Текст книги "100 великих рекордов военной техники"

Автор книги: Станислав Зигуненко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 29 (всего у книги 32 страниц)

Рекордные бомбы США

ВВС США имели на вооружении много разнообразных фугасных бомб. Однако до 1939 года самая крупная из них имела вес 2000 фунтов (986 кг). Лишь с началом Второй мировой войны в ВВС США стали поступать бронебойные бомбы – 1000-фунтовая М52 весом 454 кг, 900-фунтовая М60 (408 кг), 800-фунтовая М61 (363 кг), 600-фунтовая М62 (272 кг) и 1400-фунтовая М63 (635 кг). А в мае 1942 года к ним добавились еще 1600-фунтовые бомбы МК1 (721 кг).

Бомба МК1 имела длину более 2 м, диаметр 356 мм и содержала 95 кг взрывчатки (пикрата аммония). Сброшенная с высоты 2,9 км, бомба могла пробить горизонтальную броню толщиной до 180 мм!

В 1945 году была принята на вооружение и тяжелая 16 000-фунтовая бомба М63. Вес ее составлял 1758 кг, длина 2096 мм, диаметр 457 мм. Бомба содержала 147 кг пикрата аммония, и, сброшенная с высоты 6100 м (20 000 футов), она способна была пробить броню на палубе толщиной до 305 мм. Это был наиболее крупный серийный авиационный боеприпас ВВС США, используемый в те годы.

Впоследствии ВВС США проводили эксперименты с бомбами Т-12 весом в 44 000 фунтов (20 000 кг), но широкого распространения они не получили. Хотя эти бомбы являются и поныне самым тяжелым боеприпасом, когда-либо сброшенным с самолета.

Сверхтяжелые бомбы СССР

Из остальных воющих стран сверхтяжелые бомбы имели только ВВС СССР. Основные типы советских фугасных авиабомб были разработаны еще в начале 30-х годов и имели вес 50, 100, 250, 500 и 1000 кг. В 1934 году была принята на вооружение разработанная в НИО-67 фугасная авиабомба ФАБ-2000, имевшая вес 2 т.

Однако почти полное отсутствие в то время в наших ВВС тяжелых самолетов-носителей привело к тому, что на долю тяжелых и сверхтяжелых бомб приходилось лишь около 0,4 % (!) использованных боеприпасов.

Правда, с помощью самолетов Пе-8 с ноября 1942 года было сброшено несколько супертяжелых бомб ФАБ-5000, которые произвели на противника весьма деморализующее впечатление. После войны, до того как появились первые ядерные боеприпасы, в нашей стране были разработаны новые фугасные авиабомбы, в том числе ФАБ-3000М-46, содержавшая в себе 1400 кг тротила, и ФАБ-9000М-54 (4297 кг тротила).

Затем о тяжелых авиабомбах фугасного типа вспомнили лишь в период локальных войн. Так, в Афганистане в течение трех месяцев 1988 года бомбардировщики Ту-16 сбросили около 300 бомб ФАБ-9000М-54 по подземным укрытиям моджахедов. Однако больший успех при этом способствовал толстостенным бомбам ФАБ-15000—2600Тс, которые во многом повторяли конструкцию знаменитых «толлбоев». Вес каждой составлял около 2, 5 т, а толщина стенок – около 100 мм!

На поле боя – «Змей Горыныч»

Этот вид вооружения стоит несколько особняком среди других. Он решает очень важную задачу – разминирование проходов в момент атаки. Как это сделать возможно быстрее и внезапнее для противника?

Самый распространенный, но и самый опасный, а главное, медлительный способ проделывания проходов в минных полях – посылка саперов в ночь перед атакой. Они ползком, чуть ли не на ощупь отыскивали вражеские мины и обезвреживали их, обозначая проход условными знаками.

Однако на практике это означает: чтобы проделать проход шириной 6 м и длиной около 200 м, саперы должны прощупать почву, уколов ее щупами как минимум 15–30 тысяч раз. И при этом нет никакой гарантии, что противник не обнаружит саперов и что они снимут все мины в проходе, не пропустят хотя бы одной…

Ускорить процесс, сделать его более надежным пытались не раз. Например, британские и советские специалисты в свое время придумали минные тралы. К танку спереди крепился специальный прицеп-каток, который, наезжая на мины, заставлял их взрываться. Сам же был сделан настолько прочным, что его мины не брали.

Однако где гарантия, что сам танк во время этой операции не будет подбит?..

Минные поля пытались расстреливать 76-мм и более крупной артиллерией. Но и тут для проделывания одного прохода требовалось от 160 до 400 снарядов, причем стрельба должна быть достаточно точной, с равномерным распределением снарядов. Но даже и тогда в проходе, как правило, остается несколько необезвреженных мин. Да и сам проход представляет собой, по существу, сплошные воронки, через которые даже танкам перебраться трудно…

Еще в 1912 году британский инженерный капитан Мак-Клинток, служивший в саперном полку в индийском городе Бангалор, штат Бенгали, придумал иной способ обезвреживания мин. Он взял металлическую трубу длиной 5,5 м и заполнил ее 27 кг пироксилина. Трубу-бомбу просовывали под заграждением из колючей проволоки и взрывали. Несколькими последовательными взрывами можно было пробить проход для пехоты.

Такой заряд, из-за своей формы получивший название «Бангалорская торпеда», оказался эффективным средством против многорядных заборов и спиралей из колючей проволоки, которыми были так богаты позиции армий Первой мировой войны. Тем более что военные вскоре стали соединять между собой несколько «торпед», прикрепляя к ним колесики или лыжи для лучшего продвижения.

В годы Второй мировой войны секции «торпед» стали соединять между собой специальными замками, наращивая, таким образом, общую длину до 200 м. Обычно такой заряд тащил за собой танк, оснащенный минным тралом. Танк прокладывал себе путь через минное поле, а последующий взрыв супердлинного заряда расчищал среди мин путь для остальных танков и пехоты.

Только вот беда: вскоре обнаружилось, что от взрыва детонируют лишь мины с нажимными взрывателями. А вот на магнитные или штыревые взрыватели взрывная волна практически не действует.

Тогда конструкторы предложили вставить между секциями ракетные пороховые двигатели, сопла которых были направлены назад и немного вниз. Реактивные струи приподнимали трубы с зарядами и тащили их вперед, заставляя срабатывать магнитные и штыревые взрыватели. А потом дело довершал массированный взрыв.

По задумке создателей, в ночь перед атакой комплект УЗ-ЗР на автомобиле «Урал-375» грузоподъемностью 4,5 т доставляется на боевую позицию. Здесь саперы монтируют из секций трубчатую ферму длиной 100 метров и устанавливают ее так, чтобы до ближней границы вражеского минного поля оставалось 200–300 м. После этого остается лишь дождаться сигнала к началу атаки.

В нужный момент саперы запускают заряд. Он летит на высоте около 1 метра, пока не натянется тормозной трос, а затем падает на землю. Взрыв – и в минном поле зияет проход шириной 6 метров, хорошо заметный идущим в атаку танкам и пехоте по осевой канаве, проделанной взрывом.

Однако испытания УЗ-ЗР, кроме достоинств, выявили и массу недостатков. Так применять удлиненный заряд возможно лишь на более-менее ровной местности, с высотой препятствий не более 50–80 см. А поле боя редко предоставляет такие возможности.

Кроме того, все 45 двигателей должны были воспламеняться строго одновременно. Иначе вместо полета в нужном направлении взбесившаяся «змея» начинала со страшным ревом, изрыгая пламя и дым, извиваться во все стороны. Затем, натолкнувшись на какой-либо пенек или бугорок, резко взмывала в небо и разламывалась на составные части, которые с визгом и шумом начинали метаться по небу в разные стороны. Тут уж и саперам, и пехоте приходилось самим спасаться, прятаться, куда придется.

А потом, если дело происходило на учениях, еще саперам приходилось целый день бродить по полю, собирая в кучу обломки – почти 4 тонны железного лома и взрывчатки.

В попытках укротить нрав «Горыныча» наши инженеры создали УР-67 – установку разминирования образца 1967 года. В военном обиходе ее тут же прозвали «Уркой». И опять-таки не случайно – норов у системы тоже не ахти какой…

При запуске заряд летит, поднимаясь на высоту 10–15 метров, пока не натянется тормозной канат, соединяющий хвост заряда и машину. После того как заряд падает на минное поле, машина сдает назад, чтобы сориентировать заряд по прямой линии, и командир по кабелю, проложенному внутри тормозного каната, выдает команду на подрыв. Взрыв 725 кг пластита заставляет сработать мины с нажимными взрывателями в полосе шириной 6 м и перебивает проволоку мин натяжного действия.

Все, машина готова к пуску следующего заряда разминирования.

Внешне установка, получившая после модернизирования наименование VP-77, мало отличается от любой другой боевой машины и не привлекает особого внимания противника.

А затем был создан вариант «Змея Горыныча», которому вообще не нужна базовая машина. Комплект, получивший обозначение УР-83П, перевозили на обычном грузовике, а пусковая установка представляла собой легкую раму, монтируемую прямо в окопе или траншее.

На сегодняшний день эта установка – одно из лучших боевых средств преодоления минных полей. Но и оно не стопроцентное. Поэтому изобретатели продолжают совершенствовать «Горыныча». Есть системы, которые сбрасывают на поле боя с вертолета. А иные транспортируются за тральщиком, обеспечивая проход в акватории.

И все же мины оказались таким оружием, надежных средств противодействия которому нет до сих пор…

Самые первые А-бомбы

«Ярче 1000 солнц», – так образно выразил впечатление от взрыва первой атомной бомбы писатель Роберт Янг.

Свыше 100 000 погибших, около полумиллиона пострадавших, за несколько секунд превращенные в руины и пепел города Хиросима и Нагасаки – таковы в общей сложности печальные итоги первого в мире боевого применения ядерного оружия с точки зрения статистики.

Ну, а какими были первые атомные бомбы (А-бомбы) с точки зрения физики?

«Пушка» или «мячик»?

Соединение ствола от зенитки с урановым зарядом – вот какую экзотическую конструкцию представляла самая-самая первая А-бомба.

Все ныне наслышаны: для того чтобы создать атомную бомбу, надо прежде всего накопить критическую массу трансуранового вещества и собрать его вместе, чтобы началась цепная реакция. Однако на самом деле одного этого для ядерного взрыва еще недостаточно. Для полномасштабного взрыва мощностью хотя бы несколько килотонн нужно собрать массу, в 3–5 раз превышающую критическую. Но даже если затем эти первоначальные критические массы соединить вместе, взрыва все равно не будет. И вот почему.

Теория о критической массе сработает лишь в том случае, если в нашем распоряжении будут идеально чистые уран-235 или плутоний-239. Однако таких веществ в природе не бывает. На деле специалистам после обогащения урана приходится иметь дело с массой, содержащей около 90 % урана-235 и 10 % урана-238. А плутоний-239, который вообще получают искусственно в атомном реакторе при делении урана, обязательно содержит и примесь плутония-240.

При этом следует отметить такую закономерность. Склонность к самопроизвольному делению, то есть цепной реакции, имеют изотопы лишь с нечетными номерами. А вот изотопы с четными номерами практически не делятся нейтронами малых и умеренных энергий. То есть, говоря проще, являются помехой для взрыва.

Поэтому на практике, собрав в одном устройстве несколько критических масс ядерного вещества, их в нужный момент с силой сталкивают вместе с помощью обыкновенной взрывчатки.

Ядерная бомба «Литтл Бой» сброшенная на Хиросиму

Именно по такой схеме была устроена бомба, сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 года.

Две ее главные детали – так называемые мишень и пуля – были изготовлены из высокообогащенного урана. Причем «мишень» представляла из себя цилиндр диаметром 16 см и с такой же высотой. В центре цилиндра было проделано отверстие диаметром 10 см. Его-то затем и должна была заткнуть «пуля» соответствующего диаметра.

