Ядерное оружие направленного действия: американские проекты

В настоящее время ядерное оружие используется в качестве полезной нагрузки различных бомб и ракет, предназначенных для поражения важных объектов противника. Однако в прошлом развитие ядерной отрасли и поиск новых идей привел к появлению целого ряда предложений, предусматривавших иное применение подобных боезарядов. Так, концепция ядерного оружия направленного действия предлагала отказаться от простого подрыва цели в пользу дистанционного воздействия на нее за счет некоторых поражающих факторов.

Первые предложения в области ядерного оружия направленного действия, по известным данным, относятся к концу пятидесятых годов. В дальнейшем на уровне теории были проработаны несколько вариантов такого вооружения. При этом оригинальная концепция достаточно быстро заинтересовала военных, что привело к особым последствиям. Все работы по этой тематике были засекречены. В итоге к настоящему времени известность получили только несколько американских проектов. Достоверные сведения о создании подобных систем другими странами, в том числе СССР и Россией, отсутствуют.



Космический корабль типа Orion с атомно-импульсным двигателем. Рисунок NASA / nasa.gov


Следует отметить, что и об американских проектах известно не слишком много. В открытых источниках встречается только ограниченный объем информации, в основном самого общего характера. Одновременно с этим известно множество оценок и предположений разного рода. Впрочем, и в такой ситуации можно составить приемлемую картину, пусть даже и без особых технических подробностей.

От двигателя к пушке

По известным данным, идея ядерного оружия направленного действия появилась в ходе разработки проекта Orion. В течение пятидесятых годов специалисты NASA и ряда смежных организаций занимались поиском перспективных архитектур ракетно-космической техники. Понимая, что существующие системы могут иметь ограниченный потенциал, американские ученые выступали с самыми смелыми предложениями. Одно из них предусматривало отказ от «химического» ракетного двигателя в пользу особой силовой установки на основе ядерных зарядов – т.н. атомно-импульсного двигателя.

Проект с рабочим названием «Орион» предусматривал строительство особого космического корабля, без маршевых двигателей традиционной конструкции. Головной отсек такого аппарата выделялся под размещение экипажа и полезной нагрузки. Центральный и хвостовой относились к силовой установке и вмещали разные ее компоненты. Вместо традиционных топлив корабль Orion должен был использовать компактные ядерные заряды малой мощности.

Согласно основной идее проекта, во время разгона атомно-импульсный двигатель «Ориона» должен был поочередно выбрасывать заряды за прочную хвостовую пластину. Ядерный взрыв ограниченной мощности должен был толкать пластину, а вместе с ней и весь корабль. По расчетам, вещество разрушающегося заряда должно было разлетаться со скоростью до 25-30 км/с, что позволяло обеспечить весьма высокую тягу. При этом толчки от взрывов могли быть слишком сильными и опасными для экипажа, вследствие чего корабль оснащался амортизационной системой.

В предложенном виде двигатель корабля Orion не отличался энергетическим совершенством и экономичностью. Фактически использовалась только небольшая часть энергии ядерного заряда, переданная хвостовой плите корабля. Остальная энергия рассеивалась в окружающее пространство. Для повышения эффективности требовалась переработка двигателя. При этом возникла необходимость в кардинальном изменении имеющейся конструкции.

По расчетам, более экономичный атомно-импульсный двигатель по своей конструкции должен был походить на существующие системы. Подрывать ядерные заряды следовало внутри прочного корпуса с соплом для выхода вещества и энергии. Таким образом, продукты взрыва в виде плазмы должны были выходить из двигателя только в одном направлении и создавать необходимую тягу. Коэффициент полезного действия такого двигателя мог составлять десятки процентов.

Ядерная гаубица

В конце пятидесятых или в начале шестидесятых годов новая концепция двигателя получила неожиданное развитие. Продолжая теоретическую проработку такой системы, ученые нашли возможность ее использования в качестве принципиально нового оружия. Позже подобное вооружение будет названо ядерным оружием направленного действия.

Ядерное оружие направленного действия: американские проекты
Ядерный ракетный двигатель с внутренним подрывом зарядов. Рисунок NASA / nasa.gov


Было очевидно, что вместе с плазмой из сопла двигателя должен исходить поток светового и рентгеновского излучения. Подобный «выхлоп» представлял особую опасность для различных объектов, в том числе живых организмов, что привело к появлению новой идеи в сфере ядерного вооружения. Вырабатываемую плазму и излучение можно было бы направлять на цель для ее уничтожения. Подобная концепция не могла не заинтересовать военных, и вскоре началась ее проработка.

По известным данным, проект ядерного орудия направленного действия получил рабочее название Casaba Howitzer – «Гаубица «Касаба». Интересен тот факт, что подобное название никак не раскрывало суть проекта и даже вносило путаницу. Особая ядерная система не имела никакого отношения к гаубичной артиллерии.

