Перспективное оружие
В 1930-х годах ученые всё дальше продвигались в изучении физики ядра. В самом конце 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман установили, что атомное ядро урана находится в состоянии неустойчивости. Оно способно расщепляться, то есть делиться на две части, выделяя при этом огромное количество энергии. Опираясь на открытие Гана и Штрассмана, физики ряда стран независимо друг от друга предсказали возможность самоподдерживающейся цепной реакции в определённой массе урана.Ученые заговорили о возможности создания новой бомбы, один заряд которой мог уничтожить целый город. При этом существовала вероятность того, что первой данный вид оружия получит нацистская Германия.
Среди большинства физиков мира преобладали антифашистские настроения. Летом 1939 года Лео Силард и Юджин Вигнер обратились к Альберту Эйнштейну с просьбой написать письмо президенту США Франклину Рузвельту, чтобы ознакомить политика с новой опасностью. Эйнштейн согласился, и 2 августа письмо, в котором физик знакомил американского лидера с опасными исследованиями, ведущимися в нацистской Германии, было отправлено. Обращение к Эйнштейну было связано с тем, что только он на тот момент обладал достаточным авторитетом, способным заставить прислушаться сильных мира сего.
С большим трудом лишь в октябре 1939 года инициаторам письма удалось передать его Рузвельту. Несмотря на авторство Эйнштейна, президент отнёсся к нему скептически, но после консультаций с советниками учредил «Урановый комитет», которому было поручено изучить проблему более тщательно.
«Курчатов лично заходит в помещения, где активность значительно выше допустимых норм»
Предприятия и целые наркоматы, выполнявшие другие задачи во время Великой Отечественной войны, теперь перепрофилировались под атомный проект.
Задачи Специальный комитет решал поистине титанические. В Ленинграде сформировали два специальных опытно-конструкторских бюро, предназначенных для разработки оборудования, производящего обогащённый по изотопу 235 уран методом газовой диффузии. На Среднем Урале строили завод для получения обогащённого урана-235, на Южном Урале возводили предприятие по производству плутония-239. Каждый из этих заводов, словно матрешка, содержал внутри себя ещё несколько сложнейших производств. С учетом строжайшей секретности ведущихся работ рядом с новыми объектами возводилось жилье для специалистов, живших на особо охраняемой территории. Так возникли Челябинск-40 и Арзамас-16.
Почти каждый документ, касающийся советского атомного проекта, содержит в себе упоминание о возможной личной ответственности руководителей за срыв сроков выполнения задач
Исключительная важность того, что делалось, не оставляла места для сантиментов
С другой стороны, государство как могло пыталось решить бытовые сложности специалистов, занятых в решении задачи оборонного значения. Выдавали продовольственные пайки, выписывали премии, обували и одевали. Для послевоенного СССР условия были очень хорошими. Но и риск был велик. Речь не о возможных репрессиях, а о другом.
В июне 1948 года уполномоченный Совмина СССР на одном из предприятий атомного проекта докладывал: «В настоящее время после пробного пуска объекта „А« ряд помещений в процессе наладки механизмов и аппаратуры периодически подвергается высокой активности. Академик Курчатов И. В
игнорирует иногда все правила безопасности и предосторожности (особенно когда что-либо не ладится) и лично заходит в помещения, где активность значительно выше допустимых норм. Так, 21 июня тов
Курчатов спустился на лифте на отметку минус 21 метр в помещение влагосигнализаторов в то время, когда активность в нём была свыше 150 допустимых доз. Прикреплённые к нему работники охраны МГБ, не будучи на сей счёт проинструктированными, а сотрудники радиометрической службы, преклоняясь перед его авторитетом, не препятствовали тов. Курчатову заходить в места, поражённые активностью. Во избежание могущих иметь место серьёзных последствий я обязал тов. Славского и начальника радиометрической службы объекта тов. Розмана не пропускать тов. Курчатова в помещения, где активность превышает допустимые нормы. В таком же направлении проинструктированы и прикреплённые к нему работники охраны МГБ…»
Курчатов бесстрашно шел в «фонящие» зоны, зарабатывая ударные дозы радиации. Глядя на него, так поступали и его сотрудники.
Советскому руководству, однако, не нужны были камикадзе. Каждый специалист на вес золота, и бессмысленные жертвы не приветствовались. Урезонивать Курчатова приходилось лично Берии, но хватало ненадолго: физик, словно одержимый, снова лез в самое пекло.
