Друзья! Скоро у нас праздник – День защитника отечества! Пусть и немного опережая событие, хочу поздравить с ним всех представителей сильного пола, и в первую очередь тех, кто сегодня принимает участие в СВО! Поздравляю и тех представительниц прекрасного пола, которые имеют непосредственное отношение к защите нашей родины! Желаю всем здоровья, мирного неба над нашей страной, а участникам СВО – возвращения домой живыми, здоровыми и обязательно с победой!
Думаю, перед этой датой будет уместно рассказать всем, кому это будет интересно, об одном из видов вооружения, которое называют самым мощным после ядерного оружия. Два вида этого оружия применяется сегодня и в ходе СВО, называется оно «Солнцепёк» и «Тосочка».
С явлением объемного взрыва читатели знакомы гораздо ближе и встречаются с ним гораздо чаще, чем они думает. Не раз и не два в мире взрывались мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, угольные шахты, т.е., помещения, в которых скапливается дисперсная взвесь горючих веществ или газа и воздуха. Или столь всем знакомые взрывы бытового газа в квартирах и бензобаков во время сварочных работ.
Не обязательно в качестве горючего должен выступать газ, пары бензина, угольная пыль. Обычные мелкие древесные опилки (например, из шлифовальной машинки), мучная, сахарная пыль, будучи поднятыми потоком воздуха, взрываются ничуть не хуже. Все дело в огромной площади контакта вещества с кислородом. В этом случае процесс горения охватывает сразу очень большой объем вещества и в очень короткое (доли секунд) время.
Это совсем не означает, что можно измельчить до состояния пыли тротил и бомба для объемного взрыва готова. В обычных взрывчатых веществах бризантного типа передача энергии и превращение вещества в большое количество сжатых и сильно нагретых продуктов происходит по несколько иным законам, и для тротила, например, наоборот, чем он более плотен и сжат, тем лучше идёт детонация. Если же тротил превратить в пыль, то он даст эффекта не больше, чем древесная мука.
Итак, принцип объёмного взрыва интуитивно понятен и совсем не сложен. Необходимо создать аэрозольное облако горючего вещества в смеси с атмосферным воздухом, подать в это облако искру, и произойдёт очень мощный взрыв. Причём расход вещества будет в несколько раз меньше, чем бризантной взрывчатки для взрыва такой же мощности: боеприпас объёмного взрыва не содержит окислитель, его роль играет атмосферный кислород. А вот как создать облако у цели и инициировать взрыв – это чисто технические проблемы, и они являются конструкторским ноу-хау.
Мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, угольные шахты и самые мощные российская и американская неядерные бомбы – что их объединяет? Объемный взрыв. Именно благодаря ему всё, что попадает в зону поражения этих бомб, может взлететь на воздух. Впрочем, незачем ходить так далеко – взрыв бытового газа в квартире тоже из этого ряда. Объёмный взрыв, пожалуй, один из первых, с которыми познакомилось человечество, и один из последних, которые человечество приручило.
Как и многие другие виды оружия, объёмно-детонирующие боеприпасы своим рождением обязаны сумрачному германскому инженерному гению. В поисках наиболее эффективных способов убийства немецкие оружейники обратили внимание на взрывы угольной пыли в шахтах и попытались смоделировать условия взрыва на открытом воздухе. Угольную пыль распыляли зарядом пороха и потом подрывали. Но очень прочные стены шахт благоприятствовали развитию детонации, а на открытом воздухе она затухала.
После войны разработки достались союзникам, но поначалу не вызвали интереса. Первыми к ним заново обратились американцы, столкнувшись в 1960-х во Вьетнаме с разветвлённой сетью тоннелей, в которых скрывались вьетнамские партизаны (вьетконговцы). А ведь тоннели – это почти те же шахты! Правда, возиться с угольной пылью американцы не стали, а начали использовать обычный ацетилен. Этот газ замечателен широкими пределами концентрации, при которых возможна детонация. Ацетилен из обычных промышленных баллонов закачивали в тоннели и потом бросали туда гранату.
Американцы снаряжали бомбы объемного взрыва окисью этилена, окисью пропилена, метаном, пропилнитратом и МАРР (смесью метилацетилена, пропадиена и пропана). Уже тогда было установлено, что при срабатывании бомбы, содержащей 10 галлонов (32–33 л) окиси этилена, образовывалось облако топливовоздушной смеси радиусом 7,5–8,5 м и высотой до 3 м. Через 125 мс облако подрывалось несколькими детонаторами. Образующаяся ударная волна имела по фронту избыточное давление 2,1 МПа. Для сравнения: чтобы создать такое давление на расстоянии 8 м от тротилового заряда, требуется около 200–250 кг тротила. На расстоянии 3–4 радиусов (22,5–34 м) давление в ударной волне быстро снижается и составляет уже около 100 кПа. Для разрушения ударной волной самолета требуется давление 70–90 кПа. Следовательно, такая бомба при взрыве способна в радиусе 30–40 м от места взрыва полностью вывести из строя самолет или вертолет на стоянке.
