Текст книги "100 великих достижений в мире техники"

Чудеса маскировки,
или Как надуть противника

Надуть, то есть обмануть противника, у военных во все времена считалось хорошим тоном. Но только, пожалуй, в XX веке это надувательство приняло особые масштабы, стало особо изощренным.

Агроном на войне. Искусству маскировки военные так называемых цивилизованных армий учились у буров и американских индейцев. Учителя оказались хорошими, и в XIX веке армии перестали щеголять в пестрых мундирах, маршировать по полю боя плотными колоннами, а потом и вообще закопались в землю.

Во время Первой мировой войны зрение разведки обострилось чрезвычайно, когда она получила в свое распоряжение сначала подзорные трубы и бинокли, а впоследствии фото– и киноаппараты, смогла взирать на поле боя с высоты птичьего полета, то есть с борта аэростатов и аэропланов.

Однако не дремали и маскировщики: в ход шли все новые методы и средства. Например, чтобы скрыть от вражеских глаз артиллерийские позиции, севастопольские моряки еще в Крымскую войну впервые применили рыбачьи сети с навешанной на них растительностью. С их легкой руки маскировочные сети разошлись по всем армиям всего мира, на переднем крае стали вырастать искусственные леса, фальшивые холмы и сугробы…

Маскировали не только боевые позиции, но и целые города. Так, чтобы ввести в заблуждение немецких летчиков-наблюдателей, французы в Первую мировую войну проделали титаническую работу. На местности, сходной с расположением французской столицы, был сооружен еще один, фальшивый Париж, в котором были скопированы изгибы, создано точное подобие версальских каналов, проложена железная дорога и «выстроены» городские кварталы.

По ночам светом имитировалось движение городского транспорта и поездов. Конец этой на редкость обширной, дорогостоящей мистификации положило лишь заключение мира.

Впрочем, хороший результат в маскировке можно получить и при небольших затратах. Например, Николай Степанович Конюшков никакого отношения к авиации до 1932 года не имел. Работа у него была самая что ни на есть земная – заведующий отделом лугов и пастбищ Института кормов имени В. Р. Вильямса.

Впервые он полетел на самолете в 1932 году с самим Петром Ионовичем Барановым, начальником Главного управления авиационной промышленности. Они летели осматривать предполагаемые новые аэродромы для «ястребков». И если Баранова интересовали тактико-технические данные будущей взлетной площадки, то Конюшков оценивал состояние луга. Летчики просили обеспечить им такой «газон», чтоб и лохмат был в меру, и в меру пружинист, и чтоб не истирался под колесами как можно дольше. Они надеялись, что агроному удастся совместить два взаимоисключающих требования: довести грунт взлетного поля до плотности застывшего бетона, а затем вырастить на нем ровный травяной ковер.

Николай Степанович перепробовал почти все травы, высевал смесь из семян шести – восьми сортов. И в конце концов вырастил ковер достаточно плотный и прочный; сто раз на дню могли взлетать и садиться «ястребки», а дерн выдерживал. Причем самой «авиационной» травой оказался обыкновенный мятлик, который исправно произрастал под любыми колесами…

Однако если до Второй мировой войны Н. С. Конюшков занимался авиационными «газонами» периодически, по личной просьбе П. И. Баранова, то уже в июле 1941 года в план работы института была уже официально внесена тема «Устройство дернового покрова на летных полях».

А чуть позднее он получил и еще одно спецзадание от ВВС СССР. Конюшкова попросили сделать так, чтобы выращенные им «газоны» было трудно заметить с воздуха. Сами самолеты отгоняли на опушку леса, маскировали сетями и растительностью. Но как замаскировать летное поле?

Конюшков разработал весьма дешевый, но эффективный способ маскировки. Теперь он летал по фронтовым аэродромам, возя с собой мешок-другой азотных удобрений. Прибыв на место, собирал солдат из батальона аэродромного обслуживания и ставил перед ними боевую задачу – разбросать удобрения в указанных им местах.

Максимум сутки тратил ученый на каждый аэродром. И улетал на другой. А там, где он приказал разбросать удобрения, уже на следующий день после его отъезда трава меняла свой цвет, становилась темно-зеленой. И сверху казалось, что на ровном поле появились некие овраги и ямы.

Качество агромаскировки подтвердили фашисты: они старательно бомбили соседние поляны, оставив летное поле в неприкосновенности.

О чем не писали газеты. Вторая мировая война вообще интенсифицировала противостояние наблюдения и маскировки. Стены и крыши особенно ценных зданий, разрисованные так, чтобы сбить с толку воздушных разведчиков и штурманов авиации противника, фальшивые надстройки и трубы на кораблях, камуфлирующая окраска техники, маскировочное обмундирование бойцов – все это широко применялось во время ведения военных действий.

Порой дело доходило и до использования совсем уж необычных методов. Вот лишь один пример. Осенью 1942 года на обширных лесных массивах западных штатов США стали возникать таинственные взрывы, сопровождавшиеся пожарами. Стараниями контрразведки через некоторое время удалось установить причину возгораний. Японцы додумались прикреплять авиационные зажигательные бомбы к воздушным шарам и с попутным ветром отправлять их на территорию США. Конечно, точность подобной бомбардировки была весьма приблизительна, но японцы логично рассчитали, что Соединенные Штаты – страна большая и промахнуться мимо нее довольно затруднительно. Спустя несколько часов после запуска на воздушном шаре срабатывал таймер, бомба летела вниз и поджигала лес.

Как бороться с подобными бомбардировками? Выходом из положения оказалось… газетное молчание. Американцы «замаскировали» следы бомбардировок, засекретив информацию об их результатах. В итоге сами японцы усомнились в действенности своей затеи, и налеты воздушных шаров прекратились.

Бои без выстрелов. Война заставила на многое взглянуть по-иному. Еще вчера людей радовало чистое голубое небо, а сегодня они поглядывали на него с опаской: в любую минуту из-за горизонта могли нагрянуть вражеские бомбардировщики. До войны Адмиралтейская игла в Ленинграде радовала взор блеском своей позолоты. А с началом артобстрелов города этот блеск пришлось притушить – игла не должна обозначать центр города, служить ориентиром для фашистских артиллеристов и пилотов.

Но как накрыть чехлом громаду, взметнувшуюся на десятки метров ввысь? На помощь призвали альпинистов. Команда аэростата накинула на верхушку иглы петлю троса. По тросу поднялись ленинградские альпинисты с чехлом. И игла перестала сверкать на солнце, стала неразличимо серой. Накрыли чехлом и шпиль Петропавловки, закрасили купол Исаакия. Замаскировали железные дороги. Раскинули пеструю сеть над Смольным: дворец сверху выглядел городским сквером. Создали ложные аэродромы: на пустынных окраинах автомобили наездили колесами «взлетные дорожки».

Что спрятать не удалось – огромные заводы, судоверфи, – старались защитить зенитным огнем, прикрыть воздушными баррикадами. Каждый вечер в небо поднимались аэростаты воздушного заграждения. Один баллон с водородом мог подняться на высоту 4 км, два, соединенные вместе, поднимали прицепленный к ним трос на 6 км. Этот тонкий, совершенно невидимый ночью трос и представлял собой главную опасность для вражеской авиации. К верхней части троса подвешивали мину и устройство, которое при ударе самолета о стальную нить, автоматически перерезало ее. Освободившийся конец с миной подтягивала к себе обреченная машина; взрыв – и на землю сыпались обломки…

На аэростате в это время срабатывал разрывной клапан. Газ выходил из оболочки, и она плавно опускалась в город, где ее подбирали, чинили, если это было необходимо, и вечером снова поднимали в небо.

Резиновые ракеты и танки. Со временем надувные монстры начали свою службу не только в небе, но и на земле. Нынешний этап «надувательства» начался в 1993 году. Гендиректору «Русбала» Александру Таланову пришла в голову мысль о возможности сотрудничества с оборонкой. До этого руководимая им организация выпускала лишь спортивные аэростаты да детские надувные аттракционы.

Таланову сначала удалось заключить договор с военными о совместных научно-исследовательских работах. Потом последовали заказы на имитацию конкретного вооружения: зенитно-ракетного комплекса С-300, танков и самолетов… И лишь после этого – коммерческое сотрудничество. Пройдя через все бюрократические преграды, «Русбал» стал поставщиком надувной техники для нужд Российской армии.

Ныне пневматический макет – это не просто визуальная имитация. Изнутри он снабжен металлизированной пленкой, которая делает резину более заметной в радиолокационном диапазоне. Для обмана тепловизоров в макет ставят своеобразные печки – генераторы тепла в местах, где танк должен иметь повышенную температуру, в районе моторного отделения и выхлопных дюз.

Впрочем, создавать совершенно точную копию от «резинщиков» никто и не требует. Ведь макет, как правило, прикрывается еще маскировочной сеткой, и с расстояния метров в триста заметить разницу уже вряд ли кому удастся.

Тем не менее, прежде чем приступить к созданию новой модели, специалисты тщательно обмеривают образец. Затем думают, как сделать надувную копию. Изнутри макет представляет собой сложную систему соединений и нервюр; если просто сделать танк полым, то он раздуется почти как шар. Заполнение воздухом происходит через одно отверстие, поэтому в нервюрах предусмотрены каналы для пропуска воздуха из одного отсека танка в другой.

Надувная ракетная позиция

Главное ноу-хау «Русбала» – постоянная подкачка воздуха. Дело в том, что макеты делают из полиэфирных тканей типа «Оксфорд-210» и «Оксфорд-420» с полиуретановым покрытием. Эти ткани широко используются при изготовлении палаток, тентов, павильонов, шатров, а также походной одежды и сумок. Они дешевы, легки, достаточно прочны, но не обладают стопроцентной герметичностью. Кроме того, детали макетов сшиваются с помощью обычной швейной машинки, а значит, швы тоже пропускают воздух. Вот и приходится постоянно восполнять его утечку с помощью вентилятора.

Но, может, это даже и к лучшему. Макету не страшны пулевые попадания и мелкие проколы. Даже если в ткани образуется полуметровая дыра, ее можно быстренько заштопать, и макет еще послужит до капремонта.

Интересно, что башни танков можно вращать, стволы – поднимать и опускать, люки – открывать и закрывать, некоторые элементы – например, навесные топливные баки – снимать для имитации различных модификаций боевой машины.

Ныне «Русбал» выпускает копии самолетов МиГ-31 и Су-27, танки СТ-72 и Т-80, зенитную ракетную система С-300, комплекс 9К79-1 «Точка-У» и т. д. Какой поступит заказ, то и сделают. И будут надувать противника до тех пор, пока маскировщики не придумают что-либо еще.

Например, начнут заменять резиновые макеты голографическими копиями боевой техники. Или используют иные средства…

Сухопутные броненосцы XXI века

Сравнительно недавние военные действия на Кавказе, в Афганистане и Ираке в очередной раз показали, насколько важны для успеха сухопутной операции действия бронетанковых сил. Получается, что «сухопутные броненосцы» отнюдь не утратили своего значения и в наступившем столетии. Ну а какими видят себе танки XXI века ведущие специалисты нашей страны и мира?

«Черный орел» пролетел? Разговоры о танке «Черный орел» – новой разработке Омского конструкторского бюро транспортного машиностроения, поначалу известной как объект 640, – начались еще в 1997 году. Даже сквозь маскировочную сетку специалисты во время краткой демонстрации разглядели в необыкновенной приземистости броневой машины и ее приплюснутой башне черты сухопутного броненосца XXI века, открывающего новое направление в мировом танкостроении.

Эксперты Евразийского патентного ведомства отметили высокие тактико-технические характеристики танка, исключительную степень защиты экипажа. Люди размещены в корпусе, ниже башни, изолированы от боекомплекта, пороховых газов, выделяющихся при выстрелах. Отличительной особенностью новой боевой машины также является бронированная защита топливных баков – именно по ним зачастую бьют противотанковые средства противника.

Но главное, как считают специалисты, еще никто в мире не смог добиться размещения боекомплекта и автомата заряжания пушки в съемном бронированном модуле, который установлен в кормовой части башни и снабжен приспособлением для направленного отвода ударной волны. Патентом отмечена и малозаметность боевой машины для радаров противника.

Однако в сентябре 2009 года представители Министерства обороны несколько сконфуженно объявили, что омичи просто пытались выдать желаемое за действительное. И на самом деле работы над новым танком, по существу, еще не начинались. И то, что было продемонстрировано, – не более чем пустышка. «Внутри башни ничего нет», – объяснил представитель министерства.

А стало быть, у нас есть возможность пофантазировать, представить вместе со специалистами, каким должен быть идеальный чудо-танк нынешнего столетия.

Лучшая защита – нападение. Как ни странно, но ныне на поле боя, а особенно в городских условиях, современный танк уязвимее, чем, скажем, во времена Второй мировой войны. Потому что за прошедшие полвека с лишним у пехоты в распоряжении появилось огромное количество противотанковых средств.

Да и вообще, за «сухопутными броненосцами» кто ныне только не охотится: и пехотинцы с гранатометами, и противотанковые пушки, и вертолеты с ракетами… И сами танки уже давно не предназначены для уничтожения пехоты – они охотятся в основном на себе подобных, на ракетные установки и т. д.

Танк «Черный орел»

И простое наращивание брони, так называемая «пассивная защита», не спасает – мощность оружия растет быстрее. Выход – в защите активной.

Идея такой защиты танка была впервые предложена в одном из тульских КБ еще полвека тому назад. Ее смысл состоит в том, чтобы уничтожать подлетающие боеприпасы еще до соприкосновения с броней.

В декабре 1983 года из заводских ворот вышел Т-55АД – первый в мире танк, оснащенный подобным комплексом. Восемь 9-килограммовых ракет секретного комплекса «Дрозд» обеспечивали уничтожение цели на расстоянии до 8 м.

Говорят, танки Т-55, оснащенные системой «Дрозд», принимали участие в афганской войне. Комплекс активной защиты позволял снизить вероятность поражения танка выстрелом из популярного у душманов гранатомета РПГ на 80 %.

Предпринимались попытки изготовить систему активной защиты и на Западе. Однако ни одна из них так и не была доведена до промышленного образца. Наиболее удачной считается разработка 80-х годов XX века английской компании Marconi Defense Systems. Основу танковой противоракетной системы TAMS составляли две скорострельные пушки фирмы Hughes, автоматически наводимые на цель двумя радиолокационными станциями. TAMS была способна обстреливать подлетающие со всех направлений ракеты на расстояниях менее километра.

Однако куда более совершенная система активной защиты разработана в КБ машиностроения г. Коломны. Созданный здесь комплекс «Арена» представляет собой своеобразную автоматическую систему ПВО танка. Время ее реакции – 0,07 секунды. Тут глазом моргнуть не успеешь, а система уже отреагировала на опасность, отразила ее.

Для этого на башне танка размещается всепогодная радиолокационная станция, способная обнаруживать цели на дальности до 50 м. После анализа траектории цели бортовым баллистическим вычислителем выдается команда на отстрел защитных боеприпасов, размещенных в 26 специальных шахтах по периметру танковой башни. На высоте около 4 м происходит подрыв направленного заряда, и цель поражается потоком шрапнели.

Диапазон скоростей поражаемых целей лежит в пределах 70—700 м/с, что позволяет успешно бороться с любыми типами гранат, выстреливаемых из гранатометов, а также с противотанковыеми управляемыми ракетами.

Любовь к электричеству. Тем не менее и «Арена» не панацея от всех бед. И дело не только в том, что танки в современной войне не могут действовать в отрыве от пехоты. (Печальным примером неправильной тактики является хотя новогодний штурм Грозного в первую чеченскую войну.) Если же танки следуют вместе с пехотой, то при срабатывании комплекса активной защиты помимо цели поражаются и свои стрелки.

Вторая проблема – высокоскоростные бронебойные подкалиберные снаряды, напоминающие длинные оперенные стержни-стрелы. Немецкая танковая пушка Rheinmetall RM 120, которой вооружено большинство танков стран NATO, разгоняет такой снаряд до 1650 м/с, что почти втрое выше максимальной скорости целей, перехватываемых современными комплексами активной защиты.

Так что тут еще есть над чем подумать. Одна из идей – оснастить танк электромагнитным «коконом» – силовым полем, которое будет отбрасывать гранаты, снаряды и ракеты, направляемые в танк.

Однако такое решение прежде всего требует чрезвычайно мощного источника электроснабжения. Кроме того, энергия нужна и бортовой электронике, которой на сухопутных броненосцах становится все больше. Есть даже предложение вообще отказаться от экипажа, превратив танки в боевые роботы, могущие действовать самостоятельно. И работы по созданию компьютеров, которые могли бы заменить водителя-механика и наводчика-стрелка в экипаже танка, ведутся во многих КБ мира.

Электрическими хотят сделать также и орудия. Первые прототипы электромагнитных пушек, выбрасывающих снаряды из ствола-соленоида силой электромагнитного поля, уже созданы, ведутся их испытания.

А в итоге получается, что танк должен превратиться в этакую самодвижущуюся электростанцию. Так, например, американские специалисты из Army’s Tank-Automotive Command and Electronics Technology and Devices Laboratory работают над созданием первого прототипа электротанка, который соединит в себе последние достижения механики и электроники.

Мощный газотурбинный генератор будет запитывать высоко энергетические батареи или конденсаторы. В случае необходимости импульсы энергии подаются либо на электрические пушки, либо на электромагнитную систему активного противодействия, которая будут отшвыривать от себя вражеские снаряды. Кроме того, мощные микроволновые передатчики будут прицельно выбрасывать импульсы энергии, призванные парализовать систему наведения противотанковых ракет, а также блоки управления танков-роботов противника.

По некоторым данным, просочившимся в открытую печать, подобные разработки ведутся и нашими специалистами.

В общем, война XXI века, кроме всего прочего, становится еще и электронной.

Чудо-броня для танка-невидимки. Еще одна новость: английские ученые и инженеры собираются создать танк-невидимку.

Британские специалисты из компании ВАЕ Systems недавно пообещали, что через пять лет совершенно изменят внешность наземной военной бронетехники. Каждую бронированную машину оденут в новый камуфляж, способный изменять свой внешний вид в зависимости от окружающей среды. Танк, словно хамелеон, на снегу будет белым, в пустыне – желтым, а в лесу – зеленым…

Впрочем, тут надо отметить, что подобное заявление далеко не первое. Создание маскирующих поверхностей, обладающих мимикрией – способностью менять свой цвет и свойства в зависимости от окружающей среды, издавна является мечтой военных разных стран. В частности, Министерство обороны США выделило 6 млн долларов на четыре года ученым, которые изучают умение маскировки таких животных, как осьминог, кальмар и каракатица. Исследователи хотят скопировать их умение и при этом возлагают основные надежды на наноструктуры и метаматериалы.

Что касается британских исследователей из ВАЕ Systems, то они в своем проекте под названием E-camouflage решили базироваться на разработках, связанные с электронными чернилами. Напомним, что сама по себе эта технология разрабатывалась для электронных книг. Суть ее такова. Жидкокристаллический экран имеет в своей структуре множество крошечных шариков-капсул, один бок которых темный, а другой белый. В зависимости от знака электрического заряда, капсула поворачивается к поверхности дисплея темным или светлым боком, образуя черную или белую точку. Из этих точек и формируется четкое изображение черных букв на белом фоне.

Система удобна тем, что достаточно надежна и экономична. Однако до недавнего времени экраны оставались черно-белыми. А для маскировки ведь нужны цветные покрытия. И вот недавно ридер с цветной электронной бумагой был продемонстрирован китайской компанией Hanvon Technology. Здесь уже точки не черно-белые, а трех основных цветов – красного, синего и желтого. Их сочетание способно дать все семицветье радуги.

Интересная разработка сделана недавно и в США. Электронная бумага, превосходящая предшественниц по контрастности, разрешению и быстродействию, создана группой ученых под руководством профессора Джейсона Хейкенфельда из Университета Цинциннати. Авторы разработки фактически придумали новый принцип работы электронной бумаги.

Каждый ее пиксель теперь представляет собой пустотелую герметичную гексагональную ячейку, в основе которой лежит алюминиевая пластинка, отражающая свет. А в центре ячейки – крошечные полимерные колодцы, заполненные углеродными чернилами в черно-белом варианте. Сверху же конструкцию прикрывает тонкопленочный прозрачный электрод из оксида индия-олова.

Напряжение, приложенное к электроду и подложке, заставляет чернила мгновенно вытечь из колодца и заполнить всю ячейку. После снятия напряжения чернила тут же собираются обратно в колодец. А поскольку резервуар занимает порядка 5 % от обшей видимой площади, в «свернутом» состоянии чернила почти не видны.

Для получения цветных пикселей разработчики решили применить светофильтры, наложенные поверх ячеек. Ширина одной точки в новом дисплее составила 100 мкм, а разрешение экрана – 300 точек на дюйм. Это, по словам Хейкенфельда, больше, чем у большинства моделей электронных книг, имеющихся на рынке.

Второе колоссальное преимущество новинки – время переключения пикселей между черным и белым состоянием. Оно составляет всего одну миллисекунду, что даже быстрее, чем у хороших ЖК-экранов, и намного лучше, чем у традиционных электронных книг (там – десятки и сотни миллисекунд). Следовательно, новая бумага куда лучше приспособлена для воспроизведения видео.

Наконец, разработка американских ученых очень тонка и способна гнуться. А потому нет ничего удивительного в том, что ею заинтересовались и оборонщики. Они хотят на подобном же принципе показывать на броне танка ту или иную маскировочную «картинку». Причем появление экспериментального прототипа E-camouflage для армии Великобритании ожидается уже к 2013 году.

Каждый танк будет оборудован датчиками для анализа окружающей местности. Сенсоры, смотрящие во все стороны, позволят определять и передавать данные о внешней среде на матрицу с электронными чернилами, покрывающую броню танка. Та будет воспроизводить внешнюю среду на поверхности машины, и танк как бы сольется с окружающим ландшафтом.

Далее просматривается еще одна возможность построения танка-невидимки – использование метаматериалов, способных нарушать законы отражения электромагнитных волн вообще и света в частности. Ученые ныне создают материалы, которые не отражают свет, как обычно, а заставляют их как бы обтекать предмет, что и делает его если не совсем невидимым, то весьма мало заметным.

Так вот, британские специалисты уже воспользовались этой разработкой, модифицировали ее на свой лад и теперь утверждают, что создали некое силиконовое покрытие, которое, будучи нанесенным на танковую броню, сделает боевую машину практически невидимой. Что и обещают продемонстрировать публично к 2012 году, когда танк с таким покрытием будет готов.

Впрочем, уже сегодня есть немало скептиков, которые утверждают, что сделать невидимкой огромную рычащую, дымящую и пылящую машину вряд ли удастся. Разве что покрытие будет выполнять роль некоей маскировочной сети, способной на то время, пока танк будет готовиться к атаке, сделать так, чтобы боевую машину было труднее рассмотреть, например, с воздуха. Ну и соответственно – разбомбить или расстрелять ракетами.