Бомба на разделочном столе
Не следует понимать буквально эту фразу и подходить с ножовкой и болгаркой к случайно найденному боеприпасу, если у вас, совершенно случайно, в дедушкином сарае завалялась бетонобойная авиабомба, и вы непременно хотите знать ее устройство.
Классическая отечественная бетонобойная бомба в разрезе позволяет оценить толщину корпуса в головной, самой нагруженной части
Современный классический бетонобойный снаряд подразделяется на два основных типа: бомба свободного падения и боеприпас, оснащенный реактивным ускорителем.
На эшелоне больших высот
Использование боеприпасов свободного падения позволяет значительно упростить и удешевить конструкцию, за счет отказа от разгонного реактивного блока. Дело в том, что для придания достаточных качеств для проникания в грунт и пробития преград, снаряд бетонобойный должен обладать достаточной кинетической энергией.
Расплата за простоту – метание свободно падающих сейсмических бомб с больших высот
Кинетическая энергия это произведение массы снаряда на его скорость у поверхности земли. Для усредненного типа боеприпаса, скорость у земной поверхности должна быть близка к сверхзвуковой. Соответственно, высота бомбометания в условиях свободного падения боеприпаса должна составлять порядка 10000 метров, что очень критично для точности.
Более того, многие стратегические цели, например командные пункты, капониры для техники, укрытия для личного состава, ракетные пусковые шахты имеют очень небольшие размеры, а эффективность поражения часто обусловлена непосредственно прямым попаданием.
С парашютом со сверхнизких
Другая концепция применения, в котором выступают бетонобойные снаряды, предусматривает штурмовое бомбометание на низких скоростях со сверхмалых высот. Точность работы в таких условиях повышается, однако пропорционально возрастает риск поражения носителя ударной волной и осколками от детонации собственного боеприпаса.
Для этой цели в конструкцию дополнительно введен тормозной парашют, он снижает скорость сброшенного боеприпаса и одновременно стабилизирует угол вхождения последнего в эллипс цели, максимально приводя его к нормали.
В хвостовой части видно парашютную укладку, в боевой работе успешно выполняющую роль эффективного аэродинамического тормоза
Однако, как можно верно возразить, при падении скорости критично снижается показатель значения кинетической энергии, и как следствие — глубина проникаемости авиабомбы.
На представленном фото хорошо виден реактивный разгонный блок в задней части корпуса боеприпаса
Для приведения показателей скорости к номинальному достаточному значению в корпус бомбы встроен разгонный реактивный блок, который при кратковременном включении придает телу необходимый динамический импульс.
Разложим по полочкам
Классическая конструкция современной бетонобойной бомбы состоит из:
- Корпус, который изготовлен из высокопрочной высоколегированной стали с высоким индексом вязкости, что гарантирует его сохранность при динамическом ударе о препятствие с высокой энергией. Соотношение длины и диаметра корпуса сдвинуты в сторону длины, для придания изделию необходимых динамических и кинематических качеств.
- В передней части корпуса расположен наконечник из сплава высокой твердости, который обеспечивает образование проникающего канала в толще грунта. В некоторых конструкциях, в наконечнике обустроен кумулятивный блок, который так же выполняет роль по улучшению проникаемости боеприпаса сквозь преграды.
- На наружной части корпуса и его наконечника расположены аэродинамические элементы, обеспечивающие курсовую устойчивость и подруливание в условиях применения управляемого варианта.
- В задней части корпуса обустроен отсек тормозного парашюта.
В дополнении к тормозному парашюту в задней части корпуса на современных моделях бомб располагаются аэродинамические тормоза
- Кроме этого там же расположен пиропатрон отстрела парашюта и блок реактивного ускорителя с системой его интеллектуальной активации.
- Сзади расположен взрыватель с программируемым замедлителем, который устанавливается на срабатывание на заданной глубине.
- Передняя часть корпуса занята боевой частью с достаточным количеством высокоэффективного взрывчатого вещества. Часто фугасное и термобарическое действие боевой части усиливается дополнительным блоком, содержащим поражающие элементы, энергия которых сохраняется в радиусе до 100 м от эпицентра.
- Система наведения по лазерному лучу, которая требует тандемного использования источника и приемника излучения.
На вооружении
Состоит на вооружении
- Авиация ВМФ России — 88 Ка-27, по состоянию на 2012 год
- Авиация ВМС Украины — 16 Ка-27, по состоянию на 2012 год
- ВВС Вьетнама — 7 Ка-27, по состоянию на 2012 год
- Авиация ВМС Индии — 10 Ка-28, по состоянию на 2012 год
- Авиация ВМС КНР — 12 Ка-28, по состоянию на 2012 год
- ВМС Сирии — 2 Ка-28ПЛ, по состоянию на 2012 год
Состоял на вооружении
- Авиация ВМФ СССР. — состоял на вооружении вплоть до распада страны в 1991 году.
- ВВС СФР Югославии. — Ка-28 стоял на вооружении 784-й эскадрильи противолодочных вертолётов 97-й авиационной бригады базировавшейся на авиабазе в Дивулье и предназначенного для береговых операций и поддержки ВМС СФР Югославии. Помимо Ка-28 на вооружении эскадрильи стояли Ка-25 и Ми-14.
- ВВС СР Югославии — 2 вертолёта Ка-28 сняты с вооружения и находятся в Сербии в Белградском музее авиации.
- Революционный военный флот Кубы
Предпосылки создания ядерной бомбы
Точкой отсчета научного пути к созданию атомного оружия стал 1896 год, когда французский химик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Именно цепная реакция этого элемента и легла в основу разработок страшного оружия.
В конце ХІХ и в первые десятилетия ХХ века ученые обнаружили альфа-, бета-, гамма-лучи, открыли немало радиоактивных изотопов химических элементов, закон радиоактивного распада и положили начало изучению ядерной изометрии. В 1930-х годах стали известны нейтрон и позитрон, а также впервые расщеплено ядро атома урана с поглощением нейтронов. Это стало толчком к началу создания ядерного оружия. Первым изобрел и в 1939 году запатентовал конструкцию ядерной бомбы французский физик Фредерик Жолио-Кюри.
В результате дальнейшего развития ядерное оружие стало исторически беспрецедентным военно-политическим и стратегическим феноменом, способным обеспечить национальную безопасность государства-обладателя и минимизировать возможности всех остальных систем вооружения.
Конструкция атомной бомбы состоит из ряда различных компонентов, среди которых выделяют два основных:
- корпус,
- система автоматики.
Автоматика вместе с ядерным зарядом располагается в корпусе, который защищает их от различных воздействий (механического, теплового и др.). Система автоматики контролирует, чтобы взрыв произошел в строго установленное время. Она состоит из следующих элементов:
- аварийный подрыв;
- устройство предохранения и взведения;
- источник питания;
- датчики подрыва заряда.
Доставка атомных зарядов осуществляется с помощью авиации, баллистических и крылатых ракет. При этом ядерные боеприпасы могут быть элементом фугаса, торпеды, авиабомбы и др.
Системы детонирования ядерных бомб бывают разными. Самым простым является инжекторное устройство, при котором толчком для взрыва становится попадание в цель и последующее образование сверхкритической массы.
Еще одной характеристикой атомного оружия является размер калибра: малый, средний, крупный. Чаще всего мощность взрыва характеризуют в тротиловом эквиваленте. Малый калибр ядерного оружия подразумевает мощность заряда в несколько тысяч тонн тротила. Средний калибр равен уже десяткам тысяч тонн тротила, крупный – измеряется миллионами.
Саддам застал врасплох
К моменту вступления иракской армии в Кувейт и начала подготовки американской акции наиболее «продвинутой» в ВВС США противобункерной боевой частью была BLU-109 (Bomb Live Unit). Эта БЧ имела корпус из стального сплава толщиной 25 мм, который заполнялся 240 кг взрывчатки (тритонала). BLU-109 использовалась в авиабомбах GBU-24 (для F-111 Aardvark и F-15E) и GBU-27 с системой лазерного наведения Paveway III (для F 117A), а также в бомбах электронно-оптического наведения GBU-15 и в ракетах (фактически в управляемых бомбах с ракетным двигателем) AGM-130. Эта штуковина могла пробить примерно метровый слой армированного сталью бетона, а затем, благодаря электромеханическому взрывателю, подорвать заряд тритонала и уничтожить содержимое бункера.
Однако Саддам Хусейн был, похоже, в курсе возможностей американского оружия: он закопал и забетонировал свои стратегически важные объекты так, что BLU-109 они оказались не по зубам. Разведка докладывала, что иракские бункеры для укрытия живой силы и пунктов управления представляли собой разветвленную систему трубчатых переходов, которые соединяли помещения разного назначения. Все это помещалось под 15-метровым слоем грунта и железобетонной плитой толщиной 60 см. Неядерного оружия, которое обладало бы достаточной энергией для преодоления такой двухслойной защиты, у американцев на тот момент не было.
