Серия «Оружие России (и не только)»

Версия для ЛЛ: #comment_267667195

На Западе утверждают, что весной 1943 года британские десантники и разведчики сорвали работу нацистской Германии над ядерной бомбой. Похожая версия приводится в известном советском фильме «Семнадцать мгновений весны» — только, конечно, там все сделали советские разведчики. Немецкие атомщики после войны предложили свой вариант истории: в нем все остановил именно их саботаж. На деле никто из них не преуспел. Гитлер остался без бомбы совсем по другой, намного менее благовидной причине. Naked Science разбирается, как это получилось и почему первая научная держава своего времени не сумела стать ядерной.

©Roger Viollet

Британская версия событий: операция «Новичок»

На Западе популярны целые книги, описывающие, как именно действия союзников лишили Третий рейх шансов на ядерную бомбу. Ключевая линия повествования там такая: для получения бомбы Гитлеру нужна была тяжелая вода (такая, где вместо обычного водорода тяжелый — дейтерий).

Восемнадцатого октября 1942 года англичане сбросили четырех диверсантов передовой группы в районе норвежской фабрики по производству тяжелой воды (операция «Шотландская куропатка», традиционно ошибочно переводится как «Тетерев»). Туда же 19 ноября того же года на планерах должны были высадиться 34 диверсанта-англичанина из SAS (операция «Новичок», традиционно ошибочно переводится как «Незнакомец»).

В ходе операции «Новичок» диверсанты обошли ведущий к фабрике мост по ущелью и поднялись к ней по горному склону, где немцы несколько безалаберно не выставили никакой охраны / ©Wikimedia Commons

Два четырехмоторных самолета-буксира тащили два планера Airspeed AS.51 Horsa, где и размещались десантники. Один буксир потерял планер (обрыв троса) не там, где нужно было высадиться. Трое сасовцев погибли, остальных 14 немцы вскоре переловили, допросили и расстреляли. Второй самолет-буксир снизился, чтобы поискать первый планер, и в итоге угодил в скалу: погибли все, и экипаж, и десантники.

В феврале 1943 года туда сбросили еще шестерых (теперь норвежцев), в итоге удалось взорвать электролизное оборудование норвежской фабрики. Это в англо-американской историографии как раз и считают серьезным ударом по немецкой атомной программе.

Однако следует напомнить: уже к апрелю 1943 года фабрику восстановили. Да, с ноября 1943 года ее начали бомбить американцы. В феврале 1944 немцы решили бросить завод, вывезя запасы тяжелой воды в Германию, но один из диверсантов-норвежцев смог взорвать судно, которое ее везло. Погибли 14 гражданских норвежцев и четыре немецких солдата.

Британские парашютисты и элементы норвежской установки по получению тяжелой воды, которую они минировали. Современная музейная реконструкция / ©Wikimedia Commons

Было ли хотя бы это успехом? Нет. Изучение документов в XXI веке показало, что на борту потопленного судна было всего 500 килограммов тяжелой воды, а немцам для реактора (достаточного для создания бомбы) надо было пять тонн.

В целом вся эта история звучит очень героически: десанты, взрывы. Прямо-таки бондиана, пусть и без решающего результата. Но она же вызывает и некоторые вопросы.

Паром D/F Hydro, на борту которого везли тяжелую воду. Подрыв британских диверсантов отправил его на дно местного озера, оборвав жизни 14 местных жителей. В честь этого события в 1948 году был снят целый документально-драматический фильм «Битва за тяжелую воду». Съемки шли в Норвегии, многие из актеров были реальными участниками событий и играли самих себя / ©Wikimedia Commons

Во-первых: почему тяжелая вода для ядерного оружия была нужна Рейху, но не СССР и США, создававшим свои ядерные силы без опоры на нее? Во-вторых, действительно ли немцы всерьез базировали атомный проект на мощностях такой суперпромышленной державы, как… Норвегия?

Да, норвежцы производили тяжелую воду как «отходы» при производстве аммиака. Однако немцы, бесспорно, располагали энергетическими возможностями большими, чем норвежцы. Если бы они действительно хотели этого, то нарабатывали бы тяжелую воду у себя в стране. Так почему это не было сделано?

Немецкая (послевоенная) версия событий: мы все были антигитлеровцами

У победы всегда много отцов, и лишь поражение — сирота. К тому факту, что Гитлер не получил бомбу, как к «победе», желали «приобщиться» многие. Не только западные разведки рассказывали о том, как они срывали немцам ядерный проект: сами немецкие ученые сразу после войны пытались делать вид, что как могли «сопротивлялись режиму».

Желающие понаблюдать за соответствующей словесной эквилибристикой того же Гейзенберга могут сделать это здесь. В основном она сводится к тому, что немецкие физики якобы лишь имитировали работу над реактором для наработки плутония, а на самом деле ее замедляли, будучи фактически саботажниками.

Вернер Гейзенберг, 1940 год, начало работ над немецким ядерным проектом. В 1932 году, в возрасте 31 года, он получил Нобелевскую премию по физике / ©Wikimedia Commons

Как к этому относиться? Так же, как к послевоенным заявлениям немецких генералов, что «Гитлер мешал им выиграть войну». Когда люди, которые до прямого вмешательства Гитлера даже Париж взять не могли, рассказывают, что они-то были ого-го, но Гитлер помешал, они пытаются выгородить себя. Когда немецкие физики после войны делали вид, что «саботировали» создание бомбы, их мотивы очень похожи.

На деле в 1941-1942 годах Гейзенберг и его помощники провели ряд экспериментов, которые показывают: они абсолютно серьезно пытались создать реактор для наработки плутония. В опытах L-III (конец 1941 года) и L-IV (июнь 1942 года), они использовали металлический уран в виде порошка (топливо) и тяжелую воду (замедлитель), чтобы попытаться запустить самоподдерживающуюся цепную реакцию в сферических реакторах (на иллюстрации).

Схема немецкого экспериментального реактора L-IV, справа его фото  / ©Cameron Reed

Причем в эксперименте L-III порошок металлического урана загорелся, подвергнув опасности жизнь экспериментаторов. А в опыте L-IV, где было уже 750 килограммов металлического урана и 150 килограммов тяжелой воды,возгорание было куда более масштабным. Некоторые источники даже описывают его как взрыв водорода, выделившегося из перегретой воды бассейна, в который был погружен экспериментальный реактор L-IV. Это утверждение очень сомнительно (ниже мы покажем, почему), но сам факт крупной аварии на реакторе L-IV, безусловно, нельзя отрицать. Точно известно, что Гейзенберг и его ближайший помощник тогда чудом избежали гибели, а шесть человек пришлось лечить от ожогов.

Назовем вещи своими именами: никто не будет рисковать жизнью ради имитации бурной деятельности. Если уж вы желаете показать «объективные трудности», то это надо делать принципиально иначе. Например, дать урану начать гореть тогда, когда лично вас и ваших помощников рядом с экспериментальным реактором не будет. Благо технически это не так-то и сложно.

Может быть, это были русские?

Чтобы быть объективными, рассмотрим и «русскую версию» провала немецкой ядерной программы. Хорошо известно, что в принципе СССР через разведорганы эффективно влиял на политику западных стран, в частности втянув США во Вторую мировую войну в ходе операции «Снег». Все три ключевых физика «Манхэттенского проекта» также работали с советской разведкой.

Наконец, известно, что советская разведка задолго до войны специально посылала людей учиться в Массачусетский технологический институт и некоторые другие вузы, чтобы в дальнейшем использовать их по линии научно-технической разведки (недостаточно подкованным в таких вопросах кадрам бывает сложно работать по этому профилю).

На первый взгляд некоторые основания для подозрений о советской «антиатомной» работе в Германии есть. Известно, что ряд немецких военнопленных Первой мировой были завербованы ЧК перед их возвращением в Германию. Известно, что в русском плену побывал Вальтер Боте. Боте приехал из плена, свободно говоря по-русски и прихватив русскую невесту (то ли Барбару Белов, то ли Варвару Белову — точных сведений о ней практически нет).

Вальтер Боте, лауреат Нобелевской премии по физике 1954 года / ©Wikimedia Commons

Именно Боте был человеком, нанесшим по бомбе для Гитлера самый сильный удар. В 1941 году он провел тщательно поставленный эксперимент по определению способности графита использоваться в качестве замедлителя для реактора-наработчика изотопа для ядерной бомбы.

Его эксперимент показал:

«С таким [обнаруженным] сечением захвата [графита] машина [реактор] с углеродом [графитом] невозможна. Но истинное сечение захвата, вероятно, меньше, поскольку точное исследование использованного электрографита, проведенное позже, обнаружило в нем небольшое содержание бора. Так как углерод более высокой степени чистоты, чем использованный, практически не может быть изготовлен, то, пожалуй, он едва ли сможет приниматься в расчет как замедлитель».

Слова «Так как углерод более высокой степени чистоты, чем использованный, практически не может быть изготовлен» и стали причиной разворота немецкого атомного проекта в сторону тяжелой воды. Поскольку быстро нарабатывать ее не выходило, экспериментальные реакторы немцы строили очень медленно. Из-за этого плутоний они так и не наработали, а без него не получили и бомбу.

Личный отчет Курчатова от 1943 года показывает, что идея о постройке реактора — наработчика плутония (эка-осмия в документе) возникла у советских атомщиков на основе английских материалов через годы после того, как к аналогичной мысли пришли немцы. Будь Боте агентом русских, это случилось бы существенно раньше / ©Электронная библиотека истории «Росатома»

И все же Вальтер Боте почти наверняка не был советским агентом. Дело в том, что он был в курсе всех нюансов немецкой ядерной программы. А значит, знал местное консенсусное мнение: ядерную бомбу надо делать из плутония, наработанного в реакторе. Если бы он сознательно дал вывод о «негодности» графита, понимая, что графит годен, то советская сторона получила бы от него сообщение: материал для бомбы нужно делать на графитовом реакторе — наработчике плутония.

Вот только СССР ничего об этом не знал. Первый советский документ по атомному проекту от 28 сентября 1942 года вообще не предусматривает строительства реактора. В советских документах 1943 года за подписью Курчатова легко видеть постоянные отсылки к идеям из американской ядерной программы (Курчатов прямо указывает на американский опыт из разведданных). Но там нет ничего ни о каких работах закрытой немецкой ядерной программы, то есть Боте такую информацию не передавал.

Пульт управления первым советским реактором Ф-1. Достигнув критичности в 1946 году, он продолжал работать в черте Москвы до 2012 года. Интересно, что все это время он функционировал без искусственного охлаждения, защитной гермооболочки и некоторых иных атрибутов ядерного реактора наших дней / ©Wikimedia Commons

Сомнительно и то, что он по собственному почину тормозил атомную программу. Дело в том, что аналогичную Боте ошибку сделали французские атомщики еще перед Второй мировой. Они тоже намерили в графите слишком большое поглощение нейтронов, и тоже обратились к тяжелой воде как замедлителю — и даже успели начать получать ее с той самой норвежской фабрики в Вермоке, которую позже взрывали британские агенты.

Да и сама Англия во Вторую мировую приняла решение строить не графитовый, а тяжеловодный реактор, то есть совершила все ту же «ошибку Боте». А значит, его мнение «более чистый графит практически не может быть изготовлен» — не саботаж, а искренняя ошибка, устойчиво воспроизводившаяся в других странах и до, и после него.

Кто на самом деле лишил Гитлера бомбы?

О том, что Рейх оставили без ядерного оружия разведки союзников, журналисты «Нью-Йорк Таймс» (и не только) пишут целые книги. Американские физики-ядерщики ничего подобного не пишут, потому что разбираются в технической стороне проблемы. По этой же причине у них есть своя версия случившегося:

Сэм Кин, долго писал для «Нью-Йорк Таймс» и ряда других изданий. Да и популярные книги у него расходятся довольно неплохими тиражами. К сожалению, рассказывая о том, кто именно помешал нацистам получить ядерную бомбу, он немного загибал углы: у читателя его книги создается впечатление, что вмешательство союзников тут сыграло чуть ли не ключевую роль / ©«Альпина Паблишер»

«Причины провала немецкой реакторной программы и успеха союзной (это неверное обозначение, поскольку американская реакторная программа не делилась результатами ни с СССР, ни даже с Британией. — NS) очевидны. Любой большой и сложный технологический проект требует  четкого понимания научных основ темы, щедрого и последовательного финансирования, выделения приоритетов, тысяч человек персонала, агрессивного управления и твердой поддержки».

Можно уверенно отвергнуть предположение, что Гитлер не мог обеспечить сложные технологические проекты деньгами, людьми или агрессивным управлением с твердой поддержкой. Ведь все это было сделано, например, в программах создания лодок XXI серии (революции в подводной войне), первых в мире реактивных самолетов и первых в мире баллистических и крылатых ракет. Немцы успешно реализовали все эти программы, и никто из союзных государств до конца Второй мировой войны не повторил их успеха в сравнимых объемах (а по ракетам и подлодкам — и ни в каких объемах вообще).

Обращаясь к немецкому атомному проекту, трудно не заметить, что ему давали то, что его организаторы просили. Они никогда не просили организовать крупное производство тяжелой воды в Германии, хотя объем производства электроэнергии в последней на порядок превосходил норвежский (а если считать Германию в границах 1940 года, то и куда больше, чем на порядок). Именно электричество — главный ресурс при наработке тяжелой воды по технологиям того времени.

Точно так же немецкие ученые никогда не просили создать крупные заводы по разделению изотопов. Исходя из документов, вообще не видно случая, когда власти Германии отказали своей атомной программе в чем-то настолько крупном, что могло бы определить ее успех или неудачу.

Остается первый фактор: «четкое понимание научных основ темы». И вот конкретно он и лишил Гитлера бомбы.

Любой, кто обратится к детальным описаниям экспериментальных реакторов и подкритических сборок немецкой стороны, будет изумлен. Один из первых экспериментов немцы провели, используя как замедлитель нейтронов неохлаждаемый сухой лед. Естественно, он испарялся прямо в ходе эксперимента, делая фиксацию каких-то устойчивых экспериментальных параметров нереальной.

Но забудем первые опыты. Обратимся к экспериментальным реакторам L-III и L-IV, 1941-1942 годов.

Это просто алюминиевые сферы, в которые налита тяжелая вода, а в периферию и центр сферы вставлены слои с порошкообразным металлическим ураном. А почему не с нитроглицерином? Напомним: порошкообразный уран, в отличие от его же слитков, довольно легко воспламеняется на воздухе. И горит очень жарким и очень сложным в тушении пламенем.

Допустим, помощники Гейзенберга были физики, отчего современной им химической литературы не читали. К сожалению, для ученых новейшего времени это норма: даже в своей дисциплине, но за пределами собственной конкретной специализации примерно 80 процентов ученых понимают объективно очень немного.

Один из трех комплексов по обогащению урана в США времен Второй мировой. Число работников этого комплекса было 22 тысячи человек, а на калютроны для него ушло 12 300 тонн чистого серебра. Не удивительно, что немцы сразу, еще на этапе научного анализа, отказались от идеи сделать бомбу из обогащенного урана: в сравнении с реакторным путем наработки этот был крайне неэффективным  / ©Wikimedia Commons

Однако в любом новом научном направлении самые важные знания по определению не могут быть охваченными «конкретной специализацией». По той простой причине, что если направление новое, то ученых, которых готовили как специалистов по нему, еще просто не существует. Здесь нужен не просто ученый-специалист, а тот, кто обладает способностью быстро вникать в тему, в которой он исходно не специалист.  В любой стране и в любую эпоху лишь меньшинство ученых отвечают этим требованиям.

Но это может объяснить только провал и гибель экспериментального реактора L-III, сгоревшего в ярком урановом пламени (с потерей дефицитной тяжелой воды, что в нем использовали). Аварию реактора L-IV так объяснить уже очень сложно.

Его строили через месяцы после аварии L-III. Все знали, что причиной последней было использование урана в порошке. Все понимали, что уран в слитках (литой, любой формы) так просто не загорится. Так почему же в L-IV опять использовался порошок? В стране, чей аппарат впервые в мире достиг космоса (еще в 1944 году), никто не умел превращать металлический порошок в слитки?

Идем дальше. Во всех этих немецких экспериментальных реакторах нет никаких регулирующих стержней. Вообще. Иными словами, даже если бы немцы имели много тяжелой воды и правильные расчеты, они построили бы реактор, который автоматически взорвался.

Как это вышло? А вот как: Гейзенберг счел, что по мере нагрева реактора резонансное поглощение нейтронов ураном-238 в нем начнет резко возрастать. Правда, он не учел, что непосредственно в уране нейтроны быстрые, то есть такие, которые уран-238 почти не захватывает. Медленными — теми, которые уран-238 при нагреве захватывает лучше, — они становятся в слое вещества-замедлителя. Однако любой мыслимый замедлитель, графит ли, тяжелая ли вода, имеют незначительное резонансное поглощение нейтронов. Поэтому на деле немецкие реакторы, которые, по Гейзенбергу, были бы саморегулирующимися, были бы просто неуправляемыми.

Из этого отчета Курчатова за 1943 год видно, что он, как и Гейзенберг, считал: с ростом температуры цепная реакция (лавина в терминах того времени) может остановиться. И лишь разведматериалы о работе реактора Ферми, так называемой Чикагской поленницы, развеяли его опасения / ©Электронная библиотека истории «Росатома»

Еще больше поражает другой момент. Гейзенберг считал, что температурой стабилизации работы реактора будет плюс 800 градусов, и именно после этой отметки резонансное поглощение остановит дальнейший разгон реактора.

Проблема в том, что немецкие реакторы состояли из алюминиевых деталей. А алюминий плавится при плюс 660. Как он представлял себе работу реактора в расплавленном виде? Мы не знаем ответа на этот вопрос.

Невозможно представить себе, что он не дополнил реакторы стержнями, понимая реальную картину, но пытаясь осуществить саботаж. Ведь он и его сотрудники лично находились в помещении с реактором без контрольных стержней. То есть выступали в роли, фактически, самоубийц.

Даже самые поздние немецкие реакторы, типа B-VIII 1944 года, не имеют полноценной системы аварийных стержней, хотя на сборках Энрико Ферми в Америке они были с самого начала. К счастью для немцев, B-VIII был рассчитан неправильно. Чтобы замедлить нейтроны до уровня, когда в природном (не обогащенном) уране пойдет цепная реакция, нейтронам нужно было дать 11 сантиметров пробега в тяжелой воде. Однако на деле куски урана в реакторе были отделены друг от друга всего пятью-шестью сантиметрами тяжелой воды. То есть такой реактор не мог работать.

Согласно моделированию 2009 года, использующему ПО для расчета современных ядерных реакторов, коэффициент размножения нейтронов в B-VIII всего 0,85. То есть на 100 потраченных нейтронов в нем рождалось всего 85 новых, отчего любая цепная реакция в нем почти мгновенно затухала.

Слева: схема немецкого тяжеловодного реактора B-VIII, 1944 год. Справа: музейная реплика этого же реактора / ©Cameron Reed

Для сравнения: реактор «Чикагская поленница» (деревянный каркас, графитовый замедлитель), который Ферми запустил в черте Чикаго 2 декабря 1942 года, имел коэффициент заметно выше единицы, отчего и запустил ядерную эру.

Вывод: Гитлера лишили бомбы не усилия западных или советских разведок. И не саботаж собственных ученых. Как и во многих других областях, не стоит лишний раз приписывать уму то, с чем вполне справлялась глупость. Если бы немецкие ученые понимали, как реально работают реакторы, то никогда не рисковали бы своей жизнью так, как делали это на практике. На деле ни Гейзенберг, ни его сотрудники просто не понимали физику ядерных реакторов в такой степени, чтобы довести немецкую ядерную программу до плутония в сжатые сроки.

«Он единственный в мире ученый, способный сотворить такое чудо»

Возникает вопрос: почему так получилось? У Третьего рейха были отличные ученые и инженеры. Любой может поискать снимки лунной поверхности в высоком разрешении и убедиться в этом: следы высадки, обеспеченной мозгами разработчиков из Третьего рейха (ракету для полета на Луну для США разработала группа инженеров под руководством фон Брауна), все еще прекрасно видны там. И будут видны как минимум века.

Именно в Германии в 1938 году физики Отто Ган и Фриц Штрассман открыли сам факт расщепления ядра атома (за что Гану дали Нобелевку). До того, напомним, распад ядра на более легкие части считался невозможным. А до тех пор, пока физики не осознавали саму возможность распада ядра атома, осознать и хотя бы примерно рассчитать, какое количество энергии при этом появляется, было в принципе нельзя.

Оборудование, при помощи которого Ган и Штрассман сделали свое открытие (за которое позже получили Нобелевку), по современным меркам выглядит очень скромным. Однако именно оно открыло атомную эру, показав, что ядра атомов могут расщепляться, о чем никто не подозревал. При расщеплении они теряют часть массы, которая превращается в энергию. Именно этот процесс делает реакцию атомного распада настолько мощнее химических реакций, давая уникальные возможности как ядерному взрыву, так и атомной энергетике / ©Wikimedia Commons

Так что стартовый выстрел в атомной гонке на деле прозвучал именно в Германии, а не где-либо еще. Именно после публикации работы Гана в Naturwissenschaften в начале 1939 года Ферми и Сциллард в США задумались над созданием ядерного оружия.

До открытия Гана это было бы для них (как и для всех остальных в мире) просто невозможно. Ведь Ферми лично был сторонником идеи, что в цепной реакции идет лишь накопление тяжелых трансурановых элементов, а о расщеплении атома и не догадывался. Сделай Ган свое открытие в 1941 году, а не 1938-м — ядерная бомба в принципе не смогла бы сработать до конца Второй мировой.

Что ж, с талантами у немцев все было неплохо. Но важно понимать, что талант таланту рознь. Вернер Гейзенберг, ключевая фигура немецкого атомного проекта, хорошо разбирался в некоторых областях физики (за что получил Нобелевку), но проявил недостаточную гибкость, чтобы быстро встроиться в такую принципиально новую область, как реакторостроение.

Но его ли это вина? Бросим взгляд на французские или английские усилия по созданию ядерных реакторов во Вторую мировую. Французы выбрали как замедлитель тяжелую воду, а не графит. Англичане и канадцы тоже выбрали тяжелую воду. То есть другие западные страны по сути повторили немецкий, «тяжеловодный» путь к ядерному реактору.

Между тем именно он был одной из ключевых ошибок, которые так и не дали немцам создать бомбу до конца войны. Тяжелую воду в ту пору получали путем многоступенчатого электролиза обычной воды. Молекулы легкой воды при электролизе испарялись быстрее, чем у тяжелой. Такой путь производства был чудовищно энергоемким и дорогим. Грамм тяжелой воды исходно стоил 19 долларов (350-400 современных долларов).

Достаточно серьезный реактор — наработчик плутония, способный обеспечить создание бомбы, требовал 5-10 тонн тяжелой воды. Дело даже не в том, что это стоило бы дорого. Важнее то, что быстро получить столько дейтериевой воды без сверхусилий было бы сложно. Требовалось строить большую и дорогую фабрику. Куда больше, чем скромная норвежская в Веморке. Поэтому немецкие реакторы до конца войны и не имели размеров, позволяющих им — хотя бы в теории — быть наработчиками плутония.

Набросок Чикагской поленницы. Первый в мире успешный атомный реактор получил такое название за деревянный каркас, которым была укреплена его конструкция из графитовых кирпичей, между которыми вставлялись стержни из металлического природного урана в тонкой алюминиевой оболочке / ©Wikimedia Commons

Почему в США выбрали графитовый замедлитель? Точно так же, как и в Германии, первые эксперименты показали Ферми и его сотрудникам, что имеющийся в продаже графит содержит слишком много борных примесей, отчего поглощает много нейтронов и делает строительство реактора из него проблематичным.

Но если немцы, натолкнувшись на это, написали «более чистый графит получить практически вряд ли возможно», то Ферми пошел к производителю графита (еще в 1940 году). Поговорил с ними, убедительно объяснив, что от получения сверхчистых графитных материалов в больших количествах зависит очень многое. И через год производители графита создали новый производственный процесс, который позволил получить графит, поглощавший нейтроны на десятки процентов слабее исходного.

За счет этого был получен замедлитель, делающий нейтроны в реакторе достаточно медленными, чтобы они успевали прореагировать с атомами урана. Но при этом не пожирающий эти самые нейтроны борными примесями.

Почему Ферми пошел в эту сторону, а не к тяжелой воде? Потому что он был одним из немногих физиков, успешно работавших как в теоретической, так и в экспериментальной области. Множество физиков-экспериментаторов стабильно сталкиваются с ситуацией, когда исходные материалы недостаточно чистые или поставщик приборов «накосячил». Они понимают, что такие проблемы могут быть как легко исправимыми, так и нерешаемыми — но в любом случае попробуют их решить, поговорив с поставщиком.

Правильный выбор замедлителя — не единственное решение Ферми, где он показал способность исключительно быстро вникать в новую для него тему. Точно так же он прореагировал, когда столкнулся — первым в мире — с проблемой ксенонового отравления реактора В, которым США нарабатывали плутоний для «нагасакской» бомбы. На осознание теоретических корней проблемы у него ушли считаные дни. Недели ушли на принятие контрмер. Кто еще в истории мирового реакторостроения работал с такими темпами?

Группа тех, кто работал над первым успешным атомным реактором. Ферми слева в первом ряду / ©Wikimedia Commons

Дисклеймер. По тексту есть неточности, но на общий смысл они не влияют.

Летательный аппарат «типа У-2, но без пилота» сегодня так же рекордно малоуязвим для противника, как когда-то был малоуязвим его полотняный «предок» — самый живучий боевой самолет Восточного фронта. Почему дроны-камикадзе так трудно сбить, если скорость у них всего 180 километров в час? И что случится, когда Запад (или Киев) все же скопирует иранские «мопеды»? Похоже, у традиционной ПВО будут с ними большие проблемы — даже у такой продвинутой, как российская. К счастью, есть и нетрадиционные подходы. Naked Science разобрался в деталях.

Взлет «Герани» с пусковой, замаскированной под обычный грузовик с тентом / ©Wikimedia Commons

Каналы в Telegram переполнены видео из Киева, в которых люди стреляют из автоматов в воздух, пытаясь сбить «Герани», или, что то же самое, иранские «Шахеды» (на это указывают иранские маркировки на двигателях). Только вот сбития дронов на этих кадрах не видно: стрельба идет явно впустую, видео заканчивается взрывом от попадания беспилотника-камикадзе в цель. Почему? Ведь, судя по звукам и видео, в попытках сбить эти устройства принимают участие не только люди с легким стрелковым оружием, но и 23-миллиметровые зенитные пушки, и ПЗРК, и советские С-300, доставшиеся Украине и все еще, несмотря на почтенный возраст ракет, вполне живые?

Что это вообще такое?

«Шахед-136» (он же «Герань-2») — беспилотник-бесхвостка, сделанный в основном из пластика. Металла в нем немного — в основном двигатель на 50 лошадиных сил, находящийся в хвосте. Даже толкающий винт не из него. Вся конструкция весит 200 килограммов, боевая часть — 40 килограммов. Это примерно соответствует поражающей силе тяжелого 203-миллиметрового снаряда.

На Западе ошибочно ожидали, что Иран поставит России дроны «Абабиль-3», а американская разведка говорила о «Шахед-129» (на фото). Если бы они были правы, поставки были бы крайне малоэффективны: настолько крупные машины Украине было бы намного легче сбивать, а их боевая нагрузка в десятки раз меньше, чем у «Шахедов-136». Это кажется странным, потому что на вид «Шахед-129» выглядит более продвинуто, но на деле ничего странного нет: дрон-камикадзе может себе позволить опасные для многоразовых дронов полеты на очень малой высоте, да и боевой нагрузки берет куда больше. Ведь ему не нужны ни шасси, ни высокая скорость, требующая мощного двигателя/ ©Wikimedia Commons

Как это часто бывает с новым эффективным оружием, ему приписывают многое из того, чего оно, на самом деле, не может. Вопреки тому, что говорит в этом видео советник главы МВД Украины Антон Геращенко, дроны не применяются по жилым домам: скорее всего, украинская сторона путает результаты попаданий «Гераней» с результатами пуска ракет своих средств ПВО по этим самым «Гераням».

Вообще-то, советские конструкторы систем украинской ПВО, конечно, предусмотрели в своих ракетах самоликвидатор, чтобы в случае промаха они взрывались высоко в воздухе и не были угрозой для прикрываемых ими войск или гражданского населения. Но сейчас, чтобы обойти бортовую систему радиоэлектронной борьбы российских ракет Х-101, эти самоликвидаторы выкрутили. Обойти ее так все равно не получается, зато теперь не попавшая в цель украинская ракета ПВО падает на землю — и взрывается.

Предполагаемое использование бортовой РЭБ российской ракеты Х-101 привело к самоподрыву украинской ракеты С-300 непосредственно перед пролетом Х-101/ © YouTube

Поскольку боевая часть у ракеты С-300 — до 130 килограммов, то есть в несколько раз больше, чем у «Шахеда», отличить ее попадание от попадания «Герани» (на видео заметно, что та не обрушивает дома) можно. Если дом в значительной степени обрушен, значит, это не попадание беспилотника (40 килограммов просто не хватит для обрушения значительной части многоквартирного дома), а именно ракеты ПВО.

А вот попадание российской крылатой ракеты (КР) от украинской ракеты ПВО отличить можно по обратному эффекту. Если обрушена пара-тройка подъездов, значит, это не КР: у тех боевая часть втрое мощнее, чем у С-300 ВСУ. Часто на один иранский БЛА украинские войска выпускают сразу много ракет ПВО. В итоге часть из них попадет в жилой фонд, где может, увы, убить гражданское население.

С российской стороны фронта живуч другой миф. Некоторые участники боевых действий ожидают, что «Герани» скоро будут вести эффективную борьбу с украинской артиллерией, ПВО, а также маршевыми колоннами противника и машинами в прифронтовой полосе. Этого (по крайней мере, в ожидаемом объеме) точно не случится.

Залповый пуск «Шахед-136». В отличие от российских военных, иранцы считают, что эффективнее всего использовать их роями: при таком подходе ПВО противника легко перегружается целями. Обратите внимание, насколько пусковая установка похожа на самую обычную фуру с тентом/ ©YouTube

Причина состоит в том же, почему этим не могут заниматься и снаряды «Хаймарсов»: они просто для этого не предназначены. Почти все «управляемые боеприпасы» нашего времени не очень-то управляются в полете. Они летят по координатам, которые в них заложили. Иранские ли дроны, американские ли GMLRS от «Хаймарсов» — схемы их действий в целом похожи. В боеприпасе стоит миниатюрная система инерциальной навигации плюс блок навигации спутниковой. Сравнивая показатели их обеих, боеприпас и выходит на цель.

Значит, атаковать им можно только неподвижный объект. Тот, который никуда не убежит за время, которое дрон (или снаряд) проведет в полете к нему. Следовательно, колонны на марше для «Гераней» и «Хаймарсов» (пока те используют управляемые снаряды) недоступны: когда боеприпас прилетит, колонна будет уже в другой точке.

В Киеве полицейские пытаются сбивать «Герани» из автоматов. Внимательный анализ показывает, что подавляющее большинство дронов-камикадзе достигают целей, несмотря на подобные меры. Пока ни одного видео сбития их из стрелкового оружия (или ракетой с радионаведением) не зафиксировано / © Украина.ру

Аналогично недоступны для нее и танки на поле боя, и даже пехота в окопах. Потому что угадать, где именно в окопе длиной в сотни метров будет боец противника, невозможно. А ударить по каждому 20-метровому «излому» (прямому отрезку) окопа управляемым боеприпасам технически не то чтобы реально.

Конечно, между «Геранями» и другими высокоточными боеприпасами есть и различия. У иранцев система инерциальной навигации, предположительно, менее точная, чем у более дорогих систем типа российских крылатых ракет, тоже бьющих «по координатам». Это и не удивительно: «иранец» стоит считаные десятки тысяч долларов. Даже одна высокоточная ракета «Хаймарса» обходится в 160 тысяч долларов, то есть один залп такой установки стоит около миллиона долларов. Российские крылатые ракеты тоже не только много мощнее, но и дороже одного такого снаряда.

Типичный продукт мифов военного времени о возможностях того или иного оружия: их либо невероятно преувеличивают, либо, по незнанию, сильно преуменьшают. Например, вот это представляют как результат недавнего попадания российского боеприпаса по детской площадке в Киеве. Однако «Шахед», с боевой частью на 40 килограммов, не может дать воронку в рост человека глубиной. А российская крылатая ракета, используемая на Украине, имеет боевую часть от 400 килограммов и выше. От ее попадания остается воронка глубиной больше двух ростов взрослого мужчины — то есть глубже, чем то, что мы видим на снимке. Единственный претендент на этот результат — украинская ракета ПВО, с боевой частью до 130 килограммов/ ©Wikimedia Commons

Чтобы компенсировать проблемы с более дешевой «инерциалкой», иранский дрон, по некоторым данным, использует систему корректировки на конечном участке траектории. Но эта система подходит именно для того, чтобы сравнить «образ» заранее заданной цели с тем, что находится перед «Шахедом». Впрочем, подобные вещи технически очень сложны, поэтому далеко не факт, что подобная корректировка у этого дрона работает хорошо.

Поискам цели на поле боя такая система не помогает, поскольку для этого нужен интеллект. А сильным ИИ человечество пока не располагает, и как его создать, никто не знает. Именно поэтому автономный (без человека-оператора) поиск цели дроном на практике почти всегда неэффективен.

Если «Шахед» такой простой и дешевый, почему его так трудно сбить?

Описанное оружие в смысле концепции выглядит очень знакомо. Да это же «Фау-1»! Ну или, если угодно, его американский предшественник времен Первой мировой. Простейший самолет-снаряд, очень дешевый. Напомним: «Фау-1» стоил 3500 рейхсмарок, а «Фау-2» — 120 тысяч рейхсмарок.

Однако «Фау-1» легко и просто сбивались противником: английские зенитки и ПВО перехватили большинство снарядов, долетевших до Англии. Сейчас же, как видно из украинских видеороликов, этого не происходит. У ПЗРК, например, всего один случай, а у крупных зенитно-ракетных комплексов пока вообще ни одного (по крайней мере, на видео).

Допустим, такие сбития были, но не попали в кадр. Но тогда были бы видео с лежащим на земле «Шахедом», изрешеченным осколками от зенитной ракеты, но с невзорвавшейся боевой частью. Таких роликов нет, а значит, и таких сбитий очень мало, если вообще не случается.

Это кажется очень странным: «Байрактары», которые Украина в начале СВО пыталась использовать как ударные беспилотники, массово сбивались российскими ПВО и в связи с этим уже какое-то время снова используются только в разведке (чтобы не нести потери, подставляясь под российские ракеты над самой линией фронта). «Шахеды» что, заговоренные?

Многие видео стрельб по «Шахедам» вообще сделаны в светлое время суток. Возникает вопрос: зачем «Шахедов» запускают днем, почему не ночью, когда их не видно? Да, вести объективный контроль попаданий по назначаемым целям в светлое время суток легче, чем ночью. Но совершенно очевидно, что на эту легкость никто не обращал бы внимания, если бы дневные налеты «Гераней» вели к их заметным потерям от ПВО. И опять получается, что потери эти относительно невелики.

Власти Украины вынуждены призывать людей не пытаться сбивать иранские дроны из стрелкового оружия, поскольку шансов попасть по дрону практически нет, а шансов попасть при этом по своим более чем достаточно/ ©pressorg24.com/

Но ведь «Фау-1» сбивали, несмотря на скорость 650-800 километров в час, а «Шахеды» летят со скоростью всего 180 километров в час.

Чтобы понять причину, нам нужно обратить внимание на функционального предка «Герани» — У-2. Этот самолет летал еще медленнее, со скоростью до 110-140 километров в час. Как и «Герань», брони он не нес, потолок показывал не впечатляющий, а ударную нагрузку (бомбовый запас) имел умеренную — до 150 килограммов. У них даже моторы похожи: не очень сильные ДВС воздушного охлаждения. При всем этом ночной бомбардировщик У-2 на Восточном фронте делал в среднем по 700 вылетов до одной боевой потери. То есть был самой живучей машиной войны.

Даже советские скоростные, высотные и дальние ночные бомбардировщики (типа Ил-4 или «Бостонов») делали чуть меньше вылетов до потери. И это удивительно, ведь У-2 летел на высоте 400-1200 метров, а не два километра и выше, как советские дальние ночные бомбовозы.

Кроме того, у немцев были неплохие ночные истребители и зенитки. За счет их работы больше всех в летном составе во Вторую мировую потеряли британские ВВС (55 тысяч убитыми, вдвое больше ВВС РККА), хотя летали, как и У-2, ночью.

Если вернуться к Восточному фронту, выясняется: ночной ближний бомбардировщик Р-5 жил вдвое меньше, чем У-2. Хотя был намного более скоростным, высотным и дальним.

Живучесть У-2 не может быть объяснена его ночным применением. Британские тяжелые бомбардировщики тоже воевали ночью, но имели живучесть всего в 40-50 боевых вылетов. Все потому, что немцы с помощью радаров наводили на их формации зенитную артиллерию. да и скорости крупных ночных бомбардировщиков позволяли истребителям атаковать их без крайнего риска / ©Wikimedia Commons

Тут-то и кроется ответ на наш вопрос. Живучесть «небесного тихохода» была обусловлена именно его тихоходностью. Истребители немцев не могли эффективно перехватывать такого противника: его скорость была близкой к той, при которой немецкие самолеты просто падали. Малая скорость позволяла У-2 иметь огромное крыло, не дававшее ему упасть даже на сотне километров в час, а вот Ме-109 и Ме-110 так летать уже не могли.

Один немецкий летчик в 1943 году попробовал это сделать и сбил несколько У-2. Вот только быстро — уже в сентябре того же года — погиб. Оказалось, сбивать на скоростной машине настолько медленные самолеты — игра со смертью, причем такая, в которой долго не повыигрываешь.

Распространяемое на Украине фото летчика, потерявшего МиГ-29 при попытке сбить «Шахед»/ ©pressorg24.com/

Похожая история — с «Шахедами». Согласно официальным украинским данным, ВСУ уже потеряли один МиГ-29: самолет упал, столкнувшись с обломками «Герани», которую он пытался сбить. Излишне говорить, что истребитель такого типа стоит на два порядка больше, чем дрон-камикадзе. То есть использовать его для таких задач — играть на руку противнику.

Кажется, что «Герани» могли бы сбивать зенитные ракеты ПВО. Тем более у Украины их много: намного больше, чем у любого европейского государства НАТО. Но на деле это крайне сложно. Объект 3,2 на 2,5 метра, сделанный в основном из пластиков, хорошо поглощает радиоволны. Из металлических деталей там только небольшой двигатель. То есть по радиозаметности такой дрон сопоставим с большой птицей. Это никак не «Байрактар» с его куда более массивным (и заметным в радиодиапазоне) мотором на 100 лошадиных сил и вчетверо большими линейными размерами самой машины.

Йозеф Коциок, немецкий летчик, пытавшийся сбивать У-2. В августе 1943 года он оборвал жизнь четырех девушек из 46-го Гвардейского авиаполка, летавших на У-2 (то есть сбил два самолета). Кончилось это для него плохо: он погиб при столкновении со своей жертвой в сентябре 1943 года/ ©Wikimedia Commons

Что еще хуже, он летит к цели на высоте несколько десятков метров, как крылатая ракета (скажем, «Томагавк»). Это значит, что радар ПВО может заметить его только в считаных километрах от себя: дальше кривизна Земли не позволяет. Но уставить всю Украину радарами через несколько километров ВСУ не могут чисто технически. И даже если это сделать, что дальше? Зенитная ракета, выпущенная по такой цели, в любой момент может потерять ее. Уж слишком та мала и слишком мало в ней металла.

Системы радиоэлектронной борьбы в случае автономного беспилотника, летящего «по координатам», тоже явно не станут «серебряной пулей». Даже если радиосвязи вовсе не будет, «Герань» все равно найдет цель.

Идея дрона-камикадзе одной из первых возникла именно в кинематографе — вот в этой картине 1909 года Der Luftkrieg Der Zukunft («Воздушная война будущего»). Обращает на себя внимание общее сходство аппарата с «Шахед-129» (пока не поставлялся в Россию) или российским «Орионом»: крупный нос, неметаллические материалы и даже толкающий винт сзади машины/ ©Wikimedia Commons

Поражать «Шахеды» эффективно могли бы комплексы типа «Панцирь», со скорострельными зенитными пушками. Но чтобы сделать это, нужно иметь систему дистанционного подрыва снарядов у цели. Ибо сам дрон слишком мал, чтобы его можно было гарантированно поразить прямым попаданием с дистанции в километры. На сегодня серийных зенитных самоходок с дистанционным подрывом снарядов практически нет ни в странах Запада, ни у России.

Но даже «Панцирь» дальше четырех километров «Шахед» не собьет. То есть на подходах к городам дроны отсечь не получится (нужного объема зенитных самоходок и у всего НАТО нет). А в самих городах их застройка мешает поражать снарядами беспилотники.

«Укроборонпром» заявил, что создаст свою «Герань». Как Россия будет обороняться от нее?

С одной стороны, может показаться, что такое заявление украинской стороны — некоторое преувеличение. Украинская промышленность не может производить инерциальные системы навигации. С Запада их тоже получить сложно: там сейчас их дефицит даже для «Хаймарсов», да и сомнительно, чтобы США отправили на Украину системы для экспериментальных БЛА, у которых еще и неизвестно какая эффективность будет.

С другой стороны, к тезисам «Украоборонпрома» надо отнестись серьезно. Ведь для создания аналога «Герани» не обязательно нужна «инерциалка». Просто без нее не удастся попадать в какие-то конкретные объекты, типа подстанции, ТЭС или склад боеприпасов. Но для того, чтобы попасть в город (в любое его место, пусть и в жилую застройку), вполне хватит даже точности тех импортных систем навигации, которые на данный момент доступны Украине.

Пока ВСУ доступны в основном вот такие польские поделия, с весьма ограниченной дальность и мощностью/ ©Wikimedia Commons

Смогут ли российские средства ПВО перехватить такие аппараты? Да, но это будет очень сложно. Весенние налеты вертолетов ВСУ на Белгород и жилые дома в Брянской области показывают, что даже для лучших в мире систем ПВО низколетящая цель остается сложнейшей. Чем медленнее аппарат, тем ниже он может лететь без опаски, а чем ниже он летит, тем сложнее его сбить.

Можно попробовать поставить на каждом холме по «Тору» или «Панцирю» и пытаться сбивать все ими. Только вот линия фронта сейчас куда больше тысячи километров. Поставить сотни зенитных установок на ней можно, но для этого придется сильно ослабить ПВО на остальной части российских границ. Поскольку бывшие натовские военные уже открыто заявляют, что альянс может нанести по России удар крылатыми ракетами, это был бы не самый безопасный вариант.

Другая проблема: у «Тора» всего 16 ракет. Что, если противник двинет по одному маршрут сразу 20 дронов-камикадзе, благо это будет стоить как пара снарядов «Хаймарсов»? Чем сбивать последние четыре? С военно-технической точки зрения такие беспилотники логично копить группами от ста и выше (благо даже сотня их стоит как несколько крылатых ракет), и тогда такую орду вообще нечем будет останавливать.

Обломки, подобранные в Саудовской Аравии на месте удара по Абкайку. Этот НПЗ был атакован исключительно дронами «Шахед-131» (ближайший к репортерам набор обломков показывает его общий внешний вид), младшим братом «Шахеда-136». При той же аэродинамической схеме «Шахед-131» несет боевую часть всего в 15 килограмм/ ©Wikimedia Commons

Тут лучше справились бы системы, имеющие еще и пушку, типа «Панциря»: снарядов у них много больше, чем ракет у «Тора». Еще в прошлом году на госиспытанияснаряды для 30-миллиметровых пушек с дистанционным подрывом. Ими, как мы уже отмечали, можно поражать дроны-камикадзе на дистанции до четырех километров. Но реально ли поставить по одной машине на каждые шесть-восемь километров угрожаемого направления, и не помешают ли им работать холмы, берега рек, деревья, блокирующие прямую видимость для электромагнитных волн?

Нетрадиционные решения

Есть пара решений, которые уже предлагали (разработчики «Бумеранга» и «Ланцета»), но до сих пор не применяли против подобных дронов на практике.

Первое из них — мина. Противовертолетные мины типа «Бумеранг» по звуку и теплу могут находить летательные аппараты противника и выстреливать в них «ударное ядро», летящее со скоростями до 2,5 километра в секунду. Хотя это решение было разработано против вертолетов, но можно заменить ударное ядро на осколочно-фугасный боеприпас с радиовзрывателем, и тогда его можно будет вполне эффективно использовать и против «геранеподобных» аппаратов.

«Бумеранг» можно устанавливать как с земли, так и с воздуха (авиационный вариант имеет больше пластин-опор)/ ©Wikimedia Commons

Однако на сегодня «Бумерангов» у армии мало, поскольку военные не особенно стремились их массово закупать. Вертолеты противника, как считалось, смогут удержать и ПВО, а над массовыми налетами дронов-камикадзе Минобороны вряд ли особо задумывалось. Теперь самое время исправить это упущение, тем более что аналогичные системы вполне могут пригодиться и против крылатых ракет НАТО. Дальность полета ударного ядра у «Бумеранга» — 150 метров, то есть трех-четырех тысяч таких мин хватит, чтобы прикрыть фронт в тысячу километров.

У этого подхода есть и явные минусы. Надежно так можно прикрыть только относительно компактные объекты (скажем, города), утыкав подходы к ним «Бумерангами» в несколько слоев. На длинном фронте мина собьет только первый беспилотник из группы, а остальные пройдут тем же коридором (идя по одинаковому, заранее заданному маршруту) без проблем.

Поэтому напрашивается второе решение: выбрать подвижные, «воздушные мины». Ими могут быть как барражирующие боеприпасы типа «Ланцета», которые уже предлагали использовать и для перехватов дронов противника, так и совсем другие машины.

Самый очевидный вариант — своего рода барражирующий дрон-истребитель. «Ланцет» не очень скоростной: он сможет подорвать только ту условную «Герань», что летит прямо на него. Лучше иметь что-то, что прикроет и пространство вокруг себя. Такой БЛА-истребитель при скоростях в несколько сот километров в час сможет нести ракету от ПЗРК (или специальную легкую противодроновую ракету), запускаемую в сторону дрона-камикадзе.

«Ланцет», несмотря на боевую часть массой с легкую артмину, очень серьезное оружие. Как можно заметить на видео, пуск ПЗРК не перехватывает его (дрон с электродвигателем очень мал и излучает в ИК-диапазоне крайне слабо), зато детонация С-300 ВСУ вполне удается беспилотнику. Но то, что хорошо по тихоходным наземным целям, может быть не так эффективно против целей воздушных: догнать «Шахед-136» «Ланцет» может разве что в недолгом пикировании / ©YouTube/РИА Новости

Проблемы этого подхода тоже очевидны. На сегодня таких дронов нет, их нужно специально создавать и испытывать. Кроме того, обычные дроны уже существующих конструкций в качестве перехватчиков не годятся, поскольку их скорость будет примерно как у дронов-целей. А чтобы оперативно действовать такими «воздушными минами» на направлении движения роя дронов противника, БЛА-перехватчикам нужна намного более высокая скорость прибытия в тот или иной район.

Тут, по всей видимости, не обойтись без специальных систем мгновенного развертывания «воздушных мин». Например, пусковой «Смерча», запускающей ракеты с беспилотниками-перехватчиками внутри. Что-то подобное для них уже сделали еще в советское время — снаряды с самоприцеливающимися боевыми поражающими элементами (СПБЭ). В наши дни каждый снаряд «Смерча» может нести несколько дронов-истребителей, которые благодаря огромной скорости реактивного снаряда-доставщика смогут преодолеть расстояние до 120 километров за две-три минуты.

Достаточно взглянуть на типичный российский крупный беспилотник, чтобы понять, почему «Шахед-136» при всей его простоте приходится возить из Ирана. Российские генералы от авиации предпочитают большие, внушительные дроны, так напоминающие им обычные ударные самолеты. Разумеется, такие системы (в несколько раз больше и тяжелее «Гераней») выходят слишком радиозаметными и поэтому свободно применять их на театре с сильным ПВО нереально/ ©Wikimedia Commons

В таком сценарии одна батарея «Смерчей» сможет перекрыть движения роям чужих «Гераней» на фронте в 240 километров. Ведь что влево, что вправо по фронту батарея сможет отправить многие десятки дронов-перехватчиков. «Антидроновая ПВО» из 10-20 таких батарей особо большой дальности позволит армии разумными (небольшими) средствами защитить от роев-камикадзе даже фронт в тысячи километров.

У подобных систем активного «воздушного минирования» тоже есть минус. Их пока еще никто и не подумал начать проектировать, а «Шахед» — вот он, уже здесь. Завтра мы можем увидеть и его украинские копии.

Если Россия не займется созданием систем «дронов-истребителей» прямо сейчас, то к моменту расцвета «Гераней» чужих разработчиков она рискует остаться без гербицидов.

Источник

Пуск боевым вертолетом ракет вверх по навесной траектории напоминает работу систем залпового огня. Дымные полосы выхлопа ракет, наклонно уходящие в небо. «Подскок» вертолета с задиранием носа. Со стороны не видно множества моментов и деталей, сопровождающих такой залп. Зачем и как он делается, чем эффективен и какой выигрыш дает, какие минусы содержит? Naked Science решил углубиться в подробности.

Пуск НАР с кабрирования с вертолета Ка-52. Фото: Красная весна

Кабрирование: что за зверь?

Кабрированием называется полет самолета или вертолета с набором высоты и задранным выше горизонта носом. Это слово пришло к нам из французского языка и происходит от французского «кабраж» (cabrage), восходящего к cabre (вздыбленное положение животного под наездником) или cabrer — поднимать на дыбы.

А слова «самолет или вертолет» лучше заменить на «аэродинамический летательный аппарат». Это может быть и планер, и автожир, и крылатая ракета, от дозвуковой до гиперзвуковой, или управляемая ракета класса «воздух—воздух».

А вот если набирает высоту околоземный спутник на восходящей части своего орбитального эллипса, и его передняя часть поднята выше плоскости местного горизонта, то про кабрирование не говорят. Равно как не говорят о кабрировании минометной мины, поднимающейся к высшей точке своей траектории с носом выше горизонта и с набором высоты.

Определяющим в кабрировании является не скорость набора высоты, а угловое положение самолета относительно горизонта

Его мерой выступает угол кабрирования — угол между продольной осью самолета и плоскостью горизонта. Это то же самое, что положительный тангаж, определяемый углом тангажа — также углом между продольной осью самолета и плоскостью горизонта.

Зачем используют кабрирование? Летчик задирает нос самолета, чтобы усилить набор высоты или прекратить снижение (например, при выдерживании самолета над полосой при посадке). С ростом угла тангажа обычно происходит и увеличение угла атаки, угла обдува самолета встречным потоком, что приводит к росту подъемной силы. Это используется при выполнении многих фигур пилотажа или для отрыва и набора высоты при взлете. Иными словами, кабрирование применяют для управления движением самолета, ради выполнения текущих и дальнейших элементов полета, обеспечения их нужных параметров.

И есть частный случай использования кабрирования, при котором угол задирания носа самолета выше горизонта служит не для дальнейшего полета. Выполняемое самолетом или вертолетом, такое кабрирование служит не аэродинамике, а баллистике, баллистической задаче. Это задача начального угла траектории для баллистического движения боеприпаса, отделяемого или запускаемого с угла кабрирования.

Первыми в авиации использовать неуправляемые боеприпасы начали самолеты. Способы их применения были разработаны задолго до появления управляемых боеприпасов. C режима кабрирования стали бросать с самолетов бомбы свободного падения. Отделяемая бомба получала начальную скорость, с которой летел самолет, и угол движения относительно горизонта, под которым сброшенная бомба набирала высоту. Далее бомба летела по баллистической траектории, достигая верхней точки и переходя после нее на нисходящую часть траектории. Сброс бомбы под углом вверх увеличивал дальность ее полета вперед после отделения от самолета (это называется относ бомбы). Вариации такого сброса давали и другие преимущества, ради которых выполнялось и бомбометание вертикально вверх, с углом кабрирования 90 градусов, и даже несколько назад, с кабрированием 110 градусов.

В 1939 году пять специально оборудованных истребителей И-16 под командованием капитана Звонарева применили на Халхин-Голе неуправляемые ракетно-осколочные снаряды РС-82 по самолетам противника, открыв эру этого вида оружия. Позже их запуск по наземным целям, в том числе и с кабрирования, стал логичным продолжением способов бомбометания. Разумеется, не для каждого пуска таких реактивных снарядов использовалось кабрирование. Оно практиковалось тогда, когда требовалось поразить наземную цель с наибольшего удаления и при этом не входя в зону противовоздушной обороны цели. Оставаясь вдалеке, самолет после пуска реактивных снарядов под углом значительно выше горизонта разворачивался и уходил, а растянутая горка, выполняемая снарядами, дотягивалась до цели.

У такого пуска, разумеется, есть и обратная сторона — вместе с ростом дальности растет и рассеивание запущенных снарядов. Ведь они неуправляемые, и основную часть полета проводят баллистически в свободном падении. Значит, их ничем не корректируемый удлиненный полет даст и увеличение эллипса рассеивания при падении на землю. Такой удар можно наносить по площадным целям, но не по точечным объектам. Учитывая разнообразие целей и боевых задач, пуск неуправляемых ракет с кабрирования занял свое место в авиационной боевой практике.

Вооружение боевых вертолетов, появившихся позже самолетов, пришло из самолетной области — и бортовая артиллерия, и управляемые ракеты, и бомбы, и неуправляемые реактивные снаряды. Применение последних с вертолета сохранило и запуск с кабрирования, только он был адаптирован под вертолетную специфику.

НАР — неуправляемая авиационная ракета

Сегодня неуправляемые авиационные снаряды называются неуправляемыми авиационными ракетами, или НАР. Они уже не используются для поражения воздушных целей, но широко применяются по наземным. Конструктивно эти ракеты не претерпели существенных изменений более чем за 80 лет существования: это длинная металлическая труба, наполненная твердым топливом, с реактивным соплом позади для создания реактивной тяги. Передняя часть трубы имеет обтекаемый нос (обычно взрыватель выполнен в форме конуса), за ним располагается боевая часть с зарядом взрывчатки и корпусом, дающим осколочную массу при подрыве. Сзади трубы находится оперение для аэродинамической стабилизации в полете — либо жесткое, либо раскрывающееся после пуска. НАРы снаряжаются в блок цилиндрической формы, этакий бочонок с многочисленными пусковыми трубами. (Самолетные блоки имеют заостренный обтекаемый нос, поскольку скорости полета самолетов выше, и такая форма даст меньше аэродинамического сопротивления.) Блок подвешивается на пилоны вертолета, несущие вооружение. В момент применения НАРы запускают свои твердотопливные двигатели и поочередно и часто вылетают из блока, создавая растянутый залп.

Чтобы лучше представить себе НАР и его работу, возьмем широко распространенную сегодня неуправляемую ракету С-8, имеющую несколько модификаций

Это металлическая труба длиной примерно с человека среднего роста (1428-1700 мм), диаметром 80 мм, и массой 11-15 кг. Боевые части в несколько килограммов весом (3,5-7,5 кг) содержат 1-3 кг взрывчатки, обычно на основе гексогена или октогена, мощных бризантных взрывчаток с высокой скоростью детонации. Назначение боевых частей самое разное: это и кумулятивно-осколочные, в том числе со стреловидными поражающими элементами (небольшие стальные гвозди с четырьмя стабилизаторами вместо шляпки, 2 тысячи штук в ракете). Это и бронебойные, бетонобойные, фугасные объемно-детонирующие боевые части, осколочно-фугасные проникающие, тандемные кумулятивные, осветительные, помеховые, маркерные (дымовые для целеуказания) и другие.

Различные типы НАР С-8 и блоки БМ8 для их запуска на заднем плане, самолетный (слева) и вертолетный (справа). Фото: voennoe-obozrenie.ru

Все семейство С-8 сверхзвуковое: скорость полета после выгорания топлива 450-700 метров в секунду. Дальность пуска составляет 1,2-4 километра, эффективной дальностью считается 2 км. Разумеется, дальность нужно конкретизировать: с какой высоты и скорости самолета произведен пуск, под каким углом к горизонту. Ракеты размещаются в пусковых блоках Б8 разных модификаций (самолетные и вертолетные), на 20 и на 7 ракет. Блоки подвешиваются на держатели носителя и остаются на них после пуска. После вылета из блока позади ракеты раскрываются шесть перьев стабилизаторов, двигатель работает 0,7 секунды, разгоняя ракету до рабочей скорости. Далее идет баллистическое падение на цель, подобно реактивной гранате, мине, пуле или снаряду. При встрече с целью срабатывает боевая часть, вызывая поражающее действие, под которое специализирована модификация ракеты.

Вертолетная специфика применения НАР

Наиболее эффективное оружие вертолетов, несомненно, управляемые ракеты. Но и НАРы находят применение на винтокрылых боевых машинах. Самым результативным использованием неуправляемых ракет признается их пуск по визуально наблюдаемой цели, находящейся в поле зрения вертолета. Такой пуск делают с горизонтального полета либо пикирования на цель, прямо наблюдаемую летчиком. Этим достигается прицельный пуск по точечной цели, объекту небольших размеров, с концентрацией падающих ракет на этом объекте и в непосредственной близости к нему.

Тут стоит отметить важный момент. Изначально «самолетные», неуправляемые авиационные ракеты более эффективны при использовании с самолета. Почему? У самолета выше скорость полета. Пуск НАРов С-8 происходит при скорости самолета в сотни метров в секунду — от 166 до 330, до околозвуковой скорости. Соответственно, выше скорость получают и запускаемые с него ракеты. В итоге они быстрее подлетают к цели и за счет этого их меньше сносит ветром. Самолет при этом летит стабильно, без ощутимой тряски и вибраций. А пусковые блоки НАРов закреплены на самолете соосно его главной оси: направление пуска ракет в высокой степени параллельно главной, продольной оси самолета (она называется СГФ — строительная горизонталь фюзеляжа). Что упрощает точное прицеливание перед пуском путем пилотирования самолета.

Условия пуска НАР с вертолета другие. Здесь скорость вертолета составляет лишь первые сотни километров в час, что значительно меньше самолетных скоростей. Ракеты летят до цели медленнее, поэтому их ветровой снос больше. Пуск ракет производится в условиях вибраций и тряски, постоянных небольших угловых движений корпуса вертолета, что повышает разброс траекторий ракет при пуске и их точек падения на земле. А подвеска блоков не всегда соосна продольной оси вертолета.

Пуск НАР с вертолета Ми-8. Фото: ria.ru

Так, горизонтальный полет Ми-8 на крейсерских скоростях происходит с отрицательным тангажем 2-3 градуса: вертолет летит вперед, наклонив нос. Это происходит в результате создания горизонтальной тяги несущим винтом — конус вращения несущего винта наклоняется вперед благодаря работе механизма качания лопастей. Из-за хитрой механики автомата перекоса винта, вследствие разноса горизонтальных шарниров лопастей, возникает момент, наклоняющий нос вертолета вниз при создании горизонтальной тяги.

Чтобы в полете выполнить горизонтальный пуск НАР, их блоки устанавливают под таким же углом вверх к оси (СГФ) вертолета — вверх на 2-3 градуса. Тогда при обычном наклоне вертолета вниз ось блока и оси пусковых труб в нем занимают горизонтальное положение. Для каждого типа вертолета этот угол свой. На самых современных боевых вертолетах могут применяться сервоприводы для изменения угла установки блоков НАР в полете.

Ситуации для пуска НАР вертолетами с кабрирования

Итак, вертолетное применение НАР с кабрирования увеличивает дальность и рассеивание точек падения ракет, не позволяя работать по точечной цели. Тем не менее в ряде ситуаций пуск НАР с вертолетов оптимально проводить с кабрирования.

Пуск НАР с вертолетов, снятый через тепловизор. Хорошо видно рассеивание НАР в полете и точки взрывов при падении на землю

Пуск по навесной траектории позволяет перебросить ракеты через вертикальное препятствие, что невозможно при пуске с прямым наблюдением цели (с горизонтального полета или пикирования). Локальным вертикальным препятствием обычно выступает поднятый элемент рельефа — сопка, холм, небольшой горный хребет или увал, отрог горы, высокий берег, складка рельефа. Одновременно препятствие играет роль маскирующего вертолет элемента, закрывая его от обнаружения и наблюдения со стороны цели. Прячась за возвышением, вертолет запускает НАРы в большей безопасности.

При работе по площадной цели, защищенной местной ПВО, кабрирование при пуске НАР позволяет выполнить задачу, не входя в зону видимости или действия ПВО

При пуске с кабрирования ракеты летят по более длинной навесной траектории. Длительность полета и действия аэродинамического сопротивления приводит к торможению ракет до дозвуковых скоростей. Снижение скорости делает нисходящую часть траектории более навесной, увеличивая угол падения (угол наклона траектории) и напоминая минометную стрельбу.

Пуск НАР семейства С-8 с вертолета Ми-8. Фото: Виталий Кузьмин

Такое навесное падение эффективно при обилии окопов и траншей на площади цели. А также при поражении техники, укрытой в капонирах, — высоких подковообразных грунтовых насыпях, окружающих стоянку с самолетом, вертолетом или другой техникой. Эти насыпи защищают технику на стоянке от осколков и ударных волн от взрывов бомб и боевых частей ракет снаружи капонира. При пуске НАР издали, с горизонтального полета или пологого пикирования, цели не видно — ее закрывает собой капонир. И НАРы прилетят, скорее всего, в склон капонира, не поразив цель. А при навесном падении выше вероятность попадания сверху по стоянке с поражения техники на ней.

Невозможность укрыться от навесного падения НАРов в окопах и траншеях, помимо самого поражения, оказывает сильное деморализующее действие на живую силу противника

Для попадания по цели необходима верная комбинация нескольких параметров полета: курса, дистанции до цели, скорости, высоты и угла пуска над горизонтом (в простом случае угла кабрирования). При этом процесс разворота вертолета на угол кабрирования занимает время и увеличивает высоту полета.

Поэтому пилот вертолета должен знать высоту и дальность (до цели) ввода вертолета в маневр кабрирования, а также требуемый угол кабрирования. То есть точку ввода в кабрирование на местности (в сочетании с высотой полета), в которой он должен взять ручку управления на себя. И держать ее до достижения требуемого угла кабрирования, лежащего обычно в пределах 17-25 градусов. После чего, сохраняя этот угол, произвести пуск всех НАР. После пуска происходит разворот вертолета на обратный курс со снижением.

Одновременно пилот должен знать тактическую обстановку, в том числе высоту обнаружения своего вертолета радиолокационными станциями противника. Обычно это высота около 150 метров, если мы говорим про зональную ПВО, прикрывающую большую территорию мощными ракетами большой дальности. А объектовая ПВО, прикрывающая отдельный объект цели, в виде ПЗРК или самоходных зенитных комплексов небольшой дальности, видит вертолет уже при высоте его полета 50 метров, а в пустыне и того меньше. При выполнении кабрирования вертолет не должен «вылезти» выше этой высоты.

Пилотирование вертолета при кабрировании: разница с самолетом

Кабрирование на самолете и вертолете выполняется различно. Пилот самолета для перехода в кабрирование делает только одно движение — берет (тянет) ручку управления или штурвал на себя и держит его в таком взятом на себя положении. Самолет начинает задирать нос, непрерывно увеличивая тангаж. И по достижении нужного угла тангажа (угла кабрирования) пилот отдает ручку от себя в ее нейтральное положение. Самолет остается с полученным углом тангажа и продолжает набор высоты.

