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ATLAS-I（空軍兵器研究所伝送線路航空機シミュレータ）は、通称トレスルと呼ばれ、冷戦中の1972年から1980年にかけてニューメキシコ州アルバカーキのカートランド空軍基地近くのサンディア国立研究所で製造されたユニークな電磁パルス（EMP）生成・試験装置である。[1]
ATLAS-Iは世界最大のNNEMP （非核電磁パルス）発生装置であり、核戦争によるEMPパルスに対する戦略航空機システムの耐放射線性を試験するために設計された。6000万ドルの費用で建造され、2つの部分で構成されていた。核戦争中に予想されるタイプの高高度核爆発（HANE）の電磁パルス効果をシミュレートできる一対の強力なマルクス発生装置と、ボウル型の小川に建てられた巨大な木製の架台で、試験機を地上の干渉から持ち上げ、空中で見られるのと同じようにパルスの下に向けるように設計された。[2]
トレスルは、完全に木材と集成材で作られた世界最大の構造物です。[3]
EMPジェネレータ
電磁パルスは、カリフォルニア州サンディエゴのマクスウェル研究所が製造した 2 台のマルクス発生器によって生成されました。発生器は、メインのテスト プラットフォームと同じ方法で木製の台座に取り付けられ、水平偏波パルスのグランド プレーンとして機能する大きなくさび形の鋼構造の両側に 1 つずつ設置されました。各マルクス発生器は 50 個のトレイのスタックで構成され、各トレイには 2 つの大きなコンデンサとプラズマ スイッチが含まれています。結果として生じるパルスの形状を調整するために使用される大きなピーキング コンデンサも設計の一部です。各発生器は、絶縁ガスとして機能する六フッ化硫黄(SF 6 ) で満たされた大きなグラスファイバー構造に囲まれています。トレイ コンデンサは、各トレイの電位が最大 100kV になるようにゆっくりと充電されました。プラズマ スイッチを介して放電すると、直列に接続された 50 個のトレイは (理想的には) 100 ナノ秒の範囲の立ち上がり時間で、パルスで最大 5 メガボルトの電位を生成できます。くさびの両側にある発電機は、反対の極性に充電され、テストプラットフォームの両側に設置された2つの伝送線（アンテナ）に放射された。同時にトリガーされると、各発電機から発生した電磁波はくさび形の建物の鋭い先端で結合し、合計10メガボルトの電位を加えた。[4]伝送線は、プラットフォームの遠端にある高い木製の塔に取り付けられた50オームの低インダクタンス抵抗負荷で終端された。その結果、200ギガワットの高速電磁束パルスが生まれ、ハードタックI、アルガス、ドミニクI（フィッシュボウル作戦）の高高度核実験などで生み出された熱核爆発による電子回路への有害な影響を（短距離で）確実に再現できるほど強力であった。
飛行高度が高く、核弾頭を搭載していたため、戦略空軍の爆撃機がテストの主な対象でしたが、戦闘機、輸送機、さらにはミサイルもトレスルで EMP 耐性テストを受けました。電子機器の生存性テストに加えて、機体の内部、下部、側面に設置された多数のセンサーが機体の EMP 透過性に関する追加データを収集し、将来の冷戦航空機の設計検討に使用したり、追加の EM 耐性強化が必要な領域を特定したりしました。
サンディア研究所がトレスルの運用中に達成したEMP生成技術の進歩は、1990年代にサンディア研究所でより強力な40メガボルト、50テラワット（50,000ギガワット）のZマシンの建設に大きく貢献しました。2000年代の技術進歩により、この出力は290テラワット（290,000ギガワット）にまで向上し、実際に核融合を爆発の時点で研究できるほど高くなりました。[5]
架台構造
架台の主要な木製構造物は、幅600フィート、深さ120フィートの自然の窪地の中に建てられました。これは12階建ての建物に相当します。長さ400フィート、幅50フィートの木製傾斜路は、それ自体が200フィート×200フィートの試験台に通じていました。[6]構造物の建設には合計650万ボードフィートの木材が使用され、[4]満載のB-52（当時米国で最大かつ最重量の戦略爆撃機）を支えるのに十分な量であり、地面や構造物自体からの干渉を最小限に抑え、空中条件を適切にシミュレーションすることができました。木材にはダグラスファーとサザンイエローパインの混合が使用され、 [4]どちらも優れたEMP透過性を示し、前者は最高の引張強度を持ち、後者は最高の耐候性を持っていたためです。すべて接着された積層木材構造と木工ジョイントを使用して巨大な木材を接合し、ジョイントを木製のボルトとナットで固定することで、EMP テストの測定値が構造内の大量の鉄材料によって歪められることはありません。構造には金属が使用されており、重要な負荷がかかるジョイントには、ジョイントを締め付ける木製ボルトを囲む円形の鋼鉄せん断リングが組み込まれています。架台の片側に沿った非常階段と広範囲にわたる消火配管のすべてもグラスファイバーで構築されています。
ウェッジビルディング
プラットフォームの反対側には、長さ 250 フィート、全高 240 フィートの送信「ウェッジ」がありました。[6]ウェッジは、鋼鉄の I 型梁を使用して構築されました。構造全体は、巨大なファラデー ケージを作成するために、家畜の柵に似た金網で覆われていました。ウェッジ内には、オフィス、研究室、テスト施設として機能する複数階建ての建物が建設されました。建物の 2 階には、カリフォルニア州パロアルトの Electromagnetic Filter Company によって提供された、データ取得電子機器、Marx ジェネレータの充電および点火制御、およびフィールド強度監視機器を備えた大きな電磁シールド ルームがありました。データ取得システムは、最先端の Tektronix 7912AD デジタイザーと、Digital Equipment Corporation のPDP-11 コンピューターの大規模な配列で構成されていました。パルス監視装置は、ウェッジの外側に取り付けられた多数の B ドット センサーと H フィールド センサーで構成され、過渡パルス データをキャプチャするためにポラロイド カメラを備えたオシロスコープに接続されていました。屋外の 3 階には、メンテナンスのためにマルクス ジェネレーターの筐体を開ける必要があるときに、そこから発生する六フッ化硫黄(SF 6 ) ガスを保管できる大きな膨張式ガス バッグがありました。
現在の状況
ATLAS-I プログラムは 1991 年の冷戦終結後に停止され、空軍による航空機の破壊的なEMP テストは終了し、技術の向上に伴いはるかに安価なコンピューター シミュレーションに置き換えられました。20 年間メンテナンスが行われなかったにもかかわらず、木製の架台構造は 2011 年時点ですべてまだ立っており、この構造は世界最大の金属を使用しない木材積層構造のままでした。[4]ペンタクロロフェノール-イソブタン-エーテル処理された木材が砂漠の条件でかなり乾燥し、自動スプリンクラー システムが1991 年に停止されて以来、架台は重大な火災の危険となっていました。構造物を国の歴史的建造物として保護するために必要な資金を確保する取り組みが進行中でした[いつ? ]が、サンディア/カートランド施設の極秘の性質により取り組みは複雑になっています。 [出典が必要]
この架台構造は、アルバカーキ国際空港から離着陸する民間航空機から見ることができます。アルバカーキ国際空港は、滑走路26の進入端から南東約1マイルの、35°01′47″N 106°33′28″W / 35.02981109416866°N 106.55767558197573°W / 35.02981109416866; -106.55767558197573にあります。
参照
ウィキメディア・コモンズには、トレッスル（カートランド空軍基地）に関連するメディアがあります。
参考文献
- ^ Giri, DV Ph.D. 「The notes of Dr. Carl E. Baum」。2011年8月8日閲覧。
- ^ Yang, FC Lee, KSH (1980 年 7 月). 「ATLAS I (Trestle) フィールドの解析的表現」(PDF).ニューメキシコ大学. 2011 年 8 月 8 日閲覧。
- ^ 「米国の核兵器コスト研究プロジェクト: トレストル電磁パルスシミュレータ」Wayback Machineに 2011 年 9 月 10 日にアーカイブ。ブルッキングス研究所。2011 年 8 月 8 日閲覧。
- ^ abcd ルーベン、チャールズ（2011年1月6日）。「追悼：帝国わが王子：架台製作者カール・バウム」ウィークリーアリバイ。20 （ 1）。
- ^ 「サンディアZ加速器の核融合条件に向けたもう一つの劇的な進歩」サンディア国立研究所。プレスリリース。1998年3月2日。2011年8月8日閲覧。
- ^ ab 「ニューメキシコ州（そして世界）最大の木造建築物」2014年12月8日。
35°01′48″N 106°33′27″W / 35.029898°N 106.557574°W / 35.029898; -106.557574 (ATLAS-I (トレッスル))