Советские и российские поиски и разработки
Советские специалисты вначале пытались использовать немецкий вариант с угольной пылью, но постепенно перешли на металлические порошки: алюминий, магний и их сплавы. В экспериментах с алюминием было обнаружено, что особого фугасного действия он не даёт, зато даёт замечательное зажигательное.
Отработали и различные окиси (окись этилена и пропилена), но они были токсичны и довольно опасны при хранении ввиду своей летучести: достаточно было небольшого подтравливания окиси из резервуара, чтобы любая искра подняла на воздух весь арсенал. В итоге остановились на компромиссном варианте: смеси разных видов горючего (аналогов легких бензинов) и порошка алюминий-магниевого сплава в пропорции 10:1. Однако эксперименты показали, что при шикарных внешних эффектах поражающее действие объемно-детонирующих зарядов оставляло желать лучшего. Первой потерпела фиаско идея атмосферного взрыва для поражения самолетов – эффект оказался ничтожным, разве что «сбоили» турбины, которые тут же перезапускались заново, так как они даже не успевали остановиться. Против бронетехники это вообще не работало, там даже двигатель не глох. Эксперименты показали, что ОДАБ – это специализированные боеприпасы для поражения малостойких к ударной волне целей, прежде всего неукрепленных зданий, и живой силы. И всё.
Однако маховик чудо-оружия был раскручен, и ОДАБам приписывались прямо-таки легендарные подвиги. Особо известен случай спуска такими бомбами снежных лавин в Афганистане. Посыпался дождь наград, в том числе самых высоких. В отчетах об операции была упомянута масса лавины (20 000 т) и написано, что взрыв объемно-детонирующего заряда эквивалентен ядерному заряду. Ни много ни мало. Хотя любой горноспасатель спускает точно такие же лавины простыми тротиловыми шашками.
Совсем уж экзотическое применение технологии собирались найти в сравнительно недавнее время, разработав в рамках программ по конверсии объёмно-детонирующую систему на основе бензина для сноса хрущёвок. Получалось быстро и дешево. Было только одно «но»: сносимые хрущёвки располагались не в открытом поле, а в заселенных городах. А плиты при таком взрыве разлетались метров на сто.
Мифотворчество вокруг ОДАБ благодаря некоторым малообразованным журналистам из штабов плавно перекочевало на страницы газет и журналов, а сама бомба получила название «вакуумная». Дескать, при взрыве в облаке выжигается весь кислород и образуется глубокий вакуум, чуть ли не как в космосе, и этот самый вакуум начинает распространяться наружу. То есть вместо фронта повышенного давления, как при обычном взрыве, идет фронт пониженного давления. Был даже придуман термин «обратная взрывная волна». Не обошлось без «вакуумной» бомбы, которая якобы при попадании в здание превращает его в пыль (газ проникает в мельчайшие щели), а низкое разрежение аккуратно укладывает эту пыль в эпицентр.
Если бы эти люди хоть немного учили химию в школе, то догадались бы, что кислород никуда не исчезает – он просто переходит в процессе реакции, например, в углекислый газ с тем же объемом. И если бы он каким-то фантастическим образом просто исчез (а его в атмосфере всего около 17%), то недостаток объема был бы компенсирован другими расширившимися при нагревании газами. И если бы даже из зоны взрыва исчез весь газ и образовался вакуум, то перепад давления в одну атмосферу вряд ли мог бы разрушить даже картонный танк – у любого военного такое предположение просто вызовет смех.
А из школьного курса физики можно было бы узнать, что за любой ударной волной (зоной сжатия) в обязательном порядке следует зона разрежения – по закону сохранения масс. Просто взрыв бризантного взрывчатого вещества (ВВ) можно считать точечным, а объемно-детонирующий заряд в силу большого объема формирует более длительную ударную волну. Именно поэтому воронок он не роет, но деревья валит. А вот бризантного (дробящего) действия вообще практически нет.
Современные боеприпасы объемного взрыва чаще всего представляют собой цилиндр, длина которого в 2–3 раза больше диаметра, наполненный горючим и снабженный зарядом обычного ВВ. Этот заряд, масса которого составляет 1–2% от веса горючего, расположен на оси боезаряда, и подрыв его разрушает корпус и распыляет горючее, образуя топливовоздушную смесь. Смесь должна подрываться после достижения размеров облака, обеспечивающего оптимальное сгорание, а не сразу при начале распыления, потому что вначале кислорода в облаке недостаточно. Когда же облако расширится до нужной степени, его подрывают выбрасываемыми из хвостовой части бомбы несколькими вторичными зарядами. Задержка их срабатывания составляет 150 мс и выше. Чем больше задержка, тем выше вероятность того, что облако сдует; чем меньше – тем выше риск неполного взрыва смеси из-за недостатка кислорода. Помимо взрывного, могут применяться и другие методы инициирования облака, например химический: в облаке распыляют трифторид брома или хлора, которые самовоспламеняются при контакте с топливом.
Взрыв расположенного на оси первичного заряда формирует тороидальное облако из горючего, а значит, максимальный эффект ОДАБ обеспечивает при вертикальном падении на цели – тогда ударная волна «стелется» по земле. Чем больше отклонения от вертикали, тем бóльшая энергия волны уходит на бесполезное «сотрясение» воздуха над целями.
В послевоенные годы продолжились эксперименты с порошками алюминия и магния. Было обнаружено, что если разрывной заряд не полностью утопить в смеси, а оставить открытым с торцов, то облако практически гарантированно поджигается с самого начала его диспергирования. С точки зрения взрыва это брак, вместо детонации в облаке мы получаем всего лишь пшик, правда, выкокотемпературный. Ударная волна при таком взрывном горении тоже образуется, но значительно более слабая, чем при детонации. Этот процесс получил название «термобарического».
Подобный эффект военные использовали задолго до появления самого термина. Во время Второй мировой войны авиаразведкой с успехом применялись так называемые ФОТАБы – фотографические авиабомбы, начиненные измельченным сплавом алюминия и магния. Фотосмесь детонатором разбрасывается, воспламеняется и сгорает с использованием кислорода воздуха. Да не просто сгорает – стокилограммовый ФОТАБ-100 создаёт вспышку с силой света более 2,2 млрд кандел длительностью около 0,15 секунд! Свет настолько яркий, что на четверть часа ослепляет вражеских зенитчиков. Кстати, упрощается и технология фотографирования – бомбу сбрасывают, затвор фотоаппарата открывают, и через некоторое время весь мир озаряет суперфотовспышка. Качество снимков, говорят, было не хуже, чем в ясную солнечную погоду.
Но вернёмся к почти бесполезному термобарическому эффекту. Он так бы и числился вредоносным, если бы не встал вопрос защиты от диверсантов. Была подана идея окружить защищаемые объекты минами на основе термобарических смесей, которые выжгут все живое, но объект не повредят. В начале 1980-х действие термобарических зарядов увидело всё военное руководство страны, и практически все роды войск загорелись желанием иметь такое оружие. Для пехоты началась разработка реактивных огнеметов «Шмель» и «Рысь», Главное ракетно-артиллерийское управление сделало заказ на проектирование термобарических боевых частей к реактивным системам залпового огня, ну а войска радиационной, химической и биологической защиты (РХБЗ) решили обзавестись собственной тяжелой огнеметной системой (ТОС) «Буратино». Сегодня в СВО участвуют его «потомки» - «Солнцепёк» и «Тосочка».
До недавнего времени самой мощной неядерной бомбой считалась американская Massive Ordnance Air Blast, или более официально – GBU-43/B. Но у MOAB есть другая, неофициальная, расшифровка – Mother Of All Bombs («Мать всех бомб»). Бомба производит огромное впечатление: ее длина 10 м, диаметр 1 м.
Столь громоздкий боеприпас предполагается даже сбрасывать не с бомбардировщика, а с транспортного самолета, например с C-130 или C-17. Из 9,5 т массы этой бомбы 8,5 т составляет мощная взрывчатка типа H6 австралийского производства, в состав которой входит алюминиевый порошок (по мощности в 1,3 раза превышающий тротил). Радиус гарантированного поражения – около 150 м, хотя частичные разрушения наблюдаются на расстоянии более 1,5 км от эпицентра.
GBU-43/B нельзя назвать высокоточным оружием, но наводится она, как и положено современному оружию, с помощью GPS. Кстати, это первая американская бомба, использующая решетчатые рули, широко применяемые в российских боеприпасах. MOAB задумывалась как преемник знаменитой BLU-82 Daisy Сutter и впервые была испытана в марте 2003 года на полигоне во Флориде. Военное применение подобных боеприпасов, по мнению самих же американцев, довольно ограниченно – ими можно лишь расчищать большие территории от лесных насаждений. Как противопехотное или противотанковое оружие они не слишком эффективны по сравнению, скажем, с кассетными бомбами.
Но пару лет назад был озвучен наш ответ: десятитонный «папа всех бомб», созданный с использованием нанотехнологий.
Сами технологии были названы военной тайной, но весь мир упражнялся в остроумии насчет этой вакуумной нанобомбы. Мол, при взрыве распыляются тысячи и тысячи нанопылесосов, которые в зоне поражения и высасывают весь воздух до вакуума. Но где реальная нанотехнология в этой бомбе? Как было отмечено выше, в состав смеси современных ОДАБ входят алюминий и магний. А технологии производства порошков этих металлов (и их сплавов) для военных применений дают возможность получения порошка с размером частиц до 100 нм. Есть нанометры – значит, есть и нанотехнологии.
Современные управляемые и корректируемые авиабомбы способны выходить на цель с нужного направления и по заданной траектории. И если горючее распылять интеллектуальной системой, способной менять плотность и конфигурацию топливного облака в заданном направлении, и подрывать его в определённых точках, то мы получим фугасный заряд направленного действия невиданной мощи. Дедушку всех бомб.
Вся информация находится в свободном доступе в интернете
Все фотографии находятся в свободном доступе в интернете.
