Что такое вакуумная бомба и каков ее принцип действия

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.

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.

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.

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 – разрежение, 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.

Совершенствование ядерного оружия

Несмотря на стремление мирового сообщества принимать меры по контролю и сокращению совокупного ядерного потенциала, значимость этого оружия все еще актуальна. Направления будущего развития в основном сосредоточены на нейронном воздействии, которое поражает живые организмы. Также специалисты исследуют возможности применения гамма-излучения, которое исключает необходимость обеспечения процессов деления ядер. К примеру, из ядер гафния может получиться мощнейшая бомба, которая при этом будет обладать миниатюрными размерами. Столь высокий силовой потенциал достигается за счет того, что в момент взрыва частицы находятся в высокоэнергетическом состоянии – для сравнения, по боевой мощи 1 грамм гафния в оптимально заряженном состоянии эквивалентен десяткам килограмм тринитротолуола.

В семейство современного ядерного оружия можно отнести кинетические, рентгеновские и микроволновые лазерные системы. В них также применяется ядерная накачка, расширяющая способы и масштабы поражения.

Термобарические боеприпасы

Наряду с БОВ широко известен термобарический боеприпас (ТББ). При том же эффекте окисления ВВ в воздухе, принцип действия такого боеприпаса отличается от БОВ.

Вследствие подрыва центрального разрывного заряда происходит детонация термобарической смеси. Образовавшаяся взрывная волна обеспечивает быстрое перемешивание с воздухом и сгорание термобарического состава. В ТББ используется смесь на основе нитроэфиров и алюминиевого порошка.

Преимущества ТББ перед объемно-детонирующим:

отсутствие ограничений по массе ВВ. Это позволило создавать огневые средства для вооружения отдельных военнослужащих;
нечувствительность к атмосферным явлениям.

Под ТББ разработано несколько образцов оружия. Наиболее распространенные из них:

реактивный пехотный огнемет «Шмель»;
выстрелы для РПГ-7;
гранаты для подствольного гранатомета.

Одновременно продолжаются работы по созданию термобарических боеприпасов повышенной мощности.

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». Так 6 августа 1982 года израильский самолет атаковал термобарическим боеприпасом американского производства ливийские войска. А совсем недавно издание «Телеграф» сообщило об использовании сирийскими военными топливовоздушной фугасной бомбы в городе Ракка, в результате чего погибло 14 человек. И хотя, эта атака была произведена не химическим оружием, международное сообщество требует запрета использования термобарического оружия в городах.

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 брифинге18 сентября 2007 года на язвительный вопрос, чем американцы ответят на русский выпад, сказала, что впервые слышит об этом.

Средства защиты

Развитие ядерных потенциалов в ряде стран вкупе с улучшением характеристик и повышением их поражающего действия ставит необходимостью создание более совершенных защитных систем. В этой части работ учитываются принципы, по которым создаются новые бомбы, а также эффекты поражения. Например, учитывается применение нейтронных потоков, параметры гамма- и электромагнитного излучения. Ведутся разработки новых средств засечки взрывов, устройств измерения и контроля радиационного фона, способов деактивации и предотвращения нейронного облучения.

Вместе с этим не останавливаются работы над повышением качества средств коллективной и индивидуальной безопасности. Особенно это относится к защите от химического оружия. В зависимости от характеристик отравляющих веществ вырабатываются методы обеззараживания и последующей обработки местности в целях сохранения экологической безопасности. Высокотехнологичное смертельное оружие ставит более сложные задачи. Например, есть проблемы в организации мероприятий по обеспечению безопасности промышленных комплексов от высокоточного оружия. В этом плане главный упор делается на маскировку объектов и минимизацию возможностей их рассекречивания.

Термобарическое оружие

При взрыве фугасного заряда вне зависимости от его происхождения и конструкции происходит быстрое локализованное высвобождение энергии. Формирование взрывной волны, излучение тепла, разрыв корпуса, сообщение ускорения осколкам — все эти процессы проходят с поглощением энергии.

