Ионная пушка

Появления Править

Как работает нейтронная бомба — особенности поражающих факторов

Нейтронная бомба – это разновидность ядерного оружия, основным поражающим фактором которого является поток нейтронного излучения. Вопреки распространенному мнению, после взрыва нейтронного боеприпаса образуется и ударная волна, и световое излучение, но большая часть энергии выделяемой энергии превращается в поток быстрых нейтронов. Нейтронная бомба относится к тактическому ядерному оружию.

Принцип действия нейтронных боеприпасов основан на свойстве быстрых нейтронов гораздо сильнее проникать через различные преграды, по сравнению с рентгеновским излучением, альфа, бета и гамма-частицами. Например, 150 мм брони способны удержать до 90% гамма-излучения и только 20% нейтронной волны. Грубо говоря, спрятаться от проникающего излучения нейтронного боеприпаса гораздо сложнее, чем от радиации обычной ядерной бомбы

Именно это свойство нейтронов и привлекло внимание военных

Нейтронная бомба имеет ядерный заряд небольшой мощности, а также специальный блок (его обычно изготавливают из бериллия), который и является источником нейтронного излучения. После подрыва ядерного заряда большая часть энергии взрыва преобразуется в жесткое нейтронное излучение. На остальные факторы поражения — ударная волна, световой импульс, электромагнитное излучение — приходится лишь 20% энергии.

Однако все вышесказанное всего лишь теория, практическое применение нейтронного оружия имеет некоторые нюансы.

Земная атмосфера очень сильно гасит нейтронное излучение, поэтому дальность действия этого поражающего фактора не больше, чем дистанция поражения ударной волны. По этой же причине нет смысла изготавливать нейтронные боеприпасы большой мощности – излучение все равно быстро затухнет. Обычно нейтронные заряды имеют мощность около 1 кТ. При его подрыве происходит поражение нейтронным излучением в радиусе 1,5 км. На дистанции в 1350 метров от эпицентра оно опасно для жизни человека.

Кроме того, поток нейтронов вызывает в материалах — например, в броне — наведенную радиоактивность. Если посадить в танк, попавший под действие нейтронного оружия (на дистанциях около километра от эпицентра), новый экипаж, то он получит летальную дозу радиации в течение суток.

Не соответствует действительности распространенное мнение о том, что нейтронная бомба не уничтожает материальные ценности. После взрыва подобного боеприпаса образуется и ударная волна, и импульс светового излучения, зона сильных разрушений от которых имеет радиус примерно в один километр.

Нейтронные боеприпасы не слишком подходят для использования в земной атмосфере, зато они могут быть весьма эффективны в космическом пространстве. Там нет воздуха, поэтому нейтроны распространяются беспрепятственно на весьма значительные расстояния. Благодаря этому различные источники нейтронного излучения рассматриваются в качестве эффективного средства противоракетной обороны. Это так называемое пучковое оружие. Правда, в качестве источника нейтронов обычно рассматривается не нейтронные ядерные бомбы, а генераторы направленных нейтронных пучков – так называемые нейтронные пушки.

Использовать их в качестве средства для поражения баллистических ракет и боевых блоков предлагали еще разработчики рейгановской программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ). При взаимодействии пучка нейтронов с материалами конструкции ракет и боеголовок возникает наведенная радиация, которая надежно выводит из строя электронику этих устройств.

После появления идеи нейтронной бомбы и начала работ по ее созданию стали разрабатываться методы защиты от нейтронного излучения. В первую очередь они были направлены на уменьшение уязвимости боевой техники и экипажа, находящегося в ней. Основным методом защиты от подобного оружия стало изготовление специальных видов брони, хорошо поглощающих нейтроны. Обычно в них добавляли бор – материал, прекрасно улавливающий эти элементарные частицы. Можно добавить, что бор входит в состав поглощающих стрежней ядерных реакторов. Еще одним способом уменьшить поток нейтронов является добавление в броневую сталь обедненного урана.

Вообще, практически вся боевая техника, созданная в 60-е – 70-е годы прошлого столетия, максимально защищена от большинства поражающих факторов ядерного взрыва.

Золотая ракета

Гораздо большие перспективы для нового оружия открылись в противоракетной обороне. Из-за недостаточной точности систем наведения времен холодной войны баллистические ракеты предполагалось уничтожать перехватчиками с атомным зарядом. Однако за пределами атмосферы ударная и тепловая волны ядерного взрыва не действуют. А ядерный взрыв в атмосфере оставляет нежелательное загрязнение.

