Мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, угольные шахты и самая мощная российская неядерная бомба — что их объединяет? Объемный взрыв. Именно благодаря ему все они могут взлететь на воздух. Впрочем, незачем ходить так далеко — взрыв бытового газа в квартире тоже из этого ряда. Объемный взрыв, пожалуй, один из первых, с которыми познакомилось человечество, и один из последних, которые человечество приручило.
Принцип объемного взрыва совсем не сложен: необходимо создать смесь горючего с атмосферным воздухом и подать в это облако искру. Причем расход горючего будет в несколько раз меньше, чем бризантной взрывчатки для взрыва такой же мощности: объемный взрыв «забирает» кислород из воздуха, а взрывчатка «содержит» его в своих молекулах.
Бытовые бомбы
Как и многие другие виды оружия, объемно-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.
Применение объемно-детонирующие заряды нашли и при строительстве вертодромов. Расчистка джунглей для посадки всего лишь одного вертолета типа «Ирокез» требовала от 10 до 26 часов работы инженерного взвода, в то время как зачастую в бою все решалось в первые 1−2 часа. Применение обычного заряда проблему не решала — деревья-то он валил, но и образовывал огромную воронку. А вот объемно-детонирующая авиабомба (ОДАБ) воронку не образует, а просто разбрасывает деревья в радиусе 20−30 метров, создавая почти идеальную посадочную площадку. Впервые бомбы объемного взрыва были использованы во Вьетнаме летом 1969 года именно для расчистки джунглей. Эффект превзошел все ожидания. «Ирокез» прямо в кабине мог нести 2−3 таких бомбы, а взрыв одной в любых джунглях создавал вполне пригодную посадочную площадку. Постепенно технология оттачивалась, в итоге вылившись в самую знаменитую авиабомбу объемно-детонирующего типа — американскую BLU-82 Daisy Cutter «косильщик маргариток». И ее уже использовали не только для вертолетных площадок, сбрасывая на что ни попадя.
После войны разработки достались союзникам, но поначалу не вызвали интереса. Первыми к ним заново обратились американцы, столкнувшись в 1960-х во Вьетнаме с разветвленной сетью тоннелей, в которых скрывались вьетконговцы. А ведь тоннели — это почти те же шахты! Правда, возиться с угольной пылью американцы не стали, а начали использовать самый обычный ацетилен. Этот газ замечателен широкими пределами концентрации, при которых возможна детонация. Ацетилен из обычных промышленных баллонов закачивали в тоннели и потом бросали гранату. Эффект, говорят, был потрясающим.
Мы пойдем другим путем
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. Это было написано в специальной литературе, которую читали и в СССР, где тоже начали эксперименты в данной области.
Ударная волна от традиционного ВВ, например тротила, имеет крутой фронт, быстрое угасание и последующую пологую волну разряжения.
Советские специалисты вначале пытались изобразить 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 дает, зато дает 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, чтобы любая искра подняла арсенал на воздух. 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 все.
Объемно-детонирующий взрыв имеет более пологий фронт ударной волны с более растянутой по времени зоной высокого давления.
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 объемно-детонирующую систему на основе бензина для сноса хрущевок. Получалось быстро и дешево. Было только одно «но»: сносимые хрущевки располагались не в открытом поле, а в заселенных городах. А плиты при таком взрыве разлетались метров на сто.
Взрыв термобарического боеприпаса имеет сильно размытый фронт ударной волны, который не является первичным поражающим фактором.
«Вакуумные» мифы
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». Да что там пресса! В начале 1980-х на военной кафедре моего физфака чуть ли не под подписку о неразглашении какой-то полковник из Генштаба рассказывал о новых видах оружия, применяемых США в Ливане. 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. О! Не эта ли ясная голова собиралась сносить хрущевки таким же способом?!
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 20%), 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.
На раскадровке четко видны срабатывание первичного детонатора для образования облака и конечный взрыв топливовоздушной смеси.
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 четырьмя 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, самовоспламеняющиеся при контакте с топливом.
Из кинограмм видно, что 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.
Спуск мощного объемно-детонирующего боеприпаса напоминает посадку космического корабля «Союз». Отличается только наземная стадия.
Гигантская фотовспышка
Но вернемся в послевоенные годы, к экспериментам 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 создает вспышку с силой света более 2,2 млрд кандел длительностью около 0,15 с! Свет настолько яркий, что на четверть часа ослепляет не только вражеских зенитчиков — наш консультант по сверхмощным зарядам посмотрел на сработавший ФОТАБ днем, после чего еще часа три видел зайчиков в глазах. 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.
Сверхмощные ОДАБ напоминают огромные бочки с соответствующей аэродинамикой. К тому же вес и габариты делают их пригодными для бомбометания только с военно-транспортных самолетов, которые не имеют бомбовых прицелов. Более-менее точно в цель может попасть только GBU-43/B, снабженная решетчатыми рулями и системой наведения на основе GPS.