В этой ситуации Томас Фергюсон, один из высокопоставленных чинов ВВС США, в октябре 1990 года дал задание конструкторскому подразделению ASD Development Planning group, располагающемуся на военно-воздушной базе Эглин (штат Флорида), срочно подготовить предложения по созданию оружия, способного дотянутся до подземных бункеров Саддама. К проекту также подключили инженеров Lockheed Missile and Space Company.
Оружие В России создали оружие против стай дронов
Последовательность термоядерного взрыва
Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение (поток нейтронов), которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине.
На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива.
Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд.
Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь.
В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда.
Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого “свечой”, который вступал в реакцию ядерного деления, т. е. осуществлялся еще один, дополнительный атомный взрыв с целью еще большего поднятия температуры для гарантированного начала реакции слияния ядер. В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы.
Солнце как термоядерный реактор
Общеизвестно, что температура Солнца, точнее его ядра, достигающая 15000000 °К, поддерживается за счет непрерывного протекания термоядерных реакций. Однако все, что мы могли почерпнуть из предыдущего текста, говорит о взрывном характере таких процессов. Тогда почему Солнце не взрывается как термоядерная бомба?
Дело в том, что при огромной доле водорода в составе солнечной массы, которая достигает 71 %, доля его изотопа дейтерия, ядра которого только и могут участвовать в реакции термоядерного синтеза, ничтожно мала. Дело в том, что ядра дейтерия сами образуются в результате слияния двух ядер водорода, да не просто слияния, а с распадом одного из протонов на нейтрон, позитрон и нейтрино (т. наз. бета-распад), что является редким событием. При этом образующиеся ядра дейтерия распределены по объему солнечного ядра довольно равномерно. Поэтому при её огромных размерах и массе отдельные и редкие очаги термоядерных реакций относительно небольшой мощности как бы размазаны по всему его ядру Солнца. Выделяемого при этих реакциях тепла явно недостаточно, чтобы мгновенно выжечь весь дейтерий в Солнце, но хватает для его нагрева до температуры, обеспечивающей жизнь на Земле.
Виды авиабомб
Наиболее часто используемыми авиационными бомбами являются фугасные. Даже небольшая бомба калибра 50 кг содержит больше взрывчатого вещества, чем 210-мм орудийный снаряд. Причина очень проста – бомбе не нужно выдерживать огромных нагрузок, которым подвергается снаряд в орудийном стволе, поэтому ее можно сделать тонкостенной. Корпус снаряда требует точной и сложной обработки, что абсолютно не обязательно для авиабомбы. Соответственно и стоимость последней гораздо ниже.
Следует отметить, что применять фугасные бомбы очень больших калибров (выше 1 тыс. кг) не всегда рационально. С увеличением массы взрывчатого вещества радиус поражения растет не слишком значительно. Поэтому по большой площади гораздо эффективнее применять несколько боеприпасов средней мощности.
Еще одним распространенным типом авиационных бомб являются осколочные. Основной целью поражения подобных бомб является живая сила противника или гражданское население. Эти боеприпасы имеют конструкцию, которая способствует образования большого количества осколков после взрыва. Обычно они имеют насечку на внутренней стороне корпуса или готовые поражающие элементы (чаще всего шарики или иголки), помещенные внутрь корпуса. При взрыве стокилограммовой осколочной бомбы получается 5-6 тыс. небольших осколков.
Как правило, осколочные бомбы имеют меньший калибр, чем фугасные. Значительным недостатком этого вида боеприпаса является тот факт, что от осколочной бомбы легко спрятаться. Для этого подойдет любое полевое укрепление (окоп, ячейка) или здание. В настоящее время более распространены кассетные осколочные боеприпасы, которые представляют собой контейнер, заполненный небольшими осколочными суббоеприпасами.
Подобные бомбы приводят к значительным жертвам, причем больше всего от их действия страдает мирное население. Поэтому подобное оружие запрещено многими конвенциями.
Бетонобойные бомбы. Это весьма интересный тип боеприпаса, его предшественником считаются так называемые сейсмические бомбы, разработанные англичанами в начале Второй мировой войны. Идея была такова: сделать очень большую бомбу (5,4 тонны – Tallboy и 10 тонн – Grand Slam), поднять ее повыше – километров на восемь – и сбросить на голову супостату. Бомба, разогнавшись до огромной скорости, проникает глубоко под землю и там взрывается. В результате происходит небольшое землетрясение, которое уничтожает постройки на значительной площади.
Сегодня бетонобойные бомбы часто оснащают ракетным ускорителем, чтобы боеприпас набрал большую скорость и проник поглубже в землю.