Рассекречен приказ о создании уникальной крылатой ракеты в СССР

Нейтронные потоки одинаково эффективно работают и в атмосфере, и за ее пределами. Проходя сквозь плутоний ядерной боеголовки, они вызывают в нем преждевременную цепную реакцию без достижения критической массы. В США это явление назвали «эффектом шипучки» — боеголовка мегатонного класса взрывалась, как хлопушка на детском празднике. Вдобавок работа нейтронного оружия сопровождается мягким рентгеновским излучением — оно моментально испаряет оболочку вражеского термоядерного заряда, распыляя его в атмосфере.

Принятая на вооружение в 1975 году американская противоракета LIM-49A Spartan несла пятимегатонную нейтронную боеголовку, для увеличения потока частиц ее внутренняя поверхность была покрыта слоем золота. Пришедшие на смену Spartan перехватчики также снабжены нейтронными боевыми частями. По данным из открытых источников, схожие технологии используются и в ракетах российской системы ПРО А-135 «Амур».

Возможно ли создание ионной пушки

Теоретически создать пучковое оружие вполне возможно: процессы, протекающие в подобных установках, давно и хорошо известны физикам. Другое дело – создать прототип такого устройства, пригодный для реального использования на поле боя. Недаром даже разработчики программы «Звездных войн» предполагали появление ионных пушек не ранее 2025 года.

Основной проблемой реализации является источник энергии, который, с одной стороны, должен быть довольно мощным, с другой – иметь более-менее вменяемые размеры и не стоить слишком дорого. Особенно актуально вышесказанное для систем, предназначенных для работы в космосе.

Еще менее вероятными кажутся перспективы наземного или воздушного использования пучкового оружия. Причина та же – на самолет или танк нельзя установить электростанцию. Кроме того, при использовании подобных установок в атмосфере, придется компенсировать потери, связанные с поглощением энергии газами воздуха.

В отечественных СМИ нередко появляются материалы о создании российского пучкового оружия, якобы обладающего чудовищной разрушительной мощью. Естественно, что подобные разработки являются сверхсекретными, поэтому их никому не показывают. Как правило, это очередные околонаучные бредни типа торсионного излучения или психотропного оружия.

Возможно, что исследования в данной области до сих пор ведутся, но до тех пор, пока не будут решены фундаментальные вопросы, надеяться на прорыв не приходится.

Пучковое оружие

Мощный пучок заряженных частиц (электронов, протонов, ионов) или пучок нейтральных атомов также может быть использован в качестве оружия. Исследования по пучковому оружию начались с работ по созданию морской боевой станции для борьбы с противокорабельными ракетами (ПКР). При этом предполагалось использовать пучок заряженных частиц, которые активно взаимодействуют с молекулами воздуха, ионизуют и нагревают их. Расширяясь, нагретый воздух существенно уменьшает свою плотность, что дает возможность заряженным частицам распространяться дальше. Серия коротких импульсов может сформировать своеобразный канал в атмосфере, сквозь который заряженные частицы будут распространяться почти беспрепятственно (для «пробивания канала» можно использовать и луч УФ-лазера). Импульсный пучок электронов с энергией частиц около 1 ГэВ и силой тока в несколько тысяч ампер, распространяясь через атмосферный канал, может поразить ракету на расстояний 1–5 км. При энергии «выстрела» 1-10 МДж ракета получит механические повреждения, при энергии около 0,1 МДж может произойти подрыв боезаряда, а при энергии 0,01 МДж может быть повреждена электронная аппаратура ракеты.

Однако практическое создание пучкового оружия космического базирования наталкивается на ряд нерешенных даже на теоретическом уровне проблем, связанных с большой расходимостью пучка из-за кулоновских сил отталкивания и с существующими в космосе сильными магнитными полями. Искривление траекторий заряженных частиц в этих полях делает их использование в системах пучкового оружия вообще невозможным. При ведении морского боя это незаметно, но на расстояниях в тысячи километров оба эффекта становятся весьма существенными. Для создания космической ПРО считается целесообразным использовать пучки нейтральных атомов (водорода, дейтерия), которые в виде ионов предварительно разгоняются в обычных ускорителях.

