アトラスI
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、冷戦時代の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）発生・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。6,000万ドルの費用をかけて建造されたこの装置は、2つの部分から構成されていた。1つは核戦争時に予想される高高度核爆発（HANE）の電磁パルス効果をシミュレートできる2台の強力なマルクス発生装置、もう1つはボウル型の渓谷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高く持ち上げ、空中で見られるのと同様にパルスの下に配置できるように設計された。[ 2 ]
トレスルは、木材と集成材のみで構成さ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で製造された 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様に木製の台座に設置され、水平偏波パルスの接地面として機能する大きなくさび形の鋼構造の両側に 1 つずつ設置されていました。各マルクス発生器は 50 個のトレイを積み重ねたもので、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した。結果として生じるパルスの形状を調整するの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した。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収められていました。トレイのコンデンサは、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 スイッチを通じて放電されると、直列に接続された 50 個のトレイは (理想的には) 100 ナノ秒台の立ち上がり時間で最大 5 メガボルトの電位をパルスで生成できます。くさび形の両側にある発電機は、逆極性に充電され、試験プラットフォームの両側に設置された2本の伝送線路（アンテナ）に放射された。同時に作動すると、各発電機から発生した電磁波がくさび形の建物の鋭い先端で結合し、合計10メガボルトの電位が追加された。[ 4 ]伝送線路は、プラットフォームの遠端にある高い木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に終端された。その結果、200ギガワットの高速電磁束パルスが生成された。これは、ハードタックI、アーガス、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成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）確実に再現するのに十分な威力である。
高い飛行高度と核弾頭搭載量のため、戦略空軍の爆撃機が試験の主な対象となったが、戦闘機、輸送機、さらにはミサイルもトレッスル基地でEMP耐性試験を受けた。電子機器の生存性試験に加え、機体内部、機体下部、そして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、将来の冷戦期の航空機の設計検討や、追加の電磁耐性強化が必要な箇所の特定に役立てられた。
サンディア研究所がトレスルの運用中に達成したEMP発生技術の進歩は、1990年代にサンディア研究所で40メガボルト、50テラワット（5万ギガワット）というはるかに強力な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（29万ギガワット）にまで向上し、核融合の爆発実験を実際に行うことができるほどの高出力となりました。[ 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フィートの木製ランプは、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 ]これは満載の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、空中の状況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EMP透過性に優れ、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。全て接着積層材構造を採用し、巨大な木材を木工ジョイントで接合し、ジョイントを木製ボルトとナットで固定することで、EMP試験の測定値が構造物に含まれる大量の鉄鋼材料によって歪むことを防ぎます。構造には金属が使用されており、限界荷重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製せん断リングが組み込まれています。架台片側の非常階段と広範囲に及ぶ消火配管全体もグラスファイバーで作られています。
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フィートの送信機「ウェッジ」がありました。[ 6 ]このウェッジは鋼鉄製のI型梁で構築されました。巨大なファラデーケージを形成するため、構造全体は家畜の柵に似た金網で覆われていました。ウェッジ内には複数階建ての建物が建設され、オフィス、研究室、試験施設として利用されました。建物の2階には、カリフォルニア州パロアルトのElectromagnetic Filter Company社製の大規模な電磁シールドルームがあり、データ収集用電子機器、Marx発電機の充電・点火制御、および電界強度監視機器が設置されていました。データ収集システムは、最先端のTektronix 7912ADデジタイザと、Digital Equipment Corporation社製のPDP-11コンピュータの大規模なアレイ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複数のBドットおよびHフィールドセンサーで構成され、ポラロイドカメラを備えたオシロスコープに接続され、過渡的なパルスデータを取得しました。3階の屋外には、マルクス発電機の筐体をメンテナンスのために開ける際に、筐体から 発生する六フッ化硫黄（SF 6 ）ガスを貯蔵するための大型の膨張式ガスバッグが設置されていました。
現在の状況
ATLAS-I プログラムは 1991 年の冷戦終結とともに停止され、空軍による航空機への破壊的なEMP テストも終了し、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、木製の架台構造物はすべて 2011 年時点でまだ立っており、この構造物は世界最大の金属を使用しない木材積層構造物であった。[ 4 ]ペンタクロロフェノール-イソブタン-エーテルで処理された木材が砂漠の環境でかなり乾燥し、自動消火スプリンクラー システムが 1991 年に停止して以来、架台は重大な火災の危険性があった。構造物を国の史跡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あるが、サンディア/カートランド施設の極秘の性質により、取り組みは複雑化している。
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 の進入地点から南東に約 1 マイル、緯度 35.02981109416866°、経度 106.55767558197573°に位置しています。 北緯35度01分47秒 西経106度33分28秒 / / 35.02981109416866; -106.55767558197573
この場所とそこで行われたテストの様子は、イギリスのテレビシリーズ『アバンダンド・エンジニアリング』シーズン10エピソード2で描かれており、2022年9月12日に初放送された。[ 7 ]
参照
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日アーカイブ。ブルッキングス研究所。2011年8月8日閲覧。
- ^ a b c dルーベン、チャールズ（2011年1月6日）。「追悼：帝国よ、我が王子よ：架台職人カール・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達成に向けた劇的な前進」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。
- ^ a b「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。
- ^ 「廃墟となったエンジニアリング、シリーズ10、エピソード2、「ザ・ロック」」. imdb.com . 2026年1月4日閲覧。
北緯35度01分48秒 西経106度33分27秒 / 北緯35.029898°、西経106.557574° / 35.029898; -106.557574 ( ATLAS-I (トレッスル) )