Значительная часть энергии осколочно-фугасных БЧ расходуется на разрыв корпуса и сообщение ускорения осколкам, которые являются наиболее эффективным средством поражения живой силы на открытом пространстве. С другой стороны БЧ или фугасные заряды, предназначенные для использования против различных сооружений, имеют очень тонкий корпус или не имеют его вообще. Ударная волна является их основным поражающим фактором. Термобарическая БЧ также имеет очень тонкий корпус, и при ее взрыве создается ударная волна и зона горения.

Детонацию термобарической БЧ можно рассматривать как три отдельных, но тесно связанных процесса:

— начальная реакция детонации длительностью несколько микросекунд (происходит без взаимодействия с окружающим воздухом);

— реакция догорания больших частиц топлива длительностью несколько сотен микросекунд (процесс неполного сгорания со смешиванием в воздухе недоокисленной горючей смеси при большой температуре);

— реакция детонации длительностью несколько миллисекунд после того, как недоокисленная горючая смесь при большой температуре смешивается с окружающим воздухом.

На процесс высвобождения энергии влияет скорость ударной волны ВВ. Используемые в термобарических БЧ ВВ имеют такую же скорость ударной волны (3-4 км/с), как и ВВ, используемые в минах, однако значительно более низкую, чем фугасные ВВ снарядов (обычно 8 км/с). Используемые обычно в термобарических БЧ взрывчатые вещества носят название “ВВ с отрицательным кислородным балансом”. Это означает, что для полного сгорания заряда необходим кислород из окружающего воздуха.

Таким образом, по составу термобарические ВВ можно назвать гибридными, так как они сочетают в себе характеристики фугасного ВВ и ВВ на основе топливно-воздушной взрывчатой смеси. Точнее, эго фугасные заряды, горение которых происходит при недостатке воздуха, и которые обладают усиленным действием благодаря горению с поглощением кислорода из воздуха в третьей фазе процесса детонации.

По вышеуказанным причинам в ходе начальной фазы детонации высвобождается только часть энергии, способствующая выделению сгорающих при недостатке воздуха продуктов, которые потом догорают, смешавшись с нагревшимся от ударной волны воздухом. Энергия, выработанная при дожигании» и окислении, увеличивает продолжительность возникающего при взрывной волне сверхдавления и увеличивает зону зажигания. В современных осколочно-фугасных боеприпасах на основе тротила не происходит достаточного дожигания потому, что осколки замедляют смешивание выделившихся при детонации газов с воздухом, и быстрое распространение взрыва имеет охлаждающий эффект еще до того момента, когда происходит смешивание с атмосферным кислородом.

Увеличение эффективности термобарического ВВ происходит главным образом за счет добавления дополнительных высокоэнергетических металлов в его состав, таких как алюминий, бор, кремний, титан, магний и цирконий. Эти ВВ могут быть как жидкими, гак и твердыми. В России первоначально в качестве ВВ термобарической БЧ использовались жидкие и пастообразные смеси, состоящие из гексагена, порошка алюминия или магния и изопил-нитрата. В настоящее время большинство современных термобарических ВВ имеют структурированную смесь.

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.

Разработка и первые испытания водородной бомбы

Разработки в условиях повышенной секретности велись как в США, так и в СССР и проходили в несколько этапов:

1947 год — после проведения успешных испытаний первой советской атомной бомбы конструкторы незамедлительно приступили к совершенствованию боеприпаса и дальнейшему увеличению мощности — начались исследования в области термоядерной энергии.

1952 год — испытание США термоядерного заряда в бассейне Тихого океана. Испытание проведено успешно, однако испытан лишь заряд, а не работоспособный экземпляр вооружения (атмосферная бомба, ракета).

1953 год — СССР испытала первый в мире термоядерный заряд. Отличие от американского оружия — боеприпас объемного взрыва можно применять в ходе боевых действий.