Быстролетящий атом водорода является достаточно слабо связанной системой: он теряет свой электрон при соударении с атомами на поверхности мишени. Но образующийся при этом быстрый протон обладает большой проникающей способностью: он может поразить электронную «начинку» ракеты, а при определенных условиях далее расплавить ядерную «начинку» боеголовки.

В ускорителях, разрабатываемых в Лос-Аламосской лаборатории США специально для космических противоракетных систем, используются отрицательные ионы водорода и трития, которые разгоняются с помощью электромагнитных полей до скоростей, близких к скорости света, а затем «нейтрализуются» за счет пропускания через тонкий слой газа. Такой пучок нейтральных атомов водорода или трития, проникая глубоко в ракету или спутник, нагревает металл и выводит из строя электронные системы. Но такие же газовые облака, созданные вокруг ракеты или спутника, могут в свою очередь превратить нейтральный пучок атомов в пучок заряженных частиц, защита от которого не представляет трудностей. Использование для ускорения МБР так называемых мощных «быстрогорящих» ускорителей (бустеров), сокращающих фазу ускорения, и выбор настильных траекторий полета ракет делает саму идею использования пучков частиц в системах ПРО весьма проблематичной.

ПБС

А что же было после войны? Наши бывшие союзники стали отказываться от бесшумного оружия. А вот в СССР, наоборот, работали и всю войну, и после нее. Так появился легендарный ПБС-1. Задачу на разработку прибора поставили военные, которые уже не мыслили боя без разведподразделений, оснащенных тихим оружием в засаде, разведке или ночью. Разработкой занялось НИИ-61 (сейчас это ЦНИИТОЧМАШ), которое в течение целых 5 лет с 1950 года доводило новый прибор до необходимых характеристик. На выходе получился, пожалуй, лучший и по сей день универсальный глушитель для штатного общевойскового оружия. АКМ и АКМС, оснащенные этим прибором, получали индекс «Б» (бесшумный) к своей аббревиатуре. Даже сейчас в нашей армии многие «спецы» предпочитают АКМБ.

АКМС с ПБС-1

Принцип работы ПБС и его предшественника общий – те же камеры и обтюраторы, но в большем количестве. Также был разработан и специальный патрон с уменьшенной скоростью УС-1. В результате АКМБ бил на 400 метров с неплохой кучностью, а при ненадобности прибор просто снимался, можно было вести бой штатными боеприпасами. Такого прибора до сих пор ни у кого из конкурентов нет.

ПБС-1 в разобранном виде

Производящиеся за рубежом аналоги можно назвать скорее «саундмодераторами», так как малоимпульсный патрон 5,56 НАТО остается сверхзвуковым, что сильно повышает уровень шума при стрельбе. Эти «банки» на ствол не сравнятся с ПБС. Хотя отдельные разработки под пистолетный или специальный патрон 300АС уже имеются, пистолетные калибры не обеспечивают необходимой убойности, а 300-й калибр, в целом аналогичный нашим УС, является нишевым и не может конкурировать в универсальности при схожих характеристиках.

ИсточникиПравить

• Imperial Sourcebook
• Star Wars: The Roleplaying Game, Second Edition
• Star Wars Customizable Card Game — Premiere Limited  
• Star Wars Gamemaster Screen, Revised
• Star Wars: Rebellion: Prima’s Official Strategy Guide
• Star Wars Encyclopedia
• Star Wars: Behind the Magic
• The Essential Guide to Weapons and Technology
• Новая иллюстрированная энциклопедия. Оружие и военные технологии
•   — Star Wars Trading Card Game (Card: )
• The Essential Guide to Vehicles and Vessels
•   —Star Wars Gamer 7
• Справочник по «Новому Ордену джедаев»
• Официальный архив «Звёздных войн», выпуск (ION1-2, Ion Cannon)
• Справочник по противникам
• Руководство по «Силе необузданной»
• Справочник по Неизведанным Регионам
• Starships of the Galaxy (Saga Edition)
• Руководство для постигающих Силу

Примеры[править]

