Ядерное оружие направленного действия

Ядерное оружие направленного действия — возможный тип ядерного взрывного устройства, при взрыве которого значительная часть энергии взрыва сконцентрирована в той или иной форме в конкретном направлении. Обычно рассматривается как средство ведения боевых действий в космосе или как средство противоракетной обороны (борьбы). На данный момент, ядерное оружие направленного действия, как и направленный ядерный взрыв, безусловно, возможны, но разработка такового ядерного взрывного устройства на практике сопряжена с рядом технических проблем.

Концепция

Идея ядерных взрывных устройств направленного действия заключается в том, чтобы сконцентрировать часть энергии взрыва в конкретном направлении, тем самым использовав её для значительного увеличения радиуса поражающего действия в заданном направлении. Подобным образом можно (теоретически) добиться поражения целей на дистанции, превышающей возможные для сферически — т. е. всенаправленно — распространяющихся поражающих факторов ядерного взрыва. Этого можно добиться, расположив рядом с ядерным зарядом структуру из материала с определенными свойствами, которая, разрушаясь под действием ядерного взрыва, преобразует часть выделяющейся энергии.

Первые проекты ядерных взрывных устройство направленного действия появились еще в 1950-х, однако их практическая реализация столкнулась с рядом проблем. В дальнейшем, различные проекты использования энергии ядерного взрыва для направленного поражения точечных целей в вакууме или в верхних слоях атмосферы рассматривались и разрабатывались до конца 1980-х, но по ряду причин как практического так и теоретического характера ни один из них не был реализован. В настоящее время, большинство работ по ядерному оружию направленного действия засекречены, так как несомненная принципиальная возможность их реализации означает, что сторона, первой создавшая подобное оружие, обретает существенное стратегическое военно-техническое превосходство.

Известные проекты

Проект «Касаба»

Проект «Касаба» основывается на идее концентрации части плазмы, формирующейся при ядерном взрыве, в виде чрезвычайно узкого фронта с небольшим углом расхождения. Двигаясь на скоростях до сотен и даже тысяч километров в секунду, такой плазменный фронт оказывает мощное воздействие на встреченную цель за счет импульсного шока.

Идея проекта «Касаба» была выдвинута в 1950-х как развитие идеи атомно-импульсного космического корабля «Орион» — который должен был приводиться в движение взрывами субкилотонных ядерных взрывных зарядов (шашек). Было предложено развить идею направленного заряда (которые должны были служить «топливом» для корабля) в ядерном оружии направленного действия, поражающее цель узким фронтом плазмы.

Концептуально, взрывная шашка проекта «Орион» представляла собой ядерное или термоядерное взрывное устройство, помещенное в оболочку из материала, непрозрачного для рентгеновских лучей — например, урана. В сферической оболочке вокруг взрывного заряда имелось единственное отверстие, заткнутое «пробкой» из оксида бериллия. Сверху на «пробку» была наложена вольфрамовая плита. В первые микросекунды детонации, выделяющееся рентгеновское излучение отражалось от урановых стенок, и находило выход только в виде бериллиевой «пробки» — которая максимально эффективно переизлучала рентген-излучение в инфракрасное. Инфракрасная вспышка мгновенно испаряла вольфрамовую плиту, и приводила к выбросу узкого пучка плазмы в том направлении, в котором было наведено устройство. Таким образом, удавалось сфокусировать в нужном направлении до 85% энергии взрыва.

Для того, чтобы превратить двигательный ядерный заряд в боевой, требовалось только заменить плиту из вольфрама плитой из материала с меньшей атомной массой, чтобы уменьшить угол расхождения пучка (в теории, 22,5 градусов для вольфрама) и получить более узко сфокусированный поток плазмы. Двигаясь на скорости до 1000 километров в секунду, плазменный фронт, при попадании в цель порождал ударные волны в толще материала, которые в буквальном смысле сминали цель.

Однако, теоретическая эффективность подобного оружия (безусловно реализуемого) была ограничена двумя факторами:

• Во-первых, плазменная струя быстро рассеивается, расширялась, что приводит к резкому снижению концентрации энергии на больших дистанциях. Хотя узкий фронт мог поразить цель на существенно большем расстоянии чем обычный сферический, тем не менее, это расстояние все же также ограничено.
• Во-вторых, плазменная струя состоит из множества отдельных фракций плазмы, каждая со своей скоростью движения. По мере полета струи, она все сильнее «размазывалась» в длину, так как более быстрые фракции удалялись от более медленных. В результате, на значительном удалении от эпицентра, хотя общая энергия удара о цель не менялась, продолжительность удара возрастала до такой степени, что его эффект был бы едва заметен.

Таким образом, направленное ядерное оружие проекта «Касаба» могло бы быть эффективно на дистанциях от десятков и до сотен (в космическом пространстве, возможно, до тысяч) километров. Это ограничивало (хотя и не уничтожало) возможность его боевого применения в противокосмической и противоракетной обороне. Тем не менее, ввиду возникших технических трудностей, проект не был реализован.

В настоящее время, все материалы по проекту «Касаба» засекречены.

Проект «Эскалибур»

Ядерный импульсный лазер Проект «Эскалибур» основывался на идее создания рентгеновского лазера, приводимого в действие вспышкой ядерного взрыва. Подобный одноразовый лазер мог бы создавать чрезвычайно мощные пучки рентгеновского излучения, способные перемещаться на значительные дистанции на релятивитстских скоростях, и поражать цель за счет абляционного шока, возникающего от мгновенного испарения части материала.

Рентгеновский лазер проекта «Эскалибур», фактически, представляет собой стержень из специально подобранного материала, расположенный рядом с ядерным взрывным зарядом. При детонации ядерного заряда, мощный поток рентген-излучения испаряет стержень, мгновенно преобразуя его материал в раскаленную плазму. Однако, в первые микросекунды, плазменное облако все еще сохраняло форму и конфигурацию стержня. Расширяясь и остывая в последующие микросекунды, плазменное облако испускало мощный импульс рентген-лучей вдоль оси стержня, таким образом, направляя луч на цель.

Основный поражающий фактор — рентгеновское излучение. Попадание мощного рентгеновского пучка в цель приводило к мгновенному испарению материала обшивки, и абляционному взрыву, порождающему в материале ударные волны, разрушающие цель.

Исходный проект предполагал сферический ядерный взрывной заряд, на поверхности которого располагались пятьдесят отдельных стержней, каждый из которых был установлен на карданном подвесе и имел собственную систему наведения. Таким образом, в момент детонации заряда, система давала пятьдесят выстрелов по пятидесяти отдельным целям (или же несколько стержней могли быть направлены на одну цель, многократно увеличивая мощность импульса излучения). В дальнейшем, однако, возникли сомнения относительно эффективности и надежности такой конструктивной схемы, и было решено сконцентрировать усилия на ближайшей и более мощной системе, — теперь стержни располагались в форме конуса, основание которого было закреплено на ядерном взрывном заряде, а вершина направлена в сторону цели. Изменяя угол раствора конуса, можно было добиться того, чтобы импульс всех стержней был сфокусирован на цели.

Именно рентгеновские лазеры проекта «Эскалибур» изначально предполагались как основа стратегической оборонной инициативы, глобальной противоракетной обороны, разрабатываемой США в 1980-х. Теоретические перспективы рентгеновских лазеров делали их оптимальным оружием для поражения неприятельских боеголовок на любых участках траектории. Дабы избежать нарушения соглашения о не-размещении ядерного оружия в Космосе, рентгеновские лазеры должны были размещаться на ракетах подводных лодок, патрулирующих в Северном Ледовитом Океане, и при получении сообщения о массированном ракетном нападении — запускаться в верхние слои атмосферы. Там лазеры должны были отделяться от ракет-носителей, индивидуально наводится и поражать цели.

«Один рентгеновский лазерный модуль, размером со стол… потенциально может нейтрализовать весь советский ракетный арсенал» (Э. Теллер)

В 1980-х была предпринята серия экспериментов, с целью создания рентгеновского лазера. Хотя эксперименты подтвердили принципиальную возможность такого оружия, тем не менее, возникло значительное количество теоретических проблем, разрешить которые с ходу не удалось. В 1992 году, было признано что проект лазера, технически возможный, находится за пределами существующих (по состоянию на 1992 г.) технологий, и программа СОИ была переориентирована в сторону технологически более доступных и конвенционных решений. Неизвестно, ведутся ли сейчас работы над подобными системами.

Проект «Прометей»

В основе проекта «Прометей» было использование энергии ядерного взрыва для запуска материального снаряда, поражающего цель кинетической энергией соударения.

Проект рассматривался как составная часть программы СОИ. В первую очередь, как средство быстрой и эффективной селекции ложных целей. Основой концепции был ядерный заряд направленного действия, аналогичный заряду проекта «Касаба». Отличительным элементом была графитовая смазка на вольфрамовой плите, предохраняющая таковую от испарения. При детонации, вольфрамовая плита разрушается на множество мелких дробинок, запускаемых в пространство на скорости до 100 км/с.

Фактически, детонация взрывного заряда «Прометей» приводила к формированию узкого конусообразного пучка дроби, накрывающего значительный сектор пространства. Так как считалось, что кинетическая энергия мелких дробинок будет недостаточна для эффективного разрушения боеголовки (советские и российские боеголовки оснащены бронезащитой), а формирование крупной картечи в результате ядерного подрыва являлось слишком трудноконтролируемым процессом, заряды должны были использоваться для «расчистки» пространства от ложных целей. Легкая фольга и надувные ложные цели эффективно разрушались и отбрасывались дробью, таким образом выделяя на их фоне тяжелые боеголовки.

Проект не был реализован.

Ссылки

• [www.princeton.edu/~ota/disk2/1985/8502_n.html Anti-Satellite Weapons, Countermeasures and Arms Control]. Washington, D.C.: Office of Technology Assessment, U.S. Congress, September 1985. OTA-ISC-285.
• [www.princeton.edu/~ota/disk2/1985/8504_n.html Ballistic Missile Defense Technologies]. Washington, D.C.: Office of Technology Assessment, U.S. Congress, September 1985. OTA-ISC-254.
• Bloembergen, N., C. K. Patel, P. Avizonis, R. G. Clem, A. Hertzberg, T. H. Johnson, T. Marshall, R. B. Miller, W. E. Morrow, E. E. Salpeter, A. M. Sessler, J. D. Sullivan, J. C. Wyant, A. Yariv, R. N. Zare, A. J. Glass, L. C. Hebel, G. E. Pake, M. M. May, W. K. Panofsky, A. L. Schawlow, C. H. Townes, and H. York APS Study Group Participants, APS Council Review Committee. [prola.aps.org/toc/RMP/v59/i3 «Report to The American Physical Society of the Study Group on Science and Technology of Directed Energy Weapons»]. Reviews of Modern Physics 59, no. 3 (July 1987): S1-S201.
• Carter, Ashton B. [www.princeton.edu/~ota/disk3/1984/8410_n.html Directed Energy Missile Defense in Space]. Washington, D.C.: Office of Technology Assessment, U.S. Congress, April 1984. OTA-BP-ISC-26.
• Goodchild, Peter. [www.guardian.co.uk/science/2004/apr/01/science.research1 «Meet the real Dr Strangelove»]. The Guardian, April 1, 2004. Accessed 8 October 2008.
• Hecht, Jeff. Beam Weapons: The Next Arms Race. New York: Plenum Press, 1984. ISBN 0-306-41546-1.
• Perlman, David. [books.google.com/books?id=OHI7E57xOskC&pg=PA255 «The Dilemmas of Decision-Making from AIDS to SDI»]. In Golden, William T., Science and Technology Advice to the President, Congress, and Judiciary, 2nd ed. New Brunswick, U.S.A.: Transaction Publishers, 1995, pp. 255–261. ISBN 1-56000-829-6. Accessed 8 October 2008.
• Ritson, David M. [www.nature.com/nature/journal/v328/n6130/abs/328487a0.html «The Nuclear-Pumped X-ray Laser, a Weapon for the Twenty-first Century»]. Nature 328, 487—490 (7 August 1987). DOI:10.1038/328487a0.
• Thomsen, Dietrich E. [findarticles.com/p/articles/mi_m1200/is_/ai_4060251 «Strategic defense of X-ray initiative — X-ray laser research»]. Science News, December 14, 1985. Accessed 8 October 2008.

Отрывок, характеризующий Ядерное оружие направленного действия

– Ах, нет, нет! – И кроме бледности, на лице маленькой княгини выразился детский страх неотвратимого физического страдания.
– Non, c'est l'estomac… dites que c'est l'estomac, dites, Marie, dites…, [Нет это желудок… скажи, Маша, что это желудок…] – и княгиня заплакала детски страдальчески, капризно и даже несколько притворно, ломая свои маленькие ручки. Княжна выбежала из комнаты за Марьей Богдановной.
– Mon Dieu! Mon Dieu! [Боже мой! Боже мой!] Oh! – слышала она сзади себя.
Потирая полные, небольшие, белые руки, ей навстречу, с значительно спокойным лицом, уже шла акушерка.
– Марья Богдановна! Кажется началось, – сказала княжна Марья, испуганно раскрытыми глазами глядя на бабушку.
– Ну и слава Богу, княжна, – не прибавляя шага, сказала Марья Богдановна. – Вам девицам про это знать не следует.
– Но как же из Москвы доктор еще не приехал? – сказала княжна. (По желанию Лизы и князя Андрея к сроку было послано в Москву за акушером, и его ждали каждую минуту.)
– Ничего, княжна, не беспокойтесь, – сказала Марья Богдановна, – и без доктора всё хорошо будет.
Через пять минут княжна из своей комнаты услыхала, что несут что то тяжелое. Она выглянула – официанты несли для чего то в спальню кожаный диван, стоявший в кабинете князя Андрея. На лицах несших людей было что то торжественное и тихое.
Княжна Марья сидела одна в своей комнате, прислушиваясь к звукам дома, изредка отворяя дверь, когда проходили мимо, и приглядываясь к тому, что происходило в коридоре. Несколько женщин тихими шагами проходили туда и оттуда, оглядывались на княжну и отворачивались от нее. Она не смела спрашивать, затворяла дверь, возвращалась к себе, и то садилась в свое кресло, то бралась за молитвенник, то становилась на колена пред киотом. К несчастию и удивлению своему, она чувствовала, что молитва не утишала ее волнения. Вдруг дверь ее комнаты тихо отворилась и на пороге ее показалась повязанная платком ее старая няня Прасковья Савишна, почти никогда, вследствие запрещения князя,не входившая к ней в комнату.
– С тобой, Машенька, пришла посидеть, – сказала няня, – да вот княжовы свечи венчальные перед угодником зажечь принесла, мой ангел, – сказала она вздохнув.
– Ах как я рада, няня.
– Бог милостив, голубка. – Няня зажгла перед киотом обвитые золотом свечи и с чулком села у двери. Княжна Марья взяла книгу и стала читать. Только когда слышались шаги или голоса, княжна испуганно, вопросительно, а няня успокоительно смотрели друг на друга. Во всех концах дома было разлито и владело всеми то же чувство, которое испытывала княжна Марья, сидя в своей комнате. По поверью, что чем меньше людей знает о страданиях родильницы, тем меньше она страдает, все старались притвориться незнающими; никто не говорил об этом, но во всех людях, кроме обычной степенности и почтительности хороших манер, царствовавших в доме князя, видна была одна какая то общая забота, смягченность сердца и сознание чего то великого, непостижимого, совершающегося в эту минуту.
В большой девичьей не слышно было смеха. В официантской все люди сидели и молчали, на готове чего то. На дворне жгли лучины и свечи и не спали. Старый князь, ступая на пятку, ходил по кабинету и послал Тихона к Марье Богдановне спросить: что? – Только скажи: князь приказал спросить что? и приди скажи, что она скажет.
– Доложи князю, что роды начались, – сказала Марья Богдановна, значительно посмотрев на посланного. Тихон пошел и доложил князю.
– Хорошо, – сказал князь, затворяя за собою дверь, и Тихон не слыхал более ни малейшего звука в кабинете. Немного погодя, Тихон вошел в кабинет, как будто для того, чтобы поправить свечи. Увидав, что князь лежал на диване, Тихон посмотрел на князя, на его расстроенное лицо, покачал головой, молча приблизился к нему и, поцеловав его в плечо, вышел, не поправив свечей и не сказав, зачем он приходил. Таинство торжественнейшее в мире продолжало совершаться. Прошел вечер, наступила ночь. И чувство ожидания и смягчения сердечного перед непостижимым не падало, а возвышалось. Никто не спал.