Например, сверхзвуковые истребители с треугольным крылом при полете на боевой потолок должны выполнять подъем по специальному высотном профилю. На высоте 10 км самолет переводился в горизонтальный режим с розжигом форсажа (если до этого форсаж был убран). Так делали для быстрого выхода на сверхзвуковой режим (еще быстрее достижение сверхзвука будет на пологом снижении с 11 до 10 км). После выхода самолета на сверхзвук и дальнейшего разгона летчик брал ручку управления на себя, задирая нос до угла порядка 30 градусов выше горизонта. И в таком положении, удерживая ручкой управления угол тангажа (кабрирования) и значение числа Маха порядка 1,7, контролируя его по махометру, за минуту поднимался на потолок. Где переводил самолет в горизонтальный полет и разгонялся уже до максимальной скорости.

У вертолета ввод в кабрирование происходит по-другому, со своими особенностями

Пилот вертолета непрерывно удерживает вертолет в сбалансированном состоянии, чтобы не было лишних движений, которые немедленно появятся при любом изменении режима полета. Вертолет, если можно так выразиться, намного «гироскопичнее» самолета. Ротор несущего винта является большим и «мощным» гироскопом с большим моментом инерции. При попытках изменить положение оси несущего винта в пространстве немедленно возникает гироскопический момент, поворачивающий ось вращения в другом, перпендикулярном направлении.

Не «дремлет» и реактивный момент несущего винта, который становится нескомпенсированным. Результатом действий этой главной пары вертолетных моментов, гироскопического и реактивного, может стать скольжение вертолета. Оно означает, что НАРы улетят не по цели. Наиболее сильно эти роторно-гироскопические эффекты проявляются на вертолетах с одним несущим винтом, и в меньшей степени на вертолетах с соосными винтами, вращающимися в противоположных направлениях. Хотя у последних есть свои особенности, требующие внимания и правильной отработки.

Пуск НАР с кабрирования вертолетами КА-52 и Ми-28

Как это происходит практически, в полете? Чтобы задрать нос вертолета, летчик должен потянуть ручку управления на себя. Но из-за наклона оси несущего винта назад включится его гироскопический момент, который станет заваливать вертолет набок влево — даст левый крен. Поэтому летчик перемещает ручку управления сразу и одновременно на себя и вправо, по диагонали, для компенсации возникающего при задирании носа левого крена.

Скорость вертолета задается горизонтальной тягой, создаваемой наклоном конуса несущего винта вперед — наклоном его подъемной силы. При задирании носа вертолета наклон винта вперед уменьшается, снижается воздушная скорость вертолета и, как следствие, уменьшается тяга несущего винта в целом. Также из-за падения скорости обтекания рулевого винта уменьшается и его тяга. А значит, возникает нескомпенсированный реактивный момент несущего винта. Для его парирования летчик должен придавить ногой правую педаль («дать правую ногу», как говорят летчики), и этой дачей правой педали скомпенсировать снижение тяги рулевого винта и не допустить ненужного разворота вертолета по курсу. И это только в первые мгновения ввода в кабрирование, за которыми последует не менее насыщенное пилотирование.

Кабина транспортно-десантного вертолета Ми-8МТВ-5/Ми-17В-5, современной модификации вертолета Ми-8МТ, разработанной с учетом опыта боевого применения. Видны педали и ручка управления, а в центре приборной панели авиагоризонт с шариком внизу — индикатором скольжения. Фото: airwar.ru

Таким образом, вертолетчик при выполнении кабрирования работает несколькими органами управления, компенсируя сразу несколько возникающих отклонений. При этом он постоянно контролирует положение шарика внизу авиагоризонта, показывающего скольжение вертолета. Допущенное скольжение оказывает наиболее негативное влияние на точность попадания — пуск при скольжении практически гарантирует уход ракет мимо цели. Поэтому пилот должен выполнять ввод в кабрирование очень четко, точно выдерживая требуемые параметры на всей траектории движения вертолета, и компенсируя все возникающие «паразитные» движения. При этом не допуская разбалансировки сложного движения вертолета.

Авиагоризонт АГР-29-Р15. Внизу гирогоризонта находится шарик — индикатор скольжения. Фото: vk.com

В целом для вертолета кабрирование является более скоротечным состоянием по сравнению с самолетом, где оно может быть формой статичного полета. Долго удерживать вертолет в положении кабрирования сложнее, чем самолет, и, скорее всего, не получится. Начинаясь правильным образом, кабрирование вертолета быстро трансформируется в другие движения, искривленные и нерасчетные. Пилоту вертолета для их компенсации приходится выполнять намного больше действий, чем пилоту самолета. Что требует от вертолетчика летного опыта, правильного построения ввода в маневр кабрирования и его умелого и грамотного выполнения.

Прицеливание и пуск НАР при наблюдении цели — из горизонтального полета или пикирования

В советские годы для каждого типа вертолета, с учетом его аэродинамики (а аэродинамика каждого типа имеет свои уникальные особенности), рассчитывались табличные значения сочетаний типа НАР — дальность цели — скорость полета — высота ввода в маневр — угол кабрирования. Прицеливание происходило по аналоговым прицелам (Ми-8, Ми-24, Ка-27 и другим). Прицеливался и стрелял только командир воздушного судна, а второй летчик мог (если позволял опыт) подсказывать удаление. Поэтому стрельба НАР в те времена производилась с более крутого пикирования для повышения кучности.

Современные цифровые прицельные комплексы работают иначе. Их варианты могут действовать немного по-разному, но в целом схема работы остается похожей. Прицельный комплекс для НАР блочно состоит из круглосуточной оптической системы (ГОЭС, гиростабилизированная оптико-электронная система со встроенным лазерным дальномером), блока визуализации и вычислителя. ГОЭС — это расположенное внизу кабины вертолета «Око Саурона» на карданном подвесе, которое может фиксироваться в положении по оси (СГФ) вертолета или смотреть туда, куда его наведут. Вычислитель обрабатывает информацию с ГОЭС, навигационных систем вертолета, данных по типу НАР, и из других источников. Блок визуализации отображает результаты вычислений на прицельном интерфейсе в кабине.

ГОЭС в носовой части вертолета Ка-50. Фото: maks.sukhoi.ru

Работает же это так — в момент замера лазерной дальности (ЛД) до цели в вычислителе фиксируются с дальнейшем отслеживанием: воздушная и путевая скорости вертолета, высота относительно замеренной точки, наклонная дальность до нее, курс, углы крена и тангажа. С частотой 1 герц, раз в секунду, вычислитель начинает рассчитывать поправки к стрельбе и генерировать визуальные команды на блок визуализации.

Что при этом видит летчик? Он видит на интерфейсе подвижное кольцо или квадратик — марку. Которая показывает, куда ему нужно отклонить вертолет, чтобы попасть по выбранной цели (до которой померили лазерную дальность), то есть совместить неподвижное перекрестие с подвижной маркой. При этом марка не показывает значения поправок к стрельбе, но показывает летчику, куда нужно вывести СГФ (главную ось) вертолета для попадания по цели. Летчик, пилотируя вертолет, вызывает приближение марки к перекрестию (где находится СГФ), то есть направляет СГФ в марку. После совмещения марки с перекрестием (и после достижения дальности пуска) можно производить пуск. Такой режим прицеливания называется директорным — от английских слов to direct — «направлять», и direction — «направление».

Как это происходит в полете? Экипаж знает район расположения цели. Вывод вертолета в район пуска НАР будет выполнен с курсами, отличными от боевого плюс-минус 30 градусов. В противном случае станет необходим маневр значительного доворота до боевого курса, с большими углами крена и тангажа, что для вертолета характерно развитием большого скольжения и, как следствие, пуском НАР не по цели. На дальностях обнаружения и распознавания второй пилот, управляя ГОЭС, находит цель в переднем секторе и замеряет ЛД до цели. На этом миссия второго пилота выполнена. Теперь командир, глядя на монитор, выводит вертолет в ту сторону, куда показывает кружок (квадратик) марки. В момент, когда кружок наскакивает на перекрестие, командир жмет кнопку пуска НАР.

Прицеливание и пуск НАР с кабрирования

Но при пуске с кабрирования цель может быть (и как правило) не видна, находясь либо на большом удалении неразличимой черточкой на горизонте, либо закрываемая возвышением рельефа. В этом случае координаты цели определяются заранее, до боевого вылета. Географические координаты цели накладываются на матрицу высот, дающую высоту этой точки, так формируются геодезические координаты цели. Они и заводятся в прицельный комплекс. Вычислитель по текущей высоте, скорости полета, курсу и координатам вертолета рассчитывает выход на боевой курс, начало маневра кабрирования и его параметры, включая угол кабрирования.

Далее пилот выполняет пуск НАРов в директорном управлении: он должен четко выполнять то, что рассчитал ему прицельный комплекс. Довести вертолет в точку начала маневра кабрирования с заданными параметрами: высотой, курсом и скоростью. Далее выполнить кабрирование, задрав нос вертолета до марки, которая будет сверху. Ввести в этот директорный кружок ось вертолета и стволы оружия — пусковые трубы блоков НАР. И сделать это без скольжения, иначе НАРы улетят не по цели. И после совмещения марки и задранной выше горизонта главной оси вертолета произвести пуск НАРов. После чего выполнить выход из атаки и увести вертолет из места пуска.

Ка-52 производит пуск НАР с кабрирования

Так происходит развитие вечного и главного баланса двух базовых начал вертолетной атаки: эффективность применения и безопасность. Сегодня пуск неуправляемых ракет с кабрирования применяется в ситуации оптимального сочетания этих базовых факторов. Сказать, что пуск НАР с кабрирования стал широко распространенным и повседневным, нельзя. Однако с совершенствованием прицельных систем пуск с кабрирования упрощается для выполнения летчиком, а его эффективность растет благодаря более точному и быстрому динамическому (по текущим параметрам полета и обстановки) расчету параметров пуска и маневра.

Поэтому пуск ракет с борта вертолета при кабрировании остается используемым сегодня способом применения вооружения боевым вертолетом. А картины такого пуска периодически попадают в массовое информационное пространство как наглядный пример этой практики.

Источник

Боевая часть

Боевая часть ракеты весит 480 килограммов и может реализовываться в виде широкого спектра вариантов, всего до десяти типов. Помимо специальной боевой части, выполненной в термоядерном варианте (ее мощность оценочно составляет порядка 50 килотонн), неядерные боевые части охватывают практически весь спектр взрывных воздействий.

Во-первых, это фугасные боевые части, поражающие цель главным образом ударной волной от взрыва. К фугасному действию добавляется осколочное или зажигательное. На фугасной основе разработаны три типа боевой части: осколочно-фугасная, фугасно-зажигательная и проникающая, обладающая повышенной прочностью для пробивания перекрытий и подрываемая с задержкой, после проникновения внутрь цели. Фугасные боевые части предназначены для поражения точечных объектов.

Фугасные дела бесконечно разнообразны. От бризантности внутри них, до аэрозольных взрывов больших объемов. Дробление и разброс — вот фугасная работа. Если есть толстый корпус, его можно подробить на осколки. Зачем толстый? – больше осколочной массы и поражения ею. Тогда действие будет осколочно-фугасным. Готовые поражающие элементы сэкономят энергию дробления, «перелив» в энергию метания. Его действие будет сильным на большом расстоянии, где фугасная волна уже ослабнет. Так энергия взрыва фугаса, выделенная в волновой (ударно-волновой) форме, переносится на бóльшие дальности кинетической энергией метаемой осколочной массы.

Помимо фугасных разновидностей, используется несколько кассетных боевых частей, предназначенных для поражения множественных целей на большой площади. Кассетная боевая часть с осколочными боевыми элементами (суббоеприпасами) неконтактного подрыва раскрывается на высоте одного-полутора километров для оптимальной плотности рассеивания. Стабилизировавшись в воздухе, эти элементы снижаются к площади поражения, где подрываются на высоте шести-десяти метров по командам своих радиовзрывателей, поражая живую силу противника осколочными потоками сверху, аналогично взрыву шрапнельного снаряда.

Другие суббоеприпасы кассетных боевых частей хорошо известны и давно используются самоприцеливающимися боевыми элементами, уничтожающие подвижную технику (автотехнику и бронетехнику) подрывом сверху, где техника защищена меньше всего. Но это может быть и поражение самолетов и вертолетов на стоянках. Хорошо известна и кассетная объемно-детонирующая боевая часть, создающая обширное аэрозольное облако с его последующим объемным взрывом.

Надежность подрыва боевых частей и суббоеприпасов основана на использовании хорошо проработанных взрывателей и систем подрыва, а мощность используемых взрывчатых веществ и рациональность конструктивных схем боевой части и суббоеприпасов обеспечивают высокую эффективность поражения и широкие боевые возможности «Искандера».

Из чего состоит ракетный комплекс

Ракетный комплекс — не только сама ракета. Это самоходная пусковая установка на автомобильном шасси 8х8 повышенной проходимости МЗКТ-7930 с двумя ракетами, и поэтому способная запустить их дуплетом с интервалом в минуту. Это транспортно-заряжающая машина на таком же шасси, оснащенная стреловым краном и перевозящая две ракеты. Изображения цели, полученные с воздуха или из космоса, поступают на автомашину пункта подготовки информации. Здесь рассчитывается полетные задания для ракет и готовятся эталонные изображение цели. Эти данные для пуска поступают по радиоканалу в командно-штабную машину, и из нее на пусковые установки. Команда на запуск ракеты отдается из командно-штабной машины или вышестоящего дивизиона управления.

Самоходная пусковая установка на автомобильном шасси 8х8 повышенной проходимости МЗКТ-7930 с двумя ракетами. Фото: Михаил Воскресенский / РИА Новости.

Высокая автоматизация процессов сокращает время подготовки и повышает надежность пуска. Время пуска ракеты с марша оставляет всего 16 минут. Экипаж самоходной пусковой установки запускает ракету из произвольного места остановки, не покидая кабины самоходной установки, без инженерной подготовки стартовой позиции и без топогеодезического и метеорологического обеспечения (пусковая установка сама определит свои координаты).

Помимо перечисленных машин, в комплекс «Искандер» входят автоматизированная контрольно-испытательная машина для контроля всех систем ракеты и поиска неисправностей с указанием неисправного блока, машина регламентно-технического обслуживания для аппаратуры пусковой установки и проверок и ремонта приборов и машина жизнеобеспечения для размещения боевых расчетов (до восьми человек), их отдыха и питания.

Самоходная пусковая установка

Транспортно-заряжающая машина 9T520 с двумя ракетами 9М723.  Крановая стрела находится в сложенном положении. Фото: Ростех.

Командно-штабная машина

Командно-штабная машина 9С552 комплекса 9К720 “Искандер” на шасси КамАЗ-5350. Фото: Мельников А.Е., 2015.

Варианты ракеты и комплекса

«Искандер» разработан коломенским КБМ, Конструкторским бюро машиностроения, которое продолжает развивать этот комплекс. За время существования «Искандер» образовал целое семейство вариантов. Они различаются главным образом параметрами модификаций ракет, разрабатываемых для повышения характеристик ракеты и комплекса.

«Искандер-М» использует ракету с увеличенной свыше 450 километров дальностью. В 2019 году завершилось перевооружение войск на этот вариант комплекса. «Искандер-К» получил ракету принципиально другого типа — не аэробаллистическую, а крылатую ракету 9М728 с дальностью полета 500 километров. Эта дальность отражается в другом названии ракеты — Р-500. Во многих источниках говорится, что значение дальности Р-500 многократно занижено для соответствия международным договорам об ограничении вооружений, а фактическая дальность ракеты составляет 2000-2500 километров. Позже появился модернизированный вариант этой ракеты с индексом 9М729.

Крылатая ракета 9М728 / Р-500 комплекса “Искандер-К” на начальном этапе полета до раскрытия крыла, работает пороховой ускоритель. Фото: Министерство обороны России.

Параметры и возможности крылатой ракеты стоит анализировать в сравнении с другими крылатыми ракетами. Отметим, что дозвуковая скорость позволяет осуществлять маловысотный профиль полета при подходе к цели, а оптическая головка самонаведения использует уже знакомый нам корреляционно-экстремальный метод наведения, делая ракету высокоточной. Использование этой крылатой ракеты значительно расширяет возможности поражения целей комплексом «Искандер».

Самоходная пусковая установка 9П78-1 с крылатыми ракетами Р-500 ракетного комплекса 9К720 “Искандер-К”. Фото: i-korotchenko.livejournal.com.

Для поставки «Искандера» другим странам создали его насколько упрощенный экспортный вариант под названием «Искандер-Э». Дальность полета сокращена до 280 километров, а варианты боевого оснащения не включают кассетные боевые части. Уменьшение дальности экспортного варианта связывают с запрещением международными договорами экспорта ракет с дальностью свыше 300 километров. На сегодня «Искандер-Э» предоставили только одному государству — Армении, в количестве от четырех до восьми комплексов.

«Искандер» — современный оперативно-тактический ракетный комплекс, стоящий на вооружении. Поэтому его точные параметры и детальное устройство засекречены, а конструктивные данные приводятся оценочно и остаются предметом дискуссий. Возможные расхождения в цифрах и приводимых данных естественны: военная тайна должна оставаться тайной. Однако принципы работы «Искандера», логика полета ракеты и выбора траекторий понятны и интересны. Будучи одним из самых эффективных тактических и ракетных комплексов в мире, «Искандер» продолжает боевую службу и развитие своих возможностей.

Использованные ресурсы:

www.kbm.ru — Конструкторское бюро машиностроения;
missilery.info — Балтийский государственный технический университет ВОЕНМЕХ им. Д.Ф.Устинова.
militaryrussia.ru — информационный онлайн-ресурс.

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

Тактический ракетный комплекс «Искандер» / ©ВПК.name

Эволюционная история «Искандера»

Баллистические ракеты появились как вид оружия в прошлом веке, в лице немецкой «Фау-2» — первой тактической баллистической ракеты. Быстрая и надежная заброска тонны взрывчатки на три сотни километров без опасности для экипажа и стартового расчета открыла новые боевые возможности. С быстрым ростом дальности баллистического оружия, вплоть до межконтинентальной, тактический сегмент продолжал развиваться.

Границу тактической дальности провели по числу 500 километров. Для такой дальности ракета могла быть небольшой. Это позволяло разместить ее на самоходной установке класса танкового или автомобильного шасси, сделав мобильной и с широким применением. Включая поражение стратегических объектов, вошедших в зону действия тактической ракеты.

Целями тактических ракет стали наземные комплексы ПВО, аэродромы, железнодорожные узлы, заводы, склады, мосты, командные пункты и узлы связи, энергостанции и другие важные цели. Промах в сотни метров компенсировался ядерным зарядом, надежно поражающим цель при таком отклонении. Сочетание мобильности и привлекательной дальности оказалось эффективным, возникла эволюционная линия тактических ракет.

Комплекс с ракетой Р-11 с дальностью 270 километров приняли на вооружение в 1955 году. За рубежом его назвали Scud-A («Шквал»). В 1962 году на вооружение встал ракетный тактический комплекс «Эльбрус» с ракетой Р-17, знаменитый Scud-B. Эти ракеты имели жидкостный двигатель и управлялись только во время его работы, до конца участка разгона, далее падая свободным образом.

Позже пришло время твердотопливных тактических ракет, с управлением полетом на всей траектории. В 1975 году на вооружение была принята «Точка-У», снабженная короткими крыльями посередине корпуса. За ней, в 1980 году, в войска поступил ракетный комплекс «Ока» с решетчатыми кормовыми рулями ракеты. И, наконец, в 2006-м на вооружение приняли ракетный комплекс «Искандер».

Баллистический полет

Баллистической называется траектория, формируемая действием силы тяготения и силы аэродинамического сопротивления. Это траектория камня, брошенного античной метательной машиной баллистой. Для небольших дальностей гравитационное поле Земли нецентральное и однородное — из-за ослабления гравитационного поля масса на высоте 50 километров теряет в весе всего одну сотую, точнее — 1,24%. Кривизна Земли еще не ощущается, заменяясь горизонтальной плоскостью. В этих условиях баллистическая траектория без воздуха пройдет симметричной выпуклой горкой — параболой с вершиной в высшей точки траектории.

Сопротивление воздуха меняет форму траектории, постоянно снижая скорость и наклоняя траекторию вниз. Это хорошо видно в полете пули, выстреленной под небольшим углом к горизонту. До высшей точки траектории пуля поднимается полого и ровнее, высокая начальная скорость делает кривизну траектории почти незаметной. Но непрерывная потеря скорости увеличивает кривизну траектории, и нисходящая часть уходит вниз все круче, с увеличивающимся углом падения. И сокращением дальности полета.

Вместо пули можно подобным образом разогнать ракету, которая полетит по похожей траектории, только намного бóльшего масштаба. Сделать из ракеты, ускоряя ее, огромную баллистическую пулю. Ракета обычно длиннее пули (хотя есть очень длинные пули и короткие ракеты), но с таким же заостренным носом. Воздух точно так же отнимет у ракеты скорость и сократит дальность полета, сильнее наклоняя траекторию вниз.

Шляпка стабилизаторов держит его острием вперед. Хвостовые рули на стабилизаторах могут управляемо поворачиваться, получая нужный угол атаки в обтекающем потоке. Это вызывает сверхзвуковое сжатие воздуха подставленной потоку поверхностью руля, с возникновением здесь зоны высокого давления. Давление на рулях создает поперечную силу в хвостовой части ракеты. Она разворачивает корпус под углом атаки к набегающему потоку.

Аэродинамическая компонента

Действием воздуха, тормозящего баллистику, можно и значительно продлить путь. Речь об аэродинамической подъемной силе, которую способна создавать ракета. Она настолько велика, что может в десятки раз превосходить силу тяжести. И поэтому сильно, до принципиального, изменить полет.

Картина сжатия сверхзвукового потока повторяется на всем корпусе ракеты. Даже малый угол атаки в один-два градуса при высокой сверхзвуковой скорости создаст большое газодинамическое сжатие на стороне ракеты, встречающей поток. Здесь на корпус ляжет зона повышенного давления. Распределенного неравномерно, сильнее в центре и слабее на боках, где воздух перетекает на верхнюю часть корпуса. В сумме (вернее, интегрально по всему корпусу) силы давления сливаются в подъемную силу корпуса. Она может поддерживать ракету в полете, препятствуя снижению. А может значительно превосходить вес ракеты, создавая боковую перегрузку, — это решит сочетание скорости полета, плотности воздуха и угла атаки.

Подъемную силу можно направить не только вверх, но и наклонить, и положить в горизонт. Тогда она потащит ракету вбок, изгибая траекторию влево или вправо. Управляя величиной и направлением подъемной силы, можно гнуть траекторию ракеты требуемым образом, выполняя воздушные маневры.

Интересно так задать подъемную силу, чтобы она максимально продлила полет ракеты, отсрочила ее падение. Тогда баллистическая траектория получится растянутой в направлении полета ракеты. Став полубаллистической, потому что сохранится баллистическая основа всей кривой, с пологим участком подъема, макушкой верхней точки и нисходящей частью. И одновременно полуаэродинамической, так как на атмосферной части активно работает аэродинамическая подъемная сила, поддерживающая ракету в воздухе и замедляющая ее снижение. Траектория снижения уменьшает свой наклон, становясь более пологой и вынося точку падения далеко вперед от чисто баллистического, увеличивая дальность. Такую баллистическую траекторию с большой аэродинамической компонентой назвали аэробаллистической.

Аэробаллистические траектории бывают разные

Аэробаллистические пути весьма разнообразны, группируясь два базовых варианта: траектория, полностью проходящая в атмосфере, и траектория, у которой средняя часть лежит за атмосферой, в низком космосе. От наличия значительной космической части пути зависит выбор средств, используемых в ракете.

У баллистической дуги, выходящей за атмосферу, аэродинамические участки остаются внизу — это участки старта и падения. Подъемная сила воздуха используется на обоих. На участке старта воздушная подъемная сила позволяет уменьшить реактивную вертикальную составляющую тяги, увеличив наклон ракеты и ее горизонтальный разгон, а это рост дальности, в который переотложится сэкономленный вертикальный импульс двигателя. Можно вспомнить крылатую космическую ракету-носитель Pegasus, у которой на выведении в космос работало на вертикальный разгон треугольное сверхзвуковое крыло. Вместо крыла, но тоже с углом атаки, может работать корпус ракеты, создавая подъемную силу.

На нисходящей части траектории при появлении аэродинамических сил ими можно разогнуть траекторию в более пологую, отдалив точку падения. И использовать кинетическую энергию полета для противоракетного маневрирования.

На космическом участке тоже возможно маневрирование, если это обеспечат реактивные двигатели маневрирования. Когда такие маневрирования многочисленны, говорят о квазибаллистической траектории; впрочем, точного определения этого новоизобретенного квазипонятия нет. Космический участок делает эффективным и использование ложных целей, выпускаемых ракетой. В такой ситуации не используют маневрирование, выдающее ракету смещением относительно ложных целей.

Можно проложить траекторию полностью в атмосфере, по всем ее высотным эшелонам. Это снизит максимальную дальность, но даст использовать аэродинамическую силу для непрерывного маневрирования. Что повысит надежность доставки боевой нагрузки к цели.

Какова траектория ракеты «Искандера»? Наверняка предусмотрены оба варианта. Баллистическая заатмосферная траектория всегда под рукой, она даст наибольшую дальность. Особенно с аэродинамическим продлением полета на атмосферном участке падения. На заатмосферной части полета можно использовать множественные ложные цели разных типов. Вместо одной жирной утки охотник увидит большую расплывчатую стаю воробьев. Стратегия космического участка — осложнение баллистической обстановки.

Полет полностью в атмосфере «съест» больше скорости ракеты. Поэтому атмосферная траектория станет короче заатмосферной, с меньшей максимальной дальностью. Но зато возможно непрерывное маневрирование за счет атмосферы, поэтому очень сильное. Маневрирование тоже снизит скорость, но повысит надежность доставки. Этот вариант тоже стал рабочим для «Искандера». Обычно приводится высота полета его ракеты — 50 километров. Не уточняя, максимальная это высота очень пологой аэробаллистической дуги или ракета летит на высоте 50 километров полого, горизонтально планируя, расходуя запас скорости с небольшим снижением.

Скорость полета ракеты «Искандера»:

- В конце активного участка — 2100 метров в секунду;
- Максимальная в начале конечного участка — 2600 метров в секунду;
- Возле цели — 700-800 метров в секунду.

Полет образуется скоростью. Она определяет и дальность, и картину атмосферного маневрирования. Обеспечение требуемой скорости — главная задача двигателя.

Твердотопливное сердце «Искандера»

Любые траектории задаются работой двигателя. Именно он создает основу баллистического движения, нарабатывая скорость ракеты. Но одной баллистикой требования к двигателю не ограничиваются.

Первые двигатели тактических ракет были жидкостными. Эффективные энергетически, с относительной простотой управления тягой, они требовали жидких топливных компонентов. Комплекс с жидкостной ракетой представлял собой длинный автопоезд, в котором ехали заправщики горючим и окислителем, компрессорные станции и множество других вспомогательных и технологических машин. Подготовка к пуску включала заправку, занимавшую время. Твердотопливная ракета намного проще в эксплуатации и оперативнее в плане пуска, и этот плюс перевешивает меньшую энергетику твердых топлив. Но изготовление надежно, расчетно горящих крупных твердотопливных массивов оказалось не таким простым технологически.

Трудность заключается в изготовлении больших и равномерных по свойствам топливных массивов. Они должны иметь в любой своей части одинаковый состав и плотность, не оплывать при длительном хранении, не давать трещин и расслоений и сохранять свою форму и однородность в условиях сильных, до 30 единиц, перегрузок.

Чтобы ненароком не назвать точные цифры по топливу двигателя «Искандера», просто взглянем на сегодняшние твердые топлива. Обычно это смесь измельченного кристаллического окислителя, которым выступает перхлорат аммония NH4ClO4, и двух видов горючего: тонкодисперсного алюминия и эластичного углеводорода. Молекула перхлората аммония — это четыре атома кислорода. Они высвобождаются при нагреве, и в этом кислороде сгорает алюминий с очень высокой температурой, порядка 3300°С, накачивая энергией газообразные продукты сгорания. Их дает второе горючее, углеводородный полибутадиенакрилонитрил, или бутадиен-нитрильный каучук (БНК). Эта синтетическая резина, помимо того, что горит в качестве топливного компонента, одновременно выступает связующим для других компонентов, склеивая их в единое твердое топливо.

Кроме окислителя и двух горючих, в топливо вводят многие добавки. Пластификаторы для податливости топливной массы в шнековых машинах при снаряжении двигателя. Эпоксидные отвердители. Катализаторы и ингибиторы горения, ингибиторы окисления, флегматизаторы, снижающие чувствительность топлива к трению и много других приправ. Готовое ракетное топливо напоминает карандашный ластик и имеет примерный состав:

- 69,6% перхлората аммония NH4ClO4;
- 16% металлического алюминия;
- 12% полибутадиенакрилонитрила;
- 1,96% эпоксидного отвердителя;
- 0,4% железа в качестве катализатора.

Наконец, топливо должно правильно сгореть. Горение твердого топлива — множество переплетенных процессов. Оно сложно и точно не описывается аналитическими моделями. Важно, чтобы топливо сгорало расчетным образом. Без ускорения в детонацию, без высокочастотной акустической неустойчивости горения, без газодинамической неустойчивости работы двигателя.

Двигатель ракеты «Искандера» работает небольшое время, за которое ракета проходит не более 12-15 километров дальности, в зависимости от формируемой траектории. Весь остальной путь ракета летит по инерции. Это говорит об очень большом ускорении и большой тяге двигателя. А также о том, что двигатель односекционный: горит один топливный массив, сгорающий за один раз. Точных данных по массе топлива, тяге двигателя, времени его работы в открытых источниках не приводится.

Конструкция ракеты

Корпус ракеты «Искандера» геометрически состоит из двух частей: задней цилиндрической, занимаемой двигателем, и передней конической (в которой находится боевая часть, ложные цели и другое оборудование), заканчивающейся заостренным обтекателем. Такая форма смещает назад так называемый центр давления — точку на продольной оси ракеты, через которую проходит равнодействующая всех аэродинамических сил. Чем дальше к корме этот центр давления, чем сильнее смещен назад от центра масс, тем больше стабилизирующий момент воздуха и устойчивее ракета — такой корпус стабилизируется в набегающем потоке.

Высокие сверхзвуковые скорости полета, до гиперзвуковых со значениями числа Маха М=7, нагревают сжимаемый ракетой поток выше 1000°С. Поэтому аэродинамические рули выполнены из жаропрочных металлов. Для защиты корпуса от нагрева он сплошь покрыт толстым слоем полимерного теплозащитного покрытия. Оно также играет роль радиопоглощающего покрытия, снижая радиолокационную заметность ракеты. Уменьшению эффективной площади рассеяния, малозаметности ракеты уделено большое внимание. На корпусе практически отсутствуют выступающие части, заметные стыки и отверстия.

Конструктивная схема ракеты комплекса «Искандер». Источник: www.wrk.ru/forums

Жаропрочными сделаны и газодинамические рули, вставленные в реактивную струю двигателя. Они хорошо работают в то время, когда аэродинамические силы малы — в первые секунды разгона или ослабеют с высотой и разрежением воздуха. Газодинамические рули – это четыре небольших плавника, вставленные в реактивную струю двигателя. Они укреплены на срезе сопла и действуют согласованно с аэродинамическими рулями. Повелись они еще от «Фау-2» и исправно работают в ракете Искандера. Получив угол атаки в сопловой сверхзвуковой струе, они создают силы, действующие на низ ракеты и поворачивающие ее.

Так называется совмещение траектории полета с точкой цели. Навигационный сегмент системы управления содержит инерциальный измерительный блок. В его основе три акселерометра — прибора, непрерывно и точно измеряющих текущие ускорения по трем перпендикулярных пространственным осям. Интеграторы превращают ускорения в скорости по трем осям, а после двукратного интегрирования — в три координаты в пространстве. Так инерциальный блок системы управления знает текущую пространственную скорость ракеты, ее величину и направление в пространстве, а также текущие координаты ракеты. Угловое положение ракеты в пространстве измеряется с помощью гироскопов.

Система управления сравнивает измеренные и программные данные (скорость и координаты) для текущей секунды, определяя величину расхождений. И вырабатывает команды для рулей: как довернуть ракету относительно центра масс и потока, как сместить ее в пространстве, чтобы привести ее положение к расчетному. Также навигационная информация поступает по другим каналам — от системы «ГЛОНАСС», от радиолокационной или оптической головки самонаведения.

Аэробаллистическая ракета 9М723 комплекса «Искандер» имеет следующие основные параметры:

Длина ракеты — 7,3 метра;
Диаметр корпуса — 0,92 метра;
Масса — 3,8 тонны;
Дальность полета — 400 километров.
Точность (круговое вероятное отклонение):
без системы самонаведения – 30-70 метров;
с системой самонаведения — пять-семь метров.

Противоракетное маневрирование

Подъемной силой ракета выполняет противоракетное мелкомасштабное маневрирование. Малые отклонения уклонения меньше замечаться и определяются издали. Превращаясь во флуктуационные неясности, трудно выделяемые из измерительного шума. Малые уклонения меньше съедают скорость. При этом чем энергичнее, с большими перегрузками выполняется маневрирование, тем сложнее перехват, требующий от противоракеты создания в разы больших перегрузок. Противоракетное маневрирование ракеты «Искандера» с перегрузками до 30 g строится как баланс между противоракетной эффективностью и потерями энергии движения.

Противоракете при самонаведении необходимо видеть цель. Чем ближе цель, тем быстрее она уходит из поля зрения противоракеты. Поэтому противоракета создает себе боковую перегрузку, сгибающую ее траекторию к цели, с возвратом цели в поле зрения. Рабочие боковые перегрузки противоракеты огромны, до 30-40 g. Но для перехвата интенсивно маневрирующей цели перегрузки требуются еще больше. Если перегрузка превысит предельное значение для противоракеты, то может разрушить ее. А если будет меньше, цель уйдет из поля зрения, со срывом процесса наведения. Результат одинаков: прекращение перехвата. Этого и добивается противоракетное маневрирование.

Алгоритм маневрирования может строиться, например, таким образом. Система управления полетом наносит на расчетную траекторию точку в нескольких километрах впереди. В эту точку система управления помещает центр плоского квадрата, перпендикулярного траектории. Квадрат разбивается на равные клетки, подобно «крестикам-ноликам». С помощью генерато9ра случайных чисел система управления полетом ставит прицельный крестик в одну из клеток. После чего направляет туда ракету.

Оказавшись в клетке с крестиком, тем самым сместившись от расчетной траектории, система управления ставит впереди на расчетной траектории новую точку, и игра повторяется. В новой точке снова рисуются поперечные «крестики-нолики» и случайным образом ставится прицельный крестик.

Выбор крестиков всегда строго случайный. Если в нем будет система, ее возможно «раскусить» мощными вычислительными средствами и алгоритмами. И верно спрогнозировать очередной маневр ракеты, направив к ней противоракету. Тогда как случайный выбор спрогнозировать нельзя.

Логические блоки системы управления сравнивают перемещения по «крестикам-ноликам» с генеральным направлением на цель, они и не дают ракете улететь в большие отклонения от траектории. В итоге движение становится чем-то средним между падением камня и раскачиванием кленового листа. Хаотическая компонента движения критически затрудняет перехват ракеты. Конечно, приведенный пример алгоритма противоракетного маневрирования схематичный и упрощенный, а в практическом воплощении все сложнее. Точная архитектура маневрирования и детали его алгоритмов являются тайной.

На конечном участке траектории ракета выполняет вертикальное пикирование на цель. Это тоже затрудняет ее перехват, максимально быстро сближает с целью, и, в случае оснащения ракеты оптической головкой самонаведения, упрощает самонаведение ракеты.

Точное попадание, или Корреляционно-экстремальный метод

Вместо острого носового обтекателя ракеты с инерциальным наведением возможна установка оптической головки самонаведения. Точность ракеты с такой головкой достигает пяти-семи метров, позволяя поражать точечные цели. Оптическая головка самонаведения работает на базе использования корреляционно-экстремального метода. Суть его заключается в следующем.

Оптическая ГСН 9Э436 для ОТР «Искандер» на стенде ЦНИИАГ на выставке МВСВ-2004. Источник: militaryrussia.ru.

В памяти ракеты хранится загруженное перед пуском изображение местности вокруг цели, снимок. Он сделан ранее сверху (спутником, самолетом или беспилотником) в оптическом диапазоне. Подлетев в окрестности цели, ракета начинает ее поиск, заканчивающийся обнаружением. Значит, ракета получила изображение местности вокруг цели с помощью своей оптической головки самонаведения и распознала местность вокруг цели на полученной картинке.

Система управления сравнивает хранящееся в памяти изображение местности вокруг цели с наблюдением головки самонаведения. Они отличаются, ведь местность и цель видны с некоторого текущего произвольного ракурса, под плавно меняющимся углом. Совпадение черт этих двух изображений называется корреляцией, а насколько они совпадают, характеризует степень корреляции, или коэффициент корреляции.

При подлете к цели система управления все время вычисляет текущую степень корреляции хранимой и наблюдаемой картинок. С приближением цели местность видна все лучше и правильнее, корреляция двух картинок растет, достигая максимума непосредственно у цели. Точки максимума и минимума называются в математике экстремумами. Специальная бортовая математика прогнозирует, какое изменение полета ракеты увеличит корреляцию, и как в итоге привести ракету к максимуму корреляции. И, таким образом, к цели.

Проекции ракет 9М723 комплекса 9К720 “Искандер-М”. Источник: MilitaryRussia.Ru

Простыми словами, корреляционно-экстремальный метод означает поиск и прогноз максимального совпадения наблюдаемого и эталонного изображения местности и цели. По анализу текущей корреляции система управления вырабатывает команды, отправляя их на исполнительные органы — аэродинамические рули, упомянутые выше. Они поворачиваются на заданный угол, и происходит вся полетная аэрогазодинамика, затронутая выше.

Корреляционно-экстремальный метод не нов: в радиолокационном варианте он применялся уже в начале 1980-х на баллистических «Першингах-2» средней дальности, с их тремя районами коррекции по радарному изображению местности. Этот метод использует сегодня большинство крылатых ракет. В ракете «Искандера» возможно применение и радиолокационной, и оптической головок самонаведения. Радиолокационная головка с индексом 9Б918 была представлена в 2009 году для модификации ракеты 9М723-1Ф. Применение оптической головки самонаведения (индекс 9Э436) возможно благодаря снижению скорости у цели до сверхзвуковых значений 700-800 метров в секунду, при которых не образуется горячего плазменного слоя, ослепляющего головку самонаведения.

Продолжение: Продолжение поста «Сказание об "Искандере", или Как работает тактический ракетный комплекс.» Часть 2

Источник

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

Один из многочисленных рендеров разрабатываемой российской торпеды с бортовым ядерным реактором / ©topwar.ru

В последние годы Россия пытается максимально снизить шансы на свой серьезный конфликт с США. Едва ли единственное, что для этого можно сделать на практике, — гарантировать, что американская противоракетная оборона не даст своей стране ложного чувства защищенности от ответного российского ядерного удара.

Как точно подмечают отраслевые наблюдатели из США: «Сегодня американские технологии противоракетной обороны весьма посредственны, но со стороны российских планировщиков было бы беспечностью полагать, что так будет всегда». Мы сами уже писали, что в случае реализации проекта Starship Штаты могут развернуть такие системы уничтожения МБР, которые вполне позволят им остановить основную часть российских термоядерных боеголовок.

В таких условиях сам собой встает вопрос: как можно обойти даже перспективные системы американской противоракетной обороны? Повышать число российских межконтинентальных ракет бесполезно: это дорого. Как говорит современный русский фольклор, «сколько волка не корми, а слон все равно толще»: американская экономика настолько больше российской, что поддерживать паритет «в лоб», просто наращивая производство ракет, крайне сложно.

Но есть и другой путь — в обход. Так же, как на море «Циркон» сделал ПВО американских кораблей заметно устаревшей, термоядерная торпеда «Посейдон» и крылатая ракета с ядерным двигателем «Буревестник» призваны сделать устаревшей идею о том, что от атомного оружия можно эффективно защититься, просто научившись сбивать баллистические ракеты. Такое умение не позволит справиться с тем, что летит низко — или вообще плывет в глубине.

Чтобы стать неперехватываемой существующими средствами, торпеда «Посейдон» с ядерным реактором на борту способна идти на любую дальность в двух режимах. Первый: на малой скорости, на которой его шумность так мала, что надводные корабли могут обнаружить ее только на дистанциях менее километра. Второй режим: на высокой скорости. Термоядерная торпеда переключается в него, если считает себя обнаруженной. Тогда она резко прибавляет ход, чтобы избежать поражения противоторпедами.

Вопреки распространенным представлением, обычное ядерное и термоядерное оружие современности не создает долгосрочного радиационного загрязнения / ©Wikimedia Commons

Поскольку максимальная глубина хода «Посейдона» равна километру, очевидно, что надводные корабли противолодочной обороны не смогут его обнаружить. Ведь они не способны сблизиться с ним на сотни метров, даже если торпеда пройдет прямо под ними. Гидролокатор, расположенный на дне, тоже может не справиться, если глубина океана превышает два километра: он не сможет услышать «Посейдон», ибо будет слишком далеко от него.

В теории обнаружить термоядерную торпеду может близкая подводная лодка противника. Но шансы на ее случайное нахождение в сотнях метрах или даже в паре километров от новой торпеды явно малы. Да и лодок таких не слишком много. Не стоит забывать и о субъективном факторе. Как пишут американские отраслевые наблюдатели:

«Навыки противолодочной борьбы у Штатов подзаржавели, и ранее обычные подлодки [противника] уже избегали обнаружения американским ВМФ. Значит, 100-мегатонная миниподолодка [«Посейдон»] вполне может быть маленькой иголкой в очень большом и мокром стоге сена»

Все это вроде бы плюсы, тем не менее «Посейдоны» в представленном виде вызывают у нормального человека глубокое отторжение. Дело в том, что в «утечке» об этом оружии утверждается, будто оно создает радиационное загрязнение огромных площадей. СМИ трактуют это однозначно: «Посейдон» — кобальтовая бомба. А кобальт-60 может создать сильное радиационное загрязнение того или иного района на протяжении десятков лет. Разумно ли создавать такое оружие?

Ниже мы попробуем разобраться в технических деталях, показывающих, что, скорее всего, история с кобальтом — просто дезинформация. Чтобы понять, почему так, сначала разберем идею кобальтовой бомбы с технической точки зрения.

Современное атомное оружие практически не создает значимого радиационного поражения областей, на которые оно воздействует. Зона сплошного разрушения типичной американской или российской термоядерной боеголовки при подрыве на оптимальной высоте — около полутора километров, иначе радиус серьезного разрушения резко падает. А при такой высоте взрыва, радиус сплошных разрушений будет больше зоны серьезного поражения людей гамма-излучением.

Иными словами, жертвы атомной бомбы в общем случае смогут «поймать» опасную дозу только там, где их перед этим убьет ядерным взрывом. Если человек укрылся в подвале, его может и не убить ударная волна, но тогда его не убьет и гамма-излучение (оно хорошо поглощается грунтом и железобетоном). Очевидно, такая угроза, по сути, незначима и на нынешнее военное планирование не влияет. Единственное, кого она может пугать, — это население, поскольку оно традиционно черпает представление о сложной технике из поп-культуры, которая столь же традиционно не вникает в технические детали и рисует ядерное оружие в ярких, но совершенно фантастических тонах.

Однако физик Кларк еще в 1961 году здраво заметил, что атомные бомбы относительно безопасны радиационно не потому, что иначе нельзя, а потому, что их разработчики так захотели. В принципе, отметил он в научной работе 60-летней давности, можно создать более дешевое и эффективное оружие, способное к мощнейшему радиационному поражению огромных площадей.

Разнос радиоактивных осадков после обычного (атмосферного) подрыва термоядерного боеприпаса мощностью в сто мегатонн. Темно-оранжевым показаны зоны, где длительное пребывание незащищенного человека может привести к его смерти. В случае применения кобальта в рубашке боеприпаса смертельно опасной для длительного пребывания стала бы даже зеленая зона / ©Wikimedia Commons

В поп-культуре такие бомбы называют «кобальтовыми». Это потому, что если взять стандартный термоядерный боеприпас, то можно заменить его «рубашку» из урана-238 на слой кобальта-59. Как и уран-238, сам по себе кобальт радиационно практически безопасен. Оба этих металла можно спокойно брать руками в резиновых перчатках без малейших последствий.

Но после взрыва основной части термоядерного боеприпаса «рубашку» осыпает потоком нейтронов. В обычной боеголовке дополнительный нейтрон присоединяется к ядру атома уран-238, отчего тот становится плутонием-239, а он распадается, существенно усиливая ядерный взрыв. А вот в «кобальтовой» бомбе нейтроны превращают кобальт-59 в кобальт-60. При распаде каждый его атом дает в итоге два гамма-фотона. Общая активность — 1100 кюри на грамм. Несколько десятков килограммов этого вещества дают такое же загрязнение, как Чернобыль. Период его полураспада — 5,27 года, поэтому он загрязняет местность, где выпал после ядерного взрыва, на очень долгое время.

Казалось бы, это идеальный вариант термоядерной боеголовки «для бедных»: по стоимости как обычная, но убивает не только взрывом, но и загрязнением больших площадей. Однако Кларк еще в 1961 году заметил, что все не так просто. На деле кобальт — не лучший выбор. Значительно эффективнее заменить «рубашку» на чистый натрий. Или, если нужно получить то же количество натрия на единицу объема, но повысить рабочую температуру активной зоны реактора, на соединения натрия с фтором и бериллием.

Получив один нейтрон, обычный натрий-23 становится натрием-24, а тот, сильно огрубляя, примерно столь же опасен в смысле гамма-излучения, как кобальт-60 (тоже дает по два гамма-фотона на атом). Только отдает он его в три тысячи раз быстрее. Иными словами, в единицу времени предоставляет намного больший поражающий эффект. Кларк описывает эффект «натриевой бомбы» морского (подводного) взрыва так:

«… Уничтожит всю животную жизнь, включая людей в типичном противоатомном подвальном убежище, всю растительность и почти все семена. Пейзаж временно будет опустошен до состояния лунного».

При подрыве приводимой Кларком в пример натриевой бомбы начальный уровень гамма-излучения в пораженном районе будет в 3000 раз выше, чем у кобальтовой. Близко к эпицентру человек погибнет от радиации в натриевом варианте за десяток минут, а в кобальтовом — наберет летальную дозу только через сутки. Если его оттуда эвакуируют (или он сам выберется), то с высокой вероятностью не погибнет вообще. Даже идя пешком без малейших средств защиты, он удалится от эпицентра за восемь часов настолько, что может так и не успеть набрать эту самую летальную дозу.

Подрыв термоядерного боеприпаса на значительной глубине будет почти лишен обычных внешних признаков ядерного взрыва. Чтобы создать мощное цунами, оптимально подрывать боеприпас на глубине до километра, когда он не даст хорошо видной внешнему наблюдателю вспышки / ©Wikimedia Commons

Период полураспада натрия-24 — всего 15 часов, что и делает его столь опасным в первые сутки после удара. Но по той же причине сверхбыстрого распада натрия-24 пораженные им площади уже через несколько месяцев абсолютно безопасны для людей даже безо всяких мер дезактивации. Ведь уже через примерно 1500 часов концентрация натрия-24 падает примерно в квадриллион квадриллионов раз, отчего натолкнуться на его атом в пораженном районе становится нереально.

Такая натриевая бомба имеет над кобальтовой несколько стратегических преимуществ. Первое: она абсолютно безопасна для создавшей ее страны. Даже если после взрыва натриевая пыль частично поднимется в стратосферу, где сможет с ветрами достичь отдаленных земель, то процесс такого подъема и опускания займет много суток. Следовательно, практически весь натрий-24 успеет распасться, и «возврат на родину» ему не грозит.

Второе: она куда более «убойная» на единицу стоимости, поскольку излучения в единицу времени дает много больше. Типичная кобальтовая бомба не даст такой плотности поражения, чтобы убить людей в убежище вне очень маленькой (и трудно прогнозируемой) зоны пикового уровня радиационного загрязнения. Можно, конечно, окружить термоядерный боеприпас толстым слоем кобальта, но тогда он будет слишком громоздким.

Третье преимущество: загрязнив хоть чью-то территорию кобальтом-60, вы будете выглядеть в глазах мирового сообщества крайне плохо. Даже если кто-то атаковал вас ядерным оружием первым, использование изотопа, требующего дезактивации больших площадей, резко испортит отношение к вам. Вдобавок кобальт-60 достаточно долго живет, чтобы с ветрами и течениями часть его пыли достигла других стран — включая те, что не участвуют в войне.

Натрий-24 не создает долгосрочного загрязнения вообще: слишком быстро распадается. В этом смысле он психологически куда ближе к обычной ядерной бомбе, только намного более убойной.

И только в одном смысле «натриевая» бомба уступает «кобальтовой»: натрий плохо задерживает нейтроны. Поэтому в норме рубашку из него надо делать толще, иначе много натрия-24 не получить.

Перед обычным термоядерным боеприпасом у натрия-24 тоже только один минус: он, в отличие от рубашки из урана-238, не способен усилить ядерный взрыв. Боеприпас с натриевой рубашкой может быть примерно вдвое слабее такого же, но с урановой рубашкой.

«Посейдон»: идеальный кандидат в «натриевые бомбы»?

Однако российская термоядерная торпеда может обойти обе последних проблемы, если ее создатели этого захотели. Дело в том, что она работает на ядерном реакторе, охлаждаемом жидким металлом (возможно и использование расплава солей). Технически нет ничего невероятного в том, чтобы эти реакторы использовали как охладитель натрий. Как альтернативу можно использовать и смесь фторидов лития, натрия и калия (FLiNaK) — соль, слишком коррозионноактивную для ректоров мирного назначения, но вполне приемлемую для реакторов военных, где долгие годы активной работы просто не предусмотрены.

Масса натрия в единице объема такого теплоносителя примерно такая же, как у чистого расплава натрия. Бесспорно, натрий и его соли — не очень простые в обращении материалы. Среди прочего их использование потребует транспортировочного контейнера с источником тепла, способным быстро прогреть теплоноситель такого реактора перед пуском (впрочем, эта задача решается проще, чем может показаться). Однако у натрийсодержащих материалов есть и большие плюсы перед альтернативами.

Соль FLiNaK на газовое горелке / ©Wikimedia Commons

Стоит напомнить, что у России есть успешный опыт десятков реакторо-лет работы натриевых реакторов — это БН-600 и БН-800, весьма мощные установки.

Достаточно расположить такой реактор (с охлаждением натрием или его солями) в торпеде с термоядерным зарядом впереди этого самого заряда, и она превратится в «натриевую бомбу». Да, натрий плохо захватывает нейтроны. Хотя это не столь плохо, поскольку означает, что до подрыва боеприпаса с натриевым реактором радиационная угроза от него минимальна (это важно для испытаний). Но в случае термоядерного взрыва бортового заряда все изменится. Натрия в реакторе не так уж мало — и он будет вытянут в длинную «трубу». То есть значительную часть плотного потока нейтронов от термоядерного заряда этот натрий уловит. Особенно если в схему внести пару небольших модификаций, от озвучивания которых мы предпочли бы воздержаться (нам не хотелось бы появления подобных систем у государств с умеренно стабильной внешней политикой).

Взрыв вынесет полученный натрий-24 на берег в составе волны мегацунами. А дальше он начнет описанную выше работу по опустошению местности «до лунного пейзажа».

Особенно важно то, что при этом рубашку из урана-238 из термоядерного боеприпаса не надо убирать или ослаблять — как в случае с кобальтом. А значит, и взрыв «Посейдона» в два раза ослаблять не придется. Если его разработчики пошли по пути натриевого реактора, то они получили «бесплатную натриевую бомбу», не пожертвовав мощностью термоядерного взрыва.

Слово о «Буревестнике»: почему эта крылатая ракета может иметь двойное назначение

Стоит напомнить, что российская крылатая ракета с неограниченной дальностью «Буревестник» тоже несет на борту ядерный реактор, вероятно, с жидкометаллическим (или жидкосолевым) охлаждением. Вопреки тому, что пишут некоторые не очень тщательные СМИ, по облику этой крылатой ракеты понятно, что она дозвуковая (впрочем, об этом же писали и государственные СМИ). Дозвуковая ракета не может пользоваться прямоточным реактивным двигателям открытого цикла эффективно, что исключает применение на ней чего-то подобного.

Существует всего один вариант ее оснащения, совместимый с дозвуковым обликом. И он таков: движение ракеты с неограниченной дальностью обеспечивает ядерный турбореактивный двигатель закрытого цикла, нагревающий воздух и выбрасывающий его назад.

Просим прощения за плохое качество картинки, но других снимков «Буревестника» с такой дистанции пока нет. Легко видеть, что это дозвуковая ракета, в противном случае она не имела бы крыльев такой формы и размеров / ©Wikimedia Commons

Воздух же греет теплообменник первого контура бортового реактора «Буревестника» — и по соображениям минимальной массы и габаритов этот первый контур наполняет именно расплавленный металл или соли металла (как в проекте американского авиареактора PWAR-1). И здесь натрий — не такой уж плохой кандидат.

Интересно, что к выводу о возможности использования натрия в «Буревестнике» — правда, без оценки его потенциала как радиационного загрязнителя — пришли не только мы. Автор соответствующего патента показал, как можно преодолеть некоторые ограничения натрия при его использовании в реакторе для ядерного турбореактивного двигателя закрытого цикла. Впрочем, нельзя не отметить, что есть и альтернативные пути решения затронутых им проблем. В частности, упомянутое выше использование соединений натрия, лития, калия и фтора в качестве теплоносителя бортового ядерного реактора «Буревестника» и «Посейдона».

Фото с другого ракурса / ©Wikimedia Commons

Таким образом «натриевыми бомбами» может оказаться не только «Посейдон», который должен быть выпущен небольшой серией всего для пары подлодок (конечно, потенциально его можно запускать и с морского дна, однако на сегодня это весьма отдаленная перспектива), но и «Буревестники». Последних можно выпустить довольно много. Наличие на борту натрия превратит прорыв даже одного такого боеприпаса к целям на территории США в очень неприятное событие.

Следует напомнить: даже без учета наличия натрия на его борту американские специалисты высоко оценивают привлекательность такой системы вооружения:

«И обычные крылатые ракеты сложно уничтожить с помощью противоракетной обороны, но насколько труднее или прямо невозможно было бы остановить ракету с ядерным движителем, несущую ядерные боеголовки. Понятно, почему такая система доставки выглядит привлекательной…»

Мы хорошо знаем определенную часть наших комментаторов, поэтому попутно ответим на краткий список их ожидаемых вопросов по «Буревестнику».

«Реактор настолько малых размеров, как ракеты «Буревестник» (85 сантиметров в диаметре), построить невозможно, это фейк»

Реакторы для космических аппаратов уже десятки лет назад имели диаметр даже меньше, чем у «Буревестника» (вот, например, наш материал, затрагивающий тему). Вообще, реакторы с жидкометаллическим охлаждением крайне компактны: активная зона даже огромного по мощности БН-800 имеет объем порядка пяти кубических метров. Мощность реактора «Буревестника» примерно в несколько сот (а то и тысячу) раз меньше. Даже из этого крайне грубого сравнения очевидно, что его активная зона вполне может быть компактной. Поэтому в самом создании реактора таких размеров не было проблем ни при СССР, ни тем более сегодня.

Бесспорно, если бы ядерный двигатель «Буревестника» был прямоточным, наподобие более ранних американских разработок – многие СМИ некорректно утверждают именно это – он не мог бы иметь диаметр 85 сантиметров и менее. Но он не прямоточный – это отчетливо видно из опубликованного облика ракеты, указывающего именно на использование ядерного турбореактивного двигателя закрытого цикла. А он, безусловно, может иметь такие размеры.

Tory 2C, американский вариант ядерного реактора для средства доставки ядерных боеприпасов с неограниченной дальностью. Система на фото проработала некоторое время в реальной жизни, на испытаниях 1964 года. Однако в конечном счете Пентагон решил, что МБР лучше / ©Wikimedia Commons

«Никакая электроника не выдержит нахождения рядом с реактором, поэтому такая ракета — фейк»

Очевидно, конструкторы советских космических реакторов не знали о том, что электроника не может работать рядом с компактным космическим реактором – поэтому у них они работали на орбите весьма подолгу. Скорее всего, конструкторы реактора «Буревестника» так же «неграмотны», как и их коллеги, делавшие реакторы для космоса. Поэтому электроника в ракете вполне сможет отработать нужный период времени. Кстати, много меньший, чем в случае спутника.

«Эта крылатая ракета — «летающий Чернобыль», которую даже испытывать предельно опасно»

Нет. Инцидент в Неноксе не включал разрушения ядерного реактора, это видно по изотопам, которые были обнаружены после него. И второе «нет»: при полете такая ракета не дает радиоактивного загрязнения, заметно повышающего фон. Причина этого в том, что у нее закрытый цикл: воздух через активную зону реактора (в отличие от американских проектов полувековой давности) не протекает. А раз так, он не может быть этой активной зоной загрязнен. Воздух, проходящий через теплообменник второго контура реактора, получает крайне малое количество излучения, это неизбежно вытекает из самой конструкции реактора.

«Испытания таких ракет смертельно опасны: они упадут в море, и рыбы в нем начнут светиться»

Реальное количество ядерного топлива в реакторе «Буревестника» – от силы десятки килограмм. Даже если бы все оно попало в открытый океан, светиться от этого никто не начал бы. Во-первых, до длительной работы реактор просто не содержит достаточного количества опасных изотопов: он их еще не наработал. Само ядерное топливо до запуска реактора настолько безопасно, что его можно трогать руками (что, кстати, регулярно и делают).

Во-вторых, океан очень велик, и при распределении по нему даже очень большое количество делящихся материалов (которых в реакторе ракеты, для начала, нет) становится безопасным. Достаточно сказать, что активность урана, тория и тому подобного, растворенного в Мировом океане по естественным причинам, значительно превышает загрязнение после Чернобыля. Тем не менее люди вполне в этом океане купаются, причем без каких-либо радиационных последствий.

Но на деле такое попадание ядерного топлива в море в случае подобного реактора сомнительно. При падении реактор будет заглушен – а если нет, то самозаглушится. Все потому, что при потере герметичности активной зоны туда попадет вода, которая поглощает нейтроны – и работа реактора такого типа прекратится.

После заглушения теплоноситель реактора (например, расплав солей) просто застынет, поскольку у него высокая температура плавления. Топливо при этом будет иммобилизовано застывшими солями. Подождав распада натрия-24, реактор просто подберут поисковые суда. Все это, разумеется, в том случае, если реактор вообще будут испытывать полетом: для надежных испытаний это не нужно, достаточно отработки с электрическим макетом реактора, точно имитирующим нагрев от него (что технически довольно просто).

Реактором Tory 2C в США рассчитывали оснащать вот это сверхзвуковое средство доставки ядерного оружия. Обратим внимание на форму: она однозначно указывает на сверхзвук. Из этого легко понять, почему Tory 2C был таким громадным, и почему дозвуковому «Буревестнику» достаточно намного более слабого реактора / ©Wikimedia Commons

«Никакого смысла в «Буревестнике» нет, потому что крылатые ракеты умеет сбивать ПВО»

Однако дальность «Буревестника» не ограничена – он может прилететь в Штаты через Мексику или южные моря, откуда угодно. А все границы США длиной примерно в 30 тысяч километров – то есть потребуется тысяча батарей. Цена одной такой – миллиарды долларов, и тысяча таких систем будут стоить очень дорого даже для США.

К тому же, как показывает опыт их применения в реальном мире, далеко не факт, что они смогут сбить все крылатые ракеты. Иными словами, даже потратив триллионы долларов на оборону от сотни «Буревестников», Штаты не смогут избавиться от этой угрозы полностью. Довольно неплохой результат, если учесть, что России такая программа будет стоить несопоставимо меньше, чем США.

Почему СМИ всего мира посчитали, что «Посейдон» несет кобальт

Крайне трудно понять, почему пресса и в России и на Западе описывает начинку «Посейдона» как кобальтовую. Возможно, дело во фразе из «утечки», организованной российскими властями. Напомним: ими был показан слайд со словами:

«Статус-6» предназначен для поражение важных объектов экономики противника в районе побережья и нанесение гарантированного неприемлемого ущерба территории страны путем создания зон обширного радиоактивного заражения, непригодных для осуществления в этих зонах военной, хозяйственно-экономической и иной деятельности в течение длительного времени. «Статус-6» способен уничтожать базы ВМС или авианосные ударные группы».

Так называемая утечка в СМИ, а точнее, запланированный российскими властями вброс в них / ©Wikimedia Commons

Слова «в течение длительного времени» означают необходимость применения либо кобальта, либо цинка, либо чего-то сходного. На первый взгляд, все достоверно. Но на второй — немедленно возникают вопросы.

Первый: с каких пор Россия стала сообщать противникам абсолютно точные данные о своих новейших системах вооружения? Сама «утечка», что довольно прозрачно, была организована с дипломатическими целями: термоядерную торпеду обсуждали на совещании, посвященном американской противоракетной обороне. Смысл ее прост: даже в случае, если США удастся создать такую ПРО, им и тогда не придется рассчитывать на защищенность от ответного удара Москвы.

Но если в плане общей информации никакого смысла скрывать «Посейдоны» не было и нет, то вот в отношении военно-технических деталей армии нет резона быть до конца честной. Напомним: в наших вооруженных силах и при Сталине, и сегодня, летчики и личный состав некоторых других частей даже конспекты на занятиях пишут на пронумерованных тетрадях, которые после занятий сдают на хранение. Иными словами, культура секретности в России поставлена давно и довольно прочно. Это стабильно подтверждается и опытом войн: видео из Сирии вполне показали, что ряд качеств российской военной техники не предвидел никто из внешних наблюдателей.

Мы сомневаемся в том, что Москва организовала «утечку» данных по «Посейдону» (тогда «Статус-6») вполне честным образом. Базовая посылка любого качественного обмана проста: он должен быть близок к правде достаточно, чтобы в него поверили, но недостаточно, чтобы не нанести противнику ущерб.

Предположим, США поверили в кобальтовую начинку «Посейдона». Что тогда? Им стоило бы облегченно выдохнуть. Во-первых, вышло бы, что русские сами, своими руками вдвое ослабили мощность своих термоядерных торпед, лишив их урановой рубашки (или уменьшив ее толщину, чтобы вместить рубашку кобальтовую). Во-вторых, чтобы избежать гибели от радиации граждан приморских городов и персонала военно-морских баз, достаточно построить относительно легкие противоатомные убежища. В принципе, хватит и подвалов зданий: там легче пережить взрыв, а в случае кобальтового загрязнения можно просто убраться из района удара.

В случае реального столкновения с «Посейдоном» все будет ровно наоборот. Во-первых, мощность его боеголовок окажется не ослаблена: там будет нормальный уран-238 требуемой толщины, не сокращенный в пользу кобальта. Это заметно упростит поражение авианосных ударных группировок (АУГ) противника. Даже при подрыве на глубине в километр под авианосной группировкой, мощный термоядерный заряд создаст волну, которая утопит все корабли над ним. А заодно и обдаст место, где утонула АУГ, натрием-24, который успешно добьет всех, кто не погиб от волн. Во-вторых, на береговых базах (и в приморских городах) просто укрыться в подвале от натрия не особо поможет (ну, если подвал не абсолютно герметичен, что бывает редко).

Кстати, в случае использования натрия и в ректорах крылатых ракет «Буревестник», противника может ждать еще один сюрприз: мощнейшее, хотя и быстропроходящее радиационное поражение каждой точки, атакованной такой ракетой.

Иными словами, с высокой долей вероятности, фраза про «в течение длительного времени» – просто дезинформация. Трудно представить себе, зачем российскому военно-политическому руководству ополовинивать мощности своих термоядерных систем, если можно этого не делать – и при этом все равно получить крайне сильное радиационное поражение территории противника.

Naked Science

Орфография и пунктуация - авторские.