорости и высотой, на которой
эта скорость достигается.
Первый параметр определяет требуемые темпы подготовки соответствующего
эшелона системы ПРО к действию, а также, условно говоря, «скорострельность»,
которой должны обладать средства поражения при массированной ракетной
атаке.
Второй параметр определяет состав и характеристики технических средств,
которые могут быть использованы для поражения целей.
Здесь важно, находится ли эта высота в пределах атмосферы или за ее пределами.
Обычно в подобных расчетах военными принимается эффективная высота,
равная 100 км.
Для баллистических ракет прошлого века типичное время полета на активном
участке составляло не более трех минут, а соответствующая высота − в пределах
250–350 км.
Для современных ракет значения этих параметров, по мнению экспертов, значи-
тельно снижены: время – не более 50 секунд, высота – 80–100 км. Это говорит о том,
что эффективно фиксировать ракету на данном участке можно только из космоса.
1.1.2. Космический эшелон противоракетной обороны
Одной из важнейших характеристик так называемых боевых космических станций
(БКС), предназначенных для поражения ракет противника на активном участке,
является радиус действия средств поражений, размещенных на таких БКС.
Кроме того, имеется и ряд других не менее важных параметров, которые в тер-
минах артиллеристов обозначаются как боезапас и скорострельность БКС.
Сочетание этих характеристик с вышеуказанными параметрами и с требовани-
ем, чтобы любая точка территории потенциального противника (или акватории, где
могут находиться его подводные ракетоносцы) в любой момент времени находилась
в поле зрения хотя бы одной БКС, определяет общую необходимую численность
боевых станций и структуру их размещения в околоземном пространстве.
Необходимо отметить и некоторые особенности одного из «подэтапов» ак-
тивного участка, на котором происходит разделение: отделение индивидуальных
боеголовок от тела ракеты – носителя (будем называть ее далее платформой) сопро-
вождается кратковременной работой двигателей малой тяги, что, соответственно,
и позволяет системам наблюдения обнаружить платформу и по возможности мак-
симально точно определить ее положение в пространстве, а также вектор скорости
движения, чтобы точно проанализировать (рассчитать) ее дальнейшую траекторию
в последующие моменты времени.
Поскольку обычно боеголовки отделяются не все сразу, операторы БКС какое-то
время обладают теоретической возможностью «одним ударом» обезвредить боезапас
платформы, хотя в данном случае объектом поражения являются не относительно
уязвимые топливные баки ракеты, а более надежно защищенные объекты.
Важнейшими особенностями баллистического участка являются максимальная
его продолжительность и наибольшее число целей (истинных и ложных); каждая
стартующая ракета может нести десять боеголовок и такое же число ложных целей
(которые полностью имитируют боеголовку при входе в атмосферу), а также более
сотни «упрощенных» ложных целей для насыщения системы ПРО на этом участке
траектории.
В этом случае встает дилемма: уничтожать все цели или предварительно про-
вести их селекцию, что является достаточно сложной технической задачей как для
первого, так и для второго вариантов.
Во многих ставших известными в конце 90-х годов военно-стратегических
исследованиях американских специалистов предполагалось, что в случае ши-
рокомасштабного ракетно-ядерного конфликта между СССР и США основной
обмен ударами произойдет через Северный полюс. Хотя этими исследованиями
допускалась и возможность построения противоракетных систем наземного ба-
зирования (для борьбы с боеголовками на баллистическом участке траектории),
более эффективными оказались средства космического базирования. Это должны
быть БКС, располагаемые на полярных (или приполярных) орбитах высотой по-
рядка 1000 км.
В зависимости от направления движения БКС на орбите она может либо ле-
теть навстречу атакующим боеголовкам противника (с относительной скоростью
порядка 10–20 км/с), либо медленно их догонять (в этом случае с относительной
скоростью 1–3 км/с).
Станции первого типа («встречающие») лучше решают задачи поражения це-
лей, станции второго типа («догоняющие») лучше решают задачи селекции целей.
Если боеголовка (или ложная цель) двигается вне атмосферы, траекторию ее
движения легко рассчитать с использованием высокопроизводительных вычисли-
тельных комплексов.
На конечном участке траектории число атакующих целей на порядки сокра-
щается (ложные цели сгорают в плотных слоях атмосферы), но зато оставшиеся
реальные цели (боеголовки) проходят конечный участок очень быстро – не более
одной минуты. Причем современные боеголовки обладают возможностью манев-
рирования на этом участке, что затрудняет слежение и использование некоторых
средств поражения и использования средств поражения космического эшелона противоракетной обороны.
В подобном случае как отечественные, так и зарубежные эксперты сходятся в
том, что наиболее эффективными являются системы «заатмосферного» поражения
наземного или воздушного (космического) базирования. Однако надо понимать, что
их действия будут носить только локальный (на этом участке траектории) характер,
тогда как средства ПРО на активном и баллистическом участках траектории ракеты
должны обеспечивать глобальную защиту всей территории обороняющейся стороны.
В табл. 1.1 представлены в систематизированном виде вышеотмеченные осо-
бенности отдельных участков траектории полета атакующих баллистических ракет,
важные для понимания особенности построения современной ПРО.
1.1.3. Анализ основных типов потенциальных космических средств
поражения противовоздушной обороны
Американские военные эксперты в процессе технической проработки провоз-
глашенной в свое время президентом США Рейганом известной «стратегической
оборонной инициативы» (СОИ) рассматривали следующие основные типы по-
тенциальных средств поражения ПРО:
– лазерное оружие (энергия выделяется в сравнительно тонком поверхностном
слое мишени);
– пучковое оружие (более «глубокое» проникновение энергии в материал ми-
шени);
– кинетическое оружие (баллистические или самонаводящиеся снаряды, разго-
няемые до сверхбольших скоростей и наносящие механические повреждения
целям);
– электромагнитное оружие (ЭМИ, волны миллиметрового диапазона, потоки
частиц).
Экспертами назывались следующие достоинства лазерного оружия как эле-
мента ПРО:
а) почти мгновенное (энергия переносится со скоростью света) поражение
цели;
б) гравитационное поле Земли практически не влияет на траекторию «пучков»
энергии;
в) большая дальность поражения.
Все эти факторы теоретически могут быть наилучшим образом использованы
в задачах ПРО.
Однако вся известная из открытых литературных источников информация
о разновидностях лазерного оружия имеет и весьма существенные недостатки.
Лазерные «пучки» воздействуют только на поверхностный слой материала мише-
ни, что в принципе позволяет эффективно разрушать в результате теплового или
ударного (для импульсных лазеров) воздействия тонкостенные преграды – стенки
топливных баков ракет, обшивку воздушных судов (самолетов и вертолетов), стенки
стратегических хранилищ топлива (нефте- и газохранилищ и т.п.).
Следовательно, это оружие в принципе можно использовать как при ударе
«из космоса» по наземным и воздушным целям, так и против ракет на активном
участке их траектории.
Как известно, атмосфера прозрачна для лазерного излучения в диапазонах длин
волны примерно от 0,3 до 1,0 мкм. Однако лазерный луч, теоретически свободно
проникающий через атмосферу, весьма интенсивно рассеивается («гаснет») в об-
лаках, пыли, тумане, на различных природных аэрозолях и пр.
Однако разработчики ракет тоже не стоят на месте: например, для повышения
порога теплового поражения от лазерного луча поверхность ракеты (оболочки
боевой платформы боеголовок) покрывается слоями веществ с низкой теплопро-
водностью (абляционное покрытие). Тогда падающая на корпус ракеты энергия
всецело поглощается в этом специальном тонком слое покрытия, разогревая и далее
испаряя его полностью, но оставляя основную «несущую» конструкцию корпуса
(оболочки) неповрежденной.
Боеголовки имеют также прочную оболочку и лучше теплоизолированы, по-
скольку они рассчитаны на торможение при высокоскоростном движении в плот-
ных слоях атмосферы (от 10 кДж/см3 до 200 МДж/см3).
Есть еще целый ряд негативных моментов, ограничивающих возможности ис-
пользования лазерного оружия на БКС.
Так, количество энергии «в одном выстреле» такой лазерной пушки должно со-
ставлять не менее 200 МДж (что эквивалентно взрыву 50 кг заряда тринитротолуола).
А поскольку КПД лазеров, работающих на атомных или молекулярных пере-
ходах, очень низок (пока реально не более 10%), то выделяемая в самом лазерном
излучении энергия настолько велика, что активная среда, в которой идет активный
лазерный процесс, мгновенно разрушается после первого «выстрела» и проблема-
тично говорить о лазерных источниках «многократного» действия.
Еще один гипотетический пример: некоторое количество МБР стартовало
одновременно с одной локальной территории противника, т.е. нескольким БКС,
находящимся в этом расчете боевого дежурства, будут противостоять несколько
сот целей (ракеты + «ложняки»). Поэтому стандартная БКС должна как минимум
обеспечить выполнение следующих требований:
– боезапас не менее тысячи «выстрелов»;
– скорострельность не менее десятка «выстрелов» в секунду.
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
В открытой американской научно-технической печати применительно к задачам
ПРО рассматривались также четыре основных типа лазеров:
а) химические лазеры на фтористом водороде;
б) эксимерные лазеры;
в) рентгеновские лазеры с накачкой от ядерного взрыва;
г) лазеры на свободных электронах.
Однако все эти типы лазеров имеют свои специфические особенности, услож-
няющие решение задачи их реализации на борту БКС [1].
Так, например, химические лазеры в силу технических особенностей работы
имеют большое газовыделение, причем в космосе всякая анизотропия газовых струй
эквивалентна реактивной тяге, вызывающей соответствующие перемещения и раз-
вороты БКС, для компенсации которых потребуются запасы топлива, сравнимые
с массой рабочей газовой смеси такого лазера.
В эксимерных лазерах, которые относятся к группе импульсных многократных
лазеров, активной струей являются нестабильные возбужденные состояния хими-
ческих соединений различных инертных газов.
Здесь одна из проблем − необходимость «охлаждать» рабочую смесь практиче-
ски после каждого «выстрела», а при энерговыделениях, соответствующих задачам
БКС, не удастся обеспечить требуемую «скорострельность».
Кроме того, эксимерные лазеры излучают в ультрафиолетовом диапазоне, для
которого атмосфера «малопрозрачна».
Если химическим лазерам не нужна специальная энергосистема для накачки,
то для эксимерных лазеров с их низким КПД проблема энергетики накачки за-
ключается в основной необходимости обеспечивать мощность более сотни гигаватт
с частотой повторения 10–100 Гц. Подобные требования не могут быть удовлет-
ворены энергетическими установками космического базирования с их жесткими
ограничениями габаритов и массы.
На рис. 1.2 показан один из вариантов использования в системах ПРО экси-
мерных лазеров наземного базирования, использующих схемы нацеливания на
основе специальной системы зеркал космического базирования.
Пучковое оружие пригодно для использования только за пределами атмосферы
(на высотах свыше 200 км) и на сравнительно небольших (не более 1000 км) рас-
стояниях.
Если в качестве основной цели применения пучкового оружия рассматривать
разрушение ядерной боеголовки, можно привести некоторые простейшие сооб-
ражения по оценке эффективности [1]. Критическая масса урановой сферы с от-
ражателем составляет 15–20 кг, радиус сферы ~ 6 см, плотность урана и плутония
~ 20 г/см3. Достаточно расплавка только части ядерного заряда, поэтому эффек-
тивная длина свободного пробега протонов должна составлять около 100 г/см2, что
соответствует энергии протонов 300 МэВ.
Если получить размер пятна пучка на мишени d = 1 м, то радиус поражения
составляет 250 км; радиусу поражения 500 км соответствует поперечный размер
пучка 1,6 м, радиусу поражения 1000 км – почти 3 метра. При этом необходимая
минимальная плотность тока должна составлять 10–4 А/см2, что соответствует тре-
буемому уровню полного тока 1 А, во втором – около 3 А, в третьем − 9 А.
Соответствующая мощность, вкладываемая в пучок, составит 300, 900 и 2700 ме-
гаватт. Отдельные данные указывают, что метровый размер пучок приобретает уже
на расстоянии всего 50 км, при радиусе поражения 1000 км требуется ток пучка
почти 30 А, а поперечный размер пятна будет превышать 5 м.
Пучковое оружие обладает определенным потенциалом противодействия ки-
нетическому оружию.
Кинетическое оружие (КО) – снаряды, направляемые обычно на объекты кос-
мического базирования противника в целях их уничтожения путем механического
разрушения. Можно уничтожить цель и взрывом снаряда при наличии на его борту
взрывного устройства автономного и программно управляемого типа.
