Гонка ядерных вооружений подарила миру не только баллистические ракеты, стратегические бомбардировщики и подводные лодки, но и куда более маленькие ядерные заряды и средства их доставки. В свое время в мире активно развивались артиллерийские ядерные боеприпасы (в том числе и танковые) и даже, что уж совсем необычно, пули с ядерным зарядом. Конечно же, наибольшее развитие получили ядерные снаряды – боеприпасы, предназначенные для нанесения тактических ядерных ударов по скоплениям войск противника и крупным промышленным объектам. Ядерные боеприпасы – это наиболее мощное и разрушительное средство, которое доступно современной артиллерии.
Подобные боеприпасы есть на вооружении у большинства ядерных держав, в том числе у России и США. Стоит отметить, что особенностью отечественного подхода к ядерной артиллерии является тот факт, что ядерные боеприпасы унифицированы в стандартных линейках боекомплектов и не нуждаются при этом в специальной адаптации для их применения. В арсенале российской армии есть 152-мм ядерные снаряды для САУ 2С3 «Акация», 2С19 «Мста-С», 203-мм снаряды для САУ 2С7 «Пион», 240-мм мина для самоходной минометной установки 2С4 «Тюльпан». Однако военных еще с середины прошлого века волновали ядерные боеприпасы и куда меньших калибров.
Пулеметные патроны с ядерным зарядом
Проблема разработки ядерного оружия сверхмалых калибров не является новой. Работы в этой области активно велись и в СССР, и в США, начиная с конца 60-х годов прошлого века. При этом все разработки в данной области были очень строго засекречены, и только лишь после того как Семипалатинский полигон перешел под юрисдикцию Казахстана и были рассекречены некоторые материалы из архивов, широкой общественности стали известны некоторые довольно интересные подробности.
Так в протоколах проводимых испытаний были обнаружены упоминания об экспериментах, при которых выделение энергии обозначается, как «менее 0,002 кт», то есть всего 2-х тонн взрывчатки. В некоторых документах речь шла об испытании атомных боеприпасов для стрелкового оружия – крупнокалиберных пулеметных патронов калибра 14,3 и 12,7-мм, но самое потрясающее – испытания патронов винтовочного калибра 7,62-мм. Такие боеприпасы были предназначены для использования в ПКС, именно патрон для этого пулемета конструкции Калашникова и был самым маленьким в мире атомным боеприпасом.
Радикального уменьшения веса и размеров, а также сложности самой конструкции удалось добиться за счет использования не обычного для ядерных боеприпасов плутония или урана, а достаточно экзотического трансуранового элемента калифорния – точнее, его изотопа с атомным весом 252. После того, как данный изотоп был обнаружен, физики были ошеломлены тем, что основным каналом распада у данного изотопа было спонтанное деление, в ходе которого вылетало 5-8 нейтронов (для сравнения у плутония или урана только 2-3). Первые экспериментальные оценки критической массы данного металла выдали фантастически малую величину – всего 1,8 гр., но дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что реальное значение критической массы оказалось больше.
Но в распоряжении ученых находились только микрограммы калифорния. Программа его получения и накопления являлась отдельной главой в истории ядерной программы СССР. О секретности данных разработок свидетельствует хотя бы тот факт, что имя академика Михаила Юрьевича Дубика почти никому неизвестно, хотя он был ближайшим сподвижником Курчатова. Именно Дубику и было поручено в самые короткие сроки решить вопрос по наработке ценного изотопа – калифорния. Впоследствии из полученного калифорния производилась уникальная начинка для пуль – деталь, которая по своей форме напоминала гантель или заклепку. Небольшой заряд специальной взрывчатки, который находился у донышка пули, сминал эту деталь в достаточно аккуратный шарик, при помощи чего достигалось его сверхкритическое состояние.
При использовании с пулями калибра 7,62-мм диаметр такого шарика равнялся практически 8 мм. Для срабатывания взрывчатки применялся специальный контактный взрыватель, созданный для данной программы. В результате атомная пуля получилась перетяжеленной. Поэтому, для того чтобы сохранить баллистику пули, привычную для стрелка-пулеметчика, ученым пришлось создать и специальный порох, который придавал небольшому ядерному боеприпасу правильный разгон в пулеметном стволе.