Литератураправить

• «Война миров» — тепловой луч марсиан. Как бы не первопример.
• «Гиперболоид инженера Гарина» — тоже тепловой луч.
• Сага о Форкосиганах — нейробластер. В отличие от остальных вариаций, нарушает функционирование различных отделов нервной системы. Попало в бедро? Живые ткани стали нечувствительными к боли (по-видимому, и к тактильным ощущениям тоже). Попало в темя? Прекращена высшая нервная деятельность. Попало в затылок? Мозг перестаёт действовать полностью, жертва мгновенно умирает.
• Братья Стругацкие, Мир Полудня — скорчер. То же, что бластер.
• «Линия грёз» Лукьяненко — чего только тут нет… Еще и с картинками. Пожалуй, самый интересный — тахионный излучатель «Экскалибур», поражающий цель за секунду до выстрела.
  • Вообще-то, по-хорошему, тахионный излучатель должен поражать цель там, где она была в момент, который сейчас виден стреляющему. То есть игнорировать все поправки на скорость и маневрирование.
• «Сварог». Разнообразные виды такого оружия — в ходу у ларов. Главным образом у их силовых структур.
• «Двадцать тысяч льё под водой» Жюля Верна — электроружья команды капитана Немо. В воде ваншотят кого угодно, да и на суше неплохи.

Киноправить

• Матрица — здесь есть ранцевые Тесла-пушки. И вообще технологии, связанные со статическим электричеством (подвеска парящих машин), видимо очень популярны (популярны, сквозь всё творчество Вачовски — в «Облачном атласе» подобные технологии также встречаются).
• Терминатор, же! Плазменные винтовки диапазона 40 ватт от фирмы «Westinghouse» — рабочая лошадка Сопротивления и Охотников-Убийц «Скайнет».

Видеоигрыправить

• Quake, Doom, Wolfenstein — киборги-демоны-нацисты вооружены плазмаганами, рельсотронами и Тесла-Пушками.
• Overwatch — Тесла-пушки Уинстона и Зари.
• Fallout

  ЭМИ пистолет и звуковое оружие из Вегаса

   — Гаусс-винтовка и Гаусс-пистолет (в еретичном Tactics’е есть даже Гаусс-миниган), относящиеся к классу легкого оружия, а также непосредственно энергетическое лазерное, плазменное и импульсное оружие (все в 2 форм-факторах: пистолета и винтовки) + Гатлинг-лазер. А, ну и инопланетный бластер.

• S.T.A.L.K.E.R. — пушка Гаусса.
• C&C — Тесла-Пушка встречается часто, иногда есть лучевое оружие.
• Half-Life — гауссовка, квантумдестабилайзер. А во второй части — автоматы Альянса.
• Arcanum — ружье Тесла, гаусс-пушки (достаточно странные, повреждающие электрическим зарядом).
• StarCraft — только всякие зерги не используют энергетическое оружие.
• Strider (оригинал и римейк) — лазерные ружья со штыками клюквенных «якобы казахстанско-русских» вояк, основных противников в игре и оружие летающего киборга-хедхантера Соло.
• XCOM — в каждой канонической части пришельцы используют лазерное и плазменное стрелковое оружие всех форм и размеров. А достигнув определённого технологического уровня, и сам игрок тоже становится способен их клепать (правда, только из трофейных ресурсов). Принципы работы разъясняются только в общих словах, однако соответствует основным физическим принципам (при вылете из ствола плазма фокусируется с помощью специального магнитного поля, и при разработке снайперского плазмера, например, главной проблемой была необходимость отодвинуть время, через которое «снаряд» развалится).
• Shadow warrior 2 — у Ло Ванга в арсенале два таких пистолета -один электрический, второй-мини-плазмаган. Ещё у него есть мечи, которые могут выбрасывать режущую плазму.
• RimWorld — в игре есть энерговинтовки и тяжёлые бластеры. Принцип работы не объясняется, а по игровой механике оружие ничем не отличаются от автомата, кроме большего урона (те же очереди по три выстрела и та же высокая точность, только дальность чуть поменьше).
• Stellaris — лазерное, плазменное, пучковое и куча других разновидностей. Используется как средство против брони, хотя крайне серьёзно ослабляются уже щитами и обладают намного меньшей дальностью, чем лучшее из кинетического вооружения.

Реальная жизньправить

В наше время уже существуют и боевые лазеры, и инфразвуковые генераторы, и рельсотроны, вот только они все громадные и неподъёмные, так что мобильными можно их сделать только установив на корабль. А вот лазер с ядерной накачкой можно запихнуть и в крылатую ракету, вот только он будет одноразовым.

