Александр Грек
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.
Осенью 2007 года российское телевидение показало кадры испытаний самой мощной неядерной российской бомбы. Разработка секретна и не имеет официального названия, лишь аббревиатуру АВБПМ - авиационная вакуумная бомба повышенной мощности. СМИ тут же прозвали новинку «Папой всех бомб» - в пику американской GPU-43/B MOAB, испытанной четырьмя годами ранее и названной «Мама всех бомб».
Российская бомба получилась легче и компактнее американской, но намного эффективнее. За счет применения нанотехнологий АВБПМ в четыре раза мощнее MOAB и способна поразить в 20 раз большую площадь: 180 городских кварталов против 9 у GPU-43. У российской бомбы вдвое больше радиус сплошного поражения и температура в эпицентре. По своей мощности «Папа всех бомб» вплотную приблизился к тактическим ядерным боеприпасам, при этом вакуумный боеприпас не оставляет химического и радиоактивного загрязнения.
Западная пресса отреагировала на испытания российской бомбы взволнованно. «Жестом воинственного неповиновения в адрес Запада» назвала АВБПМ The Daily Telegraph. Испытания являются «новым доказательством того факта, что Вооруженные Силы Российской Федерации восстановили свои позиции в технологическом отношении», констатировало издание. Журналисты The Guardian предположили, что испытание является ответом России на размещение элементов ПРО в Центральной Европе. А BBC констатировала, что FOAB (такое официальное наименование бомба получила в НАТО) действительно представляет самый мощный неядерный боеприпас в мире.
Эксперты же полагают, что испытания «Папы» проводятся не затем, чтобы напугать Запад или продемонстрировать восстановление российского ОПК. Доработанная АВБПМ может стать боеголовкой самой мощной баллистической ракеты современности РС-28 «Сармат», летные испытания которой начнутся в 2017 году. По забрасываемому весу бомба вписывается в характеристики ракеты, а перевод «Сармата» в неядерный статус избавляет ракету от множества ограничений. Наконец, вероятность применения ядерного оружия в вооруженном конфликте составляет миллионные доли процента, а вот использование ракет с термобарической боевой частью вполне вероятно.
Ракеты оперативно-тактического комплекса «Искандер» имеют и ядерные, и термобарические боеголовки, но страшны они не только этим. Запущенную «Искандером» ракету невозможно перехватить или сбить - она долетит, куда задано и принесет туда, что положено. И никакая противоракетная оборона не сможет ей в этом помешать. Неотвратимость наказания - вот что смущает потенциальных противников России.
Ракета ОТРК летит очень быстро (со скоростью почти 5000 километров в час) и либо очень высоко, либо очень низко - в зависимости от модификации и боевой задачи. Все выступающие части сбрасываются сразу же после старта, поверхность ракеты обработана рассеивающими наноструктурными покрытиями, что делает невидимым для вражеских радаров.
По мнению ракетчиков, полностью подавлять средства вражеской ПВО и ПРО нет необходимости - достаточно сбить их с толку на короткий промежуток времени, необходимый ракете для преодоления зоны обороны. Учитывая скорость «Искандера», промежуток этот исчисляется долями секунды, а на подлете к цели ракета интенсивно глушит вражескую ПВО и выбрасывает ложные цели.
Но главное достоинство даже не в этом. На заключительном участке траектории «Искадер» непредсказуемо маневрирует с перегрузками 20-30 единиц. И если допустить, что вражеская ПВО все-таки засекла ракету, для ее уничтожения ракета-перехватчик должна маневрировать в два-три раза энергичнее. А таких ракет нет и в обозримом будущем не предвидится.
Мировая премьера тяжелого самоходного огнемета состоялась в 2000 году при штурме села Комсомольское. Кадры работающих огнеметов обошли весь мир, а пленные боевики рассказывали об «огненном аде», устроенном их снарядами в селе. К тому моменту ТОС уже больше 15 лет стоял на вооружении советской и российской армий, успев повоевать в Афганистане.
Термобарические снаряды летят недалеко - на шесть километров максимум, - поскольку большую часть трехметровой ракеты занимает не двигатель - как у «Торнадо» и «Смерча», - а боевая часть. Над целью оболочка ракеты разрывается и образуется аэрозольное облако, которое взрывается одномоментно.
Укрепления, траншеи и складки местности не являются преградой для объемного взрыва - взрывчатый аэрозоль проникает повсюду. Температура в зоне взрыва достигает двух тысяч градусов, все живое сгорает дотла. Боевая техника и здания при этом подлежит восстановлению. Особенно эффективны огнеметы в горной местности, где ударные волны, отражаясь от скал, усиливают друг друга.
Тех, кому удалось выжить при взрыве, ждет мучительная смерть от повреждений внутренних органов - объемный взрыв выжигает атмосферный кислород и вызывает резкое снижение давления. Поэтому термобарические боеприпасы еще называют вакуумными.
Облегченная версия с 24 снарядами против 30 называется .
Термобарические боеприпасы появились во второй половине 20 века, а широкую известность получили даже позже. Они не являются оружием общего назначения, зато окружены большим количеством различных мифов. Им присваивают технически безграмотные названия (“вакуумные бомбы”), именуют малоинформативными, но грозными именами (Motherof All Bombs), приписывают им какую-то исключительную “негуманность”.
Иногда появляется информация о широком применении термобарического оружия там, где оно в лучшем случае проходило войсковые испытания. Вот что представляют из себя “вакуумные бомбы”, и как развитие технологий привело к их появлению.
Как развивались боеприпасы
Исторически первым и главным артиллерийским средством поражения было простое ядро. Глиняные горшки с горящей нефтью и калёные ядра уже можно было считать зажигательными боеприпасами, ну а первым осколочно-фугасным оружием была артиллерийская бомба, снаряжённая порохом. Взрыв пороха разрывал чугунный корпус на множество осколков, поражающих живую силу в определённом радиусе. В уменьшенном виде такое оружие стало ручными гранатами.
До 19 века развитие шло очень медленно, а затем осколочные боеприпасы потеснила шрапнель. Этот снаряд с помощью дистанционного взрывателя детонировал над позициями противника, поражая его круглыми пулями. Развитие фугасных снарядов дало новый импульс появление мощных взрывчатых веществ. В ходе русско-японской войны российским кораблям тяжелейшие разрушения наносили японские снаряды, имевшие мощное фугасное действие.
Хотя слово фугас происходит от лат. focus - огонь, огня при разрыве может не быть вовсе, это обобщающее название включающее и зажигательные боеприпасы и боезаряды при взрыве которых образуется большой объем газов и, как следствие – огромное давление, которое и является разрушающим фактором.
Новые снаряды появились и во время второй мировой войны.
Люфтваффе активно применяло тип боеприпасов, известный как “Minengeschoss” – снаряды калибра 20-30 мм из тонкой стали с очень высоким содержанием взрывчатого вещества. Осколков он практически не давал, но разрываясь внутри конструкции самолёта, наносил ему фатальные повреждения. Сильно уменьшенным фугасным снарядом можно считать разрывные пули.
Кумулятивные боеприпасы используют эффект Монро – если в заряде сделать выемку, то сила взрыва будет концентрироваться в её направлении. А если выемку облицевать металлом, то взрыв сформирует из металла гиперзвуковую струю, которая и пробивает броню.
В ходе Великой Отечественной Войны такие заряды пригодились противотанковых мин и орудий с невысокой баллистикой. В послевоенные годы начался новый виток развития вооружения, связанный с появлением объёмно-детонирующих и термобарических боеприпасов.
Классификация современных боеприпасов
Бронебойные снаряды поражают цель ударным действием при прямом попадании. Самый современный их вид – оперённые подкалиберные снаряды с отделяющимся поддоном. Оперение служит для стабилизации, поддон стабилизирует длинный и тонкий сердечник снаряда в канале ствола. В настоящее время это основной вид танкового боеприпаса для поражения тяжелобронированных целей.
В кумулятивных снарядах поражение цели производит кумулятивная струя, состоящая из материала облицовки и продуктов взрыва.
Огромное давление при встрече струи с преградой превышает предел прочности металлов на порядки, поэтому кумулятивный снаряд легко пробивает металлическую броню любой прочности и очень большой толщины.
В современных кумулятивных снарядах в качестве материала облицовки используется уже не медь, а, например, тантал. Для противостояния динамической защите боевую часть делают тандемной – перед основным зарядом идёт заряд меньшего размера.
Осколочные боеприпасы совершенствуются за счёт применения в них программируемых взрывателей, способных точно устанавливать время подрыва снаряда. Для повышения осколочного действия при подрыве в воздухе в боеприпасах размещают готовые поражающие элементы типа вольфрамовых шариков. Это как бы современный виток развития шрапнельного снаряда.
Точность артиллерийского огня повышают высокоточные управляемые снаряды – такие, как отечественный “Краснополь” или американский “Copperhead” с лазерным или GPS-наведением. Существуют боеприпасы комбинированного действия – например, кумулятивно-осколочные, дополнительно дающие при подрыве осколочное поле.
Бронебойные каморные снаряды для танковых орудий давно не разрабатываются, зато для 25-мм пушки истребителя F-35 создан снаряд PGU-47/U, имеющий бронебойный сердечник из карбида вольфрама и разрывной заряд для обеспечения запреградного действия.
Зажигательные боеприпасы в виде снарядов и мин, снаряжённых белым фосфором, с момента своего появления практически не изменились.
Впрочем, официально они служат для постановки дымовых завес, а о содержании в них фосфора общественность, как правило, узнаёт только после применения таких дымовых снарядов в ходе очередного конфликта.
Светошумовые боеприпасы, существующие обычно в виде ручных гранат и гранатомётных выстрелов, должны выводить живую силу из строя временно, поэтому их корпус не даёт при взрыве убойных осколков, а ударная волна незначительна.
Хотя тяжёлые травмы избыточное давление нанести может, а вспышка взрыва в состоянии поджечь, скажем, топливо. Так что и светошумовые боеприпасы не являются полностью нелетальными.
Объёмный взрыв, его развитие и боевое применение
Сам эффект объёмного взрыва известен очень давно – возможно, с тех времён, когда у кого-то на мельнице взорвалась мучная пыль. Принцип действия объёмно-детонирующих боеприпасов очень прост – снаряд распыляет газовое облако, которое затем подрывается с небольшой задержкой. В результате получается взрыв огромной мощности, ударная волна которого интенсивнее, чем у обычных фугасных зарядов.
Недостатками такого оружия являются зависимость от погодных условий и невозможность создания подобных боеприпасов малого калибра.
Итак, термобарические боеприпасы – это фугасное оружие, использующее эффект объёмного взрыва, имеющее принципиальные отличия от традиционных объёмно-детонирующих бомб. Они снаряжаются смесью жидких нетроэфиров с металлическим порошком, играющим роль горючего, либо твёрдым взрывчатым веществом на основе гексогена или октогена, смешанным с загустителем и алюминиевым порошком.
Это ВВ размещается вокруг центрального разрывного заряда, дающего начальную ударную волну, которая инициирует уже детонацию термобарической смеси. А продукты взрыва за ударной волной смешиваются с воздухом и горят, Термобарические заряды, в отличие от объёмно-детонирующих, не зависят от влияния атмосферы, и не ограничены эффективной массой, то есть могут быть и небольшими.
А ударная волна термобарических зарядов также способна затекать в укрытия. Имеют боеприпасы и зажигательный эффект.
Впервые использовать объёмный взрыв для решения боевых задач пытались в Третьем Рейхе. Курьёзным проектом предполагалось сбивать бомбардировщики союзников, подрывая у них на пути облака угольной пыли. Ничего хорошего из этого не вышло.