Но это были далеко не все трудности, с которыми столкнулись разработчики. Основная проблема, которая в итоге предрешила судьбу всего проекта – тепловыделение. Всем известно, что любые радиоактивные материалы греются, при этом, чем меньше период полураспада, тем сильнее происходит выделение тепла. Пуля, имеющая калифорниевый сердечник, выделяла примерно 5 Вт тепла. Разогрев пули изменял характеристики взрывателя и взрывчатки, а в случае сильного разогрева пуля могла застрять в стволе или патроннике или, что в разы хуже, самопроизвольно сдетонировать.
Чтобы этого избежать, патроны должны были находиться в специальном холодильнике, который представлял собой массивную (около 15 см. толщиной) медную плиту, имеющую гнезда под 30 патронов. Пространство между гнездами под патроны было заполнено специальными каналами, по которым под давлением непрерывно циркулировал жидкий аммиак. Такая система охлаждения обеспечивала боеприпасам температуру около -15 градусов Цельсия. При этом такая холодильная установка потребляла примерно 200 Вт электроэнергии, а ее вес составлял около 110 кг., перевозить такой холодильник можно было лишь на специально оборудованном для этого уазике. Стоит отметить, что в классических ядерных боеприпасах система теплосъема входит в состав конструкции, но в случае с пулями по необходимости она была выполнена внешней.
При этом даже замороженную пулю можно было применять лишь в течение получаса после извлечения из холодильной установки. Это время необходимо было потратить на то, чтобы зарядить магазин, занять нужную позицию, определиться с целью и произвести выстрел. Если в течение этого времени выстрел не производился, пулю необходимо было снова поместить в термостат. В том случае, если пуля оказывалась вне холодильной установки более часа, такой патрон подлежал утилизации.
Другим непреодолимым недостатком таких пуль стала невоспроизводимость результатов. При каждом отдельном взрыве энергоэффекивность пуль колебалось от 100 до 700 кг. в тротиловом эквиваленте в зависимости от времени и условий хранения, партии пуль, а главное – материале цели, в которую попадал боеприпас. Все дело было в том, что сверхмалые атомные заряды взаимодействуют с окружающей средой на принципиально ином уровне, чем классические атомные боеприпасы. При этом результат отличен и от воздействия обычной химической взрывчатки. В случае подрыва тонны химической взрывчатки выделяются тонны горячих газов, которые равномерно нагреты до температуры в 2-3 тысячи градусов Цельсия. В случае же с пулей – это крошечный шарик, который не в состоянии передать окружающей среде энергию ядерного распада.
По этой причине ударная волна таких боеприпасов была достаточно слабой в сравнении с химической взрывчаткой той же мощности, в то время как радиация, наоборот, получала существенно большую долю энергии. По этой причине вести огонь из пулемета необходимо было на максимально возможную прицельную дальность, но даже и в этом случае пулеметчик мог получить существенную дозу радиоактивного облучения. По этой же причине максимальная длина очереди ограничивалась тремя выстрелами.
Впрочем, даже одного выстрела такой пулей было более чем достаточно для решения некоторых задач. Несмотря на тот факт, что современная броня танков не позволяла такой пуле пробить защиту насквозь, мощное энерговыделение в месте попадания пули нагревало металл до стадии оплавления, так что башня и гусеница намертво приваривались к танковому корпусу. При попадании же пули в стену из кирпича она испаряла примерно до 1 кубометра кладки, что могло привести к обрушению конструкции.
По причине свертывания работ в этой области, а также того, что срок хранения уникальных калифорниевых боеприпасов не превышал 6 лет, до наших дней не сохранилось ни одной пули. Весь калифорний был изъят и использован на сугубо мирные научные цели, такие, к примеру, как получение сверхтяжелых элементов.
Ядерные боеприпасы для танков
В настоящее время вопросы оснащения танков снарядами с ядерными зарядами все чаще подвергается критике, при этом информация СМИ о том, что новый российский танк с 152-мм нарезным орудием может получить в свой боекомплект и ядерные боеприпасы, вызвала настоящий ажиотаж. Однако были времена, когда вопросы оснащения сухопутных войск подобным оружием ставились остро и гуманитарный эффект их использования в расчет не брался.
В 1950-е годы противостоящие военные блоки вовсю занимались подготовкой к тотальной ядерной войне. При этом США удалось обогнать СССР в вопросах миниатюризации ядерных боеприпасов. В самом начале 1960-х годов американцы приняли на вооружение 120-мм и 155-мм безоткатные орудия «Дэви Крокет». Это были сравнительно небольшие и легкие орудия (вес примерно 50 кг. у первого и 180 кг. у второго). «Дэви Крокет» мог запустить 35-кг снаряд на дальность от 2 до 4 км., соответственно. По разным оценкам, мощность одного заряда достигала до 1 килотонны. Данные безоткатные орудия транспортировались при помощи обычных джипов и состояли на вооружении десантников и сухопутных войск.
Создав такое оружие, американцы решили пойти еще дальше. В конце 1950-х годов в США начались работы по созданию 152-мм управляемого боеприпаса «Шиллелейла», который должен был войти в боекомплект легкого танка М551 «Шеридан» и ОБТ М-60А2. В серийном варианте такая ракета весила 4,1 кг., и помимо ядерной боевой части могла оснащаться обычной кумулятивной боевой частью. Наведение ракеты на цель осуществлялось по инфракрасному лучу. Максимальная дальность огня достигала 4-5 км.
Первым новое 152-мм орудие-пусковую установку получил легкий танк «Шеридан» с броней всего 13-мм и общим весом в 16 тонн. В этот танк можно было загрузить до 12 управляемых снарядов. Всего было произведено примерно 1700 данных боевых машин, часть из которых даже успела повоевать во Вьетнаме, где танки продемонстрировали свою плохую живучесть.
Программа по созданию М-60А2 весом в 44 тонны развивалась также не совсем благополучно. Несмотря на тот факт, что данный танк был оснащен самой передовой на тот момент времени автоматизированной СУО, имеющей аналого-цифровой баллистический вычислитель и лазерный дальномер, танк быстро разочаровал военных, в первую очередь своим 152-мм орудием и ракетой к нему. Танк добрался до армии к тому моменту, когда ядерные варианты подобных боеприпасов уже были сняты с вооружения. В обычном же варианте он был крайне ненадежным и не столь эффективным. В результате М-60А2 недолго оставался на вооружении, и достаточно быстро все они были переделаны в инженерные машины.
Стоит отметить, что многое из того, что касается оснащения американских танков ядерным оружием, остается малоизученной областью истории развития бронетанковых войск. В СССР в конце 1960-х годов также велись конструкторские работы по созданию бронетехники с ядерным оружием. Правда, речь шла о 150-кг неуправляемых ракетах с БЧ до 0,3 килотонн и дальностью стрельбы до 8 км. В качестве базы для их установки рассматривались БМП-1 и танк Т-64А, но ни один из этих вариантов серийно не производился.
Источники информации:
-http://www.popmech.ru/article/2598-spetsizdelie/
-http://vestnik-rm.ru/news-4-3209.htm
-http://ru.wikipedia.org
Подобные боеприпасы есть на вооружении у большинства ядерных держав, в том числе у России и США. Стоит отметить, что особенностью отечественного подхода к ядерной артиллерии является тот факт, что ядерные боеприпасы унифицированы в стандартных линейках боекомплектов и не нуждаются при этом в специальной адаптации для их применения. В арсенале российской армии есть 152-мм ядерные снаряды для САУ 2С3 «Акация», 2С19 «Мста-С», 203-мм снаряды для САУ 2С7 «Пион», 240-мм мина для самоходной минометной установки 2С4 «Тюльпан». Однако военных еще с середины прошлого века волновали ядерные боеприпасы и куда меньших калибров.
Пулеметные патроны с ядерным зарядом
Проблема разработки ядерного оружия сверхмалых калибров не является новой. Работы в этой области активно велись и в СССР, и в США, начиная с конца 60-х годов прошлого века. При этом все разработки в данной области были очень строго засекречены, и только лишь после того как Семипалатинский полигон перешел под юрисдикцию Казахстана и были рассекречены некоторые материалы из архивов, широкой общественности стали известны некоторые довольно интересные подробности.
Так в протоколах проводимых испытаний были обнаружены упоминания об экспериментах, при которых выделение энергии обозначается, как «менее 0,002 кт», то есть всего 2-х тонн взрывчатки. В некоторых документах речь шла об испытании атомных боеприпасов для стрелкового оружия – крупнокалиберных пулеметных патронов калибра 14,3 и 12,7-мм, но самое потрясающее – испытания патронов винтовочного калибра 7,62-мм. Такие боеприпасы были предназначены для использования в ПКС, именно патрон для этого пулемета конструкции Калашникова и был самым маленьким в мире атомным боеприпасом.
Радикального уменьшения веса и размеров, а также сложности самой конструкции удалось добиться за счет использования не обычного для ядерных боеприпасов плутония или урана, а достаточно экзотического трансуранового элемента калифорния – точнее, его изотопа с атомным весом 252. После того, как данный изотоп был обнаружен, физики были ошеломлены тем, что основным каналом распада у данного изотопа было спонтанное деление, в ходе которого вылетало 5-8 нейтронов (для сравнения у плутония или урана только 2-3). Первые экспериментальные оценки критической массы данного металла выдали фантастически малую величину – всего 1,8 гр., но дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что реальное значение критической массы оказалось больше.
Но в распоряжении ученых находились только микрограммы калифорния. Программа его получения и накопления являлась отдельной главой в истории ядерной программы СССР. О секретности данных разработок свидетельствует хотя бы тот факт, что имя академика Михаила Юрьевича Дубика почти никому неизвестно, хотя он был ближайшим сподвижником Курчатова. Именно Дубику и было поручено в самые короткие сроки решить вопрос по наработке ценного изотопа – калифорния. Впоследствии из полученного калифорния производилась уникальная начинка для пуль – деталь, которая по своей форме напоминала гантель или заклепку. Небольшой заряд специальной взрывчатки, который находился у донышка пули, сминал эту деталь в достаточно аккуратный шарик, при помощи чего достигалось его сверхкритическое состояние.
ПКС
При использовании с пулями калибра 7,62-мм диаметр такого шарика равнялся практически 8 мм. Для срабатывания взрывчатки применялся специальный контактный взрыватель, созданный для данной программы. В результате атомная пуля получилась перетяжеленной. Поэтому, для того чтобы сохранить баллистику пули, привычную для стрелка-пулеметчика, ученым пришлось создать и специальный порох, который придавал небольшому ядерному боеприпасу правильный разгон в пулеметном стволе.
Но это были далеко не все трудности, с которыми столкнулись разработчики. Основная проблема, которая в итоге предрешила судьбу всего проекта – тепловыделение. Всем известно, что любые радиоактивные материалы греются, при этом, чем меньше период полураспада, тем сильнее происходит выделение тепла. Пуля, имеющая калифорниевый сердечник, выделяла примерно 5 Вт тепла. Разогрев пули изменял характеристики взрывателя и взрывчатки, а в случае сильного разогрева пуля могла застрять в стволе или патроннике или, что в разы хуже, самопроизвольно сдетонировать.
Чтобы этого избежать, патроны должны были находиться в специальном холодильнике, который представлял собой массивную (около 15 см. толщиной) медную плиту, имеющую гнезда под 30 патронов. Пространство между гнездами под патроны было заполнено специальными каналами, по которым под давлением непрерывно циркулировал жидкий аммиак. Такая система охлаждения обеспечивала боеприпасам температуру около -15 градусов Цельсия. При этом такая холодильная установка потребляла примерно 200 Вт электроэнергии, а ее вес составлял около 110 кг., перевозить такой холодильник можно было лишь на специально оборудованном для этого уазике. Стоит отметить, что в классических ядерных боеприпасах система теплосъема входит в состав конструкции, но в случае с пулями по необходимости она была выполнена внешней.
При этом даже замороженную пулю можно было применять лишь в течение получаса после извлечения из холодильной установки. Это время необходимо было потратить на то, чтобы зарядить магазин, занять нужную позицию, определиться с целью и произвести выстрел. Если в течение этого времени выстрел не производился, пулю необходимо было снова поместить в термостат. В том случае, если пуля оказывалась вне холодильной установки более часа, такой патрон подлежал утилизации.
Другим непреодолимым недостатком таких пуль стала невоспроизводимость результатов. При каждом отдельном взрыве энергоэффекивность пуль колебалось от 100 до 700 кг. в тротиловом эквиваленте в зависимости от времени и условий хранения, партии пуль, а главное – материале цели, в которую попадал боеприпас. Все дело было в том, что сверхмалые атомные заряды взаимодействуют с окружающей средой на принципиально ином уровне, чем классические атомные боеприпасы. При этом результат отличен и от воздействия обычной химической взрывчатки. В случае подрыва тонны химической взрывчатки выделяются тонны горячих газов, которые равномерно нагреты до температуры в 2-3 тысячи градусов Цельсия. В случае же с пулей – это крошечный шарик, который не в состоянии передать окружающей среде энергию ядерного распада.
По этой причине ударная волна таких боеприпасов была достаточно слабой в сравнении с химической взрывчаткой той же мощности, в то время как радиация, наоборот, получала существенно большую долю энергии. По этой причине вести огонь из пулемета необходимо было на максимально возможную прицельную дальность, но даже и в этом случае пулеметчик мог получить существенную дозу радиоактивного облучения. По этой же причине максимальная длина очереди ограничивалась тремя выстрелами.
Безоткатное орудие "Дэви Крокет"
Впрочем, даже одного выстрела такой пулей было более чем достаточно для решения некоторых задач. Несмотря на тот факт, что современная броня танков не позволяла такой пуле пробить защиту насквозь, мощное энерговыделение в месте попадания пули нагревало металл до стадии оплавления, так что башня и гусеница намертво приваривались к танковому корпусу. При попадании же пули в стену из кирпича она испаряла примерно до 1 кубометра кладки, что могло привести к обрушению конструкции.
По причине свертывания работ в этой области, а также того, что срок хранения уникальных калифорниевых боеприпасов не превышал 6 лет, до наших дней не сохранилось ни одной пули. Весь калифорний был изъят и использован на сугубо мирные научные цели, такие, к примеру, как получение сверхтяжелых элементов.
Ядерные боеприпасы для танков
В настоящее время вопросы оснащения танков снарядами с ядерными зарядами все чаще подвергается критике, при этом информация СМИ о том, что новый российский танк с 152-мм нарезным орудием может получить в свой боекомплект и ядерные боеприпасы, вызвала настоящий ажиотаж. Однако были времена, когда вопросы оснащения сухопутных войск подобным оружием ставились остро и гуманитарный эффект их использования в расчет не брался.
В 1950-е годы противостоящие военные блоки вовсю занимались подготовкой к тотальной ядерной войне. При этом США удалось обогнать СССР в вопросах миниатюризации ядерных боеприпасов. В самом начале 1960-х годов американцы приняли на вооружение 120-мм и 155-мм безоткатные орудия «Дэви Крокет». Это были сравнительно небольшие и легкие орудия (вес примерно 50 кг. у первого и 180 кг. у второго). «Дэви Крокет» мог запустить 35-кг снаряд на дальность от 2 до 4 км., соответственно. По разным оценкам, мощность одного заряда достигала до 1 килотонны. Данные безоткатные орудия транспортировались при помощи обычных джипов и состояли на вооружении десантников и сухопутных войск.
Создав такое оружие, американцы решили пойти еще дальше. В конце 1950-х годов в США начались работы по созданию 152-мм управляемого боеприпаса «Шиллелейла», который должен был войти в боекомплект легкого танка М551 «Шеридан» и ОБТ М-60А2. В серийном варианте такая ракета весила 4,1 кг., и помимо ядерной боевой части могла оснащаться обычной кумулятивной боевой частью. Наведение ракеты на цель осуществлялось по инфракрасному лучу. Максимальная дальность огня достигала 4-5 км.
Легкий танк М551 «Шеридан»
Первым новое 152-мм орудие-пусковую установку получил легкий танк «Шеридан» с броней всего 13-мм и общим весом в 16 тонн. В этот танк можно было загрузить до 12 управляемых снарядов. Всего было произведено примерно 1700 данных боевых машин, часть из которых даже успела повоевать во Вьетнаме, где танки продемонстрировали свою плохую живучесть.
Программа по созданию М-60А2 весом в 44 тонны развивалась также не совсем благополучно. Несмотря на тот факт, что данный танк был оснащен самой передовой на тот момент времени автоматизированной СУО, имеющей аналого-цифровой баллистический вычислитель и лазерный дальномер, танк быстро разочаровал военных, в первую очередь своим 152-мм орудием и ракетой к нему. Танк добрался до армии к тому моменту, когда ядерные варианты подобных боеприпасов уже были сняты с вооружения. В обычном же варианте он был крайне ненадежным и не столь эффективным. В результате М-60А2 недолго оставался на вооружении, и достаточно быстро все они были переделаны в инженерные машины.
Стоит отметить, что многое из того, что касается оснащения американских танков ядерным оружием, остается малоизученной областью истории развития бронетанковых войск. В СССР в конце 1960-х годов также велись конструкторские работы по созданию бронетехники с ядерным оружием. Правда, речь шла о 150-кг неуправляемых ракетах с БЧ до 0,3 килотонн и дальностью стрельбы до 8 км. В качестве базы для их установки рассматривались БМП-1 и танк Т-64А, но ни один из этих вариантов серийно не производился.
Источники информации:
-http://www.popmech.ru/article/2598-spetsizdelie/
-http://vestnik-rm.ru/news-4-3209.htm
-http://ru.wikipedia.org
