Огонь! Об оружии и боеприпасах

Для генерации РЧЭМИ мощностью в гигаватты нужно много электронов и эмиттирует их плазма от микроострий (рис. 4.63), «взрываемых» электрическим полем высокой напряженности. Нужные плотность микронеровностей и проводимость получаются, например, на сломе графита, и, увидев в лаборатории кучу выпотрошенных карандашей, можно предположить, что их грифели использованы в эмиттере. Но главное — надежно изолировать высоковольтные элементы: эмиссия этого типа требует напряжения около мегавольта. Изоляция и определяет габариты: кубометры. Отношение энергии импульса РЧЭМИ к объему у источников вакуумной электроники мало (10-6 Дж/см3)[49], но зато вакуумный излучатель может срабатывать многократно. Малый разброс энергий электронов, узкий диапазон частот генерируемого вакуумными излучателями РЧЭМИ позволяют сформировать остронаправленное излучение, но всегда будут и боковые лепестки, опасные для своей же аппаратуры.

Рис. 4.63. Свечение плазмы, образовавшейся на эмиттере виркатора при взрывах микровзрывах острий в электрическом поле высокой напряженности

Ясно, что, чем мощнее оружие, тем больше его габариты — это общая тенденция, но мастодонты с вакуумными источниками РЧЭМИ превосходят размерами и орудия особой мощности (рис. 4.64), а ограничение, накладываемое пробоем воздуха, не сулит перспектив их уменьшения. Едва способные передвигаться «электромагнитные пушки» быстро обнаружила бы техническая разведка противника, вскрыв замысел операции. К тому же, пучок РЧЭМИ не заставишь искривиться, а па прямой наводке такое оружие прозвища «Прощай, Родина» не избежит. Да и поразить противника у него будет немного шансов, потому что, если от обычного снаряда защищает броня, то от РЧЭМИ — листва и полей сражений, где нельзя укрыться в ближайшем кустарнике, найдется немного.

Рис. 4.64. Источник РЧЭМИ гигаваттной мощности (на основе виркатора) Техасского технологического университета

Разработчики направленных источников и их влиятельные покровители довольно быстро узнали об оценках: максимальная дальность поражения крылатой ракеты излучателем длиной в 1 м — не более 1 км[50]. Вначале подобные оценки угрюмо игнорировались, а наиболее сильным контраргументом был такой: в США разрабатываются мощные направленные излучатели РЧЭМИ и предполагается их военное применение. Равнение на зарубежные концепции — давняя традиция в советской военной науке, но такие доводы были скорее эмоциональными, чем рациональными, тем более что дальности поражения макетами ЭМБП электроники в несколько десятков метров были уже привычны военным, а вот сторонникам направленных источников продемонстрировать дальности поражения даже близкие к километру не удавалось.

Но не всегда исход противостояния решают, как говаривал Остап Бендер, «медицинские факты», потому что новое оружие всегда окружают мифы и иногда они идут в ход в качестве аргументов. Так, в дни конфликта в Югославии во влиятельной газете «Независимое военное обозрение» можно было прочитать: «На вооружении США — электромагнитные бомбы, разрушительное действие которых сравнимо с электромагнитным импульсом (ЭМИ) ядерного взрыва. Этот импульс способен вывести из строя всю электронную технику в радиусе десятков километров… Однако из-за маневренных действий югославской ПВО применение данного оружия не зафиксировано». В те дни собеседник с большими звездами на погонах сравнивал радиусы поражения: «у них — десятки километров, а у тебя — десятки метров». Довод, что «их» данные для источника разумных размеров нереальны из-за пробоя воздуха, был отметен: «Ядерный заряд не намного больше твоих боеприпасов!» Впрочем, оппонент был достаточно эрудирован, чтобы признать: ЭМИ (основную энергию в который вносят гармоники частотами менее 1 МГц) исходит не из заряда. Условия генерации ЭМИ ЯВ — из плазмоида многокилометровых размеров, о котором уже известно читателю — куда менее жесткие, чем в ЭМБП. «Ну и создай такой же плазмоид, что тебе мешает?» — последовало далее. Знание числа «жестких» гамма-квантов (1023 на килотонну тротилового эквивалента), испускаемых при ядерном взрыве и их энергии позволило по минимуму оценить энергозатраты на подобный процесс — они на много порядков превышали энергию ВВ в боеприпасе разумных размеров. Энергообеспечение эффекта могло быть только ядерным. Речь зашла о продуктах реакций, радиационных поражениях людей — явных признаках эволюции войны в ядерную — и спор стал увядать. Аргумент, что войскам не страшен ответный ядерный удар даже мегатонного класса мощности не прозвучал: то. что немыслимая маневренность сербской ПВО, существует лишь в фантазиях журналистов, генералу было известно.

Часто для отделения зерен от плевел нужен лишь здравый смысл. Например, в газете «Военно-промышленный курьер» № 40, 2004 г., декларировалась способность устройства массой 5 т излучаемой мощностью 500 МВт поражать высокоточное оружие (ВТО) на дистанции 10 км. Через строку — данные о том, что устройство с массой в 1,5 т и на четыре порядка менее мощное (10 кВт) поражает РЛС на дистанции 500 км. Излучение в десятки киловатт типично для РЛС кораблей и самолетов, но ни в авиации, ни па флоте, не отмечалось случаев, когда «жгли» друг друга работавшие на расстояниях в 500 км РЛС. Они мирно соседствуют за сотни метров друг от друга на мателотах[51] или на аэродромах.

И за рубежом заинтересованные фирмы время от времени тужились продемонстрировать перспективность военного применения электровакуумных излучателей, а, как уже отмечалось, аргумент «что ж, американцы, дураки, что ли?» звучал в высоких кабинетах громко, как грозовой разряд. Во время операции «Буря в пустыне» крылатые ракеты, несущие виркаторы, прорывали иракскую ПВО. Энергия для питания источника отбиралась от двигателя ракеты. Маршевый полет при этом невозможен — у позиции ПВО ракета падала, зато источник успевал «выдать» несколько десятков импульсов излучения. Но и реализация основного преимущества электровакуумного излучателя — способности к многократным срабатываниям — по-видимому, помогла мало, что следовало из унылого: «…Результат не удалось выявить в связи с использованием против РЛС и других средств». Неизвестно, насколько внятно разработчики «электромагнитного «Томахока» растолковали военным особенности своего оружия, но изъяны в сценарии боевого применения прямо-таки «резали глаз»: если что и вышло у иракских радаров из строя, так это — приемные тракты, но работать-то на излучение РЛС продолжали, а значит — фиксировались электронной разведкой, как действующие. Выбора у офицеров управления, кроме как — добить «Хармами» позицию ПВО, признаков поражения которой они не наблюдали, не было.

Победители в другой иракской кампании как-то неуверенно прогнусавили о дебюте управляемой электромагнитной бомбы (с виркатором и СВМГ) весом около 2 тонн (рис. 4.65). Ее применили 26 марта 2003 года по зданию телевизионною комплекса Ирака, прекратив вешание более чем на час. Малиновый звон о радиусах поражения в десятки километров не звучал: бомба была управляемой, а значит — вероятное отклонение директрисы облучения от точки прицеливания — меньше десятка метров. Вопрос, на какое время прекратилось бы вещание после попадания управляемой «двухтонки», но — фугасной, отечественные оппоненты воспринимали болезненно, как издевку, поэтому пусть читатель сам сделает вывод о соответствии такого выбора цели особенностям оружия, да к тому же — примет во внимание, что стоимость только одного СВМГ в такой бомбе равна стоимости десятка ВГЧ.

Рис. 4.65. Схема управляемой авиационной бомбы на основе виркатора и взрывной системы его энергообеспечения

Применение направленного источника в боеприпасе противоречиво: во-первых, такой источник надо наводить на цель, а наличие системы наведения существенно повышает стоимость боеприпаса; во-вторых, поскольку в таком боеприпасе используется ВВ его срабатывание однократно и не реализуется возможность длительной работы электровакуумного излучателя.

Значит ли все изложенное выше, что разработка направленных излучателей вообще бесперспективна? Нет, просто надо учитывать их особенности, планируя применение. Постепенно разработчики направленных излучателей сами пришли к такому выводу. Для таких излучателей приемлемы, например, полицейские задачи: «отпугивание» демонстрантов на дистанции в сотню метров легкими ожогами и долго — пока есть солярка в генераторе (рис. 4.66). Полицейская машина может быть и неповоротливой, потому что на демонстрации не приходят, захватив из дома гранатомет, в противном случае для такого мероприятия надо подобрать иное название.

Рис. 4.66. Источник РЧЭМИ, разработанный фирмой «Рейтеон» (США) и снабженный таким источником полицейский автомобиль, предназначенный для разгона демонстрантов

Многократно срабатывающий вакуумный источник может прикрыть бронетехнику с углов, близких к вертикали: высокоточное оружие поражает танки с этих слабо защищенных броней направлений. Рассеяв излучение в пределах нужного телесного угла, можно долго оборонять танк, «временно ослепляя» подлетевшие боеприпасы.

Там, где счет времени не идет на минуты (как идет он у прорывающего оборону подразделения), а минное поле не простреливается огнем противника, нет смысла и «ослеплять» неконтактные мины с помощью ЭМБП: это дорого, да и боеприпасы лучше приберечь для боя. Выход — в создании машины разминирования с «долгоиграющим» источником РЧЭМИ (рис. 4.67).

Рис. 4.67. Машина разминирования неконтактных мин с вакуумным излучателем, работающем к частотном режиме. Обратите внимание на соотношение размера источника РЧЭМИ и расстояния, на котором его излучение вызвало подрыв мины

Что же касается «электромагнитных пушек» — иногда хочется воскликнуть «Сам сказал!», адресовав слова Марка Туллия Цицерона адептам этого направления, с гордостью вешающим:

«В последние годы в России были достигнуты серьезные успехи в разработке стационарных исследовательских генераторов, создающих высокие значения напряженности магнитного поля и максимального тока. Подобные генераторы могут послужить прообразом электромагнитной пушки, дальность действия которой может достигать сотен метров и более…» («Независимое военное обозрение», № 32. 2006 г.).

…Пока электромагнитному оружию приходится ждать своего часа, как пришлось ждать его черному пороху, потом — бездымному, потом тротилу, потом — гексогену, ну — не буду утомлять. А причина этого в том, что стихией электромагнитного оружия является высокотехнологичная война — с широким применением электроники, а не «контртеррористические операции», в которых основным аргументом сторон является стрельба из ручного оружия, реже — огонь артиллерии.

Как показывает опыт, политические цели наиболее эффективно достигаются в ходе скоротечной военной кампании. Там. где конфликт затягивается (Центральная и Юго-Восточная Азия, Кавказ), эти цели «размываются», а конечные результаты имеют неопределенный характер и не соответствуют затратам. Колоссальная мощь и отрицательные экологические последствия применения ядерного оружия свели до минимума вероятность возникновения ситуаций, реально оправдывающих его использование. Роль главной ударной силы на поле боя переходит к другим видам высокотехнологичного оружия. Радиоэлектронная борьба (РЭБ) эволюционировала за последние годы из обеспечивающего вида боевых действий в основной, ее роль в скоротечных операциях особенно возросла. В арсенале РЭБ постепенно занимает подобающее место и такое новое средство, как электромагнитное оружие. Единичные случаи его боевого применения пока не связаны с громкими победами, но подождем со скепсисом: наступление первых танков осенью 1917 года тоже было «негромким» — взять Флескье англичанам не удалось, несмотря на оставленные на поле боя 62 горевшие остова «сухопутных дредноутов». После того боя шли годы, такие теоретики, как англичанин У. Фуллер, создавали для танков внешне логичную тактику, подобную морской, с «базами» и «эскадрами», но лишь через два с лишним десятилетия, когда машины повел в бой настоящий знаток — моложавый, с щеточкой усов генерал Хайнц Гудериан — осенила себя триумфальным лавровым венком танковая броня…

…Научно-популярные книги принято завершать дидактическим назиданием: мол, немедленно — «учиться, учиться и учиться», или другой цитатой из какого-нибудь классика. Но, как наверняка заметил читатель, автор относится к поучениям без излишнего пиетета, тем более что труды «властителей дум» содержат свидетельства беспорядочных тычков мысли в самых различных направлениях. Например, поучение, которым начался абзац, гармонично дополняет другая, хоть и слегка измененная, мысль: «…банковскому делу настоящим образом!» Так что, полагаю, что завершение книги цитатой не гармонировало бы с остальным содержанием: описанием физических явлений и их применений. Насколько это описание было увлекательным — судить читателю, но в том, что оно продолжится, пусть и в книгах, написанных другими авторами — в этом я уверен. Так что, предпочитаю оставить тему открытой…

5. ОБ АВТОРЕ

«Александр Прищепенко родился в Москве, Россия, 4 ноября 1948 года. Выпускник Московского инженерно-физического института 1972 г. Кандидатская степень по экспериментальной физике присвоена в 1984 г., докторская — в 1991 г. Член-корреспондент Академии военных наук России (с 1997 г.). Основные работы посвящены: нейтронным генераторам для ядерного оружия; боеприпасам объемного взрыва; ионной кинетике в плотных газах; электронике больших токов; взрывным источникам микроволнового излучения. В настоящее время — заместитель директора по научной работе предприятия «Сириус», Москва».

«Jane’s Infrastructure 2000».

«…В июне 1994 года А. Б. Прищепенко опубликовал статью о классе устройств, названных устройствами прямого преобразования и представлявших взрывомагнитные генераторы с малоемкостными нагрузками, которые генерировали электромагнитное излучение в диапазоне частот от мегагерц до десятков гигагерц. Прищепенко назвал эти устройства электромагнитными боеприпасами (ЭМБП). Прямое преобразование предполагает отсутствие такого источника излучения, как виркатор, а энергия передается от взрывного устройства непосредственно антенне. Такие устройства имеют размеры от бейзбольного мяча до 105 мм артиллерийского снаряда. В статьях описаны несколько типов ЭМБП, в некоторые из которых не имеют таких источников первичной энергии, как взрывомагнитные генераторы.

L.L. Altgilbers, Marc D.J. Brown, Bucur M. Novae etal.

“Magnetocumulative Generators” Springer, NY, Berlin,

Heidelberg, 1999.

«Научное сообщество обеспокоено лидерством советских ученых в радиочастотных оружейных технологиях. Обеспокоенность возросла, когда генерал Лоборев… представил в Бордо доклад. В этом докладе доктор Прищепенко, русский изобретатель семейства компактных радиочастотных боеприпасов, описал их применение по различным целям, включая мины, противокорабельные ракеты и системы связи».

Dr. Ira Merritt’s Prepared Statement. Missile Defense Space Tech Center. US House of Representatives Joint Economic Committee Hearing. Radio Frequency Weapons And Proliferation:

Impact On The Economy.

Wednesday, February 25, 1998.

«Обеспокоенность Запада возросла, когда в 1994 году генерал Лоборев, начальник центрального физико-технического института, представил доклад А.Б. Прищепенко о применении оружия на основе взрывных источников излучения».

Directed Energy and Fleet Defense: by William J. McCarthy,

Captain, USN.

«В 1994 году А. Б. Прищепенко представил доклад на конференции во французском городе Бордо. В докладе он описал боеприпасы с прямым преобразованием радиочастотной энергии. Эти устройства теперь часто называют «устройствами Прищепенко». Доклад привел к переклассификации электромагнитного оружия на устройства прямого преобразования и электронные… В соответствии со взглядами доктора Прищепенко, и эффекты воздействия радиочастотных излучений на цели должны классифицироваться в зависимости от того, какое влияние они оказывают на выполнение целью боевой задачи. Компьютерами систем оружия информация обрабатывается циклично и, по Прищепенко, временное ослепление случается, когда нарушается функционирование в течении немногих таких циклов. Такой эффект от короткого одиночного воздействия, не сказывается фатальным образом на функционировании головки самонаведения ракеты, поскольку она вновь может захватить цель, но последовательность подобных эффектов может и не позволить ей сделать это. Доктор Прищепенко ввел также понятие временного ослепления, при котором возможность цели выполнить боевую задачу сводится к минимуму».

Jane’s Unconventional Weapons Handbook, 2000,p.p. 243, 257.

Рис. 5.1.

«Доклад доктора Прищепенко «Радиочастотное оружие на поле боя будущего» вызвал панику среди западных экспертов. Стал вероятным поистине кошмарный сценарий высокотехнологичной войны, в которой связь, радары, компьютеры в системах оружия будут выведены из строя, что приведет к полной беззащитности… Только через полтора десятилетия появились британские аналоги электромагнитных боеприпасов (рис. 5.1). За «весьма успешную демонстрацию боеприпаса, пригодного для доставки 155 мм снарядами и ракетами», его создатели получили в 2000 году Золотую премию».

The Daily Telegraph, December 27, 2000.

Фирма «Райнметалл» сосредоточилась на создании образцов сверхширокополосных излучателей, которые, по-видимому, могут быть применены против многих целей, включая противовоздушную оборону, радары, связь, против бомб террористов с электронными взрывателями, систем наведения и различных охранных устройств. Как уже сообщалось в IDR № 1, 2003 г., «Райнметалл» сотрудничает с русскими институтами в создании одноразовых генераторов, пригодных для применении в артиллерийских 155 миллиметровых снарядах. Экспериментальный образец такого излучателя мощностью в 100 МВт был принят в 2002 году, (рис. 5.2), а полноразмерный излучатель мощностью в 1 ГВт должен быть испытан в 2004 году.

International Defense Review, 2003, Feb. 01.

Рис. 5.2.

Автор этой книги опубликовал много статей в журналах «Мир оружия», и «Популярная механика», а также — в специализированных военных и научных изданиях. Его перу принадлежит также вышедшее в 2007 г. в издательстве «Бином» учебное пособие «Взрывы и волны», а также — вышедшая в 2009 г. в издательстве «Моркнига» научно-популярная книга «Шелест гранаты».