Обычно используют следующие классификации типов КО:
1) инерционно-баллистические снаряды (движутся по инерции за пределами
атмосферы);
2) снаряды-перехватчики с системами наведения (самонаведения).
Последние, в свою очередь, разделяются на два основных вида: не рассчитанные
на прямое попадание в цель и снабженные фугасной или боевой частью; самона-
водящиеся снаряды-перехватчики, рассчитанные на столкновение с целью.
Основной технической задачей здесь является обеспечение снаряду-перехватчи-
ку скорости не менее 10 км/с, при этом энергозатраты на один выстрел составляют
порядка 100 МДж (что в принципе сравнимо с аналогичными характеристиками
для лазерного и пучкового оружия).
Эту задачу решают по трем различным направлениям:
– артиллерийское (набор скорости под давлением пороховых газов);
– электромагнитное (использование электромагнитной ускоряющей системы
типа хорошо известного физикам-экспериментаторам «рельсотрона») [1, 20];
– реактивное (использование ракетного двигателя для набора скорости за счет
системы тяги при сжигании ракетного топлива).
Рис. 1.2. Один из вариантов поражения МБР на активном участке траектории
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
Для «артиллерийских» технических решений предельная скорость в каждом
случае определяется скоростью молекул пороховых газов, а это всего лишь около
3 км/с; кроме того, возникает проблема компенсации эффекта «отдачи» при выстре-
ле, кроме дополнительного расхода топлива на систему ориентации и БКС, и в силу
этого практически непригодна для использования в космическом эшелоне ПРО.
Для «реактивного» направления время разгона до конечной скорости зависит
от выбранной тяги двигателя и массы перехватчика и для рубежа 15–18 км/с может
лежать в пределах от 10 до 100 секунд.
И, наконец, электромагнитные системы имеют два основных недостатка,
ограничивающие возможность их боевого применения в ближайшей перспективе:
1) значительные линейные размеры (пока − десятки метров), что затрудняет
перенацеливание, ухудшает скорострельность и повышает уязвимость БКС;
2) непомерно большая масса энергосистемы.
1.1.4. Проблемы обеспечения надежности функционирования средств
космического эшелона системы ПРО
Как показано в работах [1, 2], задача уничтожения баллистических ракет (на всем
протяжении их траектории полета), космических аппаратов противника, наземных
целей предполагает выведение на околоземные орбиты целого ряда базовых элемен-
тов космического эшелона ПРО. Это как сами средства поражения и их компоненты
(например отражающие зеркала лазерных установок наземного базирования), так
и различные средства обнаружения, целеуказания, управления, энергетического
обеспечения, ракет защиты и др.
Основным элементом космического эшелона базирования являются так на-
зываемые боевые платформы или боевые космические станции (БКС).
Поэтому как к ним, так и к другим вышеперечисленным компонентам космиче-
ского эшелона ПРО, вне зависимости от их назначения, предъявляются следующие
основные требования:
– возможность находиться на орбитах в рабочем состоянии в течение длитель-
ного времени, обладать исключительно высокой надежностью и высоким
быстродействием;
– быть обеспеченными необходимыми бортовыми ресурсами на все время
функционирования (для автоматических компонентов) или иметь активную
систему возобновления ресурсов (для БКС);
– иметь надежную аппаратурную и программную защиту от любых (как случай-
ных, так и преднамеренных) воздействий различного характера, нарушающих
их работоспособность;
– обеспечивать надежную, постоянную высокозащитную связь со всеми дру-
гими компонентами космоса и наземных элементов системы ПРО.
Надо сказать, что эти требования и сопутствующие им технические проблемы
были известны и ранее для научных и коммерческих спутников, но с выводом в
космос, размещением на платформах и при эксплуатации там различных боевых
средств поражения эти требования и проблемы по своим масштабам возрастают
многократно.
Также многократно возрастает в этих компонентах роль электроники вообще,
и в особенности СВЧ-электроники.
Действительно, одним из важнейших факторов этих компонентов наземного и
космических эшелонов ПРО является надежность их функционирования.
Однако для систем космического оружия необходимо отдельно рассматривать
две ее составляющие: техническую надежность и оперативную (боевую) надежность.
Техническая надежность определяет ресурс работы БКС в основном (стаци-
онарном) режиме боевого дежурства. Очевидно, что быстрая замена на орбите
вышедших из строя или исчерпавших свой ресурс электронных блоков и узлов не
может быть проведена быстро, дешево и без ущерба для эффективности не только
данного компонента, но и всего космического эшелона.
Поэтому требование обеспечения высокой технической надежности БКС прежде
всего определяет необходимость обеспечения гарантированного максимального
уровня надежности всех электронных блоков (и их элементной базы) при одно-
временном обеспечении максимально возможного ресурса их работы в условиях
космического пространства (не менее десяти лет). И все это должно обеспечиваться
не только без привычных для Земли «ремонтных» работ, но и без «регламентного
технического обслуживания».
Здесь имеет место одно из многочисленных противоречий. С одной стороны,
мировая техническая практика, в том числе в области авиа- и ракетостроения,
показывает, что усложнение конструкции любых, в том числе и ранее отработан-
ных, технических средств, позволяя расширять функциональные возможности и
технические характеристики, влечет за собой сокращение сроков их безопасного
функционирования. На Земле эта проблема решается более «частыми» процедурами
технического обслуживания.
С другой стороны, все компоненты космического эшелона ПРО, учитывая
предъявляемые к ней высокие требования, должны разрабатываться на основе са-
мых передовых и, естественно, все более сложных технических и технологических
решений.
Конечно же, как показано в работе [2], технически эта проблема частично
решается известными путями (многократное резервирование, дублирование,
троирование, мажоритирование, специальное программное обеспечение и т.п.).
Однако надо сказать, что проблема обеспечения чисто «технической» на-
дежности (не только БКС, но и всех без исключения компонентов и подсистем,
размещенных в околоземном пространстве космического эшелона) порождает
исключительно сложные проблемы военно-политического уровня.
Любому «неспециалисту» по космическому оборудованию понятно, что даже
временный (не катастрофический) отказ какого-либо важного электронного бло-
ка БКС, тем более в сочетании с выходом из строя какого-либо одного элемента
подсистемы боевого управления, может повлечь за собой лавинообразную цепь
непредсказуемых реакций всего предельно автоматизированного механизма при-
нятия решений, который начнет управлять действием системы ПРО.
Нельзя при этом сбрасывать со счетов существующую определенную вероят-
ность возникновения таких комбинаций технических сбоев и отказов различных
компонентов ПРО, которые могут вызвать самопроизвольную (без участия чело-
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
века) активизацию и дальнейшее срабатывание как отдельных компонентов, так
и всей системы ПРО.
Очевидно, что последствия развития подобного сценария настолько неприем-
лемы и непредсказуемы, что, как ни мала его вероятность (а ее никто из экспертов
не отрицает), ею никак нельзя пренебрегать.
Даже «гражданские» специалисты по проблемам надежности могут сказать, что
применяемые сегодня методы резервирования, дублирования, троирования и т.д.
компонентов (и даже БКС в целом) не только эту проблему не решают, но могут
даже ее усугубить, поскольку работает классическое правило: рост числа элементов
в любой технической системе только увеличивает вероятность отказа этой системы,
а также вероятность возникновения «неблагоприятных» комбинаций технических
неисправностей (отказов).
Вот об этих проблемах надо думать в первую очередь ученым и военным, зани-
мающимся проблемами создания различных вариантов рассматриваемого ниже в
этой главе «наземного» и «космического» оружия и систем его боевого применения.
К сожалению, кроме одной из первых (и последних) фундаментальных ра-
бот группы советских ученых «Космическое оружие − дилемма безопасности»
под редакцией вице-президента АН СССР Е.П. Велихова, академика АН СССР
Р.З. Сагдеева и доктора исторических наук А.А. Кокошина (Москва, «Мир»,
1986 г.) [1], выпущенной в свет только по инициативе существовавшей в то время
общественной организации «Комитет советских ученых в защиту мира, против
ядерной угрозы», ни в российской, ни в зарубежной «открытой» научно-техниче-
ской печати эти проблемы, их последствия и возможные пути решения серьезно
не обсуждались.
Да и появление этой вышеупомянутой работы имело определенную поли-
тическую цель − используя авторитетных ученых с мировым именем, показать
нереальность технической реализации провозглашенной в то время президентом
США Р. Рейганом так называемой стратегической оборонной инициативы (СОИ),
впоследствии тихо ушедшей из «открытой» научно-периодической печати в десятки
и сотни «закрытых» программ и проектов (как в США, так и в СССР).
Как мы видим, эта работа [1], написанная более тридцати лет назад, до сих пор
актуальна, поэтому авторы настоящей технической энциклопедии постарались
максимально близко к исходному тексту изложить проблемные вопросы, актуаль-
ность которых не только сохранилась, но даже выросла в связи с развитием научно-
технического прогресса в области техники и ее электронной компонентной базы
за этот прошедший период времени.
Наука и техника непрерывно развиваются, ученые и «технари» решают свои
частные проблемы, а абсолютное большинство генералов, сенаторов, правитель-
ственных чиновников не читает подобные «умные» книги, решая свои военно-
политические, стратегические и прочие «глобальные» проблемы, формируя и
финансируя все новые амбициозные программы и проекты, не особо задумываясь
о возможных негативных их последствиях.
Это в полной мере относится и к стремительно развивающейся СВЧ-электронике,
ведь СВЧ-электроника не только является одной из основных компонент обеспе-
чения требуемых технических характеристик современной РЭА гражданского и
военного применения, но в последнее время стала основой для создания различных
видов вооружений и военной техники, а также весьма специализированного, ранее
неизвестного оружия.
То, что, как будет сказано ниже, отдельные разновидности этого оружия на-
зывают «нелетальными» (несмертельными для человека), не должно читателя
вводить в заблуждение: это действительно современное (и перспективное) оружие,
направленное прежде всего против человека, по какую сторону от символической
«линии фронта» он бы ни находился.
Причем давно известно: если новый вид оружия появился с одной стороны
этой символической «линии», то рано или поздно он появится и на другой стороне
(«гонка вооружений»).
К сожалению для человечеств, а в последнее время и упомянутая СВЧ-электро-
ника оказалась втянутой в эту эволюционную «гонку», причем далеко не в роли
«аутсайдера», а тихо и незаметно для большинства непосвященных масс «зрите-
лей», постепенно выходя на лидирующие позиции среди всех остальных «гон-
щиков».
Одним из побудительных мотивов авторов к написанию этой главы послужила
несколько идеалистическая надежда, что, может быть, кто-то из генералов, поли-
тиков, дипломатов или правительственных чиновников все-таки ее прочитает и
задумается об аспектах развития этой ветви научно-технического прогресса, воз-
можных негативных моментах и в своей последующей профессиональной деятель-
ности будет правильно учитывать все эти аспекты (как безусловно полезные для
международного сообщества и каждого индивидуума, так и весьма проблематичные
и даже крайне опасные).
Еще одной, не менее (а может и более) важной общей проблемой обеспече-
ния надежности БКС и компонентов эшелона в целом является так называемая
оперативная надежность, характеризующая способность выполнять запрограм-
мированные боевые функции в любых ситуациях и во всех заложенных военными
заказчиками технических условиях и рабочих режимах. Прежде всего это относится
к основной функции − уничтожению цели − как ракет противника на любом участке
траектории их наблюдения, так и заданных воздушных, наземных (стационарных
и/или мобильных) целей, в том числе малоразмерных, быстроперемещающихся
целей (вертолетов, самолетов), шахт и мест базирования ядерных ракет, надводных
кораблей, мест предполагаемого нахождения подводных ракетоносцев с готовыми
к старту баллистическими ракетами и т.д.
К сожалению, тема оперативной надежности компонентов космического эше-
лона с начала 90-х годов прошлого века является полностью закрытой для публика-
ций. Если говорить «простым» языком, технических проблем здесь много, а путей
их решения катастрофически мало, и наиболее «простые» технические решения
требуют огромных финансовых затрат, ставящих под сомнение саму возможность
эффективной работы ПРО в целом.
Поэтому ниже мы приведем информацию без ссылок на литературные источ-
ники, поскольку она была получена авторами из «неофициальных» источников,
а также результатов личных контактов авторов с техническими специалистами,
так или иначе задействованными в решении этой проблемы, во время междуна-
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
родных конференций, семинаров, чтения авторами лекций в профильных учебных
заведениях, научно-исследовательских институтах и лабораториях Китая, Индии,
Германии, Франции, Англии и других стран.