Была одна из тех мартовских ночей, когда зима как будто хочет взять свое и высыпает с отчаянной злобой свои последние снега и бураны. Навстречу немца доктора из Москвы, которого ждали каждую минуту и за которым была выслана подстава на большую дорогу, к повороту на проселок, были высланы верховые с фонарями, чтобы проводить его по ухабам и зажорам.
Княжна Марья уже давно оставила книгу: она сидела молча, устремив лучистые глаза на сморщенное, до малейших подробностей знакомое, лицо няни: на прядку седых волос, выбившуюся из под платка, на висящий мешочек кожи под подбородком.
Няня Савишна, с чулком в руках, тихим голосом рассказывала, сама не слыша и не понимая своих слов, сотни раз рассказанное о том, как покойница княгиня в Кишиневе рожала княжну Марью, с крестьянской бабой молдаванкой, вместо бабушки.
– Бог помилует, никогда дохтура не нужны, – говорила она. Вдруг порыв ветра налег на одну из выставленных рам комнаты (по воле князя всегда с жаворонками выставлялось по одной раме в каждой комнате) и, отбив плохо задвинутую задвижку, затрепал штофной гардиной, и пахнув холодом, снегом, задул свечу. Княжна Марья вздрогнула; няня, положив чулок, подошла к окну и высунувшись стала ловить откинутую раму. Холодный ветер трепал концами ее платка и седыми, выбившимися прядями волос.
– Княжна, матушка, едут по прешпекту кто то! – сказала она, держа раму и не затворяя ее. – С фонарями, должно, дохтур…
– Ах Боже мой! Слава Богу! – сказала княжна Марья, – надо пойти встретить его: он не знает по русски.
Княжна Марья накинула шаль и побежала навстречу ехавшим. Когда она проходила переднюю, она в окно видела, что какой то экипаж и фонари стояли у подъезда. Она вышла на лестницу. На столбике перил стояла сальная свеча и текла от ветра. Официант Филипп, с испуганным лицом и с другой свечей в руке, стоял ниже, на первой площадке лестницы. Еще пониже, за поворотом, по лестнице, слышны были подвигавшиеся шаги в теплых сапогах. И какой то знакомый, как показалось княжне Марье, голос, говорил что то.
– Слава Богу! – сказал голос. – А батюшка?
– Почивать легли, – отвечал голос дворецкого Демьяна, бывшего уже внизу.
Потом еще что то сказал голос, что то ответил Демьян, и шаги в теплых сапогах стали быстрее приближаться по невидному повороту лестницы. «Это Андрей! – подумала княжна Марья. Нет, это не может быть, это было бы слишком необыкновенно», подумала она, и в ту же минуту, как она думала это, на площадке, на которой стоял официант со свечой, показались лицо и фигура князя Андрея в шубе с воротником, обсыпанным снегом. Да, это был он, но бледный и худой, и с измененным, странно смягченным, но тревожным выражением лица. Он вошел на лестницу и обнял сестру.
– Вы не получили моего письма? – спросил он, и не дожидаясь ответа, которого бы он и не получил, потому что княжна не могла говорить, он вернулся, и с акушером, который вошел вслед за ним (он съехался с ним на последней станции), быстрыми шагами опять вошел на лестницу и опять обнял сестру. – Какая судьба! – проговорил он, – Маша милая – и, скинув шубу и сапоги, пошел на половину княгини.


Маленькая княгиня лежала на подушках, в белом чепчике. (Страдания только что отпустили ее.) Черные волосы прядями вились у ее воспаленных, вспотевших щек; румяный, прелестный ротик с губкой, покрытой черными волосиками, был раскрыт, и она радостно улыбалась. Князь Андрей вошел в комнату и остановился перед ней, у изножья дивана, на котором она лежала. Блестящие глаза, смотревшие детски, испуганно и взволнованно, остановились на нем, не изменяя выражения. «Я вас всех люблю, я никому зла не делала, за что я страдаю? помогите мне», говорило ее выражение. Она видела мужа, но не понимала значения его появления теперь перед нею. Князь Андрей обошел диван и в лоб поцеловал ее.
– Душенька моя, – сказал он: слово, которое никогда не говорил ей. – Бог милостив. – Она вопросительно, детски укоризненно посмотрела на него.
– Я от тебя ждала помощи, и ничего, ничего, и ты тоже! – сказали ее глаза. Она не удивилась, что он приехал; она не поняла того, что он приехал. Его приезд не имел никакого отношения до ее страданий и облегчения их. Муки вновь начались, и Марья Богдановна посоветовала князю Андрею выйти из комнаты.
Акушер вошел в комнату. Князь Андрей вышел и, встретив княжну Марью, опять подошел к ней. Они шопотом заговорили, но всякую минуту разговор замолкал. Они ждали и прислушивались.
– Allez, mon ami, [Иди, мой друг,] – сказала княжна Марья. Князь Андрей опять пошел к жене, и в соседней комнате сел дожидаясь. Какая то женщина вышла из ее комнаты с испуганным лицом и смутилась, увидав князя Андрея. Он закрыл лицо руками и просидел так несколько минут. Жалкие, беспомощно животные стоны слышались из за двери. Князь Андрей встал, подошел к двери и хотел отворить ее. Дверь держал кто то.
– Нельзя, нельзя! – проговорил оттуда испуганный голос. – Он стал ходить по комнате. Крики замолкли, еще прошло несколько секунд. Вдруг страшный крик – не ее крик, она не могла так кричать, – раздался в соседней комнате. Князь Андрей подбежал к двери; крик замолк, послышался крик ребенка.
«Зачем принесли туда ребенка? подумал в первую секунду князь Андрей. Ребенок? Какой?… Зачем там ребенок? Или это родился ребенок?» Когда он вдруг понял всё радостное значение этого крика, слезы задушили его, и он, облокотившись обеими руками на подоконник, всхлипывая, заплакал, как плачут дети. Дверь отворилась. Доктор, с засученными рукавами рубашки, без сюртука, бледный и с трясущейся челюстью, вышел из комнаты. Князь Андрей обратился к нему, но доктор растерянно взглянул на него и, ни слова не сказав, прошел мимо. Женщина выбежала и, увидав князя Андрея, замялась на пороге. Он вошел в комнату жены. Она мертвая лежала в том же положении, в котором он видел ее пять минут тому назад, и то же выражение, несмотря на остановившиеся глаза и на бледность щек, было на этом прелестном, детском личике с губкой, покрытой черными волосиками.
«Я вас всех люблю и никому дурного не делала, и что вы со мной сделали?» говорило ее прелестное, жалкое, мертвое лицо. В углу комнаты хрюкнуло и пискнуло что то маленькое, красное в белых трясущихся руках Марьи Богдановны.

Через два часа после этого князь Андрей тихими шагами вошел в кабинет к отцу. Старик всё уже знал. Он стоял у самой двери, и, как только она отворилась, старик молча старческими, жесткими руками, как тисками, обхватил шею сына и зарыдал как ребенок.

Через три дня отпевали маленькую княгиню, и, прощаясь с нею, князь Андрей взошел на ступени гроба. И в гробу было то же лицо, хотя и с закрытыми глазами. «Ах, что вы со мной сделали?» всё говорило оно, и князь Андрей почувствовал, что в душе его оторвалось что то, что он виноват в вине, которую ему не поправить и не забыть. Он не мог плакать. Старик тоже вошел и поцеловал ее восковую ручку, спокойно и высоко лежащую на другой, и ему ее лицо сказало: «Ах, что и за что вы это со мной сделали?» И старик сердито отвернулся, увидав это лицо.