Страсти по «Орешнику» и не только: китайские исследования проникающей способности кинетической боеголовки
В ноябре 2024 года Россия впервые применила «Орешник» в боевых условиях, поразив цели на территории Украины. И это стало действительно хорошей вестью, означающей, что мы наконец-то возвращаемся к производству ракетных комплексов средней дальности — носителям ядерного оружия для оперативного уничтожения стратегических объектов в Европе, которые со времён советского «Пионера», попавшего под нож в рамках договора РСМД, были под запретом.
Однако, как это часто бывает, вектор обсуждений сместился немного в другую сторону, и главной темой в контексте «Орешника» стала его безъядерность, а именно — оснащение его ракет инертными и, возможно, цельнометаллическими боеголовками вместо ядерных. Ведь именно они, охваченные облаками плазмы, обрушились в 2024 году на днепропетровский «Южмаш», а в нынешнем, 2026 году бабахнули по Львовской области.
Никаких сомнений в том, что использование инертных боеголовок на ракетах такого типа обусловлено по большей части «пристрелкой» (натурными испытаниями без использования ядерных боеголовок) и демонстрацией возможностей в стиле «у нас есть такое оружие, и оно работает», нет. Тем не менее данные боеголовки (речь не только про «Орешник», а про кинетическое оружие вообще) привлекли внимание общественности и экспертов, в результате чего вокруг них образовалось большое количество мифов.
Один из них — это высочайшая проникающая способность инертных разделяющихся боеголовок, запущенных, например, с межконтинентальной баллистической ракеты. Дескать, раз ракета разгоняет их до огромных скоростей, исчисляемых даже не сотнями, а тысячами метров в секунду, то и пробьют они десятки метров грунта. А это, в свою очередь, позволит уничтожать расположенные под землёй командные пункты, ракетные шахты, склады и прочие стратегические объекты.
Но так ли это на самом деле?
Вольфрамовый стержень в пустыне Гоби
Если мы говорим о том, чтобы просто заменить ядерные боеголовки ракеты на точно такие же по форме, но заполненные инертной требухой, то их проникающая способность будет минимальной. Во-первых, их конусообразная головная часть не сильно способствует пробиванию грунта из-за приложения кинетической энергии на большой площади. Во-вторых, прочность их корпуса явно окажется недостаточной, и боеголовка просто разрушится при контакте с грунтом на огромной скорости — нужно что-то цельнолитое.
Но цельнолитое не в плане металлической сплошной болванки с геометрией штатной ядерной боеголовки.
Теоретически (именно теоретически) наиболее оптимальным выглядит использование цельнокорпусных боеголовок на основе тяжёлых сплавов и, желательно, сравнительно небольшого диаметра. По сути, речь идёт об аналогах оперенных подкалиберных снарядов для танковых пушек — тяжеленных «ломах» из какого-нибудь вольфрама, которые будут пробивать грунт на огромной скорости.
Небольшой диаметр такого ударника позволит сконцентрировать кинетическую энергию на небольшой площади пробиваемого грунта, что будет способствовать увеличению проникающей способности. А его цельнолитой корпус из тяжёлого сплава будет сопротивляться разрушениям куда лучше, чем забитый балластом корпус инертной боеголовки.
Подобная конфигурация кинетических боеприпасов фигурировала и в информации по американскому «Жезлу Бога» — гипотетическому (а может и нет) проекту размещения орбитальных пусковых установок, которые будут способны вдарить из космоса металлическими «жезлами» на гиперзвуковой скорости по ракетным шахтам и прочим объектам противника без нанесения ядерного удара.
Впрочем, не только американцы грезят о космическом кинетическом оружии, использующем тяжелосплавные стержни, но это уже другая история.
Ну а что там на практике?
Здесь в дело вступили китайцы. В 2018 году в пустыне Гоби они провели интересный эксперимент по исследованию процессов проникания высокоскоростных ударников в грунты. Делалось это, конечно, не конкретно для изучения размещения подобных боеголовок на ракетах, а скорее для общего понимания взаимодействия грунта и кинетической боевой части космического оружия, ударяющей в него на скорости в несколько километров в секунду. Но результаты оказались весьма показательны.
В рамках данного эксперимента был взят стержень из вольфрамового сплава массой 140 килограмм, его длина составляла 84 сантиметра и диаметр — 11 сантиметров. Тип грунта, с которым осуществлялось взаимодействие стержня: смесь песка и гравия плотностью 1800 килограмм на кубометр.
Размеры воронки, образованные вольфрамовым стержнем
Скорость, с которой китайцы метнули стержень в грунт, по земным меркам чудовищная — 4650 метров в секунду, поэтому, кажется, глубина воронки должна была оказаться впечатляющей. Но «вау-эффекта» не случилось. Стержень образовал воронку глубиной всего три метра и радиусом 4,6 метра — такой же результат может дать не самая тяжёлая авиабомба. Причём даже с куда большим сейсмическим эффектом в плане обрушения подземных конструкций противника, находящихся под эпицентром взрыва.
Китайские публицисты околовоенной тематики даже подшучивали, что, дескать, крупнокалиберный артиллерийский осколочно-фугасный снаряд оставит похожую по размерам воронку при копеечных затратах и без необходимости выведения на орбиту пусковых установок. И тут с ними невозможно не согласиться.
Вышло как-то не очень, хотя многое здесь зависит и от угла попадания ударника, и от типа грунта — скала, очевидно, будет пробиваться хуже, чем мягкий грунт. Но плохой результат — это тоже результат, который ясно показывает, что кинетика на ракетах для преодоления толстых слоёв грунта — не самая лучшая идея.
Причины
Причина тому — скорость.
При взаимодействии ударника и преграды на такой огромной скорости проникание проходит по законам гидродинамики. Иными словами, кинетическая боеголовка в зоне контакта начинает вести себя как жидкость. В результате материал головной части стержня, контактируя с грунтом, пластически деформируется и выбрасывается назад — в противоположном ходу пробития направлении (неэффективно расходуется).
Иными словами, очень и очень упрощённо, стержень в ходе пробития постепенно «стачивается», теряя длину, массу, скорость и, соответственно, кинетическую энергию. Подобный эффект проявляется и у танковых оперённых подкалиберных снарядов: если взять какой-нибудь урановый снаряд, пробивающий 700 мм стальной брони на скорости 1650 м/с, и разогнать его до 2500-3000 м/с, то пробиваемость его не только не увеличится, но даже может просесть.
Для испытанного в пустыне Гоби стержня, как вычислили китайцы, оптимальная скорость полёта должна была составлять менее трёх скоростей звука — тогда он бы мог пробить куда больший слой грунта. Для ударников иных конфигураций (другая масса, сплав, длина и проч.) оптимальная скорость, конечно, будет отличаться, но принцип тот же — до запредельных величин лучше не разгонять.
Но и не разгонять тоже не получается. При входе в атмосферу стержневидные боеголовки будут испытывать сравнительно небольшое (в отличие от штатных ядерных боеголовок) торможение. Поэтому контактировать с земной поверхностью они будут в любом случае на скоростях, исчисляемых несколькими километрами в секунду.
При этом, чтобы хоть как-то скомпенсировать негативное влияние высокой скорости и неэффективного расходования материала ударника, нужно использовать даже не стержни, а натуральные столбы из тяжёлых сплавов — длиной в несколько метров и массой под тонну, а то и больше. Но такие ударники банально не влезут в боевую часть ракеты.
В общем, и там, и сям — вилы.
Информация