5.15. Подготовка совещания. Кривые пути электронов и тупики источников направленного РЧЭМИ
5.15. Подготовка совещания. Кривые пути электронов и тупики источников направленного РЧЭМИ
14 июня 1991 года в ЦНИИХМ предстояло провести совещание по проблемам разработки электромагнитного оружия. Такой шанс не следовало упускать. За несколько недель перед совещанием, пришлось посетить наиболее влиятельных его участников и постараться сформировать у них взгляды, сходные со своими. Сторонников новой точки зрения на ЭМО и его боевое применение оказалось немало, но «выход па арену» с таким номером делал неизбежной конфронтацию с довольно могущественной командой, в которую входили специалисты по направленным источникам РЧЭМИ.
Такие источники создаются на основе вакуумных трубок, в которых движутся электроны. Если движение не равномерно-прямолинейное, оно происходит с ускорением, и, как читатель уже знает из главы 4, в случае заряженных частиц — с излучением. В виркаторе (рис. 5.32, вверху слева) РЧЭМИ генерируется при колебаниях объемного заряда электронов. Между эмиттером Э и сеткой С импульсом высокого напряжения формируется электронное облако — виртуальный катод ВК. Электроны ускоряются к сетке, затем замедляются, пролетев сквозь ее ячейки, и колеблются далее относительно сетки вплоть до нейтрализации заряда (все это возможно лишь в вакууме, где электронам не мешают столкновения с молекулами).
Для генерации РЧЭМИ мощностью в гигаватты нужно много электронов и эмиттирует их плазма от микроострий, «взрываемых» электрическим полем высокой напряженности. Нужные плотность микронеровностей и проводимость получаются, например, на сломе графита, и, увидев в лаборатории кучу выпотрошенных карандашей, можно предположить, что их грифели использованы в эмиттере. Но главное — надежно изолировать высоковольтные элементы: эмиссия этого типа требует напряжения около мегавольта. Изоляция и определяет габариты: кубометры. Отношение энергии импульса РЧЭМИ к объему у источников вакуумной электроники мало (10-6 Дж/см3)[82], но вакуумный излучатель может срабатывать многократно. Малый разброс энергий электронов, узкий диапазон частот генерируемого вакуумными излучателями РЧЭМИ позволяют сформировать остронаправленное излучение, но всегда будут и боковые лепестки, опасные для своей же аппаратуры.
Ясно, что, чем мощнее оружие, тем больше его размеры — это общая тенденция, по мастодонты с вакуумными источниками РЧЭМИ превосходят размерами и орудия особой мощности (рис. 5.33), а ограничение, накладываемое пробоем воздуха, не сулит перспектив их уменьшения. Едва способные передвигаться «электромагнитные пушки» быстро обнаружила бы техническая разведка противника, вскрыв замысел операции. К тому же, пучок РЧЭМИ не заставишь искривиться, а на прямой наводке такое оружие прозвища «Прощай, Родина» не избежит. Да и поразить противника у него будет немного шансов, потому что, если от обычного снаряда защищает броня, то от РЧЭМИ — листва и полей сражений, где нельзя укрыться в ближайшем кустарнике, найдется немного.
Рис. 5.33. Экспериментальный образец направленного источника РЧЭМИ (на основе виркатора гигаваттной мощности) Техасского технологического университета
Разработчики направленных источников и их влиятельные покровители довольно быстро узнали об оценках: максимальная дальность поражения крылатой ракеты излучателем длиной в 1 м — не более 1 км[83]. Вначале подобные оценки угрюмо игнорировались, а наиболее сильным контраргументом был такой: в США разрабатываются мощные направленные излучатели РЧЭМИ и предполагается их военное применение. Равнение на зарубежные концепции — давняя традиция в советской военной науке, но такие доводы были скорее эмоциональными, чем рациональными, тем более что дальности поражения макетами ЭМБП электроники в несколько десятков метров были уже привычны военным, а вот сторонникам направленных источников продемонстрировать дальности поражения даже близкие к километру не удавалось.
Но не всегда исход противостояния решают, как говаривал Остап Бендер, «медицинские факты», потому что новое оружие окружают мифы и иногда они идут в ход в качестве аргументов. Так, в дни конфликта в Югославии во влиятельной газете «Независимое военное обозрение» можно было прочитать: «На вооружении США — электромагнитные бомбы, разрушительное действие которых сравнимо с электромагнитным импульсом (ЭМИ) ядерного взрыва. Этот импульс способен вывести из строя всю электронную технику в радиусе десятков километров… Однако из-за маневренных действий югославской ПВО применение данного оружия не зафиксировано». В те дни собеседник с большими звездами на погонах сравнивал радиусы поражения: «у них — десятки километров, а у тебя — десятки метров». Довод, что «их» данные для источника разумных размеров нереальны из-за пробоя воздуха, был отметен: «Ядерный заряд не намного больше твоих боеприпасов!» Но оппонент был достаточно эрудирован, чтобы признать: ЭМИ (основную энергию в который вносят гармоники частотами менее 1 МГц) не является ядерным излучением и исходит не из заряда. Условия генерации ЭМИ ЯВ — из плазмоида многокилометровых размеров, о котором уже известно читателю — куда менее жесткие, чем в ЭМБП. «Ну и создай такой же плазмоид, что тебе мешает?» — последовало далее. Знание числа гамма-квантов (1023 на килотонну тротилового эквивалента), испускаемых при ядерном взрыве и их энергии позволило по минимуму оцепить энергозатраты на подобный процесс — они на много порядков превышали энергию ВВ в боеприпасе разумных размеров. Энергообеспечение эффекта могло быть только ядерным. Речь зашла о продуктах реакций, радиационных поражениях людей — явных признаках эволюции войны в ядерную — и спор стал увядать. Аргумент, что войскам не страшен ответный ядерный удар даже мегатонного класса мощности не прозвучал: то, что немыслимая маневренность сербской ПВО, существует лишь в фантазиях журналистов, генералу было известно лучше, чем мне.
Часто для отделения зерен от плевел нужен лишь здравый смысл. Например, в газете «Военно-промышленный курьер» № 40, 2004 г., декларировалась способность устройства массой 5 т излучаемой мощностью 500 МВт поражать высокоточное оружие (ВТО) на дистанции 10 км. Через строку — данные о том, что устройство с массой в 1,5 т и на четыре порядка менее мощное (10 кВт) поражает РЛС на дистанции 500 км. Излучение в десятки киловатт типично для РЛС кораблей и самолетов, но ни в авиации, ни на флоте, не отмечалось случаев, когда «жгли» друг друга работавшие на расстояниях в 500 км РЛС. Они мирно соседствуют за сотни метров друг от друга на мателотах[84] или на аэродромах. И за рубежом заинтересованные фирмы время от времени тужились продемонстрировать перспективность военного применения электровакуумных излучателей, а, как уже отмечалось, аргумент «что ж, американцы, дураки, что ли?» звучал в высоких кабинетах громко, как грозовой разряд. Во время операции «Буря в пустыне» крылатые ракеты, несущие виркаторы, прорывали иракскую ПВО (Defense News, 15, 1992). Энергия для питания источника отбиралась от двигателя ракеты. Маршевый полет при этом невозможен — у позиции ПВО ракета падала, зато источник успевал «выдать» несколько десятков импульсов излучения. Но и реализация основного преимущества электровакуумного излучателя — способности к многократным срабатываниям — по-видимому, помогла мало, что следовало из унылого: «…Результат не удалось выявить в связи с использованием против РЛС и других средств». Неизвестно, насколько внятно разработчики «электромагнитного «Томахока» растолковали военным особенности своего оружия, но изъяны в сценарии боевого применения прямо-таки «резали глаз»: если что и вышло у иракских радаров из строя, так это — приемные тракты, но работать-то на излучение РЛС продолжали, а значит — фиксировались электронной разведкой, как действующие. Выбора у офицеров управления, кроме как — добить «Хармами» позицию ПВО, признаков поражения которой они не наблюдали, не было.
Рис. 5.34. Концепция электромагнитной бомбы с виркатором в качестве источника РЧЭМИ
Победители в другой иракской кампании как-то неуверенно прогнусавили о дебюте управляемой электромагнитной бомбы (с виркатором и СВМГ) весом около 2 т. Ее применили 26 марта 2003 г. по зданию комплекса телевещания Ирака (рис. 5.34). Передачи прекратились более чем на час. Малиновый звон о радиусах поражения в десятки километров не звучал: бомба была управляемой, а значит — вероятное отклонение директрисы облучения от точки прицеливания — меньше десятка метров. Вопрос, на какое время прекратилось бы вешание после попадания управляемой «двухтонки», но — фугасной, отечественные оппоненты воспринимали болезненно, как издевку, поэтому пусть читатель сам сделает вывод о соответствии такого выбора цели особенностям оружия.
Применение направленного источника в боеприпасе противоречиво: во-первых, такой источник надо наводить на цель, а наличие системы наведения существенно повышает стоимость боеприпаса; во-вторых, поскольку в гаком боеприпасе используется ВВ, его срабатывание однократно и не реализуется возможность длительной работы электровакуумного излучателя.
Значит ли все изложенное выше, что разработка направленных излучателей вообще бесперспективна? Нет, просто надо учитывать их особенности, планируя применение. Постепенно разработчики направленных излучателей сами пришли к такому выводу. Для таких излучателей приемлемы, например, полицейские задачи: «отпугивание» демонстрантов на дистанции в сотню метров легкими ожогами и долго — пока есть солярка в генераторе. Полицейская машина может быть и неповоротливой, потому что на демонстрации не приходят, захватив из дома гранатомет, в противном случае для такого мероприятия надо подобрать иное название.
Многократно срабатывающий вакуумный источник может прикрыть бронетехнику с углов, близких к вертикали: высокоточное оружие поражает танки с этих слабо защищенных броней направлений. Рассеяв излучение в пределах нужного телесного угла, можно долго оборонять танк, «временно ослепляя» подлетевшие боеприпасы.
Там, где счет времени не идет на минуты (как идет он у прорывающего оборону противника подразделения), а минное поле не простреливается огнем противника, нет смысла и «ослеплять» неконтактные мины с помощью ЭМБП: это дорого, да и боеприпасы лучше приберечь для боя. Выход — в создании машины разминирования с «долгоиграющим» источником РЧЭМИ.
Что же касается «электромагнитных пушек» — иногда, подобно Марку Туллию Цицерону хочется воскликнуть «Сам сказал!»
«В последние годы в России были достигнуты серьезные успехи в разработке стационарных исследовательских генераторов, создающих высокие значения напряженности магнитного поля и максимального тока. Подобные генераторы могут послужить прообразом электромагнитной пушки, дальность действия которой может достигать сотен метров и более».
Данный текст является ознакомительным фрагментом.