Так, например, один из очевидных путей повышения оперативной надеж-
ности – это качественное совершенствования конкретных средств поражения,
развернутых на БКС, с учетом оптимального баланса комбинаций параметров
«боезапас – скорострельность».
Причем если «лобовое» решение – просто увеличение боезапаса (количества
средств поражения) на борту БКС является хотя и сложной, но технически вполне
реализуемой задачей, то повысить ее скорострельность сверх заложенных в систему
возможностей будет значительно труднее.
Оптимальный баланс «боезапас – скорострельность» зависит от многочислен-
ных технических параметров как самих боезапасов (средств поражения), так и от
различных так называемых вспомогательных компонентов, без которых невозможно
обеспечить эффективную работу БКС в активной боевой фазе. Например, проблема
эффективности и быстрого отвода избыточной тепловой энергии в боевом режиме:
ведь, как показано выше, ни один из известных из открытой печати видов оружия
направленной передачи энергии (в том числе лазерное и ЭМИ-оружие) не обладает
достаточно высоким КПД и при боевой работе («стрельбе») выделение огромной
тепловой энергии просто приводит к выходу из строя БКС. Специальные лабора-
тории закрытых институтов США и СССР (России) занимаются уже более 30 лет
проблемами создания таких эффективных «систем теплосъема» различных боевых
космических платформ, несущих вышеописанные виды средств поражения, но,
по имеющейся разрозненной информации, все испытанные технические решения
при весьма значительных массогабаритных характеристиках до настоящего вре-
мени обладают недостаточной для этого класса задач эффективностью. Ситуация
усугубляется еще и тем очевидным фактором, что развернутое в космосе широко
рекламируемое ПРО космического эшелона по понятным причинам не может быть
испытано в реальных условиях и, как уклончиво говорят американские специалисты,
«существует значительная неопределенность» в количественных оценках техниче-
ской и оперативной надежности БКС и боевых платформ, а также развертываемых
на их базе вспомогательных средств.
Еще одна очевидная проблема – обеспечение эффективной защиты БКС и дру-
гих орбитальных средств ПРО от мер активного противодействия и прямой атаки
(нападения) противника. Поскольку все боевые станции и другие необходимые
компоненты космического эшелона системы ПРО имеют значительные габариты и
массу (в перспективе – сотни тонн), все они двигаются в околоземном пространстве
по постоянным (заранее известным противнику) орбитам, все они сами по себе
являются достаточно уязвимыми целями для атаки самыми различными (и зачастую
исключительно простыми и дешевыми) противоспутниковыми средствами (один
из возможных вариантов продекларированного в свое время президентами России
Медведевым и Путиным «несимметричного» ответа России на развертываемую
НАТО европейскую ПРО).
Анализ проблемы уязвимости не только БКС, но и всех эшелонов космиче-
ского базирования системы ПРО позволяет утверждать, что вне зависимости от
конкретных технических вариантов обеспечения любые средства такой защиты с
точки зрения финансовых затрат явно не будут «дешевыми» и потребуют выведения
в космос значительных масс грузов.
Конечно, специалисты разрабатывают и различные относительно «малобюд-
жетные» средства, в том числе маневрирование БКС и боевых платформ на орбите
«для ухода из-под удара», специальные технические мероприятия по «маскировке»
(за счет развертывания разветвленной сети «ложных» целей, мгновенно активизи-
рующихся в момент атаки БКС) и др.
Другие известные направления «пассивной» защиты – оснащение компонентов
космического эшелона ПРО различного рода защитными экранами, использование
специальных материалов покрытий и пр.
Еще одна группа защитных мер – разработка и использование различных «ин-
теллектуальных» активных поражающих систем, создающих в этом радиусе защиты
своего рода «зоны суверенитета», при этом размещаемые на БКС средства такой
самозащиты могут уничтожить любой объект, приближающийся к станции ближе
заранее установленного расстояния или с неразрешенной скоростью.
Но здесь возникает еще одна проблема – проблема «ограниченности» безгра-
ничного космического пространства. Действительно, размеры таких защитных зон
с развитием средств поражения неизбежно будут увеличиваться и при определенных
параметрах могут создавать серьезные препятствия для коммерческой деятельности
в космосе: эти зоны будут постоянно расширяться, их число (как и число защищае-
мых объектов) будет постоянно увеличиваться, в итоге в околоземном пространстве
может возникнуть целая система таких «запретных» зон (американская, китайская,
российская, европейская, индийская и т. п.), заход в которые «невоенных» объек-
тов, даже случайных (в результате ошибки навигационного оборудования), будет
представлять реальную опасность для космических объектов не только «других»
стран, но и самого обладателя такого «противоракетного щита».
А если учесть довольно высокую вероятность попадания в эти зоны метеоритов и
других «вольных» космических тел (а также остатков переставших функционировать
искусственных спутников Земли, обломков взорвавшихся и взорванных [2] ракет и
спутников, просто космического мусора, которые сегодня на орбите исчисляются
уже сотнями тысяч штук), то эта «вероятность» уже может очень скоро превратиться
в реальность. Ведь в соответствии с правилами и законами «машинной» логики
каждое такое вторжение – это нарушение суверенитета защищаемой зоны объекта,
и ее защита немедленно будет приведена в действие.
Понятно, что в ответ на каждый такой акт «нарушения суверенитета» систе-
мы защиты БКС будут непременно автоматически активизироваться (реакция
человека здесь неприемлема – слишком малое время отводится как на фиксацию
факта «агрессии», так и на ответные защитные действия), а результат можно будет
охарактеризовать, как в известном армейском анекдоте − «сначала выстрелим, а
потом спросим пароль».
Срабатывание автоматики активной системы защиты станции неизбежно долж-
но сопровождаться «боевой активизацией» этой самой станции, зафиксировавшей
факт «нападения» и запустившей автоматически систему боевого управления (для
этого ее и создавали конструкторы).
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
Другая сторона (а реально – все «другие» стороны, вышедшие в открытый кос-
мос) неизбежно должна обнаружить техническими средствами факт активизации
ПРО потенциального противника и просто обязана считать, что он готовит первый
ядерно-ракетный, лазерный или «обезоруживший» удар, и будет вынуждена экс-
тренно принимать меры по соответствующему реагированию своих наступательных
стратегических вооружений.
Понятно даже «гражданским» экспертам, что вышеописанная «цепная реакция»
эскалации инцидента будет протекать настолько быстро, что не оставит никаких
временных шансов для дипломатического (политического) урегулирования воз-
никшего на «ровном месте» кризиса.
1.1.5. Европейская безопасность и европейская СПРО
Вышеизложенные общие научно-технические и военно-стратегические аспекты
ПРО в целом в полной мере можно отнести и к частному вопросу – европейскому
театру возможных боевых действий по отражению ракетной атаки на космические
или наземные элементы ПРО.
Очевидно, что каждый эшелон ПРО в отдельности заведомо «недостаточно
самодостаточен», чтобы даже теоретически обеспечить надежную защиту терри-
тории. Поэтому и создаются обычно несколько эшелонов, каждый последующий
из которых должен устранять «ошибки» функционирования предыдущих путем
уничтожения «прорвавшихся» единиц боевого оружия (ядерных боеголовок и
мобильного СВЧ-оружия).
Создавая свой противоракетный «щит», США заявляют, что якобы смогут
«прикрыть» им не только себя, но и всех своих союзников. Мол, надо только раз-
местить некоторые его элементы и на территории этих союзников (в частности на
европейской территории).
К сожалению для наших европейских партнеров, это далеко не так, и об этом
надо бы открыто говорить в СМИ всех европейских стран, но, к сожалению, за
последние годы мы видим обратную картину. Хотя, как многократно заявляло
руководство России, никто у нас не собирается нападать на европейские страны,
в европейских СМИ активно обсуждается тезис об «угрозе с Востока», почему-то
при этом делается акцент на угрозы «исламского терроризма» и конкретной стра-
ны − исламского государства Иран.
Прежде всего надо понимать, что включение европейских союзников США
в зону действия космического эшелона американской глобальной системы ПРО
означает необходимость обеспечения их защиты от носителей ядерного оружия со-
вершенно другого типа по сравнению с МБР. На европейском теоретическом театре
военных действий смогут применяться только ракеты средней дальности, с «поло-
гими» траекториями полета, значительно более короткими временами прохождения
активных участков траектории, намного укороченным пролетным временем и т.п.
Эти и ряд других факторов заведомо указывают любым беспристрастным экс-
пертам на невозможность подключения всех систем и средств эшелонов косми-
ческой ПРО для эффективного выполнения заявленных по отношению к Европе
защитных функций даже теми элементами ПРО, которые теоретически могут быть
задействованы.
Действительно, в отличие от МБР баллистические ракеты среднего радиуса
действия (или тем более современные оперативно-тактические ракеты – ОТР)
имеют время продолжительности полета на активном участке траектории намного
меньше, чем даже известные для нижнего предела скоростей, необходимого для
эффективного срабатывания средств первого эшелона системы ПРО.
Ясно, что последующие эшелоны СПРО будут в этой ситуации работать в ус-
ловиях огромного дефицита времени (ведь время подлета до цели ОТР в 2–4 раза
меньше, чем у МБР), тем более что эта атака не может быть значительно ослаблена
(как планируется) предыдущими эшелонами СПРО.
Далее, поскольку полет ОТР на баллистическом участке проходит на значи-
тельно меньшей высоте, чем у МБР, это фактически исключит (или существенно
ограничит) использование на европейском ТВД целого ряда видов вышерас-
смотренного в этой главе оружия. Так, из-за сильного поглощения в атмосфере
лазерного излучения невозможно будет эффективно использовать любые лазеры
космического базирования, поскольку большую часть времени года облачность
покрывает большую часть европейской территории.
Кроме того, малая высота полета ОТР требует привлечения большого числа
космических элементов противодействия (средств обнаружения, наведения, по-
ражения) для постоянного боевого дежурства при ограниченной дальности их
действия.
То же кинетическое оружие для «европейского» варианта СПРО уже будет со-
вершенно другим, поскольку высота базирования боевой платформы с пусковыми
установками всегда выбирается исходя из общего количества носителей и времени
активного существования на орбите соответствующих боевых платформ; снижение
траекторий целей и сокращение времени их нахождения на «заатмосферном» участ-
ке боевых траекторий потребуют либо увеличения радиуса действия противоракетного
космического оружия (при очевидной необходимости усложнения его конструкции),
либо снижения высоты рабочих орбит БКС со всеми вытекающими последствиями.
Короче говоря, миф о возможности распространения на европейских союзни-
ков США созданного ими противоракетного щита, очевидно, несостоятелен уже
в силу специфических особенностей БРСД ядерных средств доставки меньшей
дальности потенциального противника (называя Иран, имеют в виду Россию), по-
скольку эффективность «европейского» сегмента глобальной американской СПРО
для союзников США будет значительно ниже ее эффективности (тоже невысокой)
для «старшего брата» именно на стратегическом уровне, и это надо ясно понимать
европейским (включая страны Балтии) политикам, активно поднимающим ми-
фические проблемы опасности «Востока», но не замечающим этих совершенно
очевидных реальных стратегических опасностей.
Европейские политики должны бы ясно понимать, что из-за высокой концен-
трации населения и промышленных объектов на европейской территории будет
невозможно избежать катастрофически высокой степени материального урона,
человеческих жертв при первых же попытках такой «защиты» как всей территории,
так и отдельных стратегических и промышленных объектов.
Следует также отметить и такой очевидный для специалистов факт: возможность
поражения средствами космического эшелона СПРО основных средств доставки
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
именно ядерного оружия, в случае его использования военными на специфическом
европейском «театре боевых действий», в общем случае представляется крайне со-
мнительной; это относится к крылатым ракетам (наземного, морского и воздушного
базирования), современным стратегическим ядерным бомбардировщиком, так
называемой ядерной артиллерии и нижеперечисленным системам доставки со-
временного СВЧ-оружия. А ведь надо понимать, что здесь речь идет не о сотнях, а
о тысячах (а может, и десятках тысяч – в зависимости от военных бюджетов про-
тивников) носителей ядерного оружия, причем в основном относящегося в данном
случае к категории тактического ядерного оружия.
И еще один существенный для понимания всей сложности рассматриваемой
проблемы технический аспект, который никогда публично не поднимают зарубеж-
ные специалисты, в том числе аналитики стран Балтии, Польши и других бывших
стран Варшавского договора времен СССР.
«Выбивая» из бюджетов европейских стран финансы для развития систем
«противодействия восточной угрозе», политики говорят о необходимости и эф-
фективности создания на территориях их стран в рамках американской легенды
«ядерного зонтика» так называемых ограниченных (объектовых или зональных) систем
ПРО, ориентированных на защиту конкретных локально ограниченных участков
территорий их стран, на которых расположены стратегические объекты.
Причем даже многие руководители крупнейших европейских производственных
зон предлагают свои территории в качестве таких объектов защиты. Но, во-первых,
следует четко представлять критерии, по которым определяется ценность для го-
сударства того или иного объекта.
А ведь на европейском театре в силу вышеизложенных факторов (высокая кон-
центрация промышленности и населения, это не Сибирь) реально не представля-
ется возможным выделить только десяток-два особо важных регионов и объектов,
поскольку просто нет там наземных целей для МБР.
Таким образом, объективное рассмотрение все технических аспектов эффек-
тивности защиты европейских партнеров НАТО американским ракетно-ядерным
«зонтиком» со всеми его компонентами наземного и космического эшелона по-
казывает очевидно более низкую эффективность такой системы даже в сравнении
с аналогичными возможностями, может, и более ограниченных, но национальных
систем ПРО европейских стран и даже «независимых» стран Балтии.
Есть и еще многие другие чисто стратегические и военно-политические аспекты,
без знания которых сложно ориентироваться в вопросах создания современного
ядерного и СВЧ-оружия.
Учитывая, во-первых, ограниченный объем этой книги, а во-вторых, ее чисто
техническую ориентацию, тем не менее следует отметить некоторые стратегические
и политические аспекты, используемые европейскими лидерами при принятии
решений в этом направлении, которые рассмотрим на примере только двух евро-
пейских стран – Германии и Франции, при этом покажем, что они объясняются
либо неверными представлениями о реальной ситуации в вопросах СПРО, либо
ложными амбициями лидеров этих государств.
Так, например, очевидное стремление Германии как можно шире участвовать во
всех работах по созданию СПРО отчасти объясняется тем фактом, что, являясь вме-
сте с США вроде бы постоянным членом военно-политического союза НАТО (созданного
США) и обладая весьма существенным промышленным и научным потенциалом, это
государство не обладает ядерным оружием и в силу этого не может реально играть
достаточно влиятельную роль в международной политике с позиции потенциальной
силы. Принимая участие во всех инициативах НАТО, США и Англии в сфере развития
европейской СПРО, политическое и военное руководство Германии хотело бы, хотя и
в косвенной форме, но все-таки получить реальный доступ к техническим аспектам
создания (или использования) собственного ядерного оружия. Это позволило бы Герма-
нии оказывать такое же, как ядерные державы, влияние на все аспекты современной
международной политики, где до сих пор фактор обладания ядерным оружием, к сожа-
лению, является одним из основных понимаемых партнерами «очевидных» аргументов
«правоты».
Другая же крупная европейская страна − Франция, обладающая ядерным оружи-
ем, попыталась пойти по другому пути, исходя из этих же стратегических аспектов,
сформулированных выше для Германии. Еще в 80-х годах прошлого века полити-
ческое руководство Франции выступило с инициативой создания собственного
(европейского) проекта создания СПРО, который известен под названием «Эврика»
и который в противовес американской концепции был призван служить «святому
делу» интеграции научных и производственных возможностей Западной Европы в
деле стимулирования западноевропейской науки и техники, его результаты могли бы
успешно быть применены и в военных целях – для защиты Европы от космических
атак и возможности агрессии со стороны тогдашнего мощного ракетно-ядерного
коммунистического СССР.
Некоторые наиболее активные политики этих стран с трибуны своих парла-
ментских собраний даже на момент издания этой энциклопедии активно проводят
тезисы о том, что только присоединение к военно-политическим инициативам
США в области создания европейской СПРО может увеличить влияние этих стран
в международном сообществе и будет способствовать активизации используемых
программ развития научно-технического прогресса.
Но очевидно, что следовать таким призывам и опасно, и бессмысленно: сейчас
международный авторитет любой страны далеко не определяется только мощностью
имеющегося в ее распоряжении ядерного или любого другого оружия.
Если и будут в итоге «подключения» к американским инициативам получены
ими какие-то элементы оборонительного оружия, то это будет далеко не ожидае-
мое этими политиками «сверхоружие»: Западной Европе будут переданы в лучшем
случае второстепенные и не связанные друг с другом технические компоненты
подобных систем.
Нельзя «сбрасывать со счетов» и ядерные амбиции Великобритании: многие вы-
шерассмотренные (и более детально рассмотренные ниже в этой главе) средства
противодействия системам противоракетного оружия, включая модернизацию
лазерных и СВЧ-вооружений, активно разрабатываются и испытываются в этой
стране, в том числе в последних военных конфликтах на Ближнем Востоке (в Ираке,
Сирии и других странах).
Из всего вышеизложенного нужно сделать один важный для понимания ситу-
ации вывод: широко пропагандируя в западной печати идею о создании «маленького
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
американского зонтика», прикрывающего «европейского младшего брата» от воз-
можных «актов агрессии экстремистов − террористов и русских», авторы этой идеи
просто выполняют «отвлекающий маневр».
Действительный военно-стратегический замысел американских идеологов
состоит в том, чтобы в условиях ими же весьма искусно создаваемой истеричной
обстановки вокруг проблем Украины и Крыма прикрыть этим щитом только США
от возможного превентивного или ответного удара, а Европу использовать только
как экспериментальный полигон для ведения там различных политических (или даже
военных) игрищ и действий.
1.1.6. Космический эшелон системы предупреждения о ракетном
нападении
1.1.6.1. Российская космическая система обнаружения стартов ракет
В соответствии с концепцией создания системы раннего предупреждения, раз-
работанной в СССР в начале 70-х годов, система, наряду с надгоризонтными и
загоризонтными РЛС «наземного эшелона», должна была включать в себя косми-
ческий эшелон, который был призван существенно расширить ее возможности за
счет своей способности обнаруживать баллистические ракеты практически сразу
после старта [3].
Работа над стратегией построения космического эшелона системы предупреж-
дения была поручена ЦНИИ «Комета», а разработка космических аппаратов – КБ
им. С.А. Лавочкина.
В соответствии с проектом, разработанным в ЦНИИ «Комета», космическая
система предупреждения, известная сегодня как УС-КС или «Око», должна была
включать в себя группировку спутников, размещенных на высокоэллиптических
орбитах, и пункт управления вблизи Москвы. На спутниках размещались детек-
торы излучения инфракрасного и видимого диапазонов, которые были способны
регистрировать сигнал, излучаемый работающим двигателем стартующих балли-
стических ракет. Сигнал должен был устойчиво фиксироваться на фоне космиче-
ского пространства (но не на фоне земной поверхности). Система начала работу в
сокращенном составе в 1978 г., а поставлена на боевое дежурство в 1982 г.
Одновременно с развертыванием системы УС-КС шла работа над выработкой
технических требований для новой системы, получившей наименование УС-КМО
(на Западе эту систему называли «Прогноз»). Эта система была призвана обеспечи-
вать наблюдение за пусками ракет морского базирования из акватории мирового
океана, а также пуски ракет с территории США и Китая. Для решения этой задачи
средства новой системы должны были осуществлять обнаружение стартующих ракет
уже на фоне земной поверхности. Однако вплоть до 1984 г. продолжались проблемы,
которые вынуждали взрывать космические аппараты на орбите [3].
Космическая система обнаружения стартов ракет с континентальной части
США «Око» включала в себя спутники УС-КС на высокоэллиптических орбитах
со станцией управления и приема информации (СУПИ) и стартовый комплекс.
Создание космической системы обнаружения стартов ракет было поручено КБ
Челомея в начале 1960-х гг. В 1962 г. был подготовлен аванпроект системы, вклю-
чавшей 20 спутников массой в 1400 кг, расположенных на одной полярной орбите
высотой 3600 км.
Спутники выводились на орбиту РН УР-200 и должны были обнаруживать
ракеты по тепловому излучению факела двигателей первой ступени.
19 сентября 1972 г. с космодрома Плесецк РН «Молния» вывела на орбиту пер-
вый КА «Око» («Космос-520»).
Следует сказать, что в начале программы имелись серьезные проблемы с
технической надежностью спутников. Из первых 13 спутников, запущенных в
1972–1979 гг., только семь проработали всего лишь более 100 дней. Впоследствии
срок активного существования КА удалось довести до 3 лет (в это время амери-
канские аппараты IMEWS-2 функционировали на орбите 5–7 лет). Развертывание
системы «Око» началось запуском четырех аппаратов в 1979 г., 5 апреля 1979 г. си-
стема была принята на вооружение, а уже в июле 1979 г. она зафиксировала старт
ракеты-носителя с атолла Кваджалейн.
В 1980 г. на эллиптические орбиты были выведены шесть спутников, а сама
система была сопряжена с глобальной системой предупреждения о ракетном на-
падении (СПРН). 30 декабря 1982 г. космическая система с шестью спутниками
заступила на боевое дежурство.
До 1983 г. все спутники были оснащены электронной системой самоуничтоже-
ния, активировавшейся в случае потери связи с пунктом наземного контроля. По
этой причине до 1983 г. было утрачено 11 из 31 КА (табл. 1.2), т.е. каждый третий
спутник [3]. После 1983 г. было принято решение все-таки не активизировать
системы самоликвидации в этой ситуации, что не намного улучшило статистику
отказов на орбите.
В 1984 г. на геостационарной орбите начал работу КА УС-КС системы «Око-С».
Спутник помещался в точку стояния на 240° западной долготы, обеспечивая на-
блюдение за центральной частью территории США. Этот спутник видел пуски
ракет с территории США под точно таким же углом, что и спутник на высокоэл-
липтической орбите (ВЭО) во время рабочей части своей орбиты, не изменяя свою
позицию относительно Земли.
Введение геостационарных спутников сделало систему несколько более на-
дежной. Так, спутник на ГСО способен обнаружить запуски, даже если высоко-
эллиптические спутники не развернуты вовсе. Однако при этом может пострадать
качество покрытия и надежность обнаружения, хотя система не является полностью
«слепой». Аппаратура КА регистрирует инфракрасное излучение стартующих ракет
только на краю видимого диска Земли (на фоне атмосферы) и передает инфракрас-
ное изображение на Землю в реальном времени. Только за период с 1972 по 2002 гг.
было запущено 86 аппаратов УС-КС (четыре на ГСО). Наибольшее число пусков
(по восемь) произведено в 1984–1985 гг.
Трассы спутников системы «Око» значительно смещены к западу, что позво-
ляет наблюдать за территорией США из апогея, находясь одновременно в зоне
радиовидимости России. Для наблюдения используются телекамеры-видиконы,
приспособленные для ближнего ИК- и УФ-диапазонов.
Выбор геометрии наблюдения и, соответственно, высокоэллиптических орбит
для размещения спутников объясняется отсутствием в Советском Союзе в то время
микроэлектронной технологии создания полупроводниковых приемников инфракрасного
диапазона и микроэлектронных средств обработки данных, которые позволили бы
реализовать регистрацию ракет на фоне земной поверхности. Не имея подходящих
ИК-приемников, Советский Союз был вынужден создавать систему, которая по-
лагалась бы на геометрию наблюдения под скользящим углом и которая позволяла
наблюдать сигнал стартующей ракеты на фоне космического пространства. Такие
условия наблюдения предъявляли к приемникам гораздо менее жесткие требо-
вания, но требовали от государства привлечения больших объемов финансовых
средств, поскольку в состав группировки на высокоэллиптических орбитах должно
входить большее количество спутников, чем требуется для создания геостационарной
группировки.
Вышеприведенные примеры из нашей недавней истории лишь подтверждают
исключительно важную роль обеспечения безопасности ЭКБ в вопросах создания
эффективных космических эшелонов систем ПРО.
1.1.6.2. Военно-разведывательные спутники
Создание космического эшелона СПРО было невозможно без военно-разведыва-
тельных (разведывательных) спутников, предназначенных для наблюдения Земли
(телевизионная съемка, фотосъемка) в целях обеспечения разведывательной дея-
тельности. Журналисты называют их «спутники-шпионы» [4].
Основные функции разведывательных ИСЗ:
• фотографирование с высоким разрешением (видовая разведка);
• прослушивание систем связи и определение местоположения радиосредств
(радиотехническая разведка);
• слежение за выполнением запрета на ядерные испытания;
• обнаружение пусков ракет (система предупреждения о ракетном нападении).
Информация об американских программах доступна в основном до 1972 года, о
более поздних программах просочилась лишь небольшая информация. Несколько
изображений, полученных с современных ИСЗ, было рассекречено по случайности
или из-за утечки, например как в случае с KH-11, фотографии с которого были
посланы в Jane’s Defence Weekly в 1985 году.