Вакуумные бомбы. Эти авиационные боеприпасы стали одним из немногих послевоенных изобретений, хотя боеприпасами объемного взрыва интересовались еще немцы в конце Второй мировой войны. Массово использовать их начали американцы во время вьетнамской кампании.
Принцип работы авиационных боеприпасов объемного взрыва – это более правильное название – довольно прост. В боевой части бомбы содержится вещество, которое при детонации подрывается специальным зарядом и превращается в аэрозоль, после чего второй заряд поджигает его. Подобный взрыв в несколько раз мощнее обычного и вот почему: обычный тротил (или другое ВВ) содержит и взрывчатое вещество, и окислитель, «вакуумная» бомба использует для окисления (горения) кислород воздуха.
Правда, взрыв подобного типа относится к типу «горение», но по своему действию она во многом превосходит обычные боеприпасы.
Принцип действия
В основе схемы атомной бомбы лежит принцип использования ядерной энергии, выделяемой в ходе цепной ядерной реакции. Это процесс деления тяжелых или синтеза легких ядер. Из-за выделения огромного количества внутриядерной энергии в кратчайший промежуток времени ядерная бомба относится к оружию массового поражения.
В ходе указанного процесса выделяют два ключевых места:
- центр ядерного взрыва, в котором непосредственно протекает процесс;
- эпицентр, являющийся проекцией этого процесса на поверхность (земли или воды).
При ядерном взрыве высвобождается такое количество энергии, которое при проекции на землю вызывает сейсмические толчки. Дальность их распространения очень велика, но значительный вред окружающей среде наносится на расстоянии только нескольких сотен метров.
Атомное оружие имеет несколько типов поражения:
- световое излучение,
- радиоактивное заражение,
- ударная волна,
- проникающая радиация,
- электромагнитный импульс.
Ядерный взрыв сопровождается яркой вспышкой, которая образуется из-за высвобождения большого количества световой и тепловой энергии. Сила этой вспышки во много раз выше, чем мощность солнечных лучей, поэтому опасность поражения светом и теплом распространяется на несколько километров.
Еще одним очень опасным фактором воздействия ядерной бомбы является радиация, образующаяся при взрыве. Она действует только первые 60 секунд, но обладает максимальной проникающей способностью.
Ударная волна имеет большую мощность и значительное разрушающее действие, поэтому в считанные секунды причиняет огромный вред людям, технике, строениям.
Проникающая радиация опасна для живых организмов и является причиной развития лучевой болезни у человека. Электромагнитный импульс поражает только технику.
Все эти виды поражений в совокупности делают атомную бомбу очень опасным оружием.
Характеристики “Царь-бомбы”
Бомба представляла собой баллистическое тело обтекаемой формы с хвостовым оперением.
Габариты “изделия 602” были такими же, как и у “изделия 202”. Длина – 8 м, диаметр – 2,1 м, масса – 26,5 т.
Расчетная мощность заряда составляла 100 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Но после оценки экспертами влияния такого взрыва на экологию было решено испытывать бомбу с уменьшенным зарядом.
Для транспортировки авиабомбы был переоборудован тяжелый стратегический бомбардировщик Ту-95, получивший индекс “В”. Из-за невозможности ее размещения в бомбовом отсеке машины было разработано специальное устройство на подвеске, обеспечивавшее подъем бомбы к фюзеляжу и закрепление его на трех синхронно управляемых замках.
Безопасность экипажа самолета-носителя обеспечивала специально разработанная система из нескольких парашютов у бомбы: вытяжных, тормозных и основного площадью 1,6 тыс. кв. м. Они выбрасывались из хвостовой части корпуса один за другим, замедляя падение бомбы (до скорости примерно 20-25 м/с). За это время Ту-95В успевал отлететь от места взрыва на безопасное расстояние.
Руководство СССР не скрывало намерение провести испытание мощного термоядерного устройства. О предстоящем испытании Никита Хрущев объявил 17 октября 1961 г. на открытии XX съезда КПСС: хочу сказать, что очень успешно идут у нас испытания и нового ядерного оружия. Скоро мы завершим эти испытания. Очевидно, в конце октября. В заключение, вероятно, взорвем водородную бомбу мощностью в 50 миллионов тонн тротила. Мы говорили, что имеем бомбу в 100 миллионов тонн тротила. И это верно. Но взрывать такую бомбу мы не будем”.
Генеральная ассамблея ООН приняла 27 октября 1961 г. резолюцию, в которой призвала СССР воздержаться от проведения испытания сверхмощной бомбы.