Но вернемся 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 все 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».
Мать и отец всех бомб
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 устами тогдашнего министра обороны Игоря Иванова 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 мы писали выше, в состав смеси современных ОДАБ входит алюминий. А технологии производства алюминиевого порошка для военных применений дают возможность получения порошка с размером частиц до 100 нм. Есть нанометры — значит, есть и нанотехнологии.
Объемное моделирование
В последнее время, с массовым внедрением высокоточных авиабомб, вновь проснулся интерес к объемно-детонирующим зарядам, но на качественно новом уровне. 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 определенных точках, то мы получим фугасный заряд направленного действия невиданной мощи. Дедушку всех бомб.
Вакуумная бомба — это боеприпасы объемного взрыва или термобарические.
«Принцип действия этого ужасного оружия, приближающегося по мощности к ядерной бомбе, основан на своего рода взрыве наоборот. При взрыве этой бомбы происходит мгновенное сжигание кислорода, образуется глубокий вакуум, более глубокий, чем в открытом космосе. Все окружающие предметы, люди, машины, животные, деревья мгновенно втягиваются в эпицентр взрыва и, сталкиваясь, превращаются в порошок»
На чем основан принцип действия этих чудо-бомб? С явлением объемного взрыва все мы хорошо знакомы и даже сталкиваемся каждый день. Например, когда заводим автомобиль (микро-взрыв топливной смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания). Катастрофы. Случающиеся в шахтерских шахтах при взрыве метана или угольной пыли так же являются примерами этого явления. Самое удивительное: взрываться может даже облако муки, сахарной пудры или мелких древесных опилок. Весь секрет в том, что вещество в виде взвеси имеет очень большую площадь соприкосновения с воздухом (окислителем) что заставляет его вести себя как настоящий бое припас.
Военные быстро сообразили что этот эффект хорошо использовать в деле умерщвления себе подобных. Принцип действия типового боеприпаса объемного взрыва (далее БОВ) таков: сначала пирапатрон разрушает стенку бомбы и одновременно превращает в большое облако аэрозоли находящееся внутри горючее вещество (обычно жидкость, но это может быть и порошок типа алюминиевой пудры). Как только облако возникнет (через несколько мили секунд после распыления) оно подрывается детонаторами. Облако смеси горючего вещества и воздуха очень быстро выгорает при очень высоких температурах во всем объеме, которое ране занимало облако. Отсюда и название: объемный взрыв. Фронт взрыва имеет огромное давление 2 100 000 Па. Но вдали от взрыва эта разница давлений уже значительно меньше: на расстоянии 3-4 радиусов взрыва давление в ударной волне уже около 100 000 Па. Но и этого достаточно чтобы разрушить самолет или вертолет. Самое интересное: вещества для распыления при этом надо совсем не много (по сравнению с обычными боеприпасами).
К примеру, первые БОВ (их разработку начали американские военные в 1960 году) содержали всего 10 галлонов (примерно 32-33 литра) окиси этилена. Этого было достаточно чтобы создать облако топливо-воздушной смеси радиусом 7,5-8,5 м, высотой до 3 м. Через 125 мили секунд это облако подрывалось несколькими детонаторами. Радиус поражения составлял при этом 30-40 метров. Для сравнения — для создания такого давления на расстоянии 8 метров от тротилового заряда требуется около 200-250 кг тротила.
Были испытаны и признанными подходящими для использования в качестве взрывчатых веществ для бомб объемного взрыва окись этилена, окись пропилена, метан, пропил нитрат, МАРР (смесь метила, ацетилена, пропадиена и пропана).
Американцы начали активно применять БОВ во Вьетнаме. Чтобы в кратчайшие сроки расчищать в джунглях посадочные площадки для вертолетов. Дело в том, что Вьетконг очень быстро заметил высокую степень зависимости регулярных частей армии США от снабжения боеприпасами, продовольствием и прочими материальными средствами. При углублении американцев в джунгли достаточно было нарушать их линии снабжения и эвакуации (что сделать, в общем, не столь трудно), чтобы одержать верх. Использование вертолетов для подвоза материальных средств в условиях джунглей было очень затруднено, а часто и вовсе невозможно из-за отсутствия открытых мест, пригодных для посадки. Расчистка джунглей для посадки всего лишь одного вертолета типа «Ирокез» требовала от 10 до 26 часов работы инженерного взвода.
Впервые бомбы объемного взрыва были использованы во Вьетнаме летом 1969 года именно для расчистки джунглей. Эффект превзошел все ожидания. «Ирокез» мог нести 2-3 таких бомбы (их везли прямо в кабине). Взрыв даже одной бомбы в любых джунглях создавал вполне пригодную посадочную площадку.
Опытным путем американцы обнаружили, что БОВ отлично подходит для борьбы с негерметичными укреплениями Вьетконга. Дело в том, что образующееся облако распыленного топлива как обычный газ затекает внутрь помещений, блиндажей, различных подземных укрытий. При подрыве облака БОВ все сооружение буквально взлетает на воздух.
После сброса на сравнительно небольшой высоте (30-50 м) раскрывался тормозной парашют, который обеспечивал стабилизацию бомбы и низкую скорость снижения (это требуется для нормального срабатывания бомбы). Из носовой части бомбы опускался тросик длиной 5-7 м с грузиком на конце. Когда грузик касался земли и натяжения тросика уменьшалось, то запускалась вся цепочка событий, описанных выше (раскрытие оболочки бомбы пирапатроном, создание облака и его последующий подрыв).
Для артиллерии технология подходила плохо: снаряды даже крупных калибров могли нести сравнительно небольшое количество жидкого ВВ и большая часть веса снаряда приходилась на толстые стенки корпуса снаряда. Зато БОВ неплохо подходил для реактивных орудий залпового огня (снаряд тяжелее и стенки тоньше).
На развитие боеприпасов объемного взрыва повлияла резолюция ООН 1976 года о том, что БОВ являются «негуманным средством ведения войны, вызывающим чрезмерные страдания людей». Хотя, безусловно, работы над ними продолжались и после принятия резолюции.
Боеприпасы объемного взрыва неоднократно применялись в различных войнах 1980-90 годов. Так 6 августа 1982 года в период войны в Ливане израильский самолет сбросил такую бомбу (американского производства) на восьмиэтажный жилой дом. Взрыв произошел в непосредственной близости от здания на уровне 1-2 этажа. Здание было полностью разрушено. Погибло около 300 человек (в основном не в здании, а находившиеся поблизости от места взрыва).
БОВ, или вакуумная бомба, имеет не только мощный разрушительный эффект, но и психологический (взрыв похож на ядерный, сопровождается мощнейшей вспышкой, все вокруг горит, оставляет оплавленный грунт) что не мало важно в условиях военных действий.
Объемно-детонирующая авиационная бомба ОДАБ-500ПМВ (Fuel-Air Explosion Aircraft Bomb ODAB-500PMV).
Диаметр 50см., длина 238см., размах стабилизатора 68.5 см., масса 525 кг., маса заряда 193 кг. Взрывчатое вещество рецептуры ЖВВ-14. Применяется с самолетов и вертолетов.
Условия применения:
для самолетов высота 200-12000м. при скорости 500-1500км/час.
для вертолетов высота не менее 1200м. при скорости более 50 км/час.
Несложно догадаться, что удаление вертолета от бомбы в момент ее взрыва меньше, чем на 1200 метров смертельно опасно.
Почему же до сих пор военные не отказались от обычной взрывчатки? Дело в том, что рамки применимости вакуумных бомб достаточно узки.
Во-первых, БОВ имеют только один поражающий фактор — ударную волну. Осколочным, кумулятивным действием по цели они не обладают и обладать не могут.
Во-вторых, бризантность (способность разрушать преграду) облака топливно-воздушной смеси низка, т.к. идет процесс быстрого выгорания (горения), а не детонация. Вакуумные бомбы не могут ломать бетонные стены укреплений или бронированные листы боевой техники. Мало того, не смотря на, казалось бы, страшные картины последствий действия БОВ даже внутри зоны взрыва может спокойно уцелеть танк или прочее герметичное укрытие, практически не пострадав.
В-третьих, для объемного взрыва необходим большой свободный объем и свободный кислород, который не требуется для взрыва обычных ВВ (он содержится в самом ВВ в связанном виде). Вакуумная бомба не сработает в безвоздушном пространстве, в воде, в грунте.
В-четвертых, на работу боеприпаса объемного взрыва большое влияние оказывают погодные условия. При сильном ветре, проливном дожде топливно-воздушное облако или не формируется вовсе, или же сильно рассеивается. Это существенный недостаток, ибо вести войну только при хорошей погоде не всегда возможно.
В-пятых, носители БОВ должны быть большими. Невозможно создание боеприпасов объемного взрыва малых калибров (менее 100-кг бомбы и менее 220-мм снаряды).
Не смотря на описанные недостатки появления сверх-мощных не ядерных бомб (принципиально даже не важно на какой технологии они будут работать) принципиально меняет картину войны будущего. Ибо ядерная бомба — это скорее оружие сдерживания. Даже ‘горячие головы’ понимают, что бездумное использование ядерного оружия даже в условиях серьезной войны больше похоже на самоубийство: последствия цепных ответных ударов противника будут куда хуже чем итог самой разрушительной войны с использованием обычных вооружений. И применять его никто не собирается. Поэтому, как ни парадоксально, но вакуумная бомба гораздо больше подходит на роль супер-бомбы чем ядерное оружие.
11 сентября 2007 года в России прошли испытания самой мощной не ядерной бомбы, которая превзошла по мощности американскую «Мать всех бомб». Мощность взрыва в тротиловом эквиваленте составила 44 тонны (при массе бомбы 7100 кг), радиус гарантированного поражения — 300 метров.
Видео испытания самой мощной вакуумной бомбы в России:
11 сентября 2007 года в России успешно прошли испытания самого мощного в мире неядерного боеприпаса. Стратегический бомбардировщик Ту-160 сбросил бомбу массой 7,1 тонны и мощностью около 40 тонн в тротиловом эквиваленте с гарантированным радиусом уничтожения всего живого более трехсот метров. В России этот боеприпас получил прозвище «Папа всех бомб». Он принадлежал к классу боеприпасов объемного взрыва.
Разработка и испытание боеприпаса под названием «Папа всех бомб» — это российский ответ США. До этого момента самым мощным неядерным боеприпасом считалась американская бомба GBU-43В MOAB, которую сами разработчики назвали «Мать всех бомб». Российский «папа» превзошел «маму» по всем показателям. Правда, американский боеприпас не принадлежит к классу вакуумных боеприпасов — это самый обычный фугас.
Сегодня оружие объемного взрыва является вторым по мощности после ядерного . На чем основан его принцип действия? Какое взрывчатое вещество делает вакуумные бомбы равными по силе термоядерным монстрам ?
Принцип действия боеприпасов объемного взрыва
Вакуумные бомбы или боеприпасы объемного взрыва (или объемно-детонирующие боеприпасы) – это тип боеприпасов, который работает на принципе создания объемного взрыва, известного человечеству уже многие сотни лет.
По своей мощности подобные боевые припасы сравнимы с ядерными зарядами. Но в отличие от последних, не имеют фактора радиационного заражения местности и не попадают ни под одну из международных конвенций относительно оружия массового поражения.
Человек очень давно познакомился с явлением объемного взрыва. Подобные взрывы довольно часто случались на мукомольных производствах, где в воздухе скапливалась мельчайшая мучная пыль или на сахарных заводах. Еще большую опасность представляют собой подобные взрывы в угольных шахтах. Объемные взрывы являются одной из самых страшных опасностей, которые подстерегают шахтеров под землей. В плохо вентилируемых забоях скапливается угольная пыль и газ метан. Для инициации мощнейшего взрыва в таких условиях достаточно даже небольшой искры.
Типичным примером объемного взрыва является подрыв бытового газа в помещении.
Физический принцип действия, по которому работает вакуумная бомба, довольно прост. Обычно в нем используют взрывчатое вещество с низкой температурой кипения, которое легко переходит в газообразное состояние даже при низких температурах (например, окись ацетилена). Для создания искусственного объемного взрыва нужно просто создать облако из смеси воздуха и горючего материала и поджечь его. Но просто это только в теории — на практике этот процесс довольно сложен.
В центре боеприпаса объемного взрыва находится небольшой подрывной заряд, состоящий из обычного взрывчатого вещества (ВВ) . В его функции входит распыление основного заряда, который быстро превращается в газ или аэрозоль и вступает в реакцию с кислородом воздуха. Именно последний играет роль окислителя, поэтому вакуумная бомба в несколько раз мощнее обычной, имеющей такую же массу.
Задачей подрывного заряда является равномерное распределение горючего газа или аэрозоля в пространстве. Затем в дело вступает второй заряд, который вызывает детонацию этого облака. Иногда используют несколько зарядов. Задержка между срабатываниями двух зарядов меньше одной секунды (150 мск).
Название «вакуумная бомба» не совсем точно отображает принцип действия этого оружия. Да, после подрыва подобной бомбы действительно происходит снижение давления, но ни о каком вакууме речь не идет. Вообще, боеприпасы объемного взрыва уже породили большое количество мифов.
В качестве взрывчатого вещества в объемных боеприпасах обычно используют различные жидкости (окиси этилена и пропилена, диметилацетилен, пропилнитрит), а также порошки легких металлов (чаще всего магний).
Как работает такое оружие
При подрыве боеприпаса объемного взрыва возникает ударная волна, но она намного слабее, чем при взрыве обычного взрывчатого вещества типа тротила. Однако действует ударная волна при объемном взрыве гораздо дольше, чем при подрыве обычных боеприпасов.
Если сравнивать действие обычного заряда с ударом пешехода грузовым автомобилем, то действие ударной волны при объемном взрыве – это каток, который не только медленно проедет по жертве, но еще и постоит на ней.
Однако самым загадочным поражающим фактором объемных боеприпасов является волна пониженного давления, которая следует за ударным фронтом. О ее действии существует большое количество самых противоречивых мнений. Есть данные, что именно зона пониженного давления оказывает самое разрушительное действие. Однако это кажется маловероятным, так как перепад давления составляет всего лишь 0,15 атмосферы.
Прыгуны в воду испытывают кратковременный перепад давления до 0,5 атмосферы, и это не приводит к разрыву легких или выпадению глаз из глазниц.
Более эффективными и опасными для противника боеприпасы объемного взрыва делает их другая особенность. Взрывная волна после подрыва подобного боеприпаса не огибает препятствия и не отражается от них, а «затекает» в каждую щель и укрытие. Поэтому спрятаться в окопе или блиндаже, если на вас сброшена авиационная вакуумная бомба, точно не получиться.
Ударная волна проходит по поверхности почвы, поэтому она прекрасно подходит для подрыва противопехотных и противотанковых мин .
Почему все боеприпасы не стали вакуумными
Эффективность боеприпасов объемного взрыва стала очевидна почти сразу после начала их применения. Подрыв десяти галлонов (32 литра) распыленного ацетилена производил эффект равный взрыву 250 кг тротила. Почему же все современные боеприпасы не стали объемными?
Причина заключается в особенностях объемного взрыва. Объемно-детонирующие боеприпасы располагают всего лишь одним поражающим фактором – ударной волной. Ни кумулятивного, ни осколочного действия на цель они не производят.
Кроме того, способность разрушить преграду у них крайне мала, так как их взрыв относится к типу «горение». Однако в большинстве случаев необходим взрыв типа «детонация», который разрушает преграды на своем пути или отбрасывает их.
Взрыв объемного боеприпаса возможен только в воздухе, его нельзя произвести в воде или грунте, так как для создания горючего облака нужен кислород.
Для успешного применения объемно-детонирующих боеприпасов важны погодные условия, которые определяют успешность формирования облака газа. Нет смысла создавать объемные боеприпасы малого калибра: авиационные бомбы весом менее 100 кг и снаряды калибром менее 220 мм.
Кроме того, для объемного боеприпаса очень важна траектория поражения цели. Эффективнее всего они действуют при вертикальном поражении объекта. На замедленных кадрах взрыва объемного боеприпаса видно, что ударная волна формирует тороидальное облако, лучше всего, когда оно «стелется» по земле.
История создания и применения
Рождением своим боеприпасы объемного взрыва (как и многое другое оружие) обязаны недоброму германскому оружейному гению. Во время последней мировой войны немцы обратили внимание на мощность взрывов, которые случаются в угольных шахтах. Они попытались использовать те же физические принципы для производства нового типа боеприпасов.
Ничего реального у них не вышло, а после поражения Германии эти наработки попали к союзникам. О них забыли на долгие десятилетия. Первыми про объемные взрывы вспомнили американцы во время вьетнамской войны.
Во Вьетнаме штатовцы широко применяли боевые вертолеты, с помощью которых они снабжали свои войска и эвакуировали раненых. Довольно серьезной проблемой стало строительство посадочных площадок в джунглях. Расчистка участка для посадки и взлета лишь одного вертолета требовала напряженной работы целого саперного взвода в течение 12-24 часов. Расчищать площадки с помощью обычных взрывов не представлялось возможным, потому что они оставляли после себя огромные воронки. Вот тогда-то и вспомнили про боеприпасы объемного взрыва.
Боевой вертолет мог нести на борту несколько подобных боеприпасов, взрыв каждого из них создавал площадку вполне пригодную для посадки.
Также весьма эффективным оказалось и боевое применение объемных боеприпасов, они оказывали сильнейший психологический эффект на вьетнамцев. Укрыться от подобного взрыва было весьма проблематично даже в надежном блиндаже или бункере. Американцы успешно применяли бомбы объемного взрыва для уничтожения партизан в туннелях. В это же время разработкой подобных боеприпасов занялись и в СССР.
Американцы оснащали свои первые бомбы различными видами углеводородов: этилена, ацетилена, пропана, пропилена и других. В СССР экспериментировали с разнообразными металлическими порошками.
Однако боеприпасы объемного взрыва первого поколения были довольно требовательны к точности бомбометания, сильно зависели от погодных условий, плохо работали при отрицательных температурах.
Для разработки боеприпасов второго поколения американцы использовали ЭВМ, на котором они моделировали объемный взрыв. В конце 70-х годов прошлого века в ООН была принята конвенция о запрете этого оружия, но это не остановило его разработки в США и СССР.
Сегодня уже разработаны боеприпасы объемного взрыва третьего поколения. Работы в этом направлении активно ведутся в США, Германии, Израиле, Китае, Японии и в России.
«Папа всех бомб»
Нужно отметить, что Россия находится в числе государств, имеющих наиболее продвинутые наработки в сфере создания оружия объемного взрыва. Вакуумная бомба повышенной мощности, испытанная в 2007 году, – яркое подтверждение этому факту.
До этого времени самым мощным неядерным боеприпасом считалась американская авиационная бомба GBU-43/B, весом 9,5 тонны и длиной 10 метров. Сами американцы считали эту управляемую авиабомбу не слишком эффективной. Против танков и пехоты, по их мнению, лучше использовать кассетные боеприпасы. Еще следует отметить, что GBU-43/B не относится к объемным боеприпасам, она содержит обычную взрывчатку.
В 2007 году, после проведения испытаний, Россия приняла на вооружение вакуумную бомбу повышенной мощности. Эта разработка держится в секрете, не известны ни аббревиатура, которая присвоена боеприпасу, ни точное количество бомб, что состоит на вооружении ВС России. Было заявлено, что мощность этой супербомбы составляет 40-44 тонны в тротиловом эквиваленте.
Из-за большого веса бомбы средством доставки подобного боеприпаса может быть только самолет. Руководство вооруженных сил России заявило, что при разработке боеприпаса использовались нанотехнологии.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Оказывается, снаряды, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, несмотря на все ужасающие последствия, являлись одними из самых слабых ядерных бомб. Сегодня мы покажем Вам 7 наиболее разрушительных бомб, когда-либо созданных человеком. 7. Холодная война давно закончена, и в глобальном правовом поле существуют договорённости о сдерживании и нераспротранении ядерного оружия, поэтому страны заняты созданием мощных неядерных бомб. Одна из них - американская GBU43/B, оснащенная системой спутникового наведения, которую так же называют «Мама всех бомб». Её масса - 9,5 тонн, длина - 9 метров, а мощность взрыва в тротиловом эквиваленте - 11 тонн. Впервые эту бомбу изготовили в 2002 году, а всего было выпущено 17 штук. 6. Боеприпас объёмного взрыва или авиационная вакуумная бомба повышенной мощности, была разработана в России в 2007 году и названа, по аналогии с американской - «Папа всех бомб». Её масса чуть более 7 тонн, а мощность - 44 тонны. Несмотря на то, что это самая мощная неядерная бомба в мире на данный момент, номинально её мощность составляет всего 0,3% от мощности американского «Малыша», сброшенного на Хиросиму. Тем не менее, 30 подобных вакуумных бомб способны уничтожить всё живое в радиусе 2 километров. 5. А это самая первая взорванная на планете атомная бомба, положившая нало ядерной эре человечества. 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико в пустыне с очень подходящим названием «Маршрут мертвеца» была взорвана первая ядерная бомба под названием "Штучка". Взрыв бомбы был эквивалентен приблизительно 21 килотонне тротила. Тогда ещё никто не знал, к каким последствиям может привести этот взрыв. Высказывались разные предположения, вплоть до уничтожения штата Нью-Мексико и всей планеты. 4. Американские военные фактически протестировали атомные бомбы на людях, сбросив снаряды на Хиросиму 6 августа и на Нагасаки 9 августа 1945 года. Большинство пострадавших от взрывов были вовсе не военными, а гражданскими. Дети, женщины, старики, - их тела мгновенно превращались в уголь. Оставались лишь силуэты на стенах - так действовало световое излучение. Пролетавшие рядом птицы сгорали в воздухе. Количество пострадавших точно определить не удалось до сих пор: многие погибли не сразу, а позже, в результате развившейся лучевой болезни. «Малыш» приблизительной мощностью от 13 до 18 килотонн тротила, сброшенный на Хиросиму, убил от 90 до 166 тысяч человек. В Нагасаки «Толстяк» мощностью в 21 килотонну тротила оборвал жизни от 60 до 90 тысяч человек. 3. В 1962 году на территории нынешнего Казахстана с помощью ядерной бомбы решено было сделать искусственное озеро Чаган. В пойме одной из рек военные уложили 140-килотонный заряд на глубине около 200 метров. В результате взрыва в воздух поднялось около 10 миллионов тонн грунта - примерно как при извержении небольшого вулкана. Уже через 4 года газета «Известия» бодро рапортовала, что жители ближайших посёлков «от души купались» в рукотворном озере. На самом деле чуда не получилось. Уровень радиации в самом озере и окрестностях был слишком велик. Скот оттуда поить было нельзя, а запущенная в воду рыба не выживала. Сообщалось, что при взрыве губительному воздействию радиоактивного излучения подверглись 11 населённых пунктов с суммарным населением около двух тысяч человек. 2. TX-21 или "Креветка" - термоядерная бомба, которую 1 марта 1954 года американцы взорвали на атолле Бикини, входящем в группу Маршаловых островов. Расчётная мощность заряда должна была составить 6 мегатонн, но учёные бомбу недооценили. В результате, фактическая мощность взрыва оказалась более чем в два раза выше - 15 мегатонн. К слову, это в 1000 раз больше, чем бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. Огненный шар от «Креветки» достиг 5 километров в ширину. 1. Самая мощная из всех бомб, когда-либо построенных человеком, была создана в Советском Союзе. Разработки велись с 1945 по 1961 год. Её официальное название АН602, позже её стали называть «Царь-бомба» или «Кузькина мать». Её мощность в тротиловом эквиваленте составила 50 мегатонн. Бомба была испытана в конце октября 1961 года. Взрыв произвели в воздухе, в четырёх километрах над Новой Землёй. Диаметр огненного шара был более 9 километров, «гриб», выросший в месте взрыва, достиг 67 километров в высоту, а диаметр его «шапки» был примерно 95 километров. Удар бомбы ощутили все без исключения жители планеты: сейсмическая волна, образовавшаяся в результате взрыва, трижды обогнула Землю. Поверхность острова, над которым взорвалась «Царь-бомба» стала ровной как каток, на ней не осталось ни единой возвышенности. В деревне, которая находиласть на расстоянии 400 км от эпицентра, полностью разрушились все деревянные постройки. Для сравнения: радиус поражения бомбы, сброшенной на Нагасаки был всего 100 метров, а радиус поражения «Царь-бомбы» оказался 4,5 километра.
