Говорят, изобретение черного пороха произошло чисто случайно. Много веков тому назад это сделали древние китайцы. Как то было, никто уж не помнит, но известно, что еще более двух тысяч лет тому назад они использовали порох для изготовления фейерверка и запуска сигнальных ракет.
Более того, ныне исследователи истории науки склонны полагать, что изобретение это делалось неоднократно...
Однажды некий монах–алхимик, закончив свою работу, смахнул с рабочего стола порошки тех веществ, с которыми работал, в медную ступку. А ступку небрежно бросил в угол.
И тут как грохнет! Прибежавшие на шум собратья монаха прежде вытащили беднягу на свежий воздух, привели в чувство, а потом еще долго выпытывали, что же он намешал такого, что чуть не поднял на воздух весь монастырь...
Беднягу звали Бертольд Шварц и был он немецким монахом. Вышеописанное происшествие произошло в 1330 году. Порядки в те времена царили суровые, Шварца даже поначалу обвинили в колдовстве и заключили в тюрьму. Но исследование остатков злосчастной ступки показало, что в ней содержались сера, толченый уголь и селитра. И повторить случайный эксперимент может всякий без какого–либо колдовства.
Изобретение пороха
Поначалу изобретенный состав использовался лишь для изготовления фейерверковых ракет во время праздничных салютов. Но потом дошло и до дел серьезных – без пороха было бы немыслимо изобретение огнестрельного оружия.
Однако черный, или, как его еще называли, дымный, порох имел массу недостатков. О главном говорило уже само его название. Над каждым стрелком поднималось предательски выдававшее его облако дыма, а после пушечного залпа все поле сражения заволакивало такой густой пеленой, что приходилось выжидать некоторое время, чтобы увидеть результаты стрельбы и самого противника.
Стратеги неоднократно заказывали химикам бездымный порох, но те только разводили руками – никто не знал, как даже подступиться к такому заданию. Делу опять–таки помог случай. В 1845 году немецкий химик Христиан Шенбейн воспользовался тем, что его жена отлучилась из дома, и решил завершить начатый еще на работе эксперимент. На кухне он принялся составлять некую смесь. При этом часть ее случайно пролилась на пол. Химик хотел потереть лужицу и не нашел для этого ничего лучшего как подвернувший под руку фартук жены. И повесил его над плитой, чтобы тот быстрее высох и жена ничего не узнала. Представьте себе изумление и даже ужас ученого, когда подсыхающий фартук вдруг вспыхнул и сгорел почти дотла.
Неизвестно, что сказала химику по этому поводу жена. Исследовав состав смеси и ткани из остатков фартука, он довольно быстро догадался, в чем дело. И в конце концов получил патент на изобретение нитроцеллюлозы, или пироксилина. Это вещество и составляет основу бездымного пороха.
Первооткрывателем же еще одного взрывчатого вещества – нитроглицерина – был итальянец Асканио Собреро. Однако первоначально он предполагал использовать это соединение для лечения сердечных болезней. И лишь Альфред Нобель – шведский изобретатель и предприниматель, имя которого ныне носит престижная научная премия, – догадался, как из нитроглицерина получить динамит.
А. Нобель
Вся эта довольно длинная цепь случайностей стала возможной лишь потому, что никто из химиков не представлял себе сути процессов, происходящих при взрыве. Лишь в 1913 году немецкий химик Макс Боденштейн впервые предположил теорию, показывающую стадии лавинообразно нарастающей, или цепной, реакции.
"Ключом к такой реакции служит начальная стадия образования свободного радикала, – писал химик, – атома или группы атомов, обладающих свободным (неспаренным) электроном и вследствие этого чрезвычайно химически активных. Однажды образовавшись, он взаимодействует с молекулой таким образом, что в качестве одного из продуктов реакции образуется новый свободный радикал. Новообразованный свободный радикал может затем взаимодействовать с другой молекулой, и реакция продолжается до тех пор, пока что–либо не помешает свободным радикалам образовывать себе подобные, т. е. пока не произойдет обрыв цепи".
Будучи химиком, М. Боденштейн и рассуждал лишь о химических реакциях. Лишь спустя десять лет физики Г. А. Крамере и И. А. Кристиансен открыли реакцию разветвленной цепи, применимую и к некоторым физическим процессам. В этой реакции свободные радикалы не только регенерируют активные центры, но и активно множатся, создавая новые цепи и заставляя реакцию идти все быстрее и быстрее, рассуждали они. Фактический ход реакции зависит от ряда внешних ограничителей, например, таких как размеры сосуда, в котором она происходит. Если число свободных радикалов быстро растет, то реакция может привести к взрыву.
Однако подобные исследования шли ни шатко ни валко, пока за них не взялся Николай Николаевич Семенов – один из основоположников химической физики. Будучи заместителем директора Петроградского физико–технического института, Семенов в 1926 году обратил внимание на работу двух своих студентов. Изучая окисление паров фосфора водяными парами, они заметили, что эта реакция протекала не так, как ей следовало в соответствии с теориями химической кинетики того времени. И спросили своего профессора, почему так происходит.
Семенов увидел причину этого несоответствия в том, что студенты имели дело с результатом разветвленной цепной реакции, и написал об этом научную статью. Однако такое объяснение было отвергнуто Максом Боденштейном, в то время признанным авторитетом по химической кинетике. Еще два года продолжались споры и интенсивное изучение этого явления как Н. Н. Семеновым, так и независимо от него английским исследователем Сирилом Н. Хиншелвудом. Наконец стало ясно, что наш ученый был прав.
В 1929 году Н. Н. Семенов был избран членом–корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 стал академиком. К этому времени Семенов вел глубокие исследования цепных реакций, которые представляют собой серию самоинициируемых (т. е. самовозбуждаемых) стадий в химическом процессе. И однажды начавшись, эта серия продолжается до тех пор, пока не будет пройдена последняя стадия.