Многообещающий проект ожидаемо засекретили. Более того, информация остается закрытой до сих пор. К сожалению, о реальных особенностях этого проекта известно крайне мало, причем немногочисленные доступные сведения в основной массе не имеют официального подтверждения. Впрочем, это не помешало появлению ряда правдоподобных оценок и предположений.

Согласно одной из распространенных версий, «Гаубица «Касаба» должна строиться на основе сверхпрочного корпуса, способного выдержать подрыв ядерного заряда и не пропускающего рентгеновские лучи. В частности, его можно изготовить из урана или некоторых других металлов. В таком корпусе следует предусмотреть отверстие, выполняющее функции дула. Его следует перекрыть металлическими плитами – бериллиевыми или вольфрамовыми. Внутри корпуса размещается ядерный заряд требуемой мощности. Также «пушке» необходимы средства транспортировки, наведения и управления.

Подрыв ядерного заряда должен приводить к образованию облака плазмы и рентгеновского излучения. Общее воздействие высокой температуры, давления и излучения должно мгновенно испарять крышки корпуса, после чего плазма и лучи получают возможность отправиться в сторону цели. Конфигурация «дула» и материал его крышки влияли на угол расхождения плазмы и излучения. При этом можно было получить КПД до 80-90%. Остальная энергия уходила на разрушение корпуса и рассеивалась в пространстве.

По некоторым данным, поток плазмы мог развивать скорость до 900-1000 км/с; рентгеновские лучи способны двигаться со скоростью света. Таким образом, сначала на указанную цель должно было воздействовать излучение, после чего обеспечивалось ее поражение потоком ионизированного газа.


Один из предполагаемых вариантов облика системы Casaba Howitzer. Рисунок Toughsf.blogspot.com


Изделие «Касаба», в зависимости от применяемых компонентов и технических характеристик, могло бы показывать дальность стрельбы не менее нескольких десятков километров. В безвоздушном пространстве этот параметр увеличивался в разы. Ядерное орудие направленного действия можно было бы монтировать на самых разных платформах: сухопутных, морских и космических, что в теории позволяло решать широкий круг задач.

Впрочем, перспективная «гаубица» имела ряд серьезных недостатков технического и боевого характера, резко снижавших ее практическую ценность. В первую очередь, такое оружие оказывалось чрезмерно сложным и дорогим. Более того, некоторые конструкторские задачи нельзя было решить с технологиями середины прошлого века. Вторая проблема затрагивала боевые качества системы. Выброс плазмы происходил не одновременно, и она растягивалась в достаточно длинный поток. В результате этого ограниченная масса ионизированного вещества должна была воздействовать на цель в течение сравнительно большого времени, что снижало фактическое могущество. Рентгеновское излучение тоже не являлось идеальным поражающим фактором.

По всей видимости, разработка проекта Casaba Howitzer продолжалась не более нескольких лет и остановилась в связи с определением реальных перспектив такого оружия. Оно основывалось на принципиально новых идеях и имело весьма примечательные боевые возможности. В то же время, ядерное орудие оказывалось чрезвычайно сложным в производстве и эксплуатации, а также не гарантировало поражение любой назначенной цели. Вряд ли такое изделие могло найти применение в войсках. Работы были остановлены, но документацию по проекту рассекречивать не стали.

Кумулятивный ядерный заряд

Еще в тридцатых годах был предложен т.н. кумулятивный заряд: боеприпас, в котором взрывчатое вещество имело особую форму. Вогнутая воронка на передней части заряда обеспечивала создание высокоскоростной кумулятивной струи, собирающей значительную часть энергии взрыва. Подобный принцип вскоре нашел применение в новых противотанковых боеприпасах.

Согласно разным источникам, в пятидесятых или шестидесятых годах было предложено создать термоядерный боеприпас, работающий по кумулятивному принципу. Суть этого предложения состояла в изготовлении стандартного термоядерного изделия, в котором заряд из трития и дейтерия должен был иметь особую форму с воронкой в передней части. В качестве взрывателя следовало использовать «обычный» ядерный заряд.

Расчеты показывали, что при сохранении приемлемых габаритов кумулятивный термоядерный заряд может иметь весьма высокие характеристики. При использовании технологий того времени кумулятивная струя из плазмы могла развить скорость до 8-10 тыс. км/с. Также было определено, что при отсутствии ограничений технологического характера струя способна набирать втрое большую скорость. В отличие от «Касабы», рентгеновское излучение оказывалось лишь дополнительным поражающим фактором.


Схема кумулятивного термоядерного заряда. Рисунок Toughsf.blogspot.com


Как именно предлагалось использовать потенциал такого заряда – неизвестно. Можно предположить, что компактные и легкие бомбы подобного рода могли бы стать настоящим прорывом в области борьбы с заглубленными защищенными сооружениями. Кроме того, кумулятивный заряд мог бы стать неким подобием сверхмощного артиллерийского орудия – на сухопутных и других платформах.

