Nuevo tipo de cable suave resistente a los pulsos electromagnéticos nucleares

Las contramedidas electrónicas modernas y la información en el contexto de la guerra determinan, de manera decisiva, el éxito o el fracaso ante la superioridad o la inferioridad de capacidades. La tercera generación de armas nucleares se centra principalmente en mejorar la capacidad de generar pulsos electromagnéticos de mayor intensidad, con el fin de destruir los sistemas de mando, control, comunicaciones e inteligencia del adversario. La mejora de las medidas de resistencia de los equipos electrónicos militares frente a los pulsos electromagnéticos nucleares estará directamente relacionada con la eficacia y la vitalidad de las armas de defensa. Por ello, resulta fundamental estudiar cómo mejorar el rendimiento de los cables frente a los pulsos electromagnéticos nucleares, al tiempo que se simplifica su estructura, se reduce su peso, se incrementa su flexibilidad y se abaratan los costos de fabricación, ampliando así su ámbito de aplicación; de este modo, los cables destinados a las armas de defensa nacional de China seguirán siendo capaces de garantizar una rápida capacidad de operación móvil incluso bajo la radiación de pulsos electromagnéticos nucleares, lo que reviste una importante relevancia práctica.

　　En la actualidad, la resistencia nacional a los pulsos electromagnéticos nucleares en los cables se logra principalmente mediante el uso de paquetes de múltiples capas de metal y películas metálicas; sin embargo, debido a las limitaciones en los materiales y en la configuración estructural, este enfoque presenta ciertas deficiencias y no puede satisfacer las exigencias de mayor resistencia a los pulsos electromagnéticos nucleares ni el ámbito de aplicación más amplio que requieren las armas de alta tecnología modernas. En cambio, el cable flexible de última generación con resistencia a los pulsos electromagnéticos nucleares presenta una estructura sencilla, una excelente flexibilidad, un peso reducido y una mayor resistencia a dichos pulsos, lo que mejora de manera eficaz el rendimiento y la fiabilidad del sistema de armas.

　　Un rendimiento típico, requisitos del producto:

　　(1) la temperatura de operación del cable: -40 ~ 105 °C

　　(2) Resistencia del cable a los pulsos electromagnéticos nucleares. En un campo de pulsos electromagnéticos nucleares con una intensidad de 50 kV/m, una subida de 2,5 ns y una mitad de la anchura de la cresta de 23 ns, y bajo un espectro no superior a 100 MHz, la eficacia de apantallamiento del cable no será inferior a 70 dB.

　　(3) el rendimiento total a la tracción. El cable, a temperatura ambiente, debe poder soportar la fuerza de tracción correspondiente al peso de 100 m sin sufrir daños. Tras someter las muestras de ensayo a una tensión de corriente alterna de frecuencia de red, 50 Hz, 1000 V (valor eficaz), durante 2 minutos, no se debe producir ruptura dieléctrica.

　　(4) la flexión y la torsión alrededor

　　Doblado — a temperatura ambiente, el cable debe ser capaz de soportar 100 ciclos repetidos; la superficie visible de la cubierta no debe presentar grietas. Tras la prueba, la muestra sometida a una tensión de corriente alterna de frecuencia de red, 50 Hz, de 1000 V (valor eficaz), durante 2 minutos, no debe presentar ruptura.

　　Retorcido alrededor del sexo —, a temperatura ambiente, el cable debe ser capaz de soportar una torsión de aproximadamente 20; la apariencia de la superficie visible de la cubierta no debe presentar grietas. Tras la prueba, la muestra sometida a una tensión de corriente alterna de frecuencia industrial, 50 Hz, de 1000 V (valor eficaz), durante 2 minutos, no debe presentar ruptura.

　　(5) Resistencia al desgaste. Se somete a molienda por soplado 300 veces; tras la prueba, cualquier cubierta interna queda expuesta, lo que se considera un fallo.

　　(6) Ensayo de flexión del cable: 2000 ciclos. A temperatura ambiente, tras someter el cable a un ensayo de flexión repetida durante 2000 ciclos, la superficie de la cubierta no deberá presentar grietas visibles; además, la impresión no deberá ser perceptible, según el ensayo de conductividad. Ensayo de resistencia a la tensión (2000 V, 2 min): sin ruptura.

　　(7) El cable deberá someterse a la prueba de humo durante 96 horas según GJB150.11, sin corrosión.

　　En segundo lugar, la idea de diseño: mejorar la eficacia del apantallamiento es un problema bastante complejo, ya que no solo intervienen la componente de campo eléctrico de la onda electromagnética, sino también la componente de campo magnético; por ello, tanto los materiales de alta permeabilidad como los de alta conductividad son igualmente importantes. Dado que las ondas electromagnéticas de baja frecuencia presentan una componente de campo magnético más intensa que las de alta frecuencia, en el caso de interferencias electromagnéticas de baja frecuencia resulta mucho más crucial la utilización de materiales de apantallamiento con elevada permeabilidad que en el de alta frecuencia; en consecuencia, conviene dar prioridad a los materiales de alta permeabilidad magnética. Por su parte, en el caso de interferencias electromagnéticas de alta frecuencia, hay que tener en cuenta principalmente la componente eléctrica y optar por materiales de baja impedancia de transferencia superficial y alta conductividad. Así, para cumplir con los exigentes requisitos de los cables, es necesario recurrir al apantallamiento multicapa, a fin de abordar de manera fundamental el problema de la baja eficacia del apantallamiento en las frecuencias altas. En cuanto al apantallamiento de los cables resistentes a pulsos electromagnéticos nucleares, tanto en el mercado nacional como en el internacional se emplean, por lo general, una capa de cinta de aleación magnética blanda, así como bandas metálicas multicapa envolviendo el conjunto y un tejido multicapa de hilos; sin embargo, esta estructura, al ser rígida y compleja, dificulta considerablemente la flexión y aumenta el riesgo de fallos. En condiciones de uso en campo, es frecuente que la aleación magnética blanda sufra arañazos o que se rompan los hilos del núcleo, lo que puede provocar cortocircuitos o la pérdida de la capacidad de resistencia a pulsos electromagnéticos nucleares; además, su naturaleza blanda impide satisfacer las exigencias de peso propias de los cables destinados a aplicaciones en motores. Para solucionar este problema, se ha adoptado una combinación cruzada entre el enrollado y el apantallamiento, así como el tejido, y, por primera vez, se han utilizado telas y cintas de aleación de cobre y níquel para el enrollado, sustituyendo la aleación magnética blanda por una banda metálica de aleación de hierro-níquel en torno al conjunto. El sistema de apantallamiento compuesto se describe principalmente como “cinta de tela de aleación de cobre y níquel + tejido de cobre chapado en estaño + banda de tela microporosa de hierro-níquel recubierta de PTFE + tejido de alambre de cobre chapado en níquel”.