Пучковое оружие в культуре[править | править код]

В фантастикеправить | править код

Герой романа 1908 года «В погоне за метеором» изобретает установку, с помощью которой подвергает бомбардировке атомами упавший метеорит и сталкивает его в море (глава XIX, написанная Мишелем Верном).

В вымышленных вселенной «Звёздных войн» активно используются планетарные ионные пушки — оружие наземного или корабельного базирования, способное поражать вражеские корабли на низких орбитах. Применение планетарной ионной пушки не наносит физического ущерба кораблю, а выводит из строя его электронику. Её недостатком является маленький сектор обстрела, позволяющий защищать территории площадью всего в несколько квадратных километров. Поэтому данный вид оружия используют только для прикрытия отдельных стратегических объектов, а для полноценной обороны планеты используют систему огневых точек и щитов.

В компьютерных играхправить | править код

Ионная пушка характерна для компьютерных игр в жанре глобальных стратегий: серия Command & Conquer (орбитального базирования), Crimsonland (ручной вариант), Master of Orion, Ogame (не ручной вариант), «Вселенная X» от Egosoft, линейка StarWars от Bioware Corporation, Petroglyph Games (развившая идею до ионной гаубицы) и другие. Ионная пушка в указанных компьютерных играх предстает в разных обличьях: от ручного оружия до орбитального аппарата. Например в Command & Conquer выпускаемый с орбитальной станции мощный ионный луч уничтожал цели на поверхности Земли. Из-за огромных размеров существовала только одна ионная пушка, к тому же имевшая большое время перезарядки. Являлась стратегическим оружием GDI (Global Defense Initiative). Применение ионной пушки вызывало ионные штормы в атмосфере с нарушением связи и повышением уровня озона. Однако на самом деле ионная пушка способна пробить только достаточно разреженную планетарную атмосферу, тогда как плотную планетарную атмосферу, как например атмосферу Земли, пробить уже неспособна и, следовательно, неспособна поразить цели на поверхности Земли (проведённые в 1994 году в США эксперименты определили дальность действия пучкового оружия в условиях атмосферы всего в несколько километров). А в OGame ионное орудие входит в состав планетарной обороны. Оно имеет преимущество в виде мощного силового щита, недостаток в виде высокой стоимости и по боевым параметрам уступает линкору.

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях

История создания нейтронной бомбы

Атомные бомбы, взорванные американцами над Хиросимой и Нагасаки, принято относить к первому поколению ядерного оружия. Принцип его работы основан на реакции делений ядер урана или плутония. Ко второму поколению относится оружие, в принцип работы которого положены реакции ядерного синтеза – это термоядерные боеприпасы, первое из них было взорвано США в 1952 году.

К ядерному оружию третьего поколения относятся боеприпасы, после взрыва которых, энергия направляется на усиление того или иного фактора поражения. Именно к таким боеприпасам относятся нейтронные бомбы.

Впервые о создании нейтронной бомбы заговорили в середине 60-х годов, хотя, его теоретическое обоснование обсуждалось гораздо раньше – еще в середине 40-х годов. Считается, что идея создания подобного оружия принадлежит американскому физику Самуэлю Коену. Тактическое ядерное оружие, несмотря на его значительную мощь, не слишком эффективно против бронетехники, броня хорошо защищала экипаж практически от всех поражающих факторов ЯО.

Первое испытание нейтронного боевого устройства было проведено в США в 1963 году. Однако мощность излучения оказалась гораздо ниже той, на которую рассчитывали военные. На доводку нового оружия потребовалось более десяти лет: в 1976 году американцы провели очередные испытания нейтронного заряда, результаты которого оказались весьма впечатляющими. После этого было принято решение о создании 203-мм снарядов с нейтронной боевой частью и боеголовок для тактических баллистических ракет «Ланс».

В настоящее время технологиями, которые позволяют создавать нейтронное оружие, владеют США, Россия и Китай (возможно, Франция). Некоторые источники сообщают, что массовый выпуск подобных боеприпасов продолжался примерно до середины 80-х годов прошлого века. В этот момент в броню боевой техники стали повсеместно добавлять бор и обедненный уран, что практически полностью нейтрализовало основной поражающий фактор нейтронных боеприпасов. Это привело к постепенному отказу от этого вида оружия. Хотя, как обстоит ситуация на самом деле — неизвестно. Информация такого рода находится под многими грифами секретности и практически не доступна широкой общественности.