Тем не менее, насколько известно, дальше теоретических изысканий проект кумулятивной термоядерной бомбы не пошел. Вероятно, потенциальный заказчик не нашел смысла в этом предложении и предпочел использовать термоядерное оружие «традиционным» способом – в качестве полезной нагрузки бомб и ракет.

«Прометей» с шрапнелью

В определенный момент проект «Касаба» был закрыт за отсутствием реальных перспектив. Однако позже к его идеям вернулись. В восьмидесятых годах Соединенные Штаты вели работы по программе Strategic Defense Initiative («Стратегическая оборонная инициатива») и пытались создавать принципиально новые противоракетные системы. В этом контексте вспомнили о некоторых предложениях прошлых лет.

Идеи Casaba Howitzer перерабатывались и совершенствовались в рамках проекта с кодовым названием Prometheus. Некоторые особенности этого проекта привели к появлению прозвища «Ядерный дробовик». Как и в случае с предшественником, основная масса информации по этому проекту до сих пор не публиковалась, но часть сведений уже известна. На их основании можно составить примерную картину и понять отличия «Прометея» от «Касабы».

С точки зрения общей архитектуры изделие Prometheus почти полностью повторяло более старую «Гаубицу». При этом была предложена иная крышка «дула», за счет которой можно было получить новые боевые возможности. Отверстие в корпусе вновь планировалось закрыть прочной вольфрамовой крышкой, однако на этот раз ее следовало покрыть специальным теплозащитным составом на основе графита. За счет механической стойкости либо абляции такое покрытие должно было сократить воздействие ядерного взрыва на крышку, хотя полная защита не предусматривалась.

Ядерный взрыв в корпусе должен был не испарять вольфрамовую крышку, как это было в предыдущем проекте, а только дробить ее на огромное количество мелких осколков. Взрыв также мог разогнать осколки до высочайших скоростей – вплоть до 80-100 км/с. Облако мелкой вольфрамовой шрапнели, имеющей достаточно большую кинетическую энергию, могло пролететь несколько десятков километров и столкнуться с целью, оказавшейся на его пути. Поскольку изделие Prometheus создавалось в рамках СОИ, в качестве основных его целей рассматривались межконтинентальные баллистические ракеты вероятного противника.


"Орион" в полете. Вероятно, выстрел "Касабы" мог выглядеть похожим образом. Рисунок Lifeboat.com


Впрочем, энергия мелких осколков была недостаточной для гарантированного поражения МБР или ее головной части. В связи с этим «Прометей» следовало использовать в качестве средства селекции ложных целей. Боевой блок и ложная цель отличаются по своим основным параметрам, и по особенностям их взаимодействия с вольфрамовыми осколками можно было выявить приоритетную цель. Ее уничтожение возлагалось на другие средства.

Как известно, программа Strategic Defense Initiative привела к появлению новых технологий и идей, но целый ряд проектов не дал ожидаемых результатов. Подобно ряду других разработок, система Prometheus не была доведена даже до стендовых испытаний. Такой исход проекта был связан как с его чрезмерной сложностью и ограниченным потенциалом, так и с политическими последствиями размещения ядерных систем в космосе.

Слишком смелые проекты

Пятидесятые годы прошлого века, когда появилась идея ядерного оружия направленного действия, были достаточно интересным периодом. В это время ученые и конструкторы смело предлагали новые идеи и концепции, способные самым серьезным образом повлиять на развитие армий. Тем не менее, им приходилось сталкиваться с техническими, технологическими и экономическим ограничениями, что не позволяло в полной мере реализовывать все предложения.

Именно такая судьба ожидала все известные проекты ядерного оружия направленного действия. Многообещающая идея оказалась слишком сложной для реализации, причем подобная ситуация, похоже, сохраняется до сих пор. Однако, изучив ситуацию со старыми проектами, можно сделать интересный вывод.

Похоже, что американские военные до сих пор проявляют интерес к концепциям типа Casaba Howitzer или Prometheus. Работы по этим проектам давно остановились, но ответственные лица все еще не торопятся раскрывать всю информацию. Вполне возможно, что такой режим секретности связан с желанием освоить перспективное направление в будущем – после появления требуемых технологий и материалов.

Выходит, что проекты, создававшиеся с конца пятидесятых годов, на много десятилетий опередили свое время с точки зрения техники. Мало того, они до сих пор выглядят не слишком реалистично в связи с известными ограничениями. Удастся ли справиться с актуальными проблемами в будущем? Пока остается только гадать. А до тех пор ядерное оружие направленного действия будет сохранять неоднозначный статус интереснейшей концепции без реальных перспектив.

По материалам сайтов:
http://princeton.edu/
http://nv.doe.gov/
https://nationalinterest.org/
https://nextbigfuture.com/
http://atomic-skies.blogspot.com/
http://toughsf.blogspot.com/
https://secretprojects.co.uk/
Автор:
Рябов Кирилл
Ctrl Enter

Заметив ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

62 комментария
Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти