Космический плацдарм




 
Космический плацдарм - научная база изучения космоса
  Плацдарм
Постулаты мира
Vita germetica
Научная база
Главная
Пилигримы орбиты
Ядерная лаборатория
Звездные войны
Космический плацдарм
Страница: Звезднные войны (1-я часть), Звездные войны (2-я часть);
Космический плацдарм
Ядерная лаборатория

Ядерное фехтования

    Источником питания боевого лазера должен быть энергоблок, по мощности сравнимый с чернобыльским, вывести же его в космос не представляется возможным, равно как и реакторы тех типов, которыми оснащены подводные лодки, при том что масса последних несравнимо меньше, максимум, что можно поднять в космос за один раз, - это 100 тонн (ракетные комплексы "Сатурн-5", "Энергия"), да и то - на невысокую орбиту.
    И все же пытливую изобретательскую мысль трудно остановить. Нет энергии - давайте использовать для накачки боевого лазера ядерный взрыв небольшой мощности. Идея может показаться странной - а как же тогда свой корабль? Но, как мы уже выяснили, компактный стреляющий лазер все равно испарится, испустив луч, опасный для вражеского корабля. А потому он и должен быть... одноразовым. Естественно, использовать его на бopтy станции нельзя - значит, стреляющие
Так выглядит испытательный боевой лазер
Технология применения предлагается такая - боевой лазер выбрасывается со станции в космос, делает выстрел, тут же превращается в облачко плазмы, но вылетевший из огненного шара световой луч, как шпага, поражает подлетающего противника. И он уже не защитится зеркалами - любое отражающее покрытие пусть и частично, но поглощает энергию.
Фантастика и реальность лазеров
Дырочка в алюминиевой пластинке, проплавленная пучком нейтральных частиц. Красный луч на изображении - это просто след лазерного визира, помогающего держать цель, то есть своего рода лазерный прицел. Поток нейтральных атомов гораздо меньше подвержен воздействию магнитных полей Земли.
Испытания лазера на простеньких ракетах
устройства должны быть выведены на безопасное расстояние.
    Что же мешает создать подобные устройства, если они, конечно, еще не созданы? С одной стороны - ничего, с другой - Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в космосе. Вот только будет ли он действовать бесконечно... Особый интерес в этом отношении представляют коротковолновые, рентгеновские лазеры - чисто теоретически было показано, что их можно создать и что рентгеновский луч вполне можно сгенерировать. Американцы проводили испытания такого рода устройств у себя на полигоне в Неваде, правда, научное сообщество скептически отнеслось не только к полученным экспериментальным результатам, но и к перспективе скорого появления такого рода ядерного вооружения. По Земле из космоса, да и с Земли по космосу в данном диапазоне особенно не постреляешь. Воздух в 10 тысяч раз менее плотен, чем свинец, но 10 км атмосферы все равно эквивалентны 1 метру свинца, а это, сами понимаете, немало. Разработчики лучевых видов оружия говорят, что луч легко пробьет атмосферу, нагрев воздух и организовав себе вакуумный канал для беспрепятственного распространения. Правда, потери энергии от пробивания будут вполне соизмеримы с проплавлением того самого метра свинца. Атмосферное поглощение - главный бич не только лазерных, но и пучковых систем вооружения. Понятно, что облака, туман, пыль создают непреодолимое препятствие для направленно распространяющегося света, но, оказывается, и обычное молекулярное поглощение заставляет использовать экзотические газовые смеси и даже применять дейтерий вместо водорода, чтобы попасть в атмосферные окна прозрачности.
    Так что пока использование электромагнитных лучей в качестве оружия так и не вышло за пределы фантастических проектов. Но вероятность его создания сохраняется - может быть, не в космическом, а наземном варианте базирования, как против космических кораблей, так и против ядерных ракет. Так, например, на участке входа в атмосферу небольшое повреждение защитной обшивки смертельно для боеголовки - набегающий поток воздуха сделает свое дело... Еще 10 лет назад считалось, что реальное лазерное оружие может наносить только слабые повреждения, выводя из строя электронику и не повреждая жесткий корпус. Но ведь порча наблюдательных приборов и попытки расплавить небольшие участки обшивки могут привести к разгерметизации. Союзник нападающего - вакуум, именно этот фактор приводит к почти мгновенной смерти экипажа. Так что уничтожить корабль не обязательно, вполне достаточно слегка его повредить.
    Что касается потоков заряженных частиц - электронов, ионов или нейтральных атомов, тут возникает та же проблема, что и с лазерами: как их создавать и как концентрировать? Для их разгона на Земле используются циклопические сооружения, но как их вывести в космос? И тем не менее космические ускорители разрабатывают, поскольку КПД таких систем может быть существенно больше, чем у лазеров, а поражающая способность - выше, поскольку отразить поток протонов нельзя уже никаким покрытием. Единственная серьезная проблема - это расходимость. Причем на больших расстояниях магнитное поле Земли так отклоняет заряженные частицы, что ни о каком прицельном огне не может быть и речи. Поэтому заряженные пучки надо сначала сделать нейтральными, вернув ядрам отобранные у них электроны или создав устойчивый и компактный протонно - электронный клубок, способный лететь, не разлетаясь.
    На близких дистанциях опять все совсем просто - мощный поток ускоренных электронов легко прожигает не только алюминиевую, но и стальную обшивку. А вот на дистанции в несколько десятков километров - уже нет. Да и работает такое оружие только в вакууме - земная атмосфера очень эффективно тормозит и рассеивает потоки любых быстродвижущихся частиц.
    Однако в случае развертывания космических вооружений работа ускорителям, по всей видимости, найдется - они помогут отличать истинные боеголовки от ложных, а значит, упростят работу любых систем ПРО - будь то лазеры или обычные ракеты.

Меньше пороха?

    Как ни обидно это слышать любителям кинофантастики, но пока единственное реальное оружие для стрельбы в космосе - обычные ружья и пушки. Брошенное тело согласно первому закону Ньютона будет вечно и безостановочно двигаться с постоянной скоростью, пока не встретит препятствие. В этом-то и кроется основное преимущество обычного огнестрела над лазерами и мазерами - поражающая способность снаряда в вакууме не рассеивается в пространстве.
    А как себя ведут в космосе порох и взрывчатка? Оказывается, вполне нормально. Взрывчатка в космосе используется часто: как правило, разделяющиеся ступени и блоки ракет соединяются так называемыми пироболтами, содержащими небольшой заряд ВВ и беспрепятственно взрывающимися. Также ничего не препятствует и стрельбе обычными
Так выглядит испытательный боевой лазер
Боевой «рельсотрон», способный разогнать килограммовый управляемый снаряд до скорости несколько десятков километров в секунду, будет иметь длину не менее 100 метров. Огромные шары на переднем плане - мощные батареи конденсаторов, которые выдают миллионы Ампер, необходимые для разгона снаряда.
Фантастика и реальность лазеров
«Компактный» линейный ускоритель, разгоняющий электроны до энергии в 50 МэВ. Такой ускоритель способен выдавать десяток мощных импульсов каждые две секунды. И если скорость электронов в пучке почти совпадает со скоростью света и, значит, поражение цели происходит практически мгновенно.
Испытания лазера на простеньких ракетах
патронами - они герметичны, да и необходимый для горения пороха окислитель содержится в нем самом.
    Более того, в чем-то космическое оружие может быть даже проще земного. Снаряду, например, не обязательно иметь обтекаемую форму, так же как и пушкам не нужны нарезные стволы - ведь в вакууме стабилизация снаряду не важна. Так же не всегда нужны взрыватель и взрывчатая начинка, поскольку при космических скоростях соударения кинетическая энергия снаряда превышает энергию, содержащуюся во взрывчатке той же массы.
    В космосе при столкновении предмета (все равно - снаряда или метеорита) с кораблем снаряд сам превращается в сверхмощную взрывчатку. А вот просто взрыв, даже в непосредственной близости от цели, не так эффективен. 3вуковые волны в вакууме не распространяются, да и ударной волны там нет. В космосе даже атомная бомба значительно теряет в своей разрушительной силе...
    Так из чего следует делать снаряды или картечь для космических сражений? Идеально подходят используемые в атмосферных бронебойных снарядах обедненный уран или карбид вольфрама - маленький и тяжелый снаряд с высокой температурой плавления и достаточной степенью твердости меньше тормозится. Хотя в космосе гораздо больше, чем материал снаряда, важны масса и скорость.
    Едва ли не главное преимущество кинетического оружия состоит в том, что оно избавлено от «проклятия КПД». Большая часть энергии пороха передается снаряду, а меньшая - остается в виде отдачи и нагрева орудия. Так что обычная винтовка все еще эффективнее лазера. Эффективнее энергетически - да, но не лучше. Существует то, из-за чего поиски в области лучевого оружия не прекратятся: луч достигает цели практически мгновенно и движется прямолинейно. Космические объекты движутся с космическими скоростями - первая космическая составляет 8 км/с, вторая - 11 км/с, а снаряд пушки - всего около 1 км/с. К тому же снаряд подвержен гравитации (по крайней мере, недалеко от планеты), и его траекторию надо рассчитывать.
    Почему же снаряд нельзя разогнать, засыпав в гильзу побольше пороха? Потому что скорость снаряда ограничена скоростью движения пороховых газов, а они имеют достаточно большую молекулярную массу. Поэтому толкать снаряд нужно ударной волной какого-либо легкого газа, например гелия. И действительно, такие заряды с гелиевым «поршнем» позволяют достичь скоростей до 5 км/с. Но лучше всего это получается у так называемых «рельсотронов», обходящихся совсем без пороха.
    Что же будет, если из дула орудия со скоростью несколько километров в секунду вылетит увесистый снаряд? В космосе не на что упереть станину орудия, и, получив импульс отдачи, космический корабль, с которого был произведен выстрел, начнет вращаться - не быстро, но безостановочно, и дальнейшая стрельба будет невозможной до тех пор, пока ориентация не будет восстановлена. Значит, орудие надо разместить так, чтобы вектор силы отдачи проходил через центр масс корабля. Однако даже простой поворот орудия в нужном направлении приводит к тому, что корабль разворачивается в обратном, хотя и на меньший угол. Получается, что стрелять лучше ракетами. Боевые ракеты для космоса могут быть непохожими на те, к которым мы привыкли. В вакууме не нужна удлиненная и обтекаемая форма - двигатели, боевая часть и блоки управления могут быть скомпонованы как угодно, только от перегрева их нужно защищать каким-то корпусом, который не слетит при ускорении. Рули и хвостовое оперение - бесполезны, стабилизация и направление на цель могут производиться только специальными реактивными двигателями. Такая боевая ракета оказывается сопоставимой по сложности с искусственным спутником.
    Известный принцип преемственности технических разработок и законы физики привели к тому, что электромагнитные пушки - «рельсотроны» достаточно сильно напоминают привычные, длинноствольные. Правда, огромные конденсаторные блоки, накапливающие необходимую для выстрела энергию, однозначно выдают такую конструкцию, как высокотехнологичное и электротехническое сооружение. В «рельсотроне» снаряд ускоряется до космических скоростей плотным облачком токопроводящей плазмы.
Фантастика и реальность лазеров
Один из первых "рельсотронов" - электромагнитных ускорителей макротел. Он мог разогнать 100 г пластика до скорости 3 км/с, и пробить стальную пластину толщиной в дюйм. "Рельсотрон" представляет собой два токопроводящих рельса - "ствол" электромагнитной пушки.
Испытания лазера на простеньких ракетах

    У столь скоростного снаряда есть одно большое преимущество перед его «медленными» собратьями - поскольку его скорость превышает скорость звука во всех материалах, то он совсем по-другому взаимодействует с мишенью, просто прожигая в ней маленькую смертельную дырочку. Такой снаряд не могут остановить ни многослойное покрытие с обедненным ураном и пластиком, ни активная взрывчатка. Сверхскоростной снаряд протекает сквозь объект так быстро, что ни пассивная, ни активная защита помочь не могут.
    Единственная проблема - это разогнать достаточно большое тело до достаточно большой скорости, чтобы его энергия была никак не меньше тысячи мегаджоулей, иначе ядерную боеголовку не пробить ни при какой скорости. Ну и, конечно, как для любой другой, для электромагнитной пушки крайне важно, чтобы «прицел не был сбит», поскольку попасть в муху со 100 метров гораздо проще, чем в боеголовку со 100 км. Поэтому и ведутся разработки активных снарядов, которые способны на конечном участке траектории «поймать» цель, точно щелкнув ее по носу.
    Но теперь - о главном. Какова может быть цель «звездной войны»? Обычно войны ведутся за контроль над чем-то архиважным - жизненным пространством, рынком сбыта, богатыми колониями, источниками сырья, удобными путями... Но в космосе ничего этого нет. Другие планеты Солнечной системы для жизни непригодны, да и сырье там добывать дороговато. Что же остается? Остается сам космос!
    В те годы, когда первое испытание ядерного оружия еще не было произведено, но к этому уже все было готово, за океаном бытовало мнение, что та держава, которая первой выведет в космос ядерное оружие, и будет править миром. В конце 1940-х, когда Р. Хайнлайн именно об этом написал свою книгу «Орбитальный патруль», ни у кого не было сомнений, что это будет за держава. А в конце 1950-х, если быть точнее, то 4 октября 1957 года, идея централизованного контроля над планетой утратила свою актуальность. Но - забыта не была. С тех пор люди узнали, насколько на самом деле мала их родная планета. Но из этого знания был сделан, в том числе и совсем неочевидный, вывод. Оказывается, нет нужды постоянно держать в космосе армаду спутников с ядерными зарядами, их можно очень быстро доставить через космос в нужную точку с помощью баллистических ракет...
    То, о чем велась речь в этом материале, пока располагается где-то посередине между фантазиями писателей и инженерными разработками. Но в космосе уже сегодня находится много такого, без чего не могут обходиться и военные, и гражданские службы, и даже простые жители 3емли, уже не мыслящие своей жизни без спутниковых телефонов и системы GPS.
Энергия разрушения некоторых видов вооружений и процессов (для сравнения)
 
Энергия, запасенная в стальном шарике пневматического пистолета, в десять раз меньше, чем энергия снаряда гаубицы. Соответственно первый всего лишь разбивает стеклянную бутылку, а второй пробивает многометровые бетонные стены. Сломать и исковеркать порой гораздо проще, чем нагреть и расплавить. Об этом ярко свидетельствует миллион джоулей, необходимый для того, чтобы вскипятить трехлитровый чайник, и достаточный для превращения легкого автомобиля, летящего со скоростью 180 км/ч, в груду металлолома.
 
Газобалонный пистолет Макарова
Пневматическая винтовка Diana-54
Пистолет Макарова (ПММ)
Автомат Калашникова (АКМ)
Удар боксера-тяжеловеса
Масса снаряда 0,3 г
Масса снаряда 0,5 г
Масса снаряда 6,0 г
Масса снаряда 9,0 г
Масса снаряда 100 кг
Скорость вылета 100 м/с
Скорость вылета 300 м/с
Скорость вылета 420 м/с
Скорость вылета 715 м/с
Скорость вылета 10 м/с
Энергия 2 Дж
Энергия 20 Дж
Энергия 500 Дж
Энергия 2 000 Дж
Энергия 5 000 Дж
 
Крупнокалиберный пулемет ДШКМ
Нагрев 3 литров воды до 100°
Легковой автомобиль
Взрыв обычного взр. вещества
Танковая пушка КБАЗ для Т-84
Масса снаряда 50 г
 
Масса снаряда 1000 кг
Масса снаряда 1 кг
Масса снаряда 7 кг
Скорость вылета 870 м/с
 
Скорость вылета 50 м/с
 
Скорость вылета 1700 м/с
Энергия 20 000 Дж
Энергия 1 000 000 Дж
Энергия 1 000 000 Дж
Энергия 5 000 000 Дж
Энергия 10 000 000 Дж
 
Мощный химический лазер (MIRACL)
Современная гаубица
Электромагнитная пушка (проект)
Крупнейший ускоритель LHC (кольцо 27 км)
Ядерный взрыв - 1 килотонна
 
Масса снаряда 90 кг
Масса снаряда 1 кг
Масса снаряда 0,005 г
 
 
Скорость вылета 750 м/с
Скорость вылета 25 000 м/с
Скорость вылета 300 000 000 м/с
 
Энергия 10 000 000 Дж
Энергия 25 000 000 Дж
Энергия 300 000 000 Дж
Энергия 500 000 000 Дж
Энергия 4 000 000 000 Дж


Звездные войны (1-я часть)          Космический плацдарм


лобовое стекло тойота камри цена
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru