击败方法
这是关于应用共振来破坏物理对象的第二篇文章。
第一篇文章 “病毒Stuxnet的俄罗斯踪迹” 具有介绍性，专为广泛的非专业观众设计。
现在是详细了解这种方法的时候了，但首先，通过一个清晰的共振示例观看视频，然后我认为文章的主题将变得更加清晰，因为最好只看一次而不是阅读一百次......
这是一段视频：
在这里，更重要的是：
所以请尊重共鸣。
这样一个着名的，未知的Stuxnet
世界着名的病毒Stuxnet现在变成了一种恐怖故事，每个人都知道，但没有人完全明白他是如何在两年内秘密销毁离心机来浓缩铀的。 这甚至不是破坏，而是更为复杂的破坏方法 - 破坏。
想想，在两年的时间里，数百台离心机不断发生故障，所有生产计划都被打破，专家称之为“耳朵上”并且无法做任何事情，直到白俄罗斯收到关于检测到病毒的信息，其中病毒的战斗负荷是内部软件更新模块。西门子工业自动化公司
后来，这种病毒被称为Stuxnet。 理解使用感染方法，其渗透到内核级别的方法，以及打破本地网络中Simatic S7控制器的密码保护的方法。 从病毒更新的组离心机组控制器软件的固件中可以了解到什么。
但是，在这次破坏行为中，还没有人解释过禁用设备的物理方法。 因此，我们将尝试处理这个最重要的谜题。
我们知道什么
这个控制器 Simatic S7 配有外围模块：
微处理器单元本身是一个带蓝键的盒子，其余部分是外围的。 微控制器软件（使用特殊的STEP 7解释器语言）放在内部闪存中。 控制器本身的软件和固件固件通过网络更新，或通过可移动闪存驱动器进行物理更新。 这些控制器立即为31气体离心机分组控制装置。
但离心机通过其他设备直接断开 - 一台用于电动机运行的变频器，大致如下：
这就是用于各种功率的异步电动机的变频器（变频器）的外观。 该名称表示该设备的功能目的，它将标准网络的电压（三相360V）转换为频率和额定值不同的三相电压。 电压转换由来自网络的信号控制，或者从控制面板手动设置。
一台Simatic S7控制器分别控制了变频器组（31设备），是31离心机的一组CU。
据专家介绍，群控控制器软件的语义被Stuxnet病毒强烈修改，他们认为离心机断裂的直接原因是改进控制器软件的输出。 Simatic S7 变频器上组SU的命令。
由病毒修改，控制单元的软件在15分钟的五小时间隔期间一次改变了每个变频器的操作频率，并因此改变了与其连接的离心机电动机的旋转频率。
以下是研究公司Semantics的描述：
因此，它从1410Hz变为2Hz到1064Hz，然后再次变化。 807 Hz和1210 Hz。
因此，电动机速度从1410Hz以2Hz的步长变化到1064Hz，然后反转。 提醒一下，此时的正常工作频率保持在807 Hz和1210 Hz之间。
并且语义学基于此得出结论：
因此，Stuxnet破坏
（因此，Stuxnet通过在不同时间减慢或加速发动机到不同的速度来破坏系统）。
对于仅在中学阶段了解物理学和电气工程的现代程序员来说，这可能就足够了，但是对于更有能力的专家而言，这种解释是不一致的。 在允许范围内更改离心机转子的旋转速度，并在短期内将工作频率从标称值本身超出200 Hz（约15％），不会导致大量设备故障。
几个技术细节
这是用于生产浓缩铀的级联气体离心机：
铀浓缩工厂中有数十个这样的级联，20-30千离心机的离心机总数...
离心机本身就是一个相当简单的装置，其示意图如下：
但这种结构简单性具有欺骗性，事实是这种离心机的转子，大约两米长，以每分钟约50 000转的速度旋转。 平衡转子具有几乎两米长的复杂空间配置是一项非常困难的任务。
此外，还需要在轴承中采用转子悬挂的特殊方法;为此，需要使用特殊的柔性滚针轴承以及复杂的自定心磁悬浮。
为了气体离心机的可靠性，主要问题是机械结构的共振，该共振与转子的某些旋转速度有关。 气体离心机甚至在此基础上进行分类。 以高于共振频率的转子速度运行的离心机称为超临界，低于-亚临界。
无需认为转子的旋转频率是机械共振的频率。 没有任何类型的机械共振通过非常复杂的依赖性与离心机转子的旋转速度相关联。 共振频率和转子速度可以变化一个数量级。
例如，离心机的典型谐振区域是10Hz-100Hz内的频率，而转子速度是40-50，每分钟数千转。 此外，共振频率不是固定参数，而是浮动参数;它取决于离心机的当前操作模式（组成，首先是气体温度的密度）和转子悬架设计中的间隙。
设备开发人员的主要任务是防止离心机以增加振动的方式运行（共振），为此，用于振动水平的自动紧急制动系统（应变仪），以转子速度运行会导致机械结构发生共振（转速表），增加电动机的电流负荷（电流保护）。
紧急系统永远不会与负责安装正常运行的设备相结合，它们是独立的，通常非常简单的机电系统，用于停止工作（只是紧急开关）。 因此，不要以编程方式禁用和重新配置它们。
来自美国和以色列的同事必须解决一项完全不平凡的任务， - 在不同时触发保护自动化的情况下销毁离心机。
现在关于未知，它是如何完成的
在科学中心“ NAUTSILUS”的翻译员的帮助下，他们将Symantik专家的研究翻译成俄文，许多没有阅读原始报告的Symantik报告的专家认为，事故是由离心电动机的工作电压频率降低到2Hz引起的。
情况并非如此;正确的翻译在文章的开头给出。
原则上，不可能将高速异步电动机的供电电压频率降低到2Hz。 即使短时间向绕组提供这种低频电压也会导致绕组短路和过流保护。
一切都变得更加智能。
下面描述的机电系统中的共振激发方法可能是新的，我被认为是它的作者，但Stuxnet病毒的作者很可能已经应用了它，所以，剩下的就是抄袭...