На вооружении российской армии состоит одно из мощнейших неядерных вооружений в мире – вакуумная бомба. По словам специалистов российского Генштаба, новая бомба по своим возможностям и эффективности сравнима с ядерными боеприпасами. При этом эксперты особо подчеркивают, что данный вид совершенно не загрязняет окружающую среду. Помимо этого данная бомба достаточно дешева в производстве и обладает высокими поражающими свойствами. Данная отечественная разработка не нарушает ни одного из международных договоров, особо подчеркивают в министерстве обороны.
До этого самой мощной в мире вакуумной авиабомбой обладали Соединенные Штаты. Ее испытания были завершены в 2003 году, тогда данное супероружие успели окрестить «матерью всех бомб». Российские разработчики, не долго думая, не стали искать других аналогий и назвали свою разработку «папой всех бомб». При этом наша авиабомба по всем параметрам существенно превосходит свой американский аналог. Масса взрывчатого вещества в российской бомбе меньше, но при этом она получилась более мощной в 4 раза. Температура в эпицентре ее взрыва выше в 2 раза, а общая площадь поражения превосходит ее американский аналог почти в 20 раз.
Эффект объемного взрыва
Действие вакуумной бомбы основывается на эффекте объемного взрыва. С подобным явлением мы сталкиваемся практически каждый день: к примеру, когда заводим свой автомобиль, в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания осуществляется микровзрыв топливной смеси. В более зловещей форме это проявляется в подземных взрывах на угольных шахтах при взрыве угольной пыли или метана, подобные происшествия имеют катастрофические последствия. Взорваться может даже облако пыли, сахарной пудры или мелких древесных опилок. Причина этого заключается в том, что горючее вещество находящиеся в виде смеси обладает очень большой площадью соприкосновения с воздухом (окислителем), что и провоцирует взрыв.
Именно этот эффект и использовали военные инженеры. Технически бомба действует достаточно просто. Подрывной заряд, чаще всего бесконтактный, разрушает корпус бомбы, после чего в воздухе распыляется топливо, которое образует аэрозольное облако. По мере своего формирования данное облако проникает в укрытия, окопы и другие места, недоступные для традиционных видов боеприпасов, действие которых основано на поражении ударной волной и осколками. Далее из корпуса бомбы выстреливаются специальные боезаряды, которые воспламеняют облако, и уже по мере сгорания аэрозольной смеси создается зона относительного вакуума – низкого давления, в которую затем стремительно засасывается воздух и все окружающие предметы. В результате даже без создания сверхзвуковой ударной волны, возникающей при подрыве ядерных боезарядов, данный вид вооружения способен очень эффективно поражать пехоту противника.
БОВ – боеприпасы объемного взрыва по силе своей ударной волны в 5-8 раз сильнее обычной взрывчатки. В США горючие смеси создавали на основе напалма. После использования таких бомб почва на месте подрыва начинала напоминать лунный грунт, но при этом не происходило ни радиоактивного, ни химического заражения местности. В Америке были испытаны и признаны пригодными для использования в качестве взрывчатых веществ для БОВ: окись этилена, метан, пропилнитрат, окись пропилена, МАРР (смесь из ацетилена, метила, пропадиена и пропана).
До недавнего времени в России использовались эти же традиционные наполнители для данного вида бомб. Однако теперь состав взрывчатого вещества новой российской вакуумной бомбы держится в секрете, имеется информация, что он создан с использованием нанотехнологий. Именно поэтому российская бомба в несколько раз превосходит американскую. Если обратить данное сравнение в цифры, то мы получим следующее. Масса взрывчатого вещества в БОВ США и России 8200 и 7100 кг. соответственно, тротиловый эквивалент 11 и 44 тонны, радиус гарантированного поражения составляет 140 и 300 метров, помимо этого температура в эпицентре взрыва российской вакуумной бомбы выше в 2 раза.
