ATLAS-I (Simulador de aeronave de línea de transmisión del laboratorio de armas de la Fuerza Aérea), más conocido como Trestle , fue un aparato único de generación y prueba de pulso electromagnético (EMP) construido entre 1972 y 1980 durante la Guerra Fría en los Laboratorios Nacionales Sandia cerca de la Base de la Fuerza Aérea de Kirtland. en Albuquerque, Nuevo México . [1]
ATLAS-I era el generador NNEMP (pulsos electromagnéticos no nucleares) más grande del mundo, diseñado para probar el endurecimiento por radiación de los sistemas de aviones estratégicos contra los pulsos EMP de la guerra nuclear . Construido con un coste de 60 millones de dólares, estaba compuesto de dos partes: un par de potentes generadores Marx capaces de simular los efectos del pulso electromagnético de una explosión nuclear a gran altitud (HANE) del tipo esperado durante una guerra nuclear, y un gigante Caballete de madera construido en un arroyo en forma de cuenco , diseñado para elevar el avión de prueba por encima de la interferencia del suelo y orientarlo por debajo del pulso de una manera similar a lo que se vería en el aire. [2]
Trestle es la estructura más grande del mundo compuesta íntegramente de madera y laminado cola. [3]
El pulso electromagnético fue producido por un par de generadores Marx construidos por los Laboratorios Maxwell de San Diego, California. Los generadores se montaron sobre pedestales construidos de madera de la misma manera que la plataforma de prueba principal, uno a cada lado de una gran estructura de acero en forma de cuña que actuaba como plano de tierra para el pulso polarizado horizontalmente. Cada generador Marx constaba de una pila de 50 bandejas, cada una de las cuales contenía dos condensadores grandes y un interruptor de plasma. También formaba parte del diseño un gran condensador de pico, utilizado para ajustar la forma del pulso resultante. Cada generador estaba encerrado en una gran estructura de fibra de vidrio llena de hexafluoruro de azufre (SF 6 ) que actuaba como gas aislante. Los condensadores de las bandejas se cargaron lentamente de modo que cada bandeja tuviera hasta 100 kV de potencial. Cuando se descargan a través de los interruptores de plasma, las 50 bandejas en serie podrían (idealmente) producir hasta 5 megavoltios de potencial eléctrico en un pulso con un tiempo de subida en el rango de 100 nanosegundos. Los generadores a cada lado de la cuña se cargaron con polaridades opuestas y se dispararon a líneas de transmisión gemelas (antenas) montadas a cada lado de la plataforma de prueba. Cuando se activaron simultáneamente , las ondas EM resultantes de cada generador se combinaron en la punta afilada del edificio de la cuña, sumando un potencial eléctrico total de 10 megavoltios . [4] Las líneas de transmisión terminaron en una carga resistiva de baja inductancia de 50 ohmios montada en una torre alta de madera en el otro extremo de la plataforma. El resultado fue un rápido pulso de 200 gigavatios de flujo electromagnético lo suficientemente potente como para reproducir de manera confiable (a corta distancia) los efectos nocivos de una detonación termonuclear en circuitos electrónicos creados por ejemplos como HARDTACK I , ARGUS y DOMINIC I ( Operación Pecera ) de alta Pruebas nucleares en altitud.
Debido a su mayor altitud de vuelo y carga útil nuclear , los bombarderos del Comando Aéreo Estratégico fueron el objeto principal de las pruebas, pero también se probaron cazas, aviones de transporte e incluso misiles para determinar su dureza EMP en Trestle. Además de las pruebas de supervivencia electrónica, numerosos sensores ubicados dentro, debajo y a los lados del avión recopilarían datos adicionales sobre la permeabilidad EMP del fuselaje para ser utilizados en consideraciones de diseño para futuros aviones de la Guerra Fría y para identificar áreas que necesitaban endurecimiento EM adicional.