然而，我用手指解释，同时花费了关于物理基础知识的教育计划。 假设有一个很长的10测量仪，假设想象一个巨大的负载，比如一吨，挂在电缆上。 我们有最简单的摆锤，它有自己的共振频率。
进一步假设你想要摇动他的小指，在1kg中施力。 单次尝试不会导致任何可见的结果。
所以你需要反复推动它，在1k中加入努力，比如说1000次，然后你可以假设这样一个多重力相当于每吨一个力的应用，这足以构建这样一个钟摆。
因此，我们改变战术，并开始用小指重复推动悬挂负荷，每次都努力投入1kg。 我们会再次失败，因为物理学家不知道......
如果他们知道的话，他们首先会考虑钟摆的振荡周期（重量绝对不重要，10米的悬挂，重力1g）并开始用这个小指用小指推动负载。 该公式众所周知：
几分钟通过10-20这个钟摆以吨重摆动，以便“妈妈不要哭”。
并且没有必要在摆的每次摆动上按压小指;这可以在一次和两次之后完成，甚至在摆锤的一百次摆动之后。 在这种情况下，积累的时间将按比例增加，但积累的效果将完全保留。
我会让那些了解中学物理和数学知识的人（一个典型的现代程序员的知识水平）感到惊讶，这种钟摆的振荡周期不依赖于振荡的幅度，从静止点摆动一毫米或几米，振荡周期以及相应的钟摆振荡频率是不变的。
任何空间结构都没有一个，但有几个共振频率，实际上它有几个这样的摆。 由于它们的技术特征，气体离心机具有所谓的高质量基本共振频率（它们有效地累积振荡能量）。
只需用手指将气体离心机摆动到共振频率即可。 当然，一个笑话，如果有一个带有自动控制系统的电动机，那么同样的事情可以做得更加不明显。
要做到这一点，你需要增加/减少喷射电动机的速度（因为病毒根据2Hz），并以离心机的机械设计的共振频率产生这些混蛋。
换句话说，需要使用变频变频器将机械谐振的频率输出到电动机。 当电源电压的频率改变时在电动机中产生的力矩将以机械共振的频率传递到壳体，并且逐渐的谐振振荡将达到安装将开始塌陷的水平。
围绕某个平均值的频率波动称为“节拍”，这是任何变频器的标准效果，频率被称为“行走”在一定范围内，通常不超过标称值的十分之一。 破坏者在这些固有的频率节拍下伪装，他们自己，人为地引入，调节电动机的频率并使其与离心机的空间设计的机械共振频率同步。
我不会再讨论这个问题，否则他们会指责我为破坏者写下逐步说明。 因此，在讨论之外，我将留下找到特定离心机的共振频率的问题（每个离心机都是个体）。 出于同样的原因，当您需要在触发紧急保护以防止振动时保持平衡时，我不会描述“精细”调整方法。
这些任务通过安装在变频器中的可编程可用的电流输出电压传感器来解决。 相信这个词 - 它是可以实现的，它只在算法中。
再次关于Sayano-Shushenskaya HPP的事故
在之前的一篇文章中，假设水电站事故是由与伊朗铀浓缩厂相同的方法（共振方法）引起的，使用特殊软件。
这当然并不意味着相同的Stuxnet病毒在这里和那里工作，当然不是。 破坏物体的相同物理原理，机械结构的人为引起的共振，起作用。
通过固定涡轮机盖的旋开螺母的存在以及轴向振动传感器发生事故时唯一的操作传感器的指示来指示共振的存在。
考虑到HPP事故发生的时间和原因与伊朗铀浓缩厂遭到破坏的同时发生，事故发生时连续振动控制系统关闭以及在涡轮机自动控制系统的控制下运行的情况，可以认为共振不是偶然现象，而是人为现象。
如果这个假设成立，则与气体离心机的情况相反，破坏涡轮机组的任务需要人工干预。 水电站可用的设备不允许篡改软件自动检测单个共振频率，然后将振动保持在紧急模式而不触发警报传感器。
在水力发电站，破坏软件的工作需要使用“人为因素”。 有人不得不关闭振动控制服务器，在此之前，将破坏软件的开发人员转移到特定涡轮机组的共振参数，这些参数在事故发生前六个月从定期维护中移除。
其余的是一招。
不需要认为谐振发生在涡轮转子的主体中，当然不是。 由水层的共振引起，饱和的弹性空化腔位于涡轮转子和导叶的叶片之间。
很容易想象这样的类比，下面是涡轮转子和导叶叶片之间的空化腔的弹簧，这个弹簧由一百米高的水柱支撑。 结果证明是完美的振荡电路。 摇动这样的钟摆系统是一项非常现实的任务。
正是因为这种共鸣。 所有 导向叶片的叶片在受到冲击的情况下被破坏，而不是机械地破碎，但是被动态载荷破坏。 以下是这些破碎刀片的照片;表面没有任何机械冲击痕迹：
导叶的破碎叶片堵塞了涡轮机的排水孔，正是在这种无法预料的情况下，事故才开始发展成灾难。
涡轮转子变得类似于超级油轮的螺杆，并开始在质量为1.5万吨且转速为150转/分钟的“封闭水罐”中旋转。 在涡轮机的工作区域中，产生了过度的水压，盖子被吹掉，根据目击者的说法，涡轮机本身与发电机转子（一个半吨的机器）一起飞到机器大厅的天花板上。
所有人都知道的是什么。
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