Текст книги "Шипение снарядов"

Во-первых, ФМГЧ и ПЭГЧ идеально вписывались в те габариты, которые «Базальт» мог выделить в гранатомете под вспомогательную гранату. Габариты излучателей можно было и еще уменьшить, но это не имело смысла, потому что их диаметры и так были меньшими, чем у подходящих по характеристикам взрывателей. Во-вторых, для вспомогательной гранаты требовался контактный подрыв, который мог обеспечить производившийся с 50-х годов отработанный и надежный взрыватель М-6 к минометным боеприпасам. В-третьих, перечень целей для нового оружия исчерпывался танками с САЗ, и эффективность ЭМБП при стрельбе по такой цели была продемонстрирована абсолютная.

В «пожарном» порядке была разработана малокалиберная (42 мм) реактивная граната «Атропус» и два варианта боевых частей к ней: на основе ФМГЧ и ПЭГЧ (ВМГЧ «отсеяли», поскольку он сложнее и дороже). Двигатель взяли от уже находящейся на вооружении ракеты.

…Новогодние праздники еще не закончились, когда меня 02 января 1995 г. вызвали в ГРАУ, на очередное совещание. Началась, причем неудачно, операция в Чечне и военное руководство пыталось пожарными мерами компенсировать изъяны в боевой подготовке войск, дав указание форсировать их оснащение новыми образцами оружия, не выделив на это финансирования и не очень поразмыслив над тем, какие из них действительно будут полезны в такой операции. Нелепость ситуации понимали и в ГРАУ, но приказ оставался приказом. Так или иначе, В. Базилевич дал обещание «за счет внутренних резервов» обеспечить производство реактивных гранат: «Атропус» и другой, крупного калибра – для борьбы с минами. Позиция Базилевича была достаточно ясна в том, что касалось «Атропуса»: это был логичный шаг к созданию гранатомета нового поколения, который предстояло разработать и без понуканий. С «противоминной» гранатой все было сложнее: противник устанавливал нажимные и натяжные мины, а кроме них – самодельные ловушки и диверсионные фугасы. Против мин с механическими взрывателями РЧЭМИ бессильно, а схем «самоделок» было великое множество, с самыми разнообразными исполнительными элементами (мобильниками, радиоуправляемыми игрушками, кухонными таймерами и пр.) и было неясно, что последует за облучением: то ли мгновенный подрыв, то ли временное, но непонятно, насколько длительное, ослепление. Для выяснения требовалось немалое время и средства, а без такой информации нельзя было даже написать инструкцию, как применять новое оружие.

Для «противоминного» ЭМБП нежелателен контактный подрыв, потому что прикопанные мины «напрямую» не могли быть облучены разорвавшейся на грунте гранатой, а значит, воздействующая на них плотность энергии РЧЭМИ была бы существенно снижена. Для подрыва на высоте в несколько метров, требовался радиолокационный неконтактный взрыватель (рис. 4.53) – вроде тех, что применяют в артиллерийских снарядах. Его антенна напоминает антенну старого телевизора: обе имеют по два «плеча», только плечи антенны взрывателя – неравные и изготовлены не из металлических трубок. Большее из них образовано металлическим корпусом снаряда, а меньшее – находится внутри самого взрывателя. Стрельбовой перегрузкой разрушается разделяющая компоненты батарей перегородка, и питание поступает в электронную схему. Эта схема – автодинная: антенна вначале излучает короткий импульс РЧЭМИ, потом она же «слушает» отраженный от приближающегося препятствия отклик. Снаряд быстро вращается, и определять направление наилучшего приема, как это делают при настройке телевизора, ни к чему: когда усредненные параметры отклика превосходят порог – срабатывает детонационная цепь.

Рис. 4.53

Неконтактные артиллерийские взрыватели. Во избежание разрушения при стрельбовой перегрузке, элементы схемы залиты компаундом

Подобный взрыватель и был нужен для боеприпаса разминирования, но перегрузка в канале артиллерийского ствола достигает 13000, а при выстреле из гранатомета – 6000, так что приведение батарей в действие во втором случае не гарантировалось. Кроме того, чтобы исключить возможность подрыва снаряда в опасной близости от орудия, взрыватель взводится с задержкой – небольшой для условий артиллерийской стрельбы, но сравнимой с характерным подлетным временем реактивной гранаты. И, наконец, артиллерийскому взрывателю цельнометаллический корпус снаряда служит элементом антенны, а сделать таким корпус ЭМБП нельзя, так как станет невозможным выход РЧЭМИ. Все эти проблемы можно было решить, но разработчики взрывателей заявили: необходимо создание нового изделия, что займет не один год. Это была обоснованная позиция, я вновь посетил ГРАУ, где был сочувственно выслушан, но проинформирован: «Решение принято не на нашем с тобой уровне, машина запущена, и ее не остановить». Базилевич разделял мои опасения, но считал, что противоминный вариант «рассосется». Дальнейшие события подтвердили его правоту.

Первоочередная реализация противоминного варианта была нежелательной потому, что именно от первого образца всегда ожидают наглядной демонстрации эффективности нового оружия. Поскольку минные поля могли состоять из различных, в том числе механических мин, возможны были подрывы техники, преодолевающей «разминированные» излучением проходы. Нареканий (пусть несправедливых) в подобных случаях не избежать.

ЭМБП могли «прозвенеть» не при разминировании, а там, где роль электроники витальна, то есть в маневренных видах боя. Если мины выходили из стоя на несколько минут, то совершенно иные – в сотни миллисекунд – длительности ослепления необходимы для срыва атаки ракеты класса «воздух-воздух». Плотности энергии РЧЭМИ, для такого применения требуются тоже меньшие. Еще более ценно, что, в отличие от зрелищно разлетающихся в разные стороны от самолета инфракрасных ложных целей (рис. 4.54), РЧЭМИ эффективно против ракет с любым принципом наведения, что тоже было подтверждено. Кроме уже продемонстрированного «Атропусом» преодоления активной защиты танка, можно было привести и другие примеры боевых ситуаций, в которых возможности ЭМБП проявились бы вполне:

• оборона корабля от низколетящей ракеты (при автоматической стрельбе малокалиберными ЭМБП в упрежденную точку моря перед ракетой с последующим короткозамедленным подрывом рикошетирующих снарядов, что сделало бы ракету «слепой»);

• прикрытие боевых блоков МБР на конечном участке траектории (требуемая длительность временного ослепления канала подрыва противоракеты – десятки миллисекунд);

• защита от самоприцеливающихся боеприпасов в фазе поиска ими цели.

Рис. 4.54

Электромагнитные боеприпасы могли бы решать задачи защиты самолетов от ракетных атак, подобно тому, как это делается при применении ложных инфракрасных целей (слева) или довольно громоздких, сковывающих маневр буксирующих их самолетов, генераторов радиочастотного излучения (справа)

Иными словами, рациональным эффектом применения ЭМО является функциональное поражение цели на такое время, чтобы она не смогла выполнить свою боевую задачу. Это время зависит от длительности цикла обработки информации целью. Эта длительность может служить масштабом эффектов воздействия:

– короткое последействие – перегрузка электронных цепей в течение времени, равного длительности одного или немногих циклов обработки информации – незначительно влияет на вероятность выполнения целью боевой задачи ввиду того, что выработка команд производится по накоплении информации за довольно большое число циклов;

– временное ослепление – перегрузка в течении времени, значительно превышающего длительность цикла обработки информации, существенно снижающая вероятность выполнения целью боевой задачи, как это было проиллюстрировано на примере с САЗ;

– стойкий отказ.

Механизм воздействия РЧЭМИ на полупроводниковые приборы к моменту написания этой книги не вполне ясен. Попытка его описания сделана Л. Алтджильберсом, указавшим, что при протекании импульсных токов возможны следующие эффекты:

– утрата диодами выпрямительных функций;

– интермодуляционные искажения;

– «запирание» микросхем при накоплении в них объемного заряда;

– тепловой пробой (при воздействии сравнительно длительных (микросекундных) импульсов);

– электрический пробой (при воздействии наносекундных и более коротких импульсов).

Вследствие утраты диодами своих функций, подвергаются воздействию и другие элементы. Воздействие возможно также через паразитные связи, наводки на соседних кабелях, путем ударного возбуждения колебаний на различных резонансных частотах. Подобный сигнал преобразуется в «видеоимпульс» нелинейными устройствами, такими как биполярные транзисторы, и, благодаря своей аномальной мощности, вызывает срыв передачи данных, сброс информации, а в некоторых случаях – приводящие к повреждениям наиболее чувствительных элементов перегрузки.

Ясно, что данное описание может объяснить наблюдавшиеся эффекты лишь на качественном уровне и далеко не все. Так, например, указанными выше причинами нельзя объяснить зарегистрированное однажды восстановление работоспособности электроники спустя несколько суток после воздействия РЧЭМИ.

Остро необходимыми стали не только научно-технические решения, но и дидактическая деятельность – разъяснение особенностей нового оружия и рациональных приемов его боевого применения.

…Одна из основ электродинамики – теорема взаимности: любое устройство принимает волны данной частоты с данного направления тем эффективнее, чем эффективнее оно излучает на той же частоте, в том же направлении (а излучает любая электроника, даже и не предназначенная дня этого). Так, например, радар принимает/излучает остронаправленно только на «своей» частоте (правда, всегда существуют и боковые лепестки). Чем больше частоты воздействующего излучения отличаются от рабочей, тем более вырождается диаграмма (рис. 4.55): число максимумов растет, а их отличия от минимумов уменьшаются.

Простота «вырожденной» диаграммы обманчива, потому что иллюстрирует интегральную эффективность приема. Но в сложном электронном устройстве функционирует множество контуров и у каждого из них – своя резонансная частота, зачастую существенно отличающаяся от рабочей частоты устройства. Даже при незаметных поворотах цели и источника сверхширокополосного излучения взаимодействие их частных диаграмм направленности приводит к калейдоскопу эффектов, где каждая последующая «картинка» не похожа на предшествующую.

Рис. 4.55

Диаграмма излучения/приема, типичная для радиолокатора: а) остронаправленная, для рабочей частоты; б) для частот, на порядок отличающихся от рабочей

Казалось бы, самый выгодный вариант – поражение цели излучением ее рабочей частоты, которое преобразуется в приемных трактах очень эффективно. Громогласные авансы дальностей поражения в километры это подразумевают, хотя обычно стараются обойти молчанием факт, что многие цели оснащены не имеющими отношения к радиолокации головками самонаведения (телевизионными, инфракрасными и прочими). Что же касается целей с радиолокационными головками самонаведения, то уровни их поражения излучением их же рабочей частоты минимальны, это правда, но такая, что «хуже всякой лжи». Для этого надо очень точно совместить пучок РЧЭМИ и крайне узкий «главный лепесток» антенны головки, иначе дальность поражения упадет даже не в разы, а на порядки. Борьба с управляемыми ракетами на их собственных рабочих частотах потребует воспитания военнослужащих в духе кодекса Бусидо[92]92
  «Путь самурая обретается в смерти. Когда для выбора есть два пути, существует лишь быстрый и единственный выход – смерть. Это не особенно трудно» Хагакурэ. «Сокрытое в листве».


[Закрыть]: ослепить в этой ситуации можно лишь ракету, «смотрящую прямо в глаза», остальные придется пропустить, потому что облучать их «со стороны» бесполезно: нельзя попасть в главный лепесток. Но даже и ослепленную в нескольких километрах от позиции ракету следует «ждать в гости» спустя секунды; промах ее по ранее захваченной цели будет небольшим, а боевая часть и ударный взрыватель – исправны.

Можно, конечно, восславить «безумство храбрых», но, скорее всего, каждый из восславленных предпочел бы стрелять ЭМБП. Во-первых, сделать это можно «из-за угла», наплевав ради безопасности на рыцарские манеры; во-вторых – дальность стрельбы определяется не рассеянием РЧЭМИ, а возможностями носителя ЭМБП, соответственно и цель может быть выведена из строя на большей дистанции, а значит – менее вероятно попадание уже неуправляемой ракеты в обороняемый объект.

Электроника играет главную роль не только в наведении ракет, но и во многих других процессах боя, и научиться предсказывать ее «поведение» – весьма важно. Пока не известны модели, надежно описывающие реакцию сколько-нибудь сложного электронного устройства на облучение сверхширокополосным РЧЭМИ, а она может быть различной: наложение эффектов в нескольких контурах, самопроизвольное восстановление некоторых схем спустя иногда миллисекунды, а иногда – часы и даже дни.

Для наработки данных о таких эффектах требовалось столько ЭМБП, что опытному производству выпуск их был не по силам. По-спорьем стал источник РЧЭМИ со сверхпроводниковым коммутатором – опять же результат попытки помочь друзьям.

.. Попросил о помощи В. Слепцов из НИИ вакуумной техники: он хотел определить критические токи в создаваемых его лабораторией высокотемпературных сверхпроводниках – микронной толщины пленках из 75а₂См₃о₇, нанесенных на подложки из искусственного сапфира. Как предполагал Слепцов, токи, при которых такие пленки должны переходить из разряда сверхпроводников в плохие изоляторы, составляли килоамперы. Но скачки сопротивления ведут к скачкам тока в контуре, что не может не сопровождаться существенным изменением магнитного момента, второй производной которого по времени, как известно, пропорциональна мощность РЧЭМИ…

Ценность источника с переключателем из сверхпроводника, помимо простоты (рис. 4.56), заключается в том, что излучает он тоже сверхширокополосное РЧЭМИ, но его можно сделать невзрывным (например, получив импульс тока в соленоиде от кабельного формирователя), и в этом качестве использовать для исследований стойкости электроники в лабораторных, а не полигонных условиях. Многие образцы электроники, подтвердившие ранее свою стойкость к ЭМИ ЯВ, выходили из строя при воздействии сверхширокополосного импульса РЧЭМИ: принимая во внимание различия в спектральном составе излучения, такой результат можно было предвидеть.

Рис. 4.56

Схема излучателя с переключающим элементом из сверхпроводника и элементы «сверхпроводникового» излучателя: соленоид с подводящими кабелями (их много – чтобы снизить сопротивление) и кольцо из сверхпроводника. Одновитковый соленоид из меди 1 окружает кольцо 2. Оба погружены в жидкий азот 3, где кольцо обретает сверхпроводимость. Источник тока формирует в соленоиде 1 импульс с коротким (в сотню наносекунд) фронтом. Индуктивность соленоида вначале мала, потому что внутри него находится сверхпроводящая вставка, поэтому возрастание тока определяется только возможностями формирователя. Магнитное поле сосредотачивается в узком зазоре между сверхпроводником и соленоидом: в сверхпроводник оно не может проникнуть, потому что там индуцируется ток, полностью его компенсирующий, а в соленоид из меди хоть и проникает, но медленно. Когда ток в сверхпроводнике превышает критическое значение, возникает фазовый переход, по одну сторон которого пленка еще сверхпроводящая, а по другую – проводит плохо. Фронт перехода двигается от периферии кольца к его оси. Как оказалось, скорость этого движения довольно велика (десяток километров в секунду или сантиметр в микросекунду), но слабо зависит от индукции внешнего магнитного поля. Это позволяет за те доли микросекунды, пока магнитное поле «ест» сверхпроводимость кольца шириной в несколько миллиметров, успеть «накачать» существенную энергию в соленоид. Когда же фронт фазового перехода достигает внутренней границы кольца, ток, а значит, и магнитный момент меняются очень быстро и эмиссия РЧЭМИ существенна, хотя и уступает по мощности излучению ЦУВИ почти два порядка

…Одним из парадоксов электромагнитного оружия является то, что создавать чересчур мощный и одновременно малоразмерный источник РЧЭМИ бессмысленно – может произойти пробой[93]93
  Кстати, из-за пробоя практически нереально и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые вызывали бы поражение человека.


[Закрыть] (рис. 4.57) среды, где распространяется излучение.

Рис. 4.57

Слева – пробой воздуха моночастотным РЧЭМИ однократно сработавшей вакуумного источника И-3000 (снято в темноте камерой с открытым затвором, рупорная антенна расположена слева). Снимок предоставлен В.Д Селемиром и В.А. Демидовым

Пробой происходит в том случае, когда свободные электроны успевают за время между столкновениями с нейтральными молекулами получить от электрической компоненты РЧЭМИ энергию, достаточную для ионизации атома такой молекулы. Далее происходит процесс лавинообразного размножения заряженных частиц (и электронов, и ионов), то есть образование плазмы.

При нормальных условиях свободных электронов в воздухе практически нет: они «прилипают» к молекулам кислорода, углекислого газа и паров воды, конфигурация электронных оболочек которых такова, что присоединение электрона энергетически выгодно. Однако энергия связи электрона в отрицательном ионе мала (десятые доли электронвольта) и в сильном электрическом поле отрицательные ионы «отдают» в столкновениях свои электроны.

И на образование электронов, и на ионизацию, и на разогрев плазмы расходуется энергия, а ей просто неоткуда взяться, иначе как быть «отобранной» у поля. Поэтому-то «избыточная», превышающая пробивную, напряженность электрической составляющей РЧЭМИ (на правом рисунке выделена красным цветом) быстро убывает. Когда, наконец, напряженность становится меньше пробивной, она убывает куда как медленнее – обратно пропорционально расстоянию от источника.

В приведенном примере самая мощная амплитуда примерно втрое превышает первую из тех, что не вызывают разряд. Мощность РЧЭМИ пропорциональна квадрату напряженности, из чего следует, что около 90 % энергии импульса было израсходовано на бесполезный «фейерверк». Иными словами, за исключением зоны разряда, такую же плотность мощности на равных расстояниях может создать на порядок менее мощный источник РЧЭМИ.

Если бы в поле снимка оказалось изображение какого-нибудь предмета с известными размерами, то оказалось бы возможным получение важной информации: по расстояниям между плазмоидами – о длине волны генерируемого РЧЭМИ, а по расстоянию, на котором разряды затухают – о его мощности. Для пробоя, вызванного не моночастотным, а сверхширокополосным РЧЭМИ, разделения плазмоидов не наблюдается

Пробивная напряженность тем выше, чем короче импульс РЧЭМИ (рис. 4.58), так что, применяя источник, формирующий короткие импульсы, можно получить и выигрыш в эффективности действия по цели и сделать устройство более энергоемким. Но в любом случае явление пробоя связывает размеры источника и его мощность: чересчур мощный и малогабаритный источник приходится снабжать длинным рупором или ставить дополнительный слой изолятора, искусственно увеличивая его размер, чтобы не допустить бесполезного нагрева плазмы излучением!

Рис. 4.58

Уровни плотности потока мощности и энергии импульса РЧЭМИ, приводящие к пробою чистого, сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении на уровне моря. Далее, в пояснениях к критерию «Тысяча длин или радиусов», для краткости упоминается лишь одна из приведенных на графике величин, но подразумевается, что источник максимально форсирован (для импульса формируемой им длительности как плотность энергии, так и плотность потока мощности РЧЭМИ на его поверхности близки к пробивным значениям)

.. Поразить цель – танк, боевой блок – можно, либо точно попав в нее подкалиберным снарядом, кинетическим перехватчиком, либо не попав, но доставив достаточно близко боеприпас, рассеивающий свою энергию во все стороны: нейтронную боеголовку, мощную авиабомбу.

Если в цель должно попасть излучение направленного источника, то его необходимо наводить. Кроме того, пучок формируемого им

РЧЭМИ надо сузить – чтобы добиться максимальной дальности поражения. Сужение пучка неизбежно приведет к тому, что на выходе источника плотность энергии РЧЭМИ приблизится к пробивному значению для окружающего воздуха и далее суживать пучок станет возможным, лишь наращивая длину рупора (например, для двукратного повышения дальности поражения – более чем вдвое).

Сделаем обратный ход: расширим до предела диаграмму направленности. Абсолютные значения дальности поражения при этом уменьшатся, но исчезнут необходимости в искусственном увеличении габаритов, в наведении источника на цель.

Пробой – фундаментальное ограничение, с которым ничего нельзя поделать, и, как угодно изменяя конструкцию источника РЧЭМИ, невозможно устранить связь не только его размеров с мощностью, но тех дальностей поражения электроники, которые можно ожидать при боевом применении (рис. 4.59). В чистом, сухом воздухе на уровне моря цель средней стойкости поражается на дальности, не превышающей тысячу размеров источника (R<l000r)[94]94
  Автор счел необходимым выделить оценку жирным курсивом, но решил дать еще и дополнительное разъяснение. Приходилось сталкиваться с ее использованием в титанической борьбе за финансирование: в ход шли подтасовки (утверждалось, например, что РЛС выводится из строя импульсом РЧЭМИ энергией в наноджоули). Ощущая острое сочувствие к страждущим, автор все же не счел возможным взять на себя долю ответственности за вымогаемое решение. Однажды создатели направленных излучателей радостно загомонили, что их устройство «вывело из строя» нечто «на значительно больших расстояниях». Оказалось, что это – правда, но, как водится, – не вся: в качестве мишени при проведении опытов выбирались объекты с приборами зарядовой связи, стойкость которых к РЧЭМИ более чем на два порядка меньше средних для электроники значений. Оценка в «тысячу характерных размеров» – предварительная, применяемая в тех случаях, когда стойкость цели по отношению к РЧЭМИ заранее не известна. Если же такие данные имеются, то следует использовать оценку, приведенную в подписи к рис. 4.59.


[Закрыть]. даже если плотность энергии РЧЭМИ на его поверхности максимально возможная – пробивная.

Рис. 4.59

Если пробоя нет, то плотность потока мощности/энергии РЧЭМИ ослабляется пропорционально квадрату расстояния (как в источнике, так и вне его), значит, и максимальная дальность поражения (R) жестко связана с размером источника (r) и отношением плотностей энергии РЧЭМИ: максимально допустимой – пробивной (D_d) к минимально необходимой для требуемого воздействия на цель (D_eff):

Для направленных источников РЧЭМИ в качестве «r» выступает длина, для изотропных «r» – радиус

Для ЭМБП калибра 130 мм оценка в «тысячу радиусов» дает максимальный радиус поражения 65 м, примерно равновероятного по направлениям. Этот радиус на порядок превышает тот, в пределах которого разрывом 130-мм осколочно-фугасного снаряда уничтожается крылатая ракета. А вот дня направленных источников РЧЭМИ оценка в «тысячу длин» полна трагизма: они проиграют в дальности поражения равным им по габаритам огневым средствам, например – той же автоматической пушке.

Обычно эти пояснения быстро надоедали высокопоставленным собеседникам и следовала реплика: «Ну и что?». Законы жанра требуют заинтересовать чем-то близким, дорогим и понятным.

Из, казалось бы, отвлеченных физических рассуждений, вырисовывался облик того, что предлагалось заказчикам.

• ЭМБП следует применять в залпе, потому что облучение цели с разных направлений делает более вероятным совпадение лепестков излучения и приема на частотах, к которым цель наиболее чувствительна, да и воздействие на полупроводниковый элемент последовательности токовых импульсов вызывает его деградацию при меньшей интегральной энергии, чем это имеет место для единичного импульса.

• Применять ЭМБП следует в первом ударе, чтобы ослепить противника и обеспечить возможность в дальнейшем добить его огневыми средствами. Отличия ЭМБП от других средств радиоэлектронной борьбы проявляются в том, что цель не может избежать поражения ЭМБП, сменив свою рабочую частоту и даже вообще прекратив работу: токи при воздействии РЧЭМИ наводятся и в выключенной аппаратуре. Цель не становится вновь работоспособной сразу при прекращении облучения, в то время как при подавлении помехами дело обстоит именно так.

• Применение ЭМБП эффективно против рассредоточенных целей, таких как летящий на танковую колонну «рой» кассетных само-наводящихся элементов; при этом подрыв всей завесы ЭМБП можно осуществить одновременно от датчиков облучения, реагирующих на срабатывание любого из ЭМБП, составляющих завесу.

• Габариты ЭМБП допускают размещение их на самых массовых носителях, таких как снаряды ствольной и реактивной артиллерии, оснащение которых ЭМБП обнаружить техническими средствами разведки невозможно. Не главные, но дополнительные поражающие факторы взрывных источников – ударная волна и осколки: в чрезвычайной ситуации ЭМБП можно использовать и как боеприпасы общего назначения. Им можно даже намеренно придать, например, функции бронебойных, разместив в том же ВМГЧ в торце трубы со взрывчаткой медную воронку для образования ударного ядра. Но все же ЭМБП не могут вытеснить из арсеналов огневые средства: признаки поражения после воздействия РЧЭМИ неочевидны и наиболее важные цели необходимо добивать. ЭМБП – обеспечивающие боеприпасы, позволяющие сократить наряд сил и средств, необходимых для достижения целей операции.

Если пояснения особенностей и перспектив нового оружия были достаточно понятными, а, главное, краткими, они вызывали интерес, но требовали преодоления стереотипов: дело в том, что каждая существующая система оружия оптимизировалась для поражения определенного класса целей, мало отличающихся по уязвимости традиционными поражающими факторами. Например, самолеты и крылатые ракеты поражаются воздушной ударной волной с примерно одинаковым давлением и в осколочных полях с примерно равными плотностями энергии. Для РЧЭМИ же, как поражающего фактора, существует своя шкала стойкости целей. Так, две модификации однотипной ракеты, одна – с радиолокационной, другая – с инфракрасной головкой самонаведения, поражаются ударными волнами равной интенсивности, а по стойкости к излучению – могут различаться на порядок и более. Это не должно вызывать удивления: мир традиционных систем оружия обязан своим многообразием тому факту, что для уничтожения одной цели хватает пистолетной пули с кинетической энергией в десятки джоулей, а для другой недостаточно и бронебойного снаряда с энергией, в миллион раз большей. Когда воздействующие плотности энергии РЧЭМИ снижаются, функциональное поражение становится вероятностным, зависящим от расположения точки подрыва ЭМБП. Но ведь и дня осколков, с увеличением дистанции от подорванного боеприпаса, сплошное поражение целей вырождается в вероятностное.

…За «выходом на арену» ЭМБП угрюмо наблюдала могущественная команда сторонников направленных источников РЧЭМИ.

Такие источники создаются на основе вакуумных трубок, в которых движутся электроны. Если движение не равномерно-прямолинейное, оно происходит с ускорением, и, как читатель уже знает, в случае заряженных частиц – с излучением. В виркаторе (рис. 4.60) РЧЭМИ генерируется при колебаниях объемного заряда электронов. Все это возможно лишь в вакууме, где электронам не мешают столкновения с молекулами, но абсолютного вакуума добиться нельзя и, благодаря столкновениям электронов с остаточными частицами в объеме трубки, их поток становится видимым: это – красивое голубоватое свечение.

Рис. 4.60

Вверху – лабораторный макет и схема виркатора мощностью менее мегаватта. Между эмиттером Э и сеткой С импульсом высокого напряжения формируется электронное облако – виртуальный катод ВК. Электроны ускоряются к сетке, затем замедляются, пролетев сквозь ее ячейки, и колеблются далее относительно сетки вплоть до нейтрализации заряда. Внизу – снятое в темноте свечение плазмы, образовавшейся на эмиттере виркатора при микровзрывах острий в электрическом поле высокой напряженности

Но на рис. 4.60 изображен сравнительно маломощный лабораторный макет излучателя, а для генерации РЧЭМИ мощностью в гигаватты нужно много электронов, и эмитгирует их плазма от микроострий, «взрываемых» электрическим полем высокой напряженности. Нужные плотность микронеровностей и проводимость получаются, например, на сломе графита, и, увидев в лаборатории кучу выпотрошенных карандашей, можно предположить, что их грифели использованы в эмиттере. Но главное – надежная изоляция источника: для эмиссии этого типа необходимо напряжение около мегавольта. Изоляция и определяет габариты: кубометры. Отношение энергии импульса РЧЭМИ к объему у источников вакуумной электроники мало (10"⁶ Дж/см³)[95]95
  Для источников РЧЭМИ на основе компрессии магнитного поля характерна иная комбинация рабочих параметров (большой ток – умеренное напряжение) и это отношение выше в тысячи раз.


[Закрыть], но зато вакуумный излучатель может срабатывать многократно. Малый разброс энергий электронов, узкий диапазон частот позволяют формировать остронаправленное излучение, но всегда будут и боковые лепестки, опасные для системы наведения этого источника.

Ясно, что, чем мощнее оружие, тем больше его габариты, но мастодонты с вакуумными источниками РЧЭМИ превосходят размерами и орудия особой мощности (рис. 4.61), а ограничение, накладываемое пробоем воздуха, не сулит перспектив их уменьшения. Едва способные передвигаться «электромагнитные пушки» быстро обнаружила бы техническая разведка противника, вскрыв замысел операции. К тому же пучок РЧЭМИ не заставишь искривиться, а на прямой наводке такое оружие прозвища «Прощай, Родина» не избежит. Да и поразить противника у него будет немного шансов, потому что если от обычного снаряда защищает броня, то от РЧЭМИ – листва, и полей сражений, где нельзя укрыться в ближайшем кустарнике, найдется немного.

Разработчикам направленных источников и их влиятельным покровителям, понятно, не понравилась оценка в «тысячу длин»: максимальная дальность поражения крылатой ракеты излучателем длиной в 1 м – не более 1 км[96]96
  Что более чем втрое уступает дальности действительного огня 30 мм корабельного автомата АК-630 с длиной блока стволов также около 1 м (еще раз напомню: речь идет только об излучателе, еще более габаритные устройства его энергообеспечения и наведения остаются вне рассмотрения, что ясно из рис. 4.61).


[Закрыть]. Их наиболее сильным контраргументом был такой: в США разрабатываются мощные направленные излучатели РЧЭМИ и предполагается их военное применение – довод скорее эмоциональный, чем рациональный, тем более что дальности поражения ЭМБП электроники в несколько десятков метров были уже привычны военным, а вот сторонникам направленных источников продемонстрировать дальности поражения, даже близкие к километру, не удавалось.

Рис. 4.61

Виркатор гигаваттной мощности Техасского технологического университета

Но не всегда исход противостояния решают, как говаривал Остап Бендер, «медицинские факты», иногда в качестве аргументов идут в ход и мифы. Так, в дни конфликта в Югославии во влиятельной газете «Независимое военное обозрение» можно было прочитать: «На вооружении США – электромагнитные бомбы, разрушительное действие которых сравнимо с электромагнитным импульсом ядерного взрыва. Этот импульс способен вывести из строя всю электронную технику в радиусе десятков километров… Однако из-за маневренных действий югославской ПВО применение данного оружия не зафиксировано». В те дни собеседник с большими звездами на погонах сравнивал радиусы поражения: «у них – десятки километров, а у тебя – десятки метров». Довод, что «их» данные дня источника разумных размеров нереальны из-за пробоя воздуха, был отметен: «Ядерный заряд не намного больше твоих боеприпасов!» Впрочем, оппонент был достаточно эрудирован, чтобы признать: ЭМИ ЯВ исходит не из заряда. Условия его генерации – из плазмоида многокилометровых размеров – куда менее жесткие, чем в ЭМБП. «Ну и создай такой же плазмоид, что тебе мешает?» – последовало далее. Знание числа «жестких» гамма-квантов (10²³ на килотонну тротилового эквивалента), испускаемых при ядерном взрыве, позволило по минимуму оценить, что энергии на подобный процесс потребуется на много порядков больше, чем содержится в ВВ, которым может быть снаряжен боеприпас разумных размеров. Энергообеспечение эффекта могло быть только ядерным. Речь зашла о продуктах реакций, радиационных поражениях людей – явных признаках эволюции войны в ядерную – и спор стал увядать. Аргумент, что войскам не страшен ответный ядерный удар даже мегатонного класса мощности, не прозвучал: то, что немыслимая маневренность сербской ПВО существует лишь в фантазиях журналистов, генералу было известно лучше, чем мне.