Всего на изготовление обеих частей было использовано 64 кг урана.

Для лучшего срабатывания устройства «мишень» была окружена оболочкой, внутренний слой которой состоял из карбида вольфрама, а наружный – из стали. Назначение оболочки было таким. Во-первых, она должна была удержать на месте воткнувшуюся в цилиндр «пулю»; во-вторых, отразить хотя бы часть вылетевших в первый момент из урана нейтронов обратно для интенсификации цепной реакции.

«Пуля» для прочности тоже была заключена в тонкостенную оболочку из нержавеющей стали, с крышкой из карбида вольфрама, как у оболочки «мишени».

И «мишень», и «пуля» собирались из кусочков. Причем заготовки из урана должны были быть такими по размеру, чтобы при изготовлении (отливке, прессовании) заготовки общее количество урана не приближалось к критической массе.

Для того чтобы направить «пулю» в центр «мишени», для начала, не мудрствуя лукаво, в экспериментальной модели решили использовать… ствол обычной зенитной пушки калибра 76,2 мм. Ствол был расточен изнутри до 100 мм, чтобы в него вошел столь необычный снаряд. Длина ствола составляла 180 см. В его зарядную камеру загружался обычный бездымный порох, который выстреливал «пулю» со скоростью примерно в 300 м/с. А другой конец ствола запрессовывали в отверстие в оболочке «мишени».

У этой конструкции была масса недостатков.

Она была чудовищно опасной: после того как порох был загружен в зарядную камеру, любая авария, которая могла его воспламенить, привела бы к взрыву бомбы. Из-за этого зарядка пироксилина происходила уже в воздухе, когда самолет подлетал к цели.

Кстати, при аварии и падении самолета урановые фрагменты могли соединиться и без помощи взрывчатки – просто от сильного удара. Чтобы избежать этого на практике, диаметр пули был на доли миллиметра больше диаметра канала в стволе.

Далее, если бы бомба при аварии попала в какой-либо водоем, то из-за замедления нейтронов в воде реакция тоже могла бы начаться самопроизвольно. Правда, при этом ядерный взрыв маловероятен, но все равно произошло бы радиоактивное заражение среды.

Наконец, подобная бомба была весьма неэкономичной. Фактически при взрыве успело бы прореагировать меньше 1 % урана. Ведь расчет показал: цепная реакция начнется еще до того, как «пуля» врежется в мишень.

Правда, было у этой конструкции и одно крупное достоинство: она была настолько проста, что не могла не сработать. А потому ее даже не стали испытывать.

И приступили к разработке более сложной, но и более компактной плутониевой бомбы.

Ключ к плутониевой взрывчатке нашел британский физик немецкого происхождения Клаус Фукс. Этот же человек и передал главные секреты советской разведке. Вот почему по обе стороны океаны первые А-бомбы были похожи, как два яйца от одной курицы.

Плутоний был хорош тем, что для бомбы его требовалось значительно меньше, чем урана. Но был у плутониевой бомбы и крупный недостаток: расчет показал, что даже небольшая (меньше 1 %!) примесь плутония-240 к плутонию-239 делает невозможной пушечную сборку плутониевой бомбы – она бы попросту не взорвалась. А потому физики были вынуждены искать другие способы собирать критическую мaccy для взрыва.

Идея Фукса, получившая позже название «имплозия», заключалась в формировании сходящейся сферической ударной волны с помощью так называемых взрывчатых линз.

Говоря упрощенно, ударная волна должна была сжать кусок плутония так, чтобы его плотность увеличилась вдвое. Для плутония это особенно актуально, поскольку материал этот имеет весьма специфичные свойства. Так, при охлаждении куска плутония от температуры плавления до комнатной он претерпевает четыре фазовых перехода. При последнем (около 122 градусов) его плотность скачком увеличивается на 10 %. При этом любая отливка неизбежно растрескивается. Чтобы этого избежать, плутоний легируют каким-нибудь трехвалентным металлом.