Америка была первой
США первыми применили БОВ во время Вьетнамской войны еще летом 1969 года. Первоначально данные боеприпасы использовались для расчистки джунглей, эффект от их применения превзошел все ожидания. Вертолет «Ирокез» мог брать на борт до 2-3 таких бомб, которые находились прямо в кабине. Взрыв всего одной бомбы создавал в джунглях площадку приемлемую для посадки вертолета. Однако вскоре американцы обнаружили и другие свойства данного вида оружия и стали использовать его для борьбы с негерметичными укреплениями вьетконговцев. Образующееся облако распыленного топлива, подобно газу, проникало в блиндажи, подземные укрытия, внутрь помещений. При подрыве данного облака все сооружения, в которые проникал аэрозоль, в буквальном смысле взлетали на воздух.
6 августа 1982 года во время ливано-израильской войны Израиль также испытал подобное оружие на людях. Самолет ВВС Израиля сбросил БОВ на 8-этажный жилой дом, взрыв произошел в непосредственной близости от дома на уровне 1-2 этажей. В результате взрыва здание было полностью уничтожено, погибло около 300 человек, в основном находящихся не в здании, а поблизости от места взрыва.
В августе 1999 года российская армия применила БОВ во время контр-террористической операции в Дагестане. Вакуумная бомба была сброшена на дагестанский аул Тандо, в котором скопилось большое число чеченских боевиков. В результате было убито несколько сотен боевиков, аул был полностью стерт с лица земли. В последующие дни боевики, заметив в небе, даже одиночный российский штурмовик Су-25 над каким-либо населенным пунктом, в панике бежали из него. Таким образом, вакуумный боеприпас оказывает не только мощный разрушительный, но и сильный психологический эффект. Взрыв подобного боеприпаса похож на ядерный, сопровождается сильнейшей вспышкой, все вокруг горит, а грунт плавится. Все это играет большую роль в условиях идущих военных действий
Новый формат БОВ
Авиационная вакуумная бомба повышенной мощности (АВБПМ), которая сейчас принята на вооружение нашей армии, многократно превзошла все подобные боеприпасы, имеющиеся до этого. Бомба была испытана 11 сентября 2007 года. АВБПМ была сброшена со стратегического бомбардировщика Ту-160 на парашюте, достигла земли и успешно взорвалась. После этого в открытой прессе появился теоретический расчет зон ее поражения, исходя из известного тротилового эквивалента бомбы:
90 м. от эпицентра – полное разрушение даже самых укрепленных конструкций.
170 м. от эпицентра - полное разрушение неукреплённых конструкций и практически полное разрушение железобетонных конструкций.
300 м. от эпицентра - практически полное разрушение неукреплённых конструкций (жилые дома). Укрепленные конструкции разрушаются частично.
440 м. от эпицентра - частичное разрушение неукреплённых конструкций.
1120 м. от эпицентра - ударная волна разбивает стекла.
2290 м. от эпицентра - ударная волна способна сбить человека с ног.
Запад весьма настороженно отнесся к российским испытаниям и последующему принятию на вооружение данной бомбы. Английская газета The Daily Telegraph даже окрестила эти события «жестом воинственного неповиновения обращенного к Западу» и «новым подтверждением того факта, что российская армия восстанавливает свои позиции в первую очередь в технологическом отношении. Другая английская газета The Guardian сделала предположения о том, что данная бомба является ответом на решение США разместить в Европе элементы системы ПРО.
Фактор сдерживания
Ряд экспертов считает, что АВБПМ имеет немало недостатков, но при этом вполне может выступать в роли еще одного сдерживающего фактора возможной агрессии, наряду с обычным ядерным оружием. В качестве слабых сторон БОВ эксперты называют то, что данный вид вооружения имеет лишь один поражающий фактор – ударную волну. Осколочным, кумулятивным действием по цели данный вид оружия не обладает, кроме того, для объемного взрыва необходимо наличие кислорода и свободного объема, это означает, что бомба не сработает в безвоздушном пространстве, грунте или воде. Помимо этого на данный вид боеприпасов большое значение оказывают текущие погодные условия. Так при проливном дожде или сильном ветре топливно-воздушное облако не может сформироваться или же очень быстро рассеивается, а воевать исключительно в хорошую погоду не очень практично.
Несмотря на это поражающее воздействие вакуумных бомб настолько сильно и устрашающе для противника, что данный вид боеприпасов, несомненно, способен выступать хорошим сдерживающим фактором, особенно при борьбе с незаконными бандформированиями и терроризмом.
Загрузка...