1954 год — в СССР и США испытана авиационная вакуумная бомба повышенной мощности по схеме Теллера-Улама.

Испытание советской водородной бомбы

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, они обтекают ее, 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.

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.

Известные российские объемно-детонирующие боеприпасы и боеприпасы повышенной мощности

По данным Human Rights Watch:

ОДАБ-500ПМ, авиабомба объемно-детонирующего действия.
КАБ-500Кр-ОД, авиабомба объемно-детонирующего действия с теленаведением.
ОДС-ОД БЛУ контейнер с 8 кассетными бомбами объемно-детонирующего действия.
300-мм 12-ствольная РСЗО 9А52-2 (Смерч), головная часть ракеты повышенной мощности (на основе порошкового реагента).
220-мм 16-ствольная РСЗО 9П140 (Ураган), головная часть ракеты повышенной мощности (на основе порошкового реагента).
ПТУР «Штурм», запускается с вертолета, головная часть объемно-детонирующего действия.
ПТУР «Атака», запускается с вертолета, головная часть объемно-детонирующего действия.
80-мм авиационная ракета С-8Д (С-8ДМ), головная часть объемно-детонирующего действия.
Противотанковый управляемый ракетный комплекс дальнего действия «Корнет-Е»: головная часть ракеты термобарического (объемно-детонирующего действия).
Реактивный пехотный огнемет РПО-А (Шмель). По сведениям, смертельное воздействие и разрушения внутри сооружения составляют 80 кубических метров. На открытой местности площадь уверенного поражения составляет 50 квадратных метров.
АС-11 и АС-12, головные части ракет. Большая часть информации носит закрытый характер.

Сергей Миненко

«Папа всех бомб»

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.

Из-за большого веса бомбы средством доставки подобного боеприпаса может быть только самолет. Руководство вооруженных сил России заявило, что при разработке боеприпаса использовались нанотехнологии.

Взрывы пыли

Взрывы пыли (пылевоздушных смесей — аэрозолей) представляют одну из основных опасностей химических производств и происходят в ограниченных пространствах (в помещениях зданий, внутри различного оборудования, в горных выработках шахт). Возможны взрывы пыли в мукомольном производстве, на зерновых элеваторах (мучная пыль) при её взаимодействии с красителями, серой, сахаром с другими порошкообразными пищевыми продуктами, а также при производстве пластмасс, лекарственных препаратов, на установках дробления топлива (угольной пыли), в текстильном производстве.

Взрыву больших объемов пылевоздушных смесей, как правило, предшествуют небольшие местные хлопки и локальные взрывы внутри шахт, оборудования и аппаратуры. При этом возникают слабые ударные волны, создающие турбулентные потоки и поднимающие в воздух большие массы пыли, накопившиеся на поверхности пола, стен и оборудования.

Российские образцы термобарического оружия

На сегодняшний день термобарический арсенал российских войск (кроме прототипов бомб) включает ракетный огнемет «Шмель», гранаты ТБГ-7, систему ракетного комплекса «Корнет», а также реактивные снаряды РШГ-1.

Отдельного внимания заслуживает огнеметная тяжелая система «Буратино». Это смесь танка и установки для ведения залпового огня. Действие реализовано по тому же принципу распыления и взрыва горючей смеси, в процессе чего формируется и ударная волна. Хотя активация взрывоопасной начинки в данном комплексе несравнима с потенциалом, которым обладает термобарическое оружие с другим горючими веществами (3000 против 9000 м/с), ее качество и результат поражения оправдывают этот недостаток. По сравнению с аналогами, огнеметная система действует с большим радиусом и медленнее затухает.

Начинка «Буратино» включает жидкость и легкий металл (комбинация пропилнитрата и магниевого порошка). В полете снаряда происходит смешивание веществ до однородного состояния, что в итоге обеспечивает создание воздушно-газовой смеси.

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 брифинге18 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.