В российском документальном фильме «Секретный космос» в 2012 году сооб-
щалось, что на высокой орбите находится около 2 тысяч отработанных разведыва-
тельных ИСЗ только советского производства.
Все разведывательные ИСЗ космического эшелона можно разделить на три
группы: спутники видовой фотографической разведки, оптико-электронные и
радиолокационные.
Разведывательные спутники заняли одно из главных мест в космических про-
граммах СССР и США. Если после запуска первого спутника С.П. Королев основное
внимание сконцентрировал на лунной программе, то усилия американцев были
направлены на осуществление военно-разведывательной программы «Дискавери».
План запуска спутников, разработанный в 1956 г., предусматривал как выпол-
нение разведывательных функций (наблюдение из космоса за объектами возмож-
ного противника), так и обнаружение запусков баллистических ракет. В период
холодной войны военно-космическая программа США была нацелена на сбор
разведывательной информации о Советском Союзе.
Рис. 1.5. Модель немецкого разведывательного спутника SAR-Lupe внутри ракеты
«Космос-3М»
В 1954 г. США разработали программу «Перспективные разведывательные
системы» [3–4], в рамках которой реализовывались два проекта разведывательных
искусственных спутников Земли (ИСЗ): «Самос», находившийся в ведении ВВС
США, и «Корона», решавший задачи ЦРУ.
Спутники «Дискаверер» предназначались для отработки методов военной кос-
мической фоторазведки (спутники-шпионы). На них также проводились предва-
рительные исследования возможности полета животных и человека в космическом
пространстве. Запуск первого ИСЗ «Дискаверер-1» был произведен 28 февраля
1959 г., положив начало серии запусков (38 спутников), которая была осуществле-
на в довольно короткие сроки – 3 года. Последний «Дискаверер-38» был запущен
27 февраля 1961 г. Эти ИСЗ, снабженные специальной системой ориентации и
устройствами для возвращения на Землю, запускались на полярные орбиты. Коман-
да на спуск, по которой происходило отделение спускаемой капсулы и включение
тормозной двигательной установки, давалась с пункта наблюдения на Гавайских
островах. Возвращение капсул на Землю долгое время американцам не удавалось.
Улавливанием и поиском капсулы занимались авиационные и военно-морские силы
США. Программа возвращения экспонированной пленки со спутников на Землю
реализовывалась в условиях наивысшей секретности. Первое успешное возвраще-
ние отснятой пленки было выполнено со спутника «Дискаверер-14», выведенного
на орбиту 18 августа 1960 г. После того как возвращаемая капсула была выпущена
со спутника на 17-м витке его полета, транспортный самолет C-130 при помощи
специального трала с третьего захода поймал ее в воздухе. Поскольку возвращался
не весь спутник, а только небольшая капсула (около 50 кг), она приземлялась не
сама, а с помощью вертолета, подхватывавшего ее во время спуска на парашюте.
Из 38 запусков (1959–1961 гг.) около 13 были неудачными. Часть капсул под-
хватить вертолетами не удалось. После ИСЗ «Дискаверер-38» вся информация о
спутниках, запускаемых на орбиту командованием ВВС США, была засекречена.
Вновь она стала открытой лишь в 1990-х гг. ИСЗ получил название «Корона».
Два других проекта США «Самос» и «Мидас» были проектами военными.
По проекту «Мидас» (первый запуск 24 мая 1960 г.) отрабатывалась возможность
использования спутников для раннего обнаружения запуска межконтинентальных
ракет. Работоспособность системы была подтверждена в октябре 1961 г., когда был
зарегистрирован запуск баллистической ракеты «Титан» с мыса Канаверал. В связи с
отработкой системы сообщение о запуске пришло только через 90 сек. Удачным в про-
екте «Мидас» был запуск в 1963 г. спутника-разведчика «Меркурий» весом до 1100 кг,
предназначенного для фотографирования земной поверхности с высоты 160–200 км
и исследования жизнедеятельности человека в условиях космического полета.
Национальное разведывательное управление, Агентство национальной безопас-
ности и Научно-исследовательская лаборатория ВМС США недавно рассекретили
информацию о запуске в период 1962–1971 гг. ряда спутников типа POPPY для радар-
ного наблюдения за кораблями советского военно-морского флота. POPPY были пре-
емниками спутников GRAB (первый запуск 22.06.1960), запускавшихся в 1960–1962 гг.
В октябре 2002 г. США рассекретили документы, касающиеся полетов в
1960–1980-х гг. разведывательных спутников типа KH-7 и KH-9 (CORONA) [48]. Про-
грамма KH («Ки-Хоул» – от англ. «замочная скважина») имела ряд модификаций
1.1. Некоторые научно-технические и военно-стратеги ческие аспекты построения 47
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
спутников КН-7, -8, -9, -12 и т.д. Они использовались для целей ЦРУ до середины
1990-х гг. ИСЗ КН-11А приписывается способность различать объекты поперечным
размером менее 10 см.
Существенный недостаток этих космических систем был связан со способом
передачи информации на Землю. Во-первых, большой промежуток времени от
съемки до доставки фотоинформации на Землю. Кроме того, после отделения
капсулы с пленкой от спутника оставшееся на ИСЗ дорогостоящее оборудование
становилось бесполезным. Эти проблемы были частично решены оснащением
спутников (начиная с KH-4B) несколькими капсулами с пленкой.
Кардинальным решением первой проблемы стала разработка системы элек-
тронной передачи данных в режиме реального времени. С 1976 г. до завершения
программы в начале 1990-х гг. США запустили восемь спутников серии KH-11 с
электронной системой передачи данных.
11 февраля 1965 г. в США был запущен спутник LES-1 из серии военных спут-
ников связи, которые предназначались для оценки мер по снижению уязвимости
спутников военного применения к средствам военно-космической обороны
(в СССР в те годы проходили испытания системы уничтожения спутников). К числу
мер предохранения спутников относились: замена солнечных элементов радио-
изотопными энергетическими установками, применение системы ориентации на
базе двухстепенного гироскопа, использование линии связи «спутник – спутник»
для того, чтобы при осуществлении дальней связи обходиться без промежуточных
наземных станций-ретрансляторов.
Активная эксплуатация спутниковых средств разведки позволила использовать
в программе CORONA [4] ИСЗ второго поколения – «Феррет», «Джампсит», ИСЗ-
ретрансляторы SDS, «Спук Берд» («Каньон»).
Спутники «Каньон», которые начали эксплуатироваться в 1968 г. на орбитах,
близких к геостационарной, были нацелены на прослушивание советских систем
связи. В конце 1970-х гг. они были заменены ИСЗ «Чейлет» и «Вортекс».
Спутники «Райолит» и «Аквакейд» (на геостационарной орбите, 1970-е гг.)
предназначались для отслеживания данных телеметрии советских баллистических
ракет. В 1980-е гг. они были заменены ИСЗ «Магнум» и «Орион», запускавшимися
с многоразового транспортного космического корабля.
Читатель должен понимать, что здесь представлена далеко не полная картина
событий, поскольку сведения о разведывательной космической технике как СССР
(России), так и США имеют гриф «совершенно секретно», а все данные, приво-
димые в открытой печати, носят ориентировочно-рекламный (а порой и явно
дезинформационный) характер.
Американцев интересовало наличие баллистических ракет в СССР и их количе-
ство, расположение космодромов на севере и в Казахстане, расположение объектов
ядерной энергетики, подводных лодок с межбаллистическими ракетами и мест
их базирования и многое другое, относящееся к стратегически важным объектам.
Почти все объекты, выводимые в космос, имели двойное назначение: научно-
исследовательское, прикладное и военное. Примером тому могут служить серия
американских спутников DMS, советские ИСЗ «Космос», запускавшиеся как про-
стые спутники и как орбитальные станции.
48 Глава 1. Современное оружие: технические возможности и ограничения
Спутники серии DMS в первую очередь предназначались для нужд военных
ведомств, т.к. обеспечивали информацией специальные стратегические программы,
командные системы, системы управления в различных регионах земного шара. Они
позволяли получать снимки с высоким разрешением (в видимом и инфракрасном
диапазоне) в реальном масштабе времени, являясь на тот момент единственным
источником подобных данных для береговых и корабельных метеостанций ВМС
США. От метеорологической аппаратуры поступали данные о температуре, влаж-
ности и плотности атмосферы в подспутниковом вертикальном профиле. Метео-
информация могла приниматься с борта как в реальном режиме времени, так и в
записи. Спутники этой серии запускались с начала 1970-х гг. 2 февраля 1988 г. на
орбиту был выведен ИСЗ усовершенствованной модели DMS-5D-2.
Спутниковые разведсистемы в СССР начали разрабатываться позже, чем в США.
Решение о разработке первого корабля-спутника для разведки и полета чело-
века в космос в СССР было принято 22 мая 1959 г. (Постановление ЦК КПСС и
СМ СССР № 569-264сс). Были созданы пилотируемый космический корабль (КК)
«Восток» и фоторазведывательный КА «Зенит-2». 26 апреля 1962 г. со спутника
«Космос-4» была проведена первая телевизионная съемка облачного покрова Земли.
Это событие было революционным в деле прогнозирования погоды.
Космический аппарат «Зенит-2» стал первым отечественным разведывательным
спутником. 10 марта 1964 г. «Зенит-2» был принят на вооружение ВС СССР. В отли-
чие от американских спутников, на которых предусматривалось возвращение только
пленки, на спутниках серии «Восток-Д» для возвращения на Землю использовалась
более крупная капсула, содержавшая и камеры, и пленку. С 1962 г. до 1968 г. для
фоторазведки использовались спутники семейства «Зенит-2, -4».
Следующей модификацией стал КА «Зенит-6» (1976 по 1980 гг.).
12 июля 1963 г. США запустили новый космический аппарат оптической раз-
ведки КН-7 Gambit с улучшенными характеристиками. В СССР был разработан
аппарат новой серии «Янтарь», после принятия на вооружение получивший
название «Феникс» (разработан Самарским ЦСКБ). Он стал прототипом серии
спутников оптической разведки: спутника 1Ф622 «Янтарь-1» для обзорной фото-
разведки и 1Ф623 «Янтарь-2» для детальной фоторазведки. Для ведения ком-
плексной разведки из космоса одновременно велась разработка пилотируемого
КА «Союз-Р». На смену ему пришел транспортный корабль 11Ф727К-ТК для
снабжения станции «Алмаз». Параллельно активно прорабатывался военно-ис-
следовательский корабль 11Ф73 «Звезда». Но ни один из этих проектов не был
доведен до стадии ЛКИ.
Комплекс «Янтарь-2К» («Феникс») был принят на вооружение в мае 1978 г. По
техническим характеристикам он не уступал американскому многокапсульному
спутнику «Большая птица». С 1974 по 1983 гг. было произведено 30 пусков РН
11А511У «Союз-У» с КА «Янтарь-2К». Два раза отказывала РН. Дважды аппараты
были подорваны на орбите из-за серьезных технических неисправностей.
В 1980 г. ПО «Арсенал» стало серийно производить космические аппараты типа
«Кобальт» (модификация КА «Янтарь-2К») для наблюдения и детальной фото-
съемки земной поверхности (разработка ЦСКБ «Прогресс», Самара). На смену ему
пришли космические аппараты «Кобальт-М» с возвращаемой на Землю капсулой
и использования средств поражения космического эшелона противоракетной оборон ы
с пленкой. Штатный срок активного существования этих аппаратов на орбите со-
ставлял 60–120 суток. 16 апреля 2010 г. с космодрома Плесецк произведен успешный
запуск ракеты-носителя «Союз-У» с космическим аппаратом «Космос-2462» –
спутником оптической разведки типа «Кобальт-М».
Пятое поколение советских спутников оптической разведки с электронной
передачей данных в режиме реального времени отсчитывается от «Космоса-1426»,
стартовавшего 28 декабря 1982 г. В отличие от спутников четвертого поколения
они сохраняют почти круговую орбиту и поддерживают высоту в узком диапазоне.
Длительность полетов этих спутников – 6–8 месяцев. Штатный режим эксплуата-
ции системы фоторазведки пятого поколения предусматривает функционирование
одновременно двух спутников, находящихся на орбитах, отстоящих друг от друга
на 910. Ввод в эксплуатацию долгоживущих спутников пятого поколения позволил
сократить число обзорных полетов спутников третьего поколения, а в 1990 г. –
полностью их прекратить. Последней новинкой в советской программе оптической
разведки стал КА «Космос-2031», запущенный в июле 1989 г.
Еще одно из направлений космической разведки – радиоэлектронное наблюдение.
Начало работ по созданию космических средств радиоэлектронного наблюдения
относится к августу 1960 г., когда была поставлена задача создания в интересах Ми-
нобороны СССР экспериментального космического аппарата ДС-К8 для отработки
методов и средств определения параметров радиолокационных сигналов РЛС оборон-
ного назначения. На первом этапе предусматривались разработка унифицированных
КА ДС-У и запуск двух экспериментальных космических аппаратов ДС-К40, которые
состоялись в 1965–1966 гг., но оказались неудачными из-за аварий ракеты-носителя.
Вторым этапом стало создание КА радиотехнического наблюдения системы «Целина»
c аппаратурой на микроэлементной базе (КБ «Южное», 1964 г.).
Своеобразный ответ американскому «Лакроссу» – спутник радиолокационной
разведки «Алмаз-Т» (разработчик НПО ПМ) с разрешением 10–15 м, был запущен
в СССР в 1981 г.
Отдельного внимания заслуживает система морской космической разведки и
целеуказания (МКРЦ) «Легенда».
Разработка первой в мире космической системы обзора акватории Мирового
океана комплексом разведывательных КА различных типов в интересах применения
ударного противокорабельного оружия кораблями и подводными лодками ВМФ
СССР стартовала в начале 1960-х гг. Система МКРЦ использовала аппараты двух
типов: радиолокационной УС-А (управляемый спутник активный) и радиотех-
нической разведки УС-П (управляемый спутник пассивный) (рис.1.6). Головным
разработчиком системы МКРЦ было КБ-1 (ЦНИИ «Комета», Москва). КА УС-А
и УС-П разработаны ОКБ-52 («НПО машиностроения», г. Реутов). В те же годы
проводились работы по созданию системы контроля радиотехнической обстановки
«Целина», осуществлявшей регистрацию излучений в широком диапазоне частот.
Но отсутствие решения о едином заказчике космических средств в Минобороны
не позволило это сделать в 1960 г.
Для питания комплекса потребовалось использование ядерной энергетической
установки (ЯЭУ) «Бук» с электрической мощностью 3 кВт. В период отработки бор-
тового спецкомплекса несколько КА было запущено с химическими источниками.
Первый пуск состоялся в 1965 г. После успешных летных испытаний система
активной радиолокационной морской разведки и целеуказания с КА УС-А была
принята в эксплуатацию в 1975 г., КА радиотехнической разведки УС-П – в 1978 г.
Из-за запрета использования КА с ЯЭУ на низких орбитах (высота орбит
250–290 км) производство УС-А было прекращено. Всего было осуществлено
37 запусков КА УС, два из которых закончились аварией РН. В 1975–1976 гг. и
1981–1982 гг. производилось по 3–4 пуска. Первые аппараты выводились на орбиту
при помощи РН серии «Союз», а после принятия на вооружение – РН «Циклон-2».
25.04.1973 г. из-за аварии РН «Циклон-2» спутник УС-А упал на территорию Кана-
ды. Корпус реактора выдержал удар, радиоактивного заражения не произошло, но,
тем не менее, Советскому Союзу пришлось выплатить Канаде около 3 млн долл.
КА УС-П осуществлял поиск и идентификацию надводных целей без радио-
локационного облучения, только регистрируя спектры их электронных излучений,
характерные для каждого типа корабля. На КА УС-П применялись солнечные
энергетические установки и буферные аккумуляторные батареи. За период с 1974
по 1991 гг. было запущено 37 КА этого типа. Пуски КА УС-П (и УС-А) проводи-
лись только с космодрома Байконур. Штатная группировка КА УС-П должна была
включать три аппарата. Их орбиты фазировались так, чтобы все спутники двигались
вдоль одной и той же трассы со сдвигом в 1 сутки друг от друга.
По завершении активного существования КА выполняли маневр увода с рабо-
чей орбиты. На аппаратах 1975–1987 гг. увод осуществлялся небольшим разгонным
импульсом. Спутники оставались на орбите до нескольких лет и разрушались из-за
взрывов остатков топлива в двигательной системе или гермоконтейнеров с буфер-
ными химическими батареями (рис. 1.6).
1.1.6.3. Роль военно-технической разведки в современных
локальных конфликтах
В завершение этого раздела для конкретного примера использования военно-раз-
ведывательных спутников в качестве средств поддержки космического эшелона
СПРО следует отметить роль военно-космической разведки США в современных ло-
кальных конфликтах.
Актуальность данной темы заключается в том, что с принятием Пентагоном
концепции сетецентрических войн (Network Warfare) значительно возросла роль
космической разведки при организации и ведении современного «наземного» боя.
Современные космические разведывательные аппараты космического эшелона
способны выявить активность противника на этапе глубокой подготовки к боевым
действиям, а быстродействие современных систем обработки и передачи данных
позволяет в кратчайшие сроки выявить цель, опознать и создать условия для ее
уничтожения.
Наиболее впечатляющей по масштабам использования данных от космических
средств стала война в Ираке 2003 года. На рис. 1.7 представлены основные направ-
ления использования космических аппаратов в войне с Ираком.
Для американской армии эта война стала своеобразным полигоном для ис-
пытаний новых образцов вооружения. В полной мере это утверждение относится
и к средствам космического эшелона. Использовались не только военные, но
и коммерческие спутники наблюдения, связи, навигационные и метеороло-
гические аппараты, а также спутники предупреждения о ракетном нападении.
Задействованная в ходе войны орбитальная группировка содержала, по данным
открытых источников, 50–59 военных космических аппаратов различного целевого
назначения, 28 аппаратов системы GPS и большое число коммерческих КА связи
и дистанционного зондирования Земли [2].
В подготовительный период операции космическая группировка США не на-
ращивалась, скрытое обеспечение боевых действий проводилось существующим соc-
ставом находящихся на орбитах космических аппаратов, что говорит о достижении
Соединенными Штатами такого положения в космосе, когда заблаговременно раз-
вернутая и функционирующая в мирное время орбитальная группировка способна
гарантированно обеспечить проведение боевых операций подобного масштаба в
любое время и в любом месте земного шара.
Очевидно, что информационная поддержка из космоса действий вооруженных
сил в XXII в. будет оставаться одной из ключевых задач, решение которой должны
обеспечивать военно-космические средства, включая доведение «космической»
информации до самых низших звеньев боевого управления, а в перспективе – до
отдельного солдата. По своим последствиям такую «информационную войну»
можно сравнить только с созданием в середине XX в. ядерного оружия. В одном
из следующих разделов мы более подробно рассмотрим проблемы такого нового
вида оружия, как информационно-техническое оружие.
Практика жизни и деятельности современных вооруженных сил в различных
условиях оперативно-стратегической обстановки убедительно показывает, что в на-
стоящее время без средств космического эшелона нормальное функционирование
вооруженных сил любой страны даже в мирное время крайне затруднительно, а при
ведении боевых действий практически невозможно.
Другим путем использования в войсках информации от космических разведыва-
тельных средств является создание специальных подразделений космической под-
держки. В российской армии имеется положительный опыт использования «групп
космической поддержки» в оперативно-тактическом и тактическом звеньях, что
подтвердили известные события в Сирии. Основными задачами указанных групп
являются оценка состояния и работоспособности КА и подготовка предложений
по их использованию для получения оперативных данных, а также предоставление
полученной информации (разведывательной, метеорологической, навигационной
и связной) различным звеньям боевого управления. Группы космической поддерж-
ки – одно из наиболее перспективных направлений ликвидации «разрыва» между
потенциальными возможностями средств космического эшелона и их практическим
использованием в войсках РФ.
Однако все эти перспективы должны учитывать опасности и угрозы, обуслов-
ленные стремительным развитием нового типа оружия XXII века – информаци-
онно-технического, основой которого являются аппаратные трояны – предмет
исследований этой книги.
1.2. СВЧ-оружие наземного применения
1.2.1. Основные поражающие факторы и методы воздействия
СВЧ-излучений на системы управления радиоэлектронных
устройств
Известно, что импульсы СВЧ-излучения большой мощности способны выводить
из строя элементы любой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в первую очередь
полупроводниковые элементы [2, 6]. Деградационные эффекты элементов РЭА
могут быть обратимыми и необратимыми. В дальнейшем под термином «пора-
жение» элемента будем понимать его необратимый отказ. К сожалению, богатый
инженерный опыт защиты РЭА от электромагнитного импульса (ЭМИ) ядерного
взрыва практически не пригоден для защиты от СВЧ-излучения, поскольку ха-
рактер воздействия импульсов СВЧ-излучения существенно отличается от харак-
тера воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва. ЭМИ не имеет
высокочастотного заполнения (т.е. это видеоимпульс), и его спектр в основном
сосредоточен в области относительно низких частот 1–100 МГц, СВЧ-импульсы
генерируются на определенной несущей частоте, а их спектр лежит в пределах от
единиц до сотен гигагерц. Низкочастотный характер ЭМИ создает серьезные про-
блемы для его направленной канализации в пространстве на объект поражения, а
для СВЧ-излучения такая канализация легко реализуется с помощью специальных
антенных систем (рупорных, зеркальных, фазированных антенных решеток), что
существенно повышает уровень СВЧ-мощности, действующей на РЭА. ЭМИ
проникает непосредственно через стенки корпуса радиоэлектронной аппаратуры,
в то время как СВЧ-излучение может проникать в РЭА через отверстия, стыки и
неоднородности корпусов, а также через открытые разъемы отрывных кабельных
линий. Поэтому оценка деградационного воздействия СВЧ-излучения на объекты,
содержащие элементы и устройства вычислительной техники и системы управ-
ления, а также поиск средств и методов защиты являются важной и актуальной
задачей.
Уровни энергии, достаточные для поражения (необратимой деградации)
СВЧ-излучением полупроводниковых элементов (диодов, транзисторов, микро-
схем) РЭА достаточно хорошо известны. В табл. 1.3 представлены известные
экспериментальные данные о величине энергии, достаточной для поражения
некоторых полупроводниковых элементов в зависимости от длительности
СВЧ-импульса [7–9].
Например, энергия поражения p-i-n-диодов, используемых в ограничителях
и антенных коммутаторах радиоэлектронных средств (РЭС), лежит в пределах
5·10–5–10–4 Дж при длительности импульса десятки наносекунд [9]. В ряде случа-
ев выход из строя приемного модуля РЭС определяется отказом малошумящего
усилителя, который в современной аппаратуре СВЧ-диапазона проектируется на
основе полевого транзистора с затвором Шотки (ПТШ GaAs) [9]. Его энергия по-
ражения приведена в табл. 1.3.
Наиболее чувствительными, а значит, и наиболее уязвимыми элементами РЭС
являются детекторные головки средств доставки ядерных боеприпасов, в которых
чаще всего используются смесительные диоды Д603 (в коаксиальных устройствах)
и Д608 (в волноводных устройствах). Экспериментально полученные пороги
перегорания смесительных диодов детекторных головок РЭС лежат в интервале
10–5–10–3 Дж при длительности СВЧ-импульса десятки наносекунд [7, 9]. Известно,
что уровень энергии поражения в рабочем режиме ниже в 5–10 раз, а при воздей-
ствии импульсной последовательности уменьшается в 10–100 раз [7–13]. В табл. 1.4
представлены значения напряженности СВЧ-поля, при которых обычно наступает
деградация микросхем различных типов [8, 9].
Как известно, источником мощного СВЧ-излучения могут являться мощные
радиолокационные станции, а также СВЧ-установки специального и военного
назначения, некоторые из них будут более детально рассмотрены ниже.
1.2.2. СВЧ-оружие боевого применения
В настоящее время широко обсуждается и используется термин «СВЧ-оружие» (в за-
рубежной печати также используется термин «микроволновое оружие») [6, 11–14].
Основным поражающим фактором СВЧ-оружия является импульсное электро-
магнитное излучение с длиной волны от 0,1 до 10 см. Как было указано выше,
испытания такого оружия и его элементов проводились США при проведении
военных операций в Ираке [13, 14], однако официально такого оружия нет (пока)
на вооружении ни у одного государства.
СВЧ-оружие эксперты разделяют на два вида: первый – СВЧ-установки,
второй – СВЧ-боеприпасы. В свою очередь, СВЧ-боеприпасы могут подразде-
ляться на обычные и ядерные. В обычных СВЧ-боеприпасах источником энергии
является взрывомагнитный генератор на основе обычного взрывчатого вещества,
а в ядерном – на основе ядерного заряда. Нагрузкой взрывомагнитного генератора
является специальная генерирующая система, которая преобразует электрический
импульс со взрывомагнитного генератора в импульс электромагнитного излучения
СВЧ-диапазона [6]. В таких СВЧ-установках в качестве источника энергии могут
использоваться емкостные накопители и взрывомагнитные генераторы с обычным
взрывчатым веществом, а в качестве источника СВЧ-излучения – генераторы на
основе сверхмощных СВЧ-приборов [9]. В табл. 1.5 приведены основные ожидаемые
параметры СВЧ-оружия, взятые на основе анализа источников [6–13].
Как уже было отмечено выше, в зависимости от назначения СВЧ-оружие может
быть космического (воздушного) и наземного (морского) базирования, что об-
условливает достаточно широкий спектр его применения. На рис. 1.8 изображены
несколько типовых боевых ситуаций, которые можно разбить на два класса. Первый
класс – характерный для СВЧ-установок, второй – для СВЧ-боеприпасов. Отличи-
тельной особенностью ситуаций первого класса является то, что главный максимум
диаграммы направленности антенны СВЧ-установки может быть точно направлен
на цель, например, с помощью РЛС обнаружения и наведения. Для ситуаций второго
класса, т.е. для СВЧ-боеприпасов, особенность заключается в том, что в момент
его задействования возможно значительное отклонение главного максимума диа-
граммы направленности антенны СВЧ-боеприпаса от точки цели, но при этом цель
попадает в угол раствора диаграммы направленности СВЧ-боеприпаса.
Пути проникновения СВЧ-излучения в радиоэлектронную аппаратуру доста-
точно хорошо известны [7–13], однако механизмы проникновения недостаточно
исследованы. Однозначно установлено, что СВЧ-излучение может проникать в РЭА
через антенно-фидерные устройства (АФУ), щели, отверстия и стыки в корпусах
аппаратуры, через открытые разъемы, а также может непосредственно воздейство-
вать через радиопрозрачные (пластиковые) элементы конструкции, например на
заряды твердого топлива.
Воздействие СВЧ-излучения на РЭС цели через антенно-фидерное устройство
можно оценить по его параметрам [6]. Проникновение СВЧ-излучения в отверстия,
щели и стыки корпуса – явление значительно более сложное для анализа. Известны
отдельные результаты экспериментальных исследований эффектов проникновения
СВЧ-излучения через отверстия, которые показали, что максимум проникающей
способности СВЧ-излучения наблюдается при соблюдении резонансных условий,
т.е. в том случае, когда размеры отверстий кратны длине волны излучения. Про-
никающая способность резко уменьшается на волнах длиннее резонансной волны
отверстия, но наблюдаются небольшие случайные пики на резонансных длинах
волн отдельных проводников, находящихся внутри корпуса. На волнах короче
резонансной длины волны отверстия наблюдается более медленный спад прони-
кающей способности, но возникают острые резонансы благодаря множеству типов
колебаний в объеме корпуса аппаратуры [6, 8].
Проникновение СВЧ-излучения через разъемы и кабельные соединения существен-
но зависит от их конструктивных особенностей. Открытые штепсельные разъемы
имеют существенные отличия от отверстий (наличие штырей, кабеля и т.д.). Лите-
ратурных сведений об анализе прохождения СВЧ-излучения через разъемы крайне
мало. Воздействие СВЧ-излучения через открытые штепсельные разъемы отрывных
кабельных соединений объектов авиационно-космической техники может привести
к выходу из строя бортовой РЭА и других внутренних элементов, например элемен-
тов пироавтоматики. Однако в большинстве образцов авиационно-космической
техники элементы бортовой РЭА не подвергаются непосредственному воздействию
СВЧ-излучения, так как находятся в составе экранированных узлов. В этом случае
поражение элементов происходит под действием вторичных напряжений и токов,
индуцированных в штырях открытых штепсельных разъемов и неэкранированных
кабелях, которые электрически соединены с элементами РЭА. Теоретические оцен-
ки ослабления СВЧ-излучения при проникновении через открытые штепсельные
разъемы весьма затруднены вследствие большого числа влияющих факторов. В то же
время необходимость и актуальность подобных теоретических и экспериментальных
исследований не вызывают сомнений. Это обусловлено наличием открытых штеп-
сельных разъемов в современных образцах авиационно-космической техники. Из-
вестны результаты экспериментальных исследований и некоторого теоретического
описания проникновения СВЧ-излучения с длиной волны 3,2 см через некоторые
штепсельные разъемы, используемые в авиационно-космической технике [10].
Таким образом, на основе анализа типовых образцов авиационно-космической
техники можно заключить, что для таких объектов основными путями проникно-
вения СВЧ-излучения являются:
1) антенно-фидерные устройства бортовых радиоэлектронных средств;
2) открытые штепсельные разъемы бортовой РЭА и отрывных кабельных со-
единений;
3) радиопрозрачные элементы конструкции корпусов как самих объектов, так
и аппаратуры.
За основу методического аппарата для оценки уровня гарантоспособности
вычислительных систем и систем управления авиационно-космической техники в
условиях воздействия СВЧ-излучения (СВЧ-оружия) можно взять разработанную
интегральную вероятностную модель, которая состоит из четырех взаимосвязанных
вероятностных моделей. Первая – вероятностная модель ослабления излучения
СВЧ-оружия при распространении в атмосфере, которая учитывает случайный ха-
рактер погодных условий и параметров атмосферы. Эта модель позволяет получить
закон распределения коэффициента ослабления и использовать его в вероятност-
ных моделях для определения величин нагрузок. Под нагрузкой понимается пара-
метр, характеризующий поражающее действие СВЧ-оружия на критический(ие)
элемент(ы) РЭА и другие функциональные узлы вооружения и военной техники.
Вторая модель – вероятностная модель воздействия СВЧ-излучения через
АФУ РЭС цели, которая учитывает частотную избирательность элементов АФУ при
внеполосовом воздействии СВЧ-оружия. При разработке модели авторами [6] был
принят антенный механизм взаимодействия и использована теория радиоприема.
В этом случае СВЧ-источник рассматривается как передатчик, а цель – как при-
емник СВЧ-излучения. Авторами [6] было получено выражение для расчета вели-
чины нагрузки, действующей на критический элемент. Методом статистического
моделирования определялся закон распределения нагрузки, который использовался
для расчета показателя эффективности поражающего действия СВЧ-излучения.
Третья модель – это вероятностная модель воздействия СВЧ-излучения через
открытые штепсельные разъемы объектов вооружения и военной техники, она
позволяет определить законы распределения нагрузок при воздействии через разъ-
ем. При этом используются полученные эмпирические зависимости для расчета
коэффициента ослабления разъема и экспериментально полученная поправка для
расчета диаграмм направленности штырей разъема [14]. Для определения закона
распределения нагрузок используется метод статистического моделирования.
В результате корреляционного анализа были выделены значимые параметры,
которые использовались в вышеуказанных моделях как случайные величины.
В качестве четвертой модели обычно используется адаптированная вероят-
ностная модель «нагрузка – стойкость» [15]. Она позволяет рассчитать величину
58 Глава 1. Современное оружие: технические возможности и ограничения
показателя эффективности поражающего действия СВЧ-излучения. В качестве
показателя эффективности поражающего действия принята вероятность функци-
онального поражения цели, которая характеризует уровень гарантоспособности
цели, в частности ее радиоэлектронной аппаратуры.
На основе общей вероятностной модели ведущими экспертами была разработана
методика построения зоны функционального поражения цели, которая учитывает
направленные свойства СВЧ-источника и другие его особенности. Под зоной пора-
жения понимается область пространства, в которой цель поражается с вероятностью
не ниже заданной. Основными параметрами СВЧ-оружия, определяющими раз-
меры зоны поражения при его постоянных энергетических характеристиках, явля-
ются: для СВЧ-установок – ширина главного лепестка диаграммы направленности
антенны и точность наведения ее на цель; для СВЧ-боеприпаса дополнительно к
ним – отклонение точки подрыва от точки прицеливания. Также в качестве примера
в работе [6] был рассчитан радиус поражения радиолокационной головки самона-
ведения противокорабельной крылатой ракеты «Томагавк» BGM-109 с помощью
СВЧ-установки, размещенной на корабле. Радиус поражения с вероятностью 0,95
составляет от 4 до 4,5 км, следовательно, уровень гарантоспособности на данном
расстоянии составляет 0,05.
Следует отметить, что разработанная в [6] вероятностная модель явилась тео-
ретической основой создания методического аппарата:
– для обоснования рекомендаций по выбору основных параметров СВЧ-оружия
и его применению для достижения заданной эффективности поражения цели;
– для оценки эффективности поражающего действия СВЧ-оружия на любые
образцы авиационно-космической техники, содержащие РЭА;
– для оценки стойкости авиационно-космической техники и различных систем
к действию СВЧ-излучения;
– для обоснования величины показателя стойкости к действию СВЧ-оружия
и СВЧ-излучения;
– для обоснования требований к испытательной базе экспериментального
исследования стойкости элементов и устройств образцов авиационно-кос-
мической техники и систем к действию СВЧ-излучения.
1.3. Оружие несмертельного (нелетального) действия
наземного применения
Оружие несмертельного (нелетального) действия (ОНД) предназначено для времен-
ного выведения людей из строя. Как известно, ряд таких средств существует уже
достаточно давно, к ним можно отнести резиновые пули или слезоточивый газ.
Однако борьба с преступностью, массовыми беспорядками и терроризмом,
особенности проведения оперативных мероприятий спецподразделениями насто-
ятельно требовали создания нового оружия, новых методов и средств, в том числе
для применения несмертельных образцов такого оружия в различных миротвор-
ческих операциях, проводимых под эгидой ООН, а иногда и в серьезных боевых
задачах. В настоящее время интенсивные работы по созданию ОНД ведутся в США,
Германии, Франции, Китае и ряде других стран.
Практически все созданное сегодня несмертельное оружие основано на следую-
щих основных принципах воздействия: механическом, акустическом, химическом,
электрическом, электромагнитном или оптическом.
Работы по созданию такого оружия ведутся и в России. В частности специ-
алисты одного из научно-исследовательских институтов Министерства обороны
разработали электромагнитное оружие нелетального воздействия, в качестве
главного поражающего фактора в котором применяется крайне высокочастотное
(КВЧ) электромагнитное излучение.
1.3.1. СВЧ-оружие «система активного отбрасывания»
Направленный луч данной установки [16] вызывает у человека непереносимые
болевые ощущения: сгенерированный установкой мощнейший луч начинает взаи-
модействовать с влагой, которая содержится в верхних слоях человеческой кожи, и
проникает внутрь всего лишь на десятые доли миллиметра, воздействие на внутрен-
ние органы человека полностью исключено. При этом облученный данным лучом
человек начинает испытывать серьезное жжение кожных покровов, что способно
вызвать у него даже тепловой шок. Подверженный воздействию установки человек
инстинктивно пытается укрыться от невидимого поражающего луча.
Стоит отметить, что еще раньше данная разработка была представлена в США и
получила название «система активного отбрасывания» (ADS – Active Denial System),
известна эта система и под другим названием – «луч боли». Впервые о существова-
нии программы ADS широкая общественность узнала в 2011 году. Американская
разработка нелетального оружия также направлена на разгон митингов. За счет
использования высокочастотных электромагнитных лучей она может поражать
цели на расстоянии до 1 километра.
Данная установка размещается на базе специального грузовика или автомобиля
«Хаммер» (рис 1.9). Используемые в системе активного отбрасывания высокоча-
стотные электромагнитные колебания не наносят вреда человеку, при этом создавая
у последнего ощущение нестерпимого жара, именно поэтому разработка и полу-
чила название «луч боли» или «тепловой луч». Данную разработку можно отнести
к наиболее безопасным типам вооружения, использующимся на сегодняшний
день. Она не вызывает у человека рака, не изменяет его гены, что могло бы плохо
отразиться на его детях. Для обеспечения большей безопасности время работы
системы активного отбрасывания может быть принудительно ограничено 3 секун-
дами.
В отличие от резиновых пуль или тех же дубинок и слезоточивого газа, такой вид
оружия безопасен даже для беременных женщин. Правда, по мнению некоторых
скептиков, использование таких лучей на практике может грозить возникновением
паники в толпе людей. В результате оружие может оставить после применения даже
больше жертв, чем применение традиционной бомбы.
Система активного отбрасывания – Active Denial System является лишь одним
из видов оружия, которые разрабатываются в рамках специальной американской
программы «Оружие управляемых эффектов» [16]. Оружие представляет собой
установку, которая излучает электромагнитные колебания в диапазоне миллиме-
тровых волн с большой частотой – 94 ГГц, что оказывает на людей кратковремен-
ное шоковое воздействие. Принцип действия данного типа нелетального оружия
заключается в том, что при попадании луча от устройства на человека не менее
80% его энергии поглощается верхним слоем кожи облученного, разогревая его до
невыносимой температуры [16].
Эффект, производимый этим лучом, называют «незамедлительное и высоко-
мотивированное поведение спасения». Журналисты назвали его «Goodbye effect» –
англ. «эффект «до свидания». Пентагон провел сертификационные испытания
установки ADS на добровольцах (военнослужащих и резервистах), которые при
облучении испытывали болевой шок и рефлекторное стремление немедленно
скрыться из зоны поражения. Около 10 тыс. проведенных испытаний показали,
что болевой порог достигался в течение 3 секунд облучения, а после 5 секунд боль
становилась невыносимой. Однако только в шести случаях испытуемые получали
слабые ожоги в виде покраснений и вздутий кожи, а в одном случае – даже ожог
второй степени.
Прошедший испытания экспериментальный комплекс ADS, получивший наи-
менование System 1, оснащен антенной системой, способной формировать луч диа-
метром 2 метра, эффективная дальность действия которого составляет 500 метров
(рис. 1.10). Возможна установка малогабаритного СВЧ-комплекса на шасси БТР
Stryker, а также на воздушные и морские платформы. Более мощный комплекс ADS
планируется установить на борту спецсамолета AC-130.
В ходе испытаний были опробованы различные тактические приемы исполь-
зования СВЧ-установки ADS в боевых операциях для поддержки наступления,
подавления огневых точек и срыва контратак. Однако основное ее предназначение –
дистанционный разгон враждебно настроенной толпы и удаление гражданских лиц
от контролируемых объектов. Остается открытым вопрос о средствах защиты от ADS.
Излучение этой длины волны быстро поглощается водосодержащими материалами,
и даже в полевых условиях можно изготовить относительно эффективные средства
защиты.
Впервые существование программы ADS было открыто для прессы в 2001 году,
но подробности оставались засекреченными. Первая боевая СВЧ-установка для
дистанционного несмертельного воздействия на людей прошла сертификацию ВВС
США для применения в Ираке. На разработку установки под наименованием Active
Denial System (ADS) было затрачено 40 млн долл. США в течение последних 10 лет.
По оценкам представителей ВВС, испытания показали, что установка ADS является
эффективным оружием. Идея создания оружия возникла в середине 1990-х годов,
после того как американцы были вынуждены уйти из Сомали под напором восста-
ния местного населения. Главная проблема сомалийской кампании заключалась в
том, что помимо боевиков на американских солдат постоянно нападали толпы раз-
гневанных, но вооруженных только палками и камнями туземцев. Стрелять по ним
опасались: тогда Америка еще прислушивалась к мнению мирового сообщества и не
желала испортить свой имидж «миротворца». Решили создать что-то несмертельное,
но весьма болезненное. За основу взяли принцип СВЧ-печки, разогревающей завтра-
ки электромагнитным полем высокой частоты. Вот только поле военной «печки»,
очень мощное и направленное, – в виде широкого луча, с эффективной дальностью
действия около 1 километра. В военных целях свойства электромагнитного поля ис-
пользуются давно – для вывода из строя электронных приборов противника. Еще во
время первых испытаний ядерного оружия был открыт эффект электромагнитного
импульса (ЭМИ), доставивший столько проблем создателям военной техники и во-
енных объектов. Кстати, интересно, что «топорная» советская электроника гораздо
лучше выдерживала ЭМИ, чем «продвинутая» западная.
Затем военные научились создавать ЭМИ и без ядерного взрыва. Во время опе-
рации «Буря в пустыне» и натовских бомбардировок Югославии использовались
электромагнитные боеголовки и бомбы. Их конструкция не так уж сложна: катушка
индуктивности и взрывчатка. При взрыве частота и сила тока катушки резко возрас-
тают и в радиусе действия боезаряда на доли секунды возникает мощное электромаг-
нитное поле, уничтожающее приборы и оборудование противника. В 1980-х годах
начали создавать также передвижные СВЧ-генераторы. Это установки с антенными
излучателями направленного действия, предназначенные для точного поражения
одиночных и групповых целей. Со временем удалось максимально уменьшить их
размеры, первоначально достигавшие габаритов вагона: излучатель мощностью в
один гигаватт теперь весит всего 20 кг, а аппарат мощностью в 20 гигаватт имеет
вес около 180 кг. Планировалось применять их для уничтожения вражеских ракет,
самолетов, наземной техники.
В апреле 2001 года на авиабазе Киртленд (Нью-Мексико) провели испытания
этого оружия. С расстояния в несколько сот метров пучок электромагнитных волн
направили на грузовик, система зажигания которого тут же вышла из строя. Но вместе
с электроникой страдали и люди, получая массу неприятных ощущений или теряя
сознание. Как известно, электронный прибор, положенный в микроволновку, мягко
говоря, выходит из строя. Уже в октябре 2001 года на все той же авиабазе Киртленд на
нескольких добровольцах прошли испытания Active Denial System, предназначенной
для «гуманной» борьбы с живыми людьми. Им пришлось довольно сильно пожалеть
о своей храбрости: в клетках кожи под воздействием высокочастотного поля (96 ГГц)
начинала вскипать вода, ткани нагревались до 45–50 градусов и возникала нестер-
пимая боль. Впрочем, как только человек выбегал из зоны действия установки, боль
проходила и даже якобы не оставалось никаких повреждений.
Обрадованные создатели быстро отрапортовали об успехе, а Пентагон начал
строить грандиозные планы. По ним ADS должен выполнять такую же задачу, как
и акустическая пушка LRAD, – разгонять агрессивные акции протеста, защищать
объекты от террористов и хулиганов, но более эффективно. Если LRAD только
оглушил и отогнал пиратов, то на его месте ADS мог бы еще и вывести из строя их
катера. Также, в принципе, он может на расстоянии остановить автомобиль с пре-
ступниками или обезвредить бомбу шахида. А главное – если акустическая установка
бесполезна в столкновении с серьезным противником, то ADS может одинаково
использоваться не только в «мирных», но и в боевых целях – для борьбы с техникой
вражеской армии. Однако на пути внедрения ADS как «гуманного» оружия возникла
серьезная проблема, ставящая эту самую «гуманность» под сомнение. Дело в том,
что добровольцев тщательно готовили к испытаниям: с них сняли все металлические
предметы, контактные линзы, защитили глаза специальными очками, их контро-
лировали. А теперь представьте толпу ничего не подозревающих людей, которые
просто растеряются и вряд ли сообразят, что нужно срочно покинуть опасную зону.
У многих – цепочки, браслеты, золотые коронки, у кого-то, возможно, кардиости-
мулятор. Кто-то может беспомощно метаться или упасть, и уже через пару минут
его кожа получит серьезные ожоги, а глазам грозит потеря зрения.
Ряд американских и британских ученых высказались за более серьезные испы-
тания ADS с целью выявить все негативные физические и психические последствия
применения этого оружия, в том числе и те, которые могут проявиться спустя
какое-то время. Но к их мнению не прислушались. Ведь в проект были вложены
огромные деньги, которые в нашем мире перевешивают все принципы гуманизма.
Так, эксперименты с использованием этого оружия на добровольцах показали,
что СВЧ-оружие нарушает работу головного мозга и центральной нервной системы:
человек слышит несуществующие шум и свист.
1.3.2. Лазерное устройство PHASR для временного ослепления
и дезориентации противника
Это устройство [16] также представляет собой лазерное оружие несмертельного
действия, созданное Минобороны США. Оно используется для временного ослеп-
ления и дезориентации противника. Прототипом для винтовки PHASR стало
близкое по принципу действия британское лазерное оружие Dazzler, которое ис-
пользовалось для ослепления аргентинских летчиков во время короткой войны за
Фолклендские острова. Разработанный американцами PHASR является лазером
низкой интенсивности, поэтому его ослепляющий эффект носит лишь временный
характер. При этом в случае необходимости длина волны может быть изменена.
В 1995 году лазерное оружие, которое причиняло бы вред зрению, было запрещено
конвенцией ОНН, которая называлась «Протокол об ослепляющих лазерных вооруже-
ниях». После принятия данного протокола Пентагон официально свернул часть своих
разработок, но винтовку PHASR ему удалось поставить на вооружение спецслужб.
Это решение было аргументировано коротким временем ее воздействия, а также
тем, что Протокол не запрещает применения лазеров, не вызывающих необратимых
ухудшений зрения. По мнению Минобороны США, данное оружие может быть
незаменимым в тех ситуациях, когда противника необходимо временно ослепить.
«Вы не увидите его, вы не услышите его, вы не уловите его запах: вы почув-
ствуете его», – рассказал, представляя ADS, полковник морской пехоты США
Трейси Таффола, который курирует программу разработки оружия несмертельного
действия. Он также пояснил, что установка, способная «бить» на расстояние до
тысячи метров, является «самым безопасным несмертельным» оружием ВС США,
которое разрабатывалось в течение 15 лет, но никогда не применялось в реальных
условиях. Презентация нового оружия прошла на базе ВМС Quantico в штате Вир-
гиния, передает РИА «Новости».
1.3.3. «Бесшумный страж» (Silent Guardian)
Компанией Raytheon еще в конце 2005 года создан образец микроволнового ору-
жия Silent Guardian («Бесшумный страж») (рис. 1.15) для вооруженных сил США,
вызывающий сильнейшие болевые ощущения у тех, кто окажется в зоне действия
этого прибора. Raytheon предполагает продавать это устройство вооруженным
силам США и их союзникам. Это оружие может быть использовано войсками
США в крупных городах для разгона агрессивно настроенных толп. Его развернут
также возле важных военных объектов, чтобы предотвратить проникновение на
них боевых групп противника.
Принцип работы этого оружия массового воздействия довольно прост: Silent
Guardian испускает пучки миллиметровых волн, которые, достигнув нарушите-
лей спокойствия, проникают под кожу на глубину порядка 0,5 мм, вызывая тем
самым невыносимое жжение, мгновенно распространяющееся по всему телу.
Как отмечают журналисты Daily Mail, Silent Guardian оставляет ощущение со-
прикосновения с раскаленным проводом под напряжением. И хотя разработчики
утверждают, что боль прекращается, едва человек покидает зону действия прибора,
журналисты утверждают, что саднить продолжает еще несколько часов.
Мозг в этом случае повинуется инстинкту самосохранения и вынуждает хозяина
бежать прочь либо падать навзничь. Что интересно, разработчик Silent Guardian,
компания Raytheon, клянется, что никакого негативного воздействия на организм сие
оружие не оказывает и чувство жжения есть не что иное, как естественная реакция
нервных окончаний на миллиметровые волны. Так или иначе, а полномасштабный
прототип в ходе испытаний обращал в бегство даже самых закаленных десантников.
По официальному заявлению создателей, «Silent Guardian уже доступен и готов
к действию», так что остается лишь порекомендовать всем любителям массовых
беспорядков начать вкладывать свою неуемную энергию во что-нибудь более по-
лезное. Пока Raytheon предполагает, что в страны, где «плохо с правами человека»,
это устройство поставляться не будет.
Кстати, микроволновое оружие имеет и другую интересную особенность – может
парализовать радиосвязь, забив эфир помехами, и повредить электронные приборы.
1.3.4. Наиболее известные системы нелетального оружия из арсенала
Министерства обороны США
1.3.4.1. «Глушитель речи»
Данное весьма своеобразное устройство было создано учеными из Японии под названи-
ем The SpeechJammer, в переводе на русский язык его можно назвать «глушителем речи».
Если направить данный прибор в сторону постоянно говорящего человека и запустить
его, то уже через несколько минут оратор начнет путать слова в своем выступлении и
вскоре замолкнет. Данное устройство не совсем оружие, но, возможно, при должном
развитии сможет использоваться во время стихийных или несанкционированных
митингов в целях прекращения речи кого-либо из наиболее активных ораторов.
Стоит отметить, что данная установка уже смогла получить Шнобелевскую премию
2012 года. Данная премия ежегодно вручается в США за наиболее сомнительные
достижения в науке [16].
1.3.4.2. The Incapacitating Flashlight
Прибор с данным названием был создан калифорнийской компанией Intelligent
Optical Systems. Больше всего он напоминает обычный фонарик, с помощью
мощных светодиодов которого генерируется серия световых импульсов различных
цветов и продолжительности, очень болезненных для человеческого глаза. В ре-
зультате воздействия такого «фонаря» живая мишень, оставаясь в полном здравии,
временно теряет ориентацию в пространстве [16].