Los avances realizados por Sandia en la tecnología de generación EMP durante la operación de Trestle ayudaron en gran medida en la construcción de la máquina Z , mucho más potente, de 40 megavoltios y 50 teravatios (50.000 gigavatios) en Sandia durante la década de 1990. Desde entonces, los avances tecnológicos durante la década de 2000 han aumentado esta producción a 290 teravatios (290.000 gigavatios), lo suficientemente alto como para estudiar realmente la fusión nuclear en el punto de detonación. [5]
La estructura principal de madera del caballete se construyó dentro de una depresión natural que abarca 600 pies de ancho y 120 pies de profundidad, equivalente a un edificio de 12 pisos de altura. Una rampa de madera de 400 pies de largo por 50 pies de ancho conducía a un banco de pruebas que a su vez medía 200 pies por 200 pies. [6] Se utilizó un total de 6,5 millones de pies tablares de madera para construir la estructura, [4] suficiente para soportar un B-52 completamente cargado (en aquel entonces el bombardero estratégico más grande y pesado del inventario de EE. UU.) y al mismo tiempo minimizar cualquier posibilidad. de interferencia del suelo o de la propia estructura, creando una simulación razonable de las condiciones del aire. Para las vigas se utilizó una mezcla de abeto Douglas y pino amarillo del sur , [4] ya que ambos mostraron una excelente transparencia EMP; el primero tenía la mejor resistencia a la tracción y el segundo la mejor resistencia a la intemperie. Al utilizar una estructura de madera laminada totalmente encolada y juntas de carpintería para unir las vigas gigantes, con las juntas unidas con pernos y tuercas de madera, las mediciones de las pruebas EMP no estarían sesgadas por grandes cantidades de material ferroso en la estructura. Se utilizó algo de metal en la construcción ya que las juntas con carga crítica incorporaban un anillo de corte circular de acero que rodeaba el perno de madera que sujetaba la junta. Incluso la escalera de incendios a lo largo de un lado del caballete y toda la extensa tubería de extinción de incendios fueron construidas con fibra de vidrio .
Al otro lado de la plataforma estaba la "cuña" de transmisión, de 250 pies de largo con una altura total de 240 pies. [6] La cuña se construyó utilizando vigas en I de acero. Toda la estructura se cubrió con una malla de alambre similar a una cerca para ganado para crear una enorme jaula de Faraday. Se construyó un edificio de varios pisos dentro de la cuña que sirvió como oficinas, laboratorios e instalaciones de pruebas. El segundo piso del edificio albergaba una gran sala blindada electromagnéticamente, suministrada por Electromagnetic Filter Company de Palo Alto, California, que contenía la electrónica de adquisición de datos, el control de carga y disparo del generador Marx y la instrumentación de monitoreo de la intensidad del campo. El sistema de adquisición de datos constaba de una gran cantidad de digitalizadores Tektronix 7912AD de última generación junto con una gran variedad de computadoras PDP-11 de Digital Equipment Corporation . La instrumentación de monitoreo de pulso consistió en una serie de sensores de campo H y puntos B montados en el exterior de la cuña conectados a osciloscopios equipados con cámaras Polaroid para capturar los datos de pulso transitorios. El tercer piso al aire libre contenía grandes bolsas de gas inflables que podían almacenar el gas hexafluoruro de azufre (SF 6 ) de los recintos del generador Marx cuando era necesario abrirlos para mantenimiento.
El programa ATLAS-I se cerró después del final de la Guerra Fría en 1991, lo que puso fin a las pruebas destructivas de EMP de aviones por parte de la Fuerza Aérea, y fue reemplazado por simulaciones por computadora mucho más baratas a medida que la tecnología mejoró. A pesar de pasar 20 años sin mantenimiento, las estructuras de caballetes de madera seguían en pie en 2011 y la estructura seguía siendo la estructura laminada de madera sin metal más grande del mundo. [4] El caballete se había convertido en un importante peligro de incendio desde que la madera tratada con pentaclorofenol , isobutano y éter se había secado considerablemente en las condiciones del desierto y el sistema automático de rociadores contra incendios se había desactivado en 1991. Se estaban realizando esfuerzos [ ¿cuándo? ] para asegurar la financiación necesaria para proteger la estructura como monumento histórico nacional , aunque los esfuerzos se ven complicados por la naturaleza ultrasecreta de las instalaciones de Sandia/Kirtland. [ cita necesaria ]
La estructura de caballete es visible desde el aterrizaje y despegue de aviones comerciales desde Albuquerque International Sunport , ubicado aproximadamente a una milla al sureste del umbral de la pista 26 en 35°01′47″N 106°33′28″O / 35.02981109416866° N 106.55767558197573°W / 35.02981109416866; -106.55767558197573 . [ ¿investigacion original? ]
35°01′48″N 106°33′27″O / 35.029898°N 106.557574°W / 35.029898; -106.557574 (ATLAS-I (caballete))