Можно использовать, например, алюминий. Но в 1945 году опасались, что альфа-частицы, вылетающие из ядер плутония при их распаде, будут выбивать из ядер алюминия свободные нейтроны, увеличивая и без того заметный нейтронный фон, поэтому в первой атомной бомбе был использован куда более редкий и дорогой металл – галлий.

В общем, из сплава, содержащего 98 % плутония-239, 0,9 % плутония-240 и 0,8 % галлия, были изготовлены две полусферы диаметром всего 9 см и цилиндрик-пробка диаметром 2 см. Все вместе это имело массу около 6,5 кг.

Пробка же нужна было вот для чего. В центре шара имелась полость диаметром 2 см, куда перед взрывом вставлялся инициатор – источник нейтронов, которые и давали начало цепной реакции. А затем отверстие затыкалось пробкой.

Все три детали пришлось никелировать, потому что плутоний очень активно окисляется воздухом и водой и крайне опасен при попадании внутрь организма человека.

Однако если вы думаете, что устройство плутониевой бомбы тем и ограничивалось, то глубоко ошибаетесь. Для получения большей мощности взрыва шарик был окружен отражателем нейтронов из природного урана-238, толщиной 7 см и весом 120 кг.

Уран – хороший отражатель быстрых нейтронов, и в собранном виде масса системы была лишь немного меньше критической. Поэтому для безопасности вместо плутониевой пробки на самом деле вставлялась кадмиевая, поглощавшая нейтроны. Отражатель служил еще и для удержания всех деталей критической сборки во время цепной реакции, иначе большая часть плутония разлеталась, не успевая принять участие в процессе.

Дальше шел 11,5-сантиметровый слой алюминиевого сплава, весом 120 кг. Назначение слоя такое же, как у пленки просветления на линзах объективов: сделать так, чтобы взрывная волна проникла в ураново-плутониевую сборку, а не отразилась от нее.

Это отражение происходит из-за большой разницы плотностей взрывчатки и урана (примерно 1:10). Кроме того, в ударной волне вслед за зоной сжатия следует зона разрежения вследствие так называемого эффекта Тейлора. Слой алюминия ослаблял волну разрежения, чтобы она, в свою очередь, не уменьшала действия взрывчатки. Причем алюминий пришлось еще легировать бором; он поглощал нейтроны, которые вылетали из ядер атомов алюминия под воздействием альфа-частиц, возникающих при распаде урана-238.

Наконец, снаружи находились те самые «взрывчатые линзы». Их было 32–20 шестигранных и 12 пятигранных; вместе они образовывали структуру, похожую на современный футбольный мяч. Каждая линза состояла из трех слоев, причем средний изготавливался из специальной «медленной» взрывчатки, а наружный и внутренний – из «быстрой». Именно такое строение, как показал опыт, обеспечивало наилучшие результаты.

Мало того, внешний слой был сферическим снаружи, но внутри в нем была коническая впадина, как на кумулятивном заряде. Вот только назначение ее было другое. Этот конус был заполнен «медленной» взрывчаткой, и на границе раздела происходило преломление взрывной волны.

В середине 40-х годов ХХ века в мире не существовало таких компьютеров, на которых можно было бы рассчитать форму взрывчатых линз, виртуально смоделировать сам взрыв. А потому поиски наилучшего варианта велось исключительно методом проб и ошибок. Экспериментаторы провели более 1000 взрывов, фиксируя их фазы с помощью высокоскоростной киносъемки.

А после того как была подобрана оптимальная структура, пришлось немало помучиться, пытаясь предугадать, насколько уменьшенная версия взрыва будет соответствовать настоящей.

В итоге выяснилось, что при изготовлении «взрывчатых линз» нужно соблюдать не только предельную осторожность (работы-то велись со взрывчаткой), но и филигранную точность формы. Изготавливать же детали взрывного устройства можно было только литьем, поэтому годились не все взрывчатые вещества, а лишь те, что плавились.

В итоге «быстрая» взрывчатка состояла из смеси гексогена с тротилом, а «медленная» – из того же тротила, но с добавкой инертного нитрата бария. Скорость детонационной волны в первом случае составляет 7,9 км/с, а во втором – 4,9 км/с.

Детонаторы вмонтировали в центр наружной поверхности каждой линзы. При этом расчеты показали: все 32 детонатора должны были сработать одновременно с неслыханной точностью – разброс должен быть менее 10 наносекунд, то есть миллиардных долей секунды!

Пришлось ставить новые детонаторы, которые представляли собой взрывающиеся под мощным импульсом электрического тока проволочки. А для их срабатывания понадобилась батарея из 32 высоковольтных конденсаторов и такого же количества быстродействующих разрядников – по одному на каждый детонатор.

В итоге вся система, вместе с батареями и зарядным устройством для конденсаторов, весила в первой бомбе почти 200 кг. Впрочем, по сравнению с 2500 кг взрывчатки это было немного.

С аналогичной точностью нужно было совместить и сопряженные поверхности линз, а ведь ошибка их изготовления была в десять раз больше! Решить эту проблему удалось с помощью… туалетной бумаги и скотча; именно из них изготовлялись прокладки, чтобы скомпенсировать неточности литья.

Наконец всю конструкцию заключили в дюралевый сферический корпус, состоявший из широкого пояса и двух крышек – верхней и нижней, крепившихся на болтах. Причем конструкция бомбы позволяла собрать ее без плутониевого сердечника. Для того чтобы вставить на место плутоний вместе с куском уранового отражателя, отвинчивали верхнюю крышку корпуса и вынимали лишь одну взрывчатую линзу.

Война с Японией шла к концу, а американцы очень хотели испытать имплозионную бомбу на поле боя. Но она получилась столь сложной, что ни у кого не было уверенности, что это устройство вообще сработает. Надо было провести хотя бы одно испытание на полигоне.

Место для испытания под кодовым названием «Тринити» («Троица») было выбрано в штате Нью-Мексико, в местечке с красноречивым названием Джорнада-дель-Муэрто (Путь смерти) – на территории артиллерийского полигона Аламагордо. Бомбу начали собирать 11 июля 1945 года. Через три дня ее подняли на верхушку специально построенной башни высотой 30 м, подключили провода к детонаторам и уставили измерительной аппаратурой.

И вот 16 июля 1945 года в полшестого утра устройство было благополучно взорвано.

Вспышка ядерного взрыва и в самом деле показалась наблюдателям ярче 1000 солнц, ведь температура в центре взрыва достигла нескольких миллионов градусов. Огненный шар держался несколько секунд, потом стал темнеть, из белого стал оранжевым, затем багровым, постепенно поднимаясь вверх и образуя знаменитый ядерный гриб высотой аж в 11 км.

Энергия взрыва составила больше 20 килотонн в тротиловом эквиваленте, что вчетверо превысило расчетную мощность. Поэтому большая часть измерительной аппаратуры была уничтожена.

Но это была лишь малая неприятность. Большая же состояла в том, что шлейф радиоактивных осадков протянулся на 160 км к северо-востоку от полигона. Из городка Бингэм пришлось эвакуировать часть населения, но как минимум пятеро местных жителей получили дозы заражения до 60 рентген.

Из этого факта был сделан довольно парадоксальный вывод. В будущем во время испытаний решили взрывать бомбы на высоте 1000–1500 м, чтобы продукты радиоактивного распада рассеивались на площади в сотни тысяч или даже миллионы квадратных километров, уменьшая свою концентрацию до величины природного радиационного фона.

Впрочем, эти соображения при взрыве второй бомбы не понадобились. Ведь она была сброшена на Нагасаки 9 августа – через 24 дня после испытания и через три дня после бомбардировки Хиросимы урановой бомбой.

Первая советская атомная бомба РДС-1

С тех пор практически все атомные боеприпасы используют технологию имплозии. И первая советская бомба РДС-1, испытанная 29 августа 1949 года, была сделана по такой же схеме. Сейчас вы узнаете, почему так получилось.