Эпизодически применяли оружие объёмного взрыва силы США во Вьетнаме. Хотя обычно “вакуумной” называют бомбу BLU-82, сбрасываемую с транспорта C-130, это мнение ошибочно. А настоящая объёмно-детонирующая бомба CBU-55 успела только пройти испытания. В бою её применили всего один раз – после официального вывода войск США, перед самым поражением Южного Вьетнама.
Довольно длительное время в американском арсенале имелись только “вакуумные” авиабомбы.
Вряд ли на это могла как-то повлиять резолюция ООН “о зажигательном оружии” 1976 года, так какд альше обсуждения возможности запрета там дело не пошло.
Интенсивнее работы пошли в Советском Союзе. Помимо авиабомбы ОДАБ-500П, на вооружении появились огнемёт РПО “Шмель” и система залпового огня ТОС-1. Огнемет «Шмель» фактически является одноразовым гранатомётом с термобарической БЧ.
К началу 21го века список пополнился термобарическим выстрелом для гранатомёта РПГ-7, одноразовыми гранатомётами РШГ, термобарическими БЧ для управляемых (“Хризантема” 9М123Ф) и неуправляемых (С-8ДФ) ракет. Особый интерес представляет одноразовый гранатомёт РМГ, в котором применена тандемная боевая часть.
Основная секция представляет собой термобарический заряд, а перед ней располагается кумулятивный элемент. Таким образом, кумулятивный заряд пробивает в цели отверстие, а термобарический влетает в него и взрывается внутри цели. Созданы ручные термобарические гранаты (РГ-60) и выстрелы для подствольных гранатомётов (ВГ-40ТБ). Они предназначены для поражения целей в помещениях и внутри укрытий.
В США развитие термобарических боеприпасов шло медленнее. Но и там разработали термобарические гранатомётные выстрелы калибра 40мм, имеется объёмно-детонирующий выстрел в боекомплекте гранатомёта Мк 153, который использует Корпус Морской Пехоты. Созданы термобарические БЧ для управляемых ракет (“Hellfire”) Предполагалось снабдить термобарическим зажигательным боеприпасом 25мм гранатомёты, но закрытие программы поставило на идее крест.
С успехом термобарическое оружие применяли советские войска в Афганистане, и, впоследствии, российские в Чечне.
Американские силы проверили “вакуумные” боеприпасы в деле в ходе вторжений в Ирак и Афганистан. Небезынтересно, что бомба, использованная в 1983 при атаке казарм миротворцев в Бейруте, была именно боеприпасом объёмного взрыва.
Перспективы развития
На развитии термобарических боеприпасов пыталась поставить крест ООН, везде выискивающая “негуманно оружие, причиняющее чрезмерные страдания” (хотя в таком прочтении гуманным надо считать только то, что убивает моментально и сразу). Впрочем, как уже было замечено, её резолюции запретом не являлись.
Перспективным направлением представляется использование в термобарических боеприпасах так называемых “реактивных материалов” – веществ, которые не являются взрывчатыми сами по себе, но в которых при высокоскоростном ударе (например) может быть запущена интенсивная реакция.
Быстрое сгорание на воздухе фрагментов из реактивных материалов существенно повышает фугасное действие снарядов, а крупные осколки, воспламеняясь при пробитии, создают термобарический импульс в запреградном пространстве. На сегодняшний день такое оружие существует в виде опытных образцов.
Заключение
Термобарические боеприпасы – ценное дополнение как к арсеналу пехотинца, так и к тяжёлому оружию. Они не лишили традиционные осколочно-фугасные заряды их роли, но заняли свою важную нишу.
Термобарические выстрелы для реактивных гранатомётов дали пехоте мощь артиллерийского снаряда, ручные позволили надёжно уничтожать врагов, укрывшихся в помещениях.
Объёмно-детонирующие БЧ для управляемых и неуправляемых ракет сделали фугасные боеприпасы способными поражать легкобронированную технику. А мифы вокруг “вакуумных бомб” и попытки ООН объявить их “негуманными” только иллюстрируют важность этого оружия и стремление лишить вероятного противника возможности его использовать.
Видео
Боеприпас объемного взрыва (объемно-детонирующий боеприпас, англ. - fuel-air explosives) - взрывное устройство, действие которого основано на детонации облака аэрозоля горючего вещества. Такое облако может иметь большой объем и содержать в себе много горючего вещества, что обеспечивает большую силу взрыва смеси частиц горючего и воздуха. В то же время сам боеприпас должен быть компактным, поэтому его взрыв осуществляется в два этапа. Сначала срабатывает небольшой заряд взрывчатого вещества (ВВ), задача которого - равномерно диспергировать горючее и создать аэрозольное облако. После этого - с небольшой задержкой (порядка 0.1 с) - срабатывает второй заряд, который и вызывает детонацию аэрозольного облака. Если второй заряд сработает слишком рано - облако не успеет сформироваться (кислорода в аэрозоле будет недостаточно). Если слишком поздно - облако может успеть рассеяться (особенно, когда дует ветер).
Боеприпасы объемного взрыва часто имеют форму цилиндра, длина которого в 2-3 раза больше диаметра. Разрывной заряд, который должен сформировать облако, имеет массу в несколько процентов от массы топлива и расположен по оси цилиндра.
В прессе часто используется другое название данного типа боеприпасов - "вакуумная бомба", которое объясняют тем, что в области действия взрыва после резкого нарастания давления наступает разрежение, связанное с тем, что при горении топлива расходуется кислород. Утверждение неверно, поскольку хоть при горении и уменьшается объем газов (приведенный к нормальным условиям), это компенсируется их термическим расширением. Другое дело, что при прохождении взрывной волны после резкого роста давления происходит его резкое падение - все-таки это волна: она имеет "гребни" и "впадины". Для бомбы объемного взрыва такой эффект выражен более ярко, чем для "обычных" бомб, начиненных, например, ТНТ.
Роль топлива могут играть разные вещества: окись этилена и окись пропилена, бутилнитрит и пропилнитрит, МАРР (техническая смесь метилацетилена, аллена [пропадиена] и пропана). Используют также порошки магния и алюминия и алюминиево-магниевого сплава. Окиси этилена или пропилена дает хороший эффект, но они ядовиты и неустойчивы - это не для вояк. В результате военные используют смеси разных видов горючего (например, - легких бензинов) и порошка алюминий-магниевого сплава в пропорции 10:1.
А начиналось все с угольной пыли... Которая стала причиной многочисленных взрывов в шахтах, взрывов забравших много человеческих жизней. Немецкие инженеры попытались воспроизвести этот эффект на открытом воздухе. Но смесь воздуха и угольной пыли, которая хорошо детонирует в шахтах, теряла это свойство на открытом пространстве - детонация затухала. Это не удивительно, поскольку закрытое пространство и прочные стенки благоприятствуют детонации. Исследования проводились, но со временем их забросили.
Угольная пыль - далеко не единственная причина возникновения объемного взрыва в мирных условиях. Взрывы древесной и сахарной пыли также могут быть разрушительными. Большие разрушения могут вызывать и взрывы природного газа в жилых и промышленных помещениях.
Тем не менее, идею использовать этот эффект в военных целях на время забыли. Только во время войны во Вьетнаме американцы стали применять объемный взрыв для борьбы с партизанами, которые прятались в тоннелях. Вместо угольной пыли практичные американцы использовали ацетилен, который подавали из баллонов. Эффект был хороший, но выиграть войну Америке это не помогло. Зато исследования объемного взрыва в военных целях возобновилось и, в конце концов, привели к созданию современных боеприпасов объемного взрыва.
На практике, такие боеприпасы далеко не так эффективны, как показывают в фильмах или пишут в прессе. Объемный взрыв опасен, прежде всего, в закрытом пространстве - в зданиях, катакомбах, пещерах и т.д. В чистом поле он производит больше оптический эффект: осколочные боеприпасы с "обычным" ВВ могут быть гораздо более смертоносны.
Нередко попадается и другой термин "термобарический боеприпас", который часто использует как синоним для термина "боеприпас объемного взрыва". Это не совсем так: между ними есть отличия.
Термобарические заряды конструктивно состоят из центрального разрывного заряда (ЦРЗ), выполненного из обычного ВВ с высокой скоростью детонации, вокруг которого находится термобарическая смесь, представляющая собой конденсированное ВВ с высоким содержанием металлического горючего.
Взрыв состоит из трех стадий:
1. Подрыв ЦРЗ, дающий начальную детонационную волну. (Длительность - микросекунды).
2. Детонационная волна от ЦРЗ инициирует детонацию термобарической смеси, которая детонирует с меньшей скоростью (анаэробная стадия, длительность - сотни микросекунд).
3. Расширение и горение продуктов взрыва за счет кислорода воздуха позади фронта ударной волны. При этом ударная волна способствует перемешиванию и сгоранию продуктов детонации за счет окружающего воздуха (аэробная стадия, длительность -миллисекунды и более).
В отличие от объемно-детонирующих зарядов термобарические не ограничены эффективной массой, равной 20-30кг, ниже которой объемно-детонирующий боеприпас перестает эффективно работать. Это позволяет вооружать термобарическим оружием небольшие подразделения вплоть до отдельных бойцов. Термобарические боеприпасы не подвержены атмосферным явлениям (например, действию ветра), по сравнению с объемно-детонирующими, т.к. для осуществления взрыва не требуется время на формирование облака. Кроме того ударная волна от взрыва термобарического заряда тоже способна затекать в укрытия, нанося поражение. Однако эффективность термобарических боеприпасов на открытой местности сравнительно невысока, лишь в закрытых и полуоткрытых помещениях они показывают высокую эффективность благодаря интенсивному догоранию частиц металла на отраженных ударных волнах.
В частности, были разработаны реактивный пехотный огнемет (РПО) "Шмель" и тяжелая огнеметная система (ТОС) "Буратино".
В РПО-А Шмель используется тот же принцип - ЦРЗ и жидкая термобарическая смесь на основе летучих нитроэфиров с 40-50% порошка алюминия. Масса ЦРЗ (ТГ 40/60) составляет по отношению к смеси всего 10%.
Вакуумная, или термобарическая бомба по своей мощности практически не уступает сверхмалым тактическим ядерными боеприпасами. Но в отличие от последних, ее применение не грозит радиацией и глобальной экологической катастрофой.
Угольная пыль
Первое испытание вакуумного заряда было проведено в 1943 году группой немецких химиков во главе с Марио Зиппермауер (Mario Zippermayr). Принцип действия устройства подсказали аварии на мукомольных производствах и в шахтах, где часто случаются объемные взрывы. Именно поэтому в качестве взрывчатого вещества использовали обыкновенную угольную пыль. Дело в том, что к этому времени у фашистской Германия уже наблюдался серьезный дефицит ВВ, прежде всего тротила. Однако довести до реального производства эту идею не удалось.
Вообще-то термин «вакуумная бомба» с технической точки зрения не является корректным. В действительности – это классическое термобарическое оружие, в котором огонь распространяется под большим давлением. Как и большинство взрывчаток, оно представляет собой топливно-окислительной премикс. Разница в том, что в первом случае взрыв идет от точечного источника, а во втором – фронт пламени охватывает значительный объем. Все это сопровождается мощной ударной волной. Например, когда 11 декабря 2005 года в пустом хранилище нефтяного терминала в Хартфордшире (Англия) произошел объемный взрыв, то в 150 км от эпицентра люди просыпались от того, что в окнах дребезжали стекла.
Вьетнамский опыт
Впервые термобарическое оружие применили во Вьетнаме для расчистки джунглей, прежде всего, для вертолетных площадок. Эффект был ошеломляющий. Достаточно было сбросить три-четыре таких взрывчатых устройства объемного действия, и вертолет «Ирокез» мог приземлиться в самых неожиданных для партизан местах.
По сути, это были 50-ти литровые баллоны высокого давления, с тормозным парашютом, который раскрывался на тридцатиметровой высоте. Примерно в пяти метрах от земли пиропатрон разрушал оболочку, и под давлением образовывалось газовое облако, которое и взрывалось. При этом, используемые в топливовоздушных бомбах вещества и смеси не являлись чем-то особенными. Это были обычный метан, пропан, ацетилен, окиси этилена и пропилена.
Вскоре опытным путем выяснилось, что термобарическое оружие обладает огромной разрушительной силой в ограниченных пространствах, например в туннелях, в пещерах, и в бункерах, но не пригодно в ветреную погоду, под водой и на большой высоте. Были попытки использования во вьетнамской войне термобарических снарядов большого калибра, однако они оказались не эффективными.
Термобарическая смерть
1 февраля 2000 года сразу же после очередного испытания термобарической бомбы Хьюман Райтс Вотч, эксперт ЦРУ, охарактеризовал ее действие следующим образом: «Направленность объемного взрыва является уникальной и крайне опасной для жизни. Сначала на людей, оказавших в зоне поражения, действует высокое давление горящей смеси, а затем – разряжение, фактически вакуум, разрывающий легкие. Все это сопровождается тяжелыми ожогами, в том числе и внутренними, так как многие успевают вдохнуть топливно-окислительный премикс».
Однако, с легкой руки журналистов, это оружие назвали вакуумной бомбой. Интересно, что в 90-х годах прошлого века некоторые эксперты считали, что люди, погибшие от «вакуумной бомбы», будто оказывались в космосе. Мол, в результате взрыва мгновенно выгорал кислород, и на какое-то время образовывался абсолютный вакуум. Так, военный эксперт Терри Гардер из журнала Джейн, сообщил о применении российскими войсками «вакуумной бомбы» против чеченских боевиков в районе села Семашко. В его докладе сказано, что убитые не имели внешних повреждений, и погибли от разрыва легких.
Вторая после атомной бомбы
Уже через семь лет, 11 сентября 2007 года, о термобарической бомбе заговорили, как о самом мощном неядерном оружии. «Результаты испытаний созданного авиационного боеприпаса показали, что он по своей эффективности и возможностям соизмерим с ядерным боеприпасом», - сказал бывший начальник ГОУ, генерал-полковник Александр Рукшин. Речь шла о самом разрушительном в мире инновационном термобарическом оружии.
Новый русский авиационный боеприпас оказалась в четыре раза мощнее самой большой американской вакуумной бомбы. Эксперты Пентагона сразу же заявили, что российские данные преувеличены, по крайне мере, вдвое. А пресс-секретарь президента США Джорджа Буша Дана Перино на брифинге 18 сентября 2007 года на язвительный вопрос, чем американцы ответят на русский выпад, сказала, что впервые слышит об этом.
Между тем Джон Пайк из аналитического центра GlobalSecurity, согласен с заявленной мощностью, о которой говорил Александр Рукшин. Он писал: «Русские военные и ученые были пионерами в разработке и использовании термобарических оружий. Это новая история вооружений». Если ядерное оружие является априори сдерживающим фактором из-за возможности радиоактивного заражения, то сверхмощные термобарические бомбы, по его словам, наверняка, будут применяться «горячими головами» генералов разных стран.
Негуманный убийца
В 1976 года ООН принял резолюцию, в которой оружие объемного действия назвал «негуманным средством ведения войны, вызывающим чрезмерные страдания людей». Однако этот документ не является обязательным и прямо не запрещает использования термобарических бомб. Именно поэтому время от времени в СМИ появляется сообщения о «вакуумных бомбежках».