В 1934 году Семенов опубликовал монографию "Химическая кинетика и цепные реакции", в которой доказал, что многие химические реакции, включая реакцию полимеризации, осуществляются с помощью механизма цепной, или разветвленной, цепной реакции.
В последующие десятилетия Семенов и другие ученые, признавшие его теорию, продолжали работать над прояснением деталей теории цепной реакции, анализируя относительные опытные данные, многие из которых были собраны его студентами и сотрудниками.
Начавшаяся война прервала было научные занятия. Но вскоре Семенов, как и многие советские известные ученые, эвакуировавшийся в Казань, снова возвращается к этой теме, теперь уже решая задачи, связанные с вопросами горения и взрыва. В 1943 году ученый переезжает в Москву, становится во главе Института химической физики и принимает самое активное участие в зарождающемся советском атомном проекте.
Однако весь ход работ, его результаты и участники были строжайше засекречены. Семенов не мог и слова сказать в открытой печати об использовании цепной реакции при инициировании атомного взрыва. Поэтому, когда в 1954 году была опубликована его книга "О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности", в ней шла речь в основном о теоретических аспектах открытий, сделанных им за годы работы над своей теорией.
В 1956 году Семенову совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии "за исследования в области механизма химических реакций". В нобелевской лекции Семенов сделал обзор своих работ над цепными реакциями: "Теория цепной реакции открывает возможность ближе подойти к решению главной проблемы теоретической химии – связи между реакционной способностью и структурой частиц, вступающих в реакцию... Вряд ли можно в какой бы то ни было степени обогатить химическую технологию или даже добиться решающего успеха без этих знаний... Необходимо соединить усилия образованных людей всех стран и решить эту наиболее важную проблему для того, чтобы раскрыть тайны химических и биологических процессов на благо мирного развития и благоденствия человечества".
Однако, как это часто бывает, к мнению ученого не очень–то прислушались сильные мира сего. И его разработки были использованы не только в мирных, но и в военных целях.
И на том дело не остановилось. Теперь военные видят перспективы применения в скором будущем... жидкого пороха. Он будет обладать рядом преимуществ по сравнению с нынешним, бездымным. Во–первых, жидкий порох не боится влаги, он не может отсыреть, его не надо закатывать в герметичные патроны. Во–вторых, патроны как таковые вообще можно отменить. В ствол из бывшего патронника будут подаваться только пули. А жидкий порох будет подаваться порциями прямо в ствол из специального баллончика. Такое новшество позволит увеличить боезапас пехотинца при том же весе в 2–3 раза, а то и больше. Наконец, в–третьих, жидкий порох обеспечивает выброс пули из ствола с большими скоростями, значит, резко возрастают дальнобойность и прицельность огня.
Но в основе всех этих новшеств по–прежнему лежат цепные реакции, стихийное применение которых началось тысячи лет назад, а теоретическое изучение не закончено и по сей день...
Американские военные разрабатывают экзотические типы вооружений, которые предусматривают использование антивещества и микроволнового излучения. В частности, ВВС США вкладывают миллионы долларов в создание бомбы, которая "может уместиться на ладони" и, тем не менее, в состоянии стереть с лица земли целые города.
Вместо обычной взрывчатки или даже критической массы радиоактивного вещества в такой бомбе главную роль будет играть антиматерия, отдельные частицы которой уже сегодня получают исследователи на своих ускорителях.
Хотя до недавних пор о веществе с приставкой "анти" рассуждали в основном герои научно–фантастических книг и фильмов, на самом деле проект американских военных имеет под собой вполне реальную основу – данный тип материи действительно присутствует в окружающем нас мире. Как известно из физики, практически каждая элементарная заряженная частица в нем имеет свой антипод – античастицу, которая является субатомным элементом "антимира".
Фундаментальное различие элементарных частиц вещества и антивещества, как сейчас представляется, заключается в противоположности электрических зарядов образующих их элементарных частиц. Если они сталкиваются, то происходит их аннигиляция – взаимное уничтожение с выделением огромной по масштабам микромира энергии. Именно это в значительной мере и привлекает военных. Например, если собрать одну миллионную грамма позитронов, то при "встрече" с обычным веществом она выделит количество энергии, эквивалентное подрыву 37,8 кг тринитротолуола.
Кроме того, военных привлекает тот факт, что после реакции аннигиляции не остается радиоактивных осадков. Но тем не менее взрыв исправно уничтожит электронные системы и живую силу противника.
Кроме того, ныне рассматривается перспектива создания сверхмощного реактивного двигателя на антивеществе, который позволит летательному аппарату неделями находиться в воздухе без дозаправки.
Правда, пока не решена одна из главных проблем практического использования антивещества: как его хранить длительное время? Ныне ученые обычно используют для этой цели силовые ловушки, в которых магнитное поле предотвращает соприкосновение античастиц с частицами обычного вещества. Однако пока этот метод недостаточно надежен, требует большого расхода энергии. Поэтому исследователи пытаются разработать и другие типы ловушек. Но их создание – дело будущего.
Более определенно звучат планы Пентагона по созданию пучкового оружия с использованием микроволнового излучения. Как утверждается, разработчикам удалось создать компактный генератор такого излучения, использующий явление сверхпроводимости. Генератор может быть размещен на борту самолета и использоваться для борьбы с повстанцами или уничтожения электронных систем противника.
Схема сферического ударно–волнового излучения
Невидимое излучение, схожее по своему действию с обычной микроволновой печью, проникает в человеческое тело на глубину около 0,4 мм и вызывает сильное жжение, ощущение нестерпимого жара, поскольку воздействует непосредственно на молекулы воды, содержащиеся в его коже.
Первые испытания такого оружия, возможно, уже в ближайшие время будут проведены в Ираке. При кратковременном пребывании в зоне поражения и уменьшенной мощности микроволновое оружие, как утверждают специалисты, "оказывает останавливающее действие" и может быть использовано прежде всего для борьбы с массовыми беспорядками, когда применение обычного оружия может повлечь жертвы среди мирных людей.
Магнитный генератор
Как ожидается, микроволновые установки поступят на вооружение войск США в Ираке. Ими будут оснащены подразделения, дислоцированные в городах "с нестабильной ситуацией". На начальном этапе министерство обороны США планирует оснастить новой системой от четырех до шести военных автомобилей. А затем практика применения микроволнового оружия может быть расширена.
Это оружие придумали писатели–фантасты. Вспомните, во многих романах жанра фэнтази первопроходцы других планет вооружены бластерами. Молнии, вылетающие из них, без устали поражают всевозможных чудовищ и страшилищ. А уж если начинает работать главная фотонная пушка межпланетного корабля, то вокруг горит все и вся. Даже горы плавятся под этим всесокрушающим лучом.
Недавно стало известно, что фантазии писателей ученые и инженеры попытались осуществилась на практике в своих секретных лабораториях и конструкторских бюро. И вот что из этого получилось.
Общий вид сферического ударно–волнового источника
Сначала в открытую печать просочились сведения о создании бластера, стреляющего молниями. Его изобретатель академик Российской академии естественных наук Ремилий Авраменко продемонстрировал журналистам небольшую коробочку с батарейкой, откуда вылетал тонкий синий луч, прожигающий бритвенное лезвие.
В комментарии к демонстрации изобретатель скупо сообщил, что еще в 60–х годах
XX века советский физик Аскарьян обнаружил, что при некоторых условиях луч лазера способен самофокусироваться. Такой сверх–сфокусированный луч прожигает воздух, и в нем появляется плазменный жгут. Обычно длина его составляет десятки метров. Авраменко предложил на "искру" наложить сильное электрическое поле, в результате чего плазма, дескать, "отрывалась" от источника излучения и крушила все вокруг!
Разработаны также и другие системы.
Вот, например, опытный образец лазерного пистолета. Он похож на игрушечную копию огнестрельного. Собирался этот "бластер" от начала и до конца вручную в одной из лабораторий знаменитой "Дзержинки" – Военной академии имени Ф. Э. Дзержинского в Москве.
Изыскивая возможность обойтись без громоздких аккумуляторов, разработчики вспомнили идею инженера Гарина и решили использовать одноразовые лампы–вспышки, поджигавшиеся электрической искрой. Они сгорают за сотую долю секунды при температуре в 5000 °С, давая интенсивный пучок излучения.
Причем лампы в лазерном пистолете размещаются там же, где в обычном патроны, так же подаются в ствол и, будучи использованными, выбрасываются, как отработавшие гильзы. Используя одну обойму, можно сделать 8 лазерных выстрелов–вспышек.
Все расчеты "на убойность" делались с оглядкой на стандартное огнестрельное оружие ближнего боя. Ослепить и обжечь пистолет может на расстоянии до 20 м. Если стрелять в упор, тем более в темноте, когда максимально раскрыт зрачок (глаз усиливает световой сигнал иногда более чем в тысячу раз), – слепота окажется необратимой: попросту сгорит глазное дно. Это показали испытания, проведенные на кроликах.
Изобрел этот лазерный пистолет Борис Николаевич Дуванов, профессор Военной академии имени Ф. Э. Дзержинского. Вместе с группой коллег, в том числе из других научных организаций, он получил на эту разработку закрытые авторские, т. е. секретные, свидетельства еще в середине 80–х годов XX века.
Долгое время об этом мало кто знал, кроме узкого круга специалистов. Ныне разработку частично рассекретили, и мы можем добавить, что сверхлегкий и бесшумный пистолет Дуванова в различных модификациях может пригодиться не только специальным антитеррористическим подразделениям, но и обычному обывателю – в качестве оружия личной обороны. А кроме того, столь портативное устройство можно сделать даже в виде обыкновенной ручки – современные гибкие световоды позволяют замаскировать лазерное оружие подо что угодно. Разрабатывался проект размещения таких лазеров и в самолете, внутри кабины пилотов – чтобы суметь, если что, неожиданно и вовремя ослепить возможных угонщиков.
Лазерный пистолет
А с помощью особой насадки за несколько минут лазерный пистолет из боевого оружия превращается в медицинский инструмент. Ибо на поле боя основной причиной гибели солдат является не само ранение, а кровопотеря. Лазерным лучом обученный санитар, а то и просто товарищ раненого может на месте мгновенно прижечь разорванные сосуды.
К сожалению, ожидавшееся серийное производство лазерных пистолетов прекратилось, не начавшись, во второй половине тех же 80–х.
С тех пор в музее академии лежат опытные образцы. Вытаскиваются они разве что на показ журналистам.
Еще одна сказка о золотой рыбке Весной 1983 года президент США Рональд Рейган оповестил мир о планах размещения на околоземной орбите спутников–перехватчиков. Они предназначались для уничтожения на начальной траектории полета советских баллистических межконтинентальных ракет. Программа, как известно, получила название "Стратегическая оборонная инициатива", или сокращенно СОИ.
Советские средства массовой информации принялись дружно клеймить милитаристские планы Вашингтона, обвиняя его в нагнетании очередного витка гонки вооружений, доказывали, что элементы программы СОИ весьма ненадежны, а М. С. Горбачев даже ошарашил Запад ребусом о некоем "асимметричном ответе".
Между тем в СССР к тому времени уже несколько лет велись работы по созданию космического вооружения, в том числе орбитальных лазерных установок. За 1970–1980 годах в Советском Союзе было даже построено несколько экспериментальных образцов космических лазерных пушек, предназначенных для уничтожения на орбите Земли американских спутников–перехватчиков.
Однако все существующие установки требовали стационарного источника энергоснабжения и не отвечали главному требованию военного космоса – полной автономности. Тогда для отработки автономности одну из пушек, или, как она значилась по документам, "мощную силовую установку" (МСУ), решили опробовать на надводном корабле.
Задачи по испытаниям боевого лазера правительство возложило на Военно–морской флот. Ну а выбор моряков пал на сухогруз вспомогательного флота "Диксон". Судно имело водоизмещение 5500 т, длину 150 м и скорость 12 узлов. Эти характеристики, а также конструктивные особенности судна отлично подходили для монтажа нового оборудования и проведения испытаний. К тому же для пущей секретности за кораблем были оставлены его прежнее название и безобидная классификация сухогруза.
И вот в начале 1978 году "Диксон" прибыл на судостроительный завод в Ленинграде. Работы по его переоборудованию проходили под руководством сотрудников КБ "Невское". Параллельно на Калужском турбинном заводе началась сборка лазерной пушки. Она должна была стать самой мощной из существующих в СССР боевых лазерных установок.
Как водилось в ту пору, все работы получили гриф секретности и нейтральное название "тема "Айдар"". Однако сами непосредственные участники этого проекта окрестили его "золотой рыбкой", поскольку стоил он бешеных денег – сотни миллионов тогдашних советских рублей.
Впрочем, хотя финансовые потоки лились рекой, ход работ то и дело тормозился серьезными проблемами научно–технического плана. Скажем, чтобы установить на корабль 400 баллонов для сжатого воздуха, судостроителям пришлось полностью снимать металлическую обшивку с обоих бортов.
Только закончили с этой работой, как выяснилось, что на корабле может ненароком взорваться сопутствующий стрельбе водород. Скапливаясь в закрытых пространствах, он перемешается с кислородом воздуха и превратится в гремучий газ, о норове которого говорит уже само его название. Поэтому на корабле пришлось дополнительно монтировать усиленную вентиляцию. Мало того, верхнюю палубу модернизировали так, что она могла раскрываться на две части. Однако в результате корпус потерял прочность, и его пришлось дополнительно укреплять...
Тем временем лазерщики выяснили, что силовая установка корабля не может дать пушке необходимые 50 МВт энергии. Тогда пришлось в дополнение к корабельным дизелям поставить 3 турбореактивных двигателя от самолета Ту–154. А чтобы смонтировать их, на корабле пришлось расширить один из трюмов и делать в корпусе дополнительные отверстия...
Не менее колоссальные средства пожирала сама пушка. Например, разработка адаптивного отражателя – нечто вроде вогнутого зеркала диаметром 30 см, с помощью которого лазерный луч планировалось направлять на врага, – стоила около 2 млн советских рублей. На его изготовление целое производственное объединение в подмосковном Подольске потратило пол года. Причем необходимая идеальная поверхность была достигнута специальной ручной шлифовкой, которую день за днем осуществляли специально отобранные работницы предприятия.
Этого оказалось мало, и отражатель оснастили специально разработанной для него ЭВМ. Компьютер отслеживал состояние поверхности отражателя с точностью до 1 микрона. Если компьютер обнаруживал искажения, он мгновенно подавал команду, и прикрепленные к днищу отражателя 48 толкателей начинали давить на днище отражателя, выправляя его. Опять же с точностью до микрона.
А чтобы отражатель не перегревался после контакта с лучом, к нему была прикреплена специальная подкладка. Сделана она была из дорогого бериллия. В подкладке были высверлены тончайшие капилляры, по которым перекачивался сорокаградусный раствор спирта. Поначалу на подготовку одного выстрела уходило до 400 л. Однако расход почему–то резко сократился после того, как врач популярно объяснил команде, насколько вреден бериллий для организма.
В конце 1979 года бывший сухогруз перевели на Черное море, в Феодосию. В Крыму на судоремонтном заводе имени Г. К. Орджоникидзе был произведен окончательный монтаж пушки и систем управления. Там же на корабль пришел постоянный экипаж – моряки и шесть сотрудников КГБ. И корабль пошел в Севастополь.
Вопреки старой морской традиции приход на новое место базирования прошел тихо – без традиционного оркестра и застолья. "Диксон" поставили особняком даже от боевых кораблей на 12–й причал Северной бухты. Несколькими днями раньше подходы к пирсу обнесли бетонным забором высотой 4 м, поверх которого натянули проволоку и пустили ток. На пирс, а тем более на корабль пускали только по спецпропускам строго ограниченный круг лиц.
Само собой со всех специалистов, участвовавших в проекте, как военных, так и гражданских, взяли подписку о "неразглашении". На всякий случай добавим, что срок ее действия истек около 10 лет назад. Да и живем мы теперь в другом государстве...
Летом 1980 года "Диксон" вышел на испытания и произвел выстрел с дистанции в 4 км по специальной мишени, расположенной на берегу. Оттуда доложили по радио: "Есть попадание!" Однако ни самого луча, ни разрушений мцшени никто из наблюдателей не увидел. Попадание вместе со скачком температуры зафиксировал лишь установленный на Мишеле тепловой датчик.
Анализ результатов испытания показал, что КПД луча составил всего лишь 5%. Все остальное "съели" испарения влаги с поверхности моря, неоднородности атмосферы и т. д. Тем не менее "наверх" было доложено: результаты стрельб обнадеживают. Ведь систему разрабатывали для космоса, где, как известно, полный вакуум.
Правда, Испытания охладили амбиции тогдашнего главкома ВМФ адмирала С. Г. Горшкова, который мечтал установить лазерные гиперболоиды чуть ли не на каждый корабль. Помимо низких боевых характеристик, система оказалась громоздкой и сложной в эксплуатации. Хотя сам выстрел длился всего 0,9 с, на подготовку пушки к нему уходило более суток.
Так что, несмотря на то, что для борьбы с атмосферой, поглощающей лазерное излучение, ученые придумали пускать боевой луч внутри так называемого луча просветления, в результате чего удалось повысить боевую мощь лазера, который уже мог прожигать обшивку самолета на дистанции 400 м, дальнейшие работы были свернуты к 1985 году.
О спецмиссии "Диксона" забыли. И во время раздела Черноморского флота он достался Украине.
Разработка портативного и автономного лазерного оружия – лишь отдельные эпизоды огромной программы создания эффективно действующих боевых лазерных систем. Иногда говорят, что 76 млрд долларов, потраченных на нее американцами с 1980 года по сегодняшний день, пропали зря. На самом деле программа США под другими названиями – например "Глобальная система защиты от пусков ракет третьих стран" – продолжается и поныне.
Программу СОИ забыли все, кроме военных. Впрочем, положа руку на сердце нужно признать, что отдельные аспекты ее вполне могут пригодиться нам в иной "черный" день. Так не столь давно в Москву и в открытый ныне Арзамас–16 приезжал отец водородной бомбы Теллер – ныне один из главных в мире авторитетов по лазерному оружию. Целью его визита было убедить наших ученых в необходимости совместной с американцами работы по созданию рентгеновского лазера с ядерной накачкой на случай угрозы уничтожения Земли каким–нибудь случайным астероидом.
Правда, пока не существует настолько мощных лазерных систем, чтобы они могли сбивать баллистические ракеты на расстоянии до 1000 км, а уж тем более куда более массивные астероиды на дистанции в десятки тысяч километров. Однако создание таких систем, полагают эксперты, – вопрос времени и денег. Причем и того и другого нужно не так уж много – около 10 лет и десяток–другой миллиардов долларов.
Реально уже существуют несколько прототипов лазерного оружия. Во–первых, успешно испытана и, возможно, скоро будет принята в серию наземная система уничтожения ракет "земля–воздух". С ее помощью даже относительно маломощным лазером можно вывести из строя чувствительную электронику – и ракета превращается в слепую болванку.
Ныне, как сообщает зарубежная пресса, испытывается химический лазер с размещением на "Боинге": планируется, что такой самолет будет облетать наши границы и на большом расстоянии сможет уничтожать ядерные ракеты сразу после их старта. Проводились эксперименты и с межконтинентальными ракетами: мощный лазер наземного базирования с химической накачкой наводился на стоящий на полигоне МБР
Проект, боевой лазерной установки будущего (в объеме)
"Титан" – и "Титан" от вызванного перегревом внутреннего напряжения разлетался на куски.
Все это происходит в Соединенных Штатах Америки. Ну а что у нас? Мы не откроем большой военной тайны, если скажем, что с появлением мощных газодинамических лазеров сотрудниками Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) и их коллегами с других предприятий был разработан мобильный лазерный технологический комплекс МЛТК–50, являющийся всего лишь модификацией подобной военной разработки.
Выглядит он достаточно впечатляюще. Базируется он на двух модулях–платформах, созданных на базе серийных автоприцепов Челябинского завода. На первой платформе размещается генератор лазерного излучения, включающий в себя блок оптического резонатора и газоразрядную камеру. Здесь же устанавливается система формирования и наведения луча. Рядом располагается кабина управления, откуда ведется программное или ручное Наведение и фокусировка. На второй платформе находятся элементы газодинамического тракта: авиационный турбореактивный двигатель Р29–300 используется в качестве источника энергии, устройство выхлопа и шумоглушения, емкость для сжижженной углекислоты, топливные баки и некоторые другие устройства.
Как полагают некоторые эксперты, именно эта система (точнее, ее военный аналог) и имелся в виду, когда шел разговор об "асимметричном ответе". Во всяком случае, когда это очередное "русской чудо" – CO2–лазер мощностью 1 МВт был продемонстрирован американским конгрессменам, он произвел на них должное впечатление. Ведь даже гражданский собрат способен резать корабельную сталь до 120 мм толщиной на расстоянии в 30 м!..
Так что, как видите, хотим мы того или нет, в нынешнем XXI веке населению нашей планеты придется иметь дело еще и с лазерным оружием. Причем таким, что знаменитый гиперболоид инженера Гарина покажется просто детской игрушкой.
Вопреки известной поговорке война в последнее время все чаще становится делом небольших групп бойцов, а то и асов–одиночек, каждый из которых, впрочем, стоит целого подразделения.
"...Чтобы осмотреться, Джи Ай Джо притронулся пальцем к закрепленному на запястье левой руки гибкому монитору. Прямоугольник слабо осветился, обнаружив ряд чувствительных к прикосновению клавиш.
Одна из них сделала "забрало" шлема менее прозрачным и передала на него, как на экран, панораму леса, включая то, что "видели" в тот момент закрепленные на шлеме микрокамеры бокового и заднего вида. Другая клавиша вывела вид местности сверху, полученный со спутника поддержки. Переданные системой глобального позиционирования сигналы отразились светящимися точками, указывавшими расположение в лесу самого Джи Ай Джо, остальных членов группы и кибермулов. С этой же "клавиатуры" он мог бы отдавать команды мулу или управлять, например, полетом беспилотного аппарата".
Так в журнале "Попьюлар Механике" описываются действия солдата ближайшего будущего.
А чтобы понять, что к чему, проследим за дальнейшими действиями воина нового поколения. Система опознавания "свой–чужой", позаимствованная из авиации, показала, что пока кругом были только свои. Можно было расслабиться. И солдат прислушался к себе, к своему организму.
Побаливало вчерашнее ранение от шальной пули. Будь он одет в солдатскую униформу прежних лет, рана могла оказаться куда серьезнее. Но ткань его спецкостюма, мгновенно затвердев в нужный момент, приняла удар пули на себя. И хотя та все же прорвала одежду, повредив кожу и мышцу бедра, а также оставив приличный синяк, – все это были пустяки. Ткань костюма тут же затянулась, заодно плотно "забинтовав" и продезинфицировав рану, остановив кровь.
"Хорошая все–таки штука, эти новые костюмы, – подумал Джи Ай Джо. – Скольким уж рейнджерам они спасли жизнь: затвердевая в местах переломов, они превращались в медицинскую шину, а когда были повреждены крупные сосуды, не давали истечь кровью до подхода медиков..."
Тем временем стемнело, однако он по–прежнему отлично различал мельчайшие подробности местности. Справа перебежками двигалась ясно различимая тепловая "тень", но он не стал волноваться: компьютер подсказывал, что приближается свой. Это его напарница Джи Ай Джейн подтягивалась ближе, чтобы быть ночью рядом.
Доспехи солдата будущего
Но когда Джи Ай Джо снова прикоснулся к дисплею наручного компьютера, он заметил, что светящихся точек стало значительно больше. С той стороны, откуда они недавно пришли, двигалась цепь, каждую точку которой прибор распознавания "свой–чужой" обозначил как неприятеля. Ночь обещала быть беспокойной.
Солдаты группы сняли с предохранителей легкие, но супермощные винтовки ХМ29 и заняли оборону. Каждый из них был готов нанести неприятелю урон, сравнимый с налетом группы вертолетов "Апач".
Тут надо, наверное, сказать, что в тексте не случайно упомянута двуствольная штурмовая винтовка ХМ29. Такое оружие, превосходящее по многим параметрам в 2–3 раза знаменитую американскую винтовку М16, уже разрабатывается.
Над этим проектом работают несколько компаний под общим руководством корпорации АТК Integrated Defense из штата Миннесота. Впервые рабочий образец нового стрелкового оружия был показан еще в 1999 году. Спустя три года проводились испытания по точности стрельбы на расстояние до 500 м, и армейские специалисты дали свое "добро" на продолжение проекта.
Нижний ствол рассчитан на стандартный 5,56–мм винтовочный патрон НАТО, а верхний – на 20–мм разрывную гранату с боевыми головками на обоих концах. После разрыва на высоте 1,5 м над целью ее осколки разлетаются вкруговую, поражая даже лежащего на земле или прячущегося за укрытием противника. Кроме того, у этих гранат есть специальный, так называемый "оконный" режим разрыва: столкнувшись со стеклом или тонкой металлической преградой, они взрываются не сразу, как обычные разрывные пули, а через несколько миллисекунд, уже пробив преграду.
Для большей точности стрельбы винтовка снабжается лазерным целеуказателем и оптическим прицелом, позволяющим видеть противника даже в темноте.
Винтовка может вести одиночный огонь, короткими очередями по 2–3 выстрела, а также длинными – на весь магазин в 30 патронов. Второй магазин вмещает шесть 20–мм гранат. Ожидается, что первые винтовки ХМ–29 начнут поступать на вооружение специальных подразделений уже в 2009 году.
Винтовка ХМ29 351
Кстати, поскольку уж разговор зашел о меткой стрельбе, оказывается, на результативность снайперов влияет даже такая "мелочь", как смазка. Как полагает кандидат химических наук В. Шостаковский смазывать надо не только саму винтовку – это само собой разумеется, но и пули в стволе. В качестве своеобразной "рубашки" для пуль, улучшающей их прохождение внутри ствола при выстреле, что в конечном итоге положительно влияет и на поведение пули в полете, используется дисульфид молибдена.
Этот природный минерал добывают в различных регионах земного шара. Очищенный от примесей, он внешне напоминает графит – кристаллы почти черного цвета, имеющие слоистую структуру.
Важная особенность этого вещества – способность прочно удерживаться на поверхности металлов (да и многих других материалов) в результате образования специфической механо–химической связи. Природа подобной связи до конца еще не выяснена, но известно, что смазка эта сохраняется даже в самых экстремальных условиях, в том числе и при выстреле.
Вначале, правда, возникали сомнения: действительно ли нужно смазывать пулю? Ведь при выстреле она и так хорошо скользит по идеально отшлифованной поверхности канала ствола. Но так думали лишь до тех пор, пока не исследовали эту поверхность под электронным микроскопом. Уже при увеличении в 350 раз она оказалась сплошь изрытой "горными хребтами" и "ущельями". И стало понятно, что происходит с пулей, скользящей по стволу с высокой скоростью при огромных давлении и температуре. Острые выступы неровностей срезают материал пули, как резец токарного станка снимает стружку с обрабатываемой детали.
Скорость движения пули в стволе, а стало быть, и меткость существенно снижаются. Вот тут и сказывается благотворное влияние смазки. Причем, как показали эксперименты, дисульфид молибдена выдерживает давление в полмиллиона паскалей и температуру до 1100 °С, не теряя смазывающих свойств. Причем для получения нужного эффекта достаточно слоя смазки всего в 2 мкм. Любое избыточное количество дисульфида молибдена все равно будет удалено при выстреле.
Но вот мы взяли хорошую винтовку, тщательно почистили не только ее, но и патроны, смазали, привернули оптический прицел... Можно считать, что успех гарантирован?
Увы... Точность точностью, но за снайпером тоже ведется охота. Чтобы снизить риск для самого стрелка, последнее время все более широкое распространение получает "стрельба из–за угла". Иначе говоря, стрелок ныне может вести стрельбу из укрытия, не высовываясь.
Такую возможность ему обеспечивает оптический прицел нового поколения. В отличие от обычного, напоминающего подзорную трубу, новый прицел между объективом и окуляром имеет гибкую вставку из оптического волокна. "Картинка" с объектива, совмещенного с прицелом, передается прямо на нашлемный дисплей стрелка независимо от положения самого оружия. То есть он может стрелять, высунув из–за угла лишь ствол винтовки.
Подобные оптико–электронные системы уже испытываются экспертами США, Франции и некоторых других западных стран. Наше Министерство обороны тоже заинтересовалось подобным прицелом.
Однако член Европейской ассоциации зрения и офтальмологии, а также член–корреспондент РАЕН Г. Демичоглян полагает, что к такому прицелу нужны еще кое–какие добавление. Нынешние световодные системы, считает он, имеют свои специфические недостатки. Они не только громоздки, но и имеют значительное "оптическое сопротивление", то есть недостаточную светосилу. А это не позволяет толком прицелиться, скажем, в сумерках или в тумане.
Потому Г. Демичоглян предложил использовать определенную особенность человеческого зрения. Если "картинка" перед глазом наблюдателя не стационарна, а мелькает с вполне определенной частотой, то ее воспринимаемая взглядом контрастность резко возрастает. Нужное же мелькание можно создать, например, механическим обтюратором, то есть вращающейся заслонкой с прорезью.
Еще одно новшество, позволяющее существенно повысить меткость, – лазерное целеуказатель. Иначе говоря, на ствол винтовки устанавливается крошечный лазер. Стрелок видит световое пятнышко в прицел и знает: где находится "зайчик", туда попадет пуля.
Правда, в том лишь случае, если у стрелка в момент выстрела не дрогнет рука и он, спуская курок, в последний момент не дернет ствол. Чтобы такое происходило как можно реже, чтобы меткость выстрела не зависела от дрожи рук, изобретатели последнее время предлагают стрелкам устройство, ранее применявшееся лишь на танках. А именно: там используют специальные гироплатформы, стабилизирующие положение орудийного ствола независимо от тряски и качки, испытываемой танком при движении.
Нечто подобное, только в уменьшенном варианте, предлагается и стрелку–снайперу. Он нажимает курок, но выстрел происходит лишь в тот момент, когда встроенный компьютер видит, что лазерный зайчик действительно наведен на цель.
Но если все так, если стрелок является скорее помехой для успешной стрельбы, чем подмогой, так, быть может, его стоит вообще отстранить от винтовки? Именно такую парадоксальную на первый взгляд идею реализовал на практике американский изобретатель Г. Хокис. В итоге им разработана дистанционно управляемая снайперская установка TRAP Т2 (Telepresent Rapid Aiming Platform). Эта высокоточная система стрелкового оружия при управлении с выносного пульта обеспечивает обзор местности, наведение оружия на выявленные цели и передачу видеоинформации на командные пункты подразделений.
Система TRAP Т2 достаточно мобильна. Платформа с лафетом и винтовкой AR15 при массе 9,14 кг имеет габариты 1016х813х х457 мм. Блок управления T2L весит 4,57 кг. Установку может переносить на местности один человек: платформу со станком–треногой и винтовкой – в руках, а блок управления и катушку с кабелем – в специальном ранце. Система рассчитана на применение винтовок калибра от 5,56 до 7,62 мм, состоящих на вооружении в армии, полиции и спецслужбах.
Однако вернемся к оставленному нами в самый критический момент подразделению Джи Ай. Кстати, Джи Ай Джо и Джи Ай Джейн – это не имена. Так сокращенно именуют американских солдат мужского и женского пола. А часть описанных выше научно–фантастических "чудес" уже воплощена в модели суперкостюма, который разрабатывается в Центре солдатских систем в городе Нэтик (штат Массачусетс, США).
По мнению одного из разработчиков, Жан–Луи Де Гея, исследования по созданию камуфляжного "костюма–хамелеона" планируется завершить лет через 5–10, а появление "внешнего скелета" и "умной" одежды придется ожидать до 2020–2025 года. "Мы сейчас разрабатываем новые материалы и покрытия, которые помогают скрыть присутствие солдата, – говорит он. –
Исследования ведутся в области активной и пассивной маскировки, в том числе и температурной".
Так, скажем, ученые корпорации "DuPont", которые проводят исследования по преломлению света, привлечены к созданию невидимого обмундирования.
Одновременно в компании "Е1С Laboratories" отрабатывают конкурирующую технологию электрохромного камуфляжа – ткани, которая бы как хамелеон мгновенно меняла цвет в зависимости от цвета окружающей местности. А нанотехнологи из института военных технологий работают над созданием новых "самостроягцихся" материалов, которые бы молекула за молекулой создавали сами себя.
Кроме того, работающий прототип внешнего "скелета" и силиконовой "мускулатуры" создают на деньги Агентства по разработке военных технологий (DARPA) в Калифорнийском университете в Беркли. Достаточно надеть специальные костюм и ботинки, соединить их между собой – и можно бежать и прыгать, как никогда раньше: полсотни датчиков, отслеживающих положение груза, и гидравлические приводы не позволят потерять равновесия, а также играючи нести груз до полутонны.
Для транспортировки дополнительных грузов этому универсальному солдату придадут робомула, который не только станет таскать тяжести, в том числе вооружение, но сумеет очищать воду для питья, давать дополнительную энергию целому подразделению, вести химическую и бактериологическую разведку^ поддерживать связь и служить базовой станцией.
Таким образом, лет через 10–15 американская армия надеется получить высокотехнологичного солдата, двадцатикратно превосходящего по силе, выживаемости и смертоносности своего сегодняшнего коллегу.
Еще дальше попытался заглянуть в будущее в своем фантастическом романе "Звездные рейнджеры" Роберт Хайнлайн.
Считается, что фантасты идут на шаг впереди ученых и инженеров. Да, примеров таких множество, но лишь в тех случаях, когда фантазия опирается на глубокие знания и тонкую интуицию. Попробуем же сравнить описания из романа с конкретными проектами, разработками, изобретениями, которые ведутся уже в наши дни.
Посмотрим, как описывается в романе высадка десанта.
"...Бум! Капсула дергается и передвигается на новое место. Бум! И она дергается снова, как патрон в магазине старинного автоматического оружия. Что ж, так оно на самом деле и есть... Только вместо стволов длинные туннели отсеков космического военного крейсера, а каждый патрон – капсула с десантником в полном боевом снаряжении".
Далее Р. Хайнлайн дает вроде бы безудержную волю воображению. Получив необходимый импульс, герметичная капсула с десантником поначалу падает в гравитационном поле планеты. А когда входит в плотные слои атмосферы, части внешних, защитных слоев одна за другой отлетают и сгорают.
Куски оболочки, "которые отваливаются от капсулы, не только тормозят падение, но и наполняют небо бесчисленным количеством целей, способных сбить с толку любого врага, – каждая из них может быть десантником, бомбой или чем–нибудь еще. Этих кусков достаточно, чтобы свести с ума любой баллистический компьютер.
Для пущей забавы с корабля выпускается целая куча фальшивых яиц–капсул сразу же после выброса десанта, и эти фальшивки летят быстрее наших капсул, потому что оболочек не сбрасывают. Они достигают поверхности планеты, взрываются, отвлекают внимание, расчищают площадку..."
Фантастика? Не будем спешить. Поразмыслив, начинаешь понимать, что писатель не так уж далек от правды. Спуск капсулы осуществляется почти так же, как сегодня снижаются аппараты орбитальных кораблей. И как в романе, части их защитного экрана раскаляются и отлетают по мере погружения в плотные слои атмосферы. Систему помех писатель тоже не выдумал: она уже применялась во время военных конфликтов во Вьетнаме и на Ближнем Востоке. Чтобы запутать операторов радарных установок, с самолетов–бомбардировщиков сбрасываются специальные станиолевые ленты, дающие на экранах радиолокаторов отметки, неотличимые от реальных целей.
Это эффективные, но пассивные помехи. Их уже научились различать, применяя селекцию по скорости – она у лент меньше, чем у самолета. Но ведь возможно, как и в романе, использовать активные. Это могут быть компактные ракеты со специальными радиоотражателями и передатчиками. Они, оторвавшись от самолета, летят с той же скоростью или чуть быстрее, принимая на себя удар зенитных ракет...
В романе сказано, что для снижения скорости капсулы выбрасывают тормозные парашюты: один, другой, третий... Но разве не так десантируется тяжелая техника с борта Ил–76, "Геркулеса" или других самолетов? И даже сцена, когда литературный герой Джонни Рико включает ракетный двигатель при приземлении, не очень–то удивляет. Ведь связки твердотопливных ракет системы мягкой посадки уже применяют при спуске, скажем, бронемашины.
Вес нашего героя, закованного в бронеска–фандр, с добрых полтонны! Как же он в таком облачении может сдвинуться с места? Помогают мощные сервоусилители и ракетный ранец. И такие устройства известны – испытывались в научных лабораториях разных стран. Американцы, как мы уже говорили, опробуют экзоскелетон, электрические и гидравлические "мышцы" которого позволяют человеку легко поднять груз в несколько центнеров. Проверялись в действии и "летающие ранцы". Прикрепив его за спиной, можно совершать прыжки–полеты на сотни метров!
Пожалуй, единственное преувеличение, которое позволил себе писатель, – та щедрость, с которой герои романа расходуют свои энергетические ресурсы. Ни один современный ранец или скафандр не позволит человеку одолеть за несколько минут десятки километров. А ведь он в романе еще и ведет боевые действия. Но ведь роман – это все–таки не научный трактат, Для увлекательности допустимы и преувеличения.
Солдат Мобильной Пехоты – так назван десантник в романе – имеет на вооружении два огнемета, три самонаводящиеся ракеты с ядерными боеголовками по 2 кт каждая и несчетное количество бомб и взрывчатых пилюль. С лихвой хватило бы сегодня на подразделение мотопехоты!
И все–таки воображение писателя пасует перед фантазией современных конструкторов оружия.
Журнал "Тайм", другие зарубежные издания недавно опубликовали соображения экспертов о вооружении солдат XXI века. Что же там?
Личное оружие – усовершенствованные пулеметы, автоматы, винтовки... Их боезаряды будут начиняться не обычным порохом, а жидкой взрывчаткой. Как говорят специалисты, это позволит точнее дозировать силу выброса пули, увеличит точность и кучность огня. Благодаря большей начальной скорости стрельбы (в 2–3 раза и более!) винтовка будет сравнима с бронебойным ружьем времен Второй мировой войны. Правда, и броня в будущем тоже будет иная. Уже разработана, например, система активной защиты, когда поверхность танка покрывается пластинами из специальной взрывчатки. Попади в такую броню пуля или снаряд, взрывчатка сработает и отбросит снаряд назад...
Конечно, стрелковое оружие и в будущем рассчитывается прежде всего на поражение живой силы противника. Но и солдаты оденутся в броню. Первая ласточка – пуленепробиваемые жилеты и каски из кевлара, прочного синтетического материала. Сегодня поразить воина не просто. Разработчиками смертоносных систем делается упор на повышение точности, а в защите выискиваются наиболее уязвимые места, стрелковое оружие оснащается лазерными прицелами, приборами ночного видения.
Со временем, считают специалисты, получат распространение и лазерные ружья. Поражать противника они будут излучением. Словно гиперболоиду инженера Гарина, ему не смогут противостоять ни камень, ни дерево, ни броня... Такие установки, монтируемые на автомобильное шасси или на башню танка, уже имеются. А в будущем конструкторы надеются создать и более мобильные, которые по силам переносить одному человеку.
Все, что мы рассказали, несомненно, важно. Но вспомним, в романе солдат Мобильной Пехоты, кроме вооружения и защиты, оснащен еще и многочисленными системами связи, другой электроникой. Находясь от своих товарищей за десятки километров, он не чувствует себя одиноким.
Подобными системами хотят оснастить конструкторы реальных солдат XXI века. По описанию журнала "Попьюлар механике", шлем–каска не только защитит его от воздействия взрывной волны, но и позволит не терять связи с командиром и товарищами на расстоянии многих километров. Поможет ему в этом вмонтированное в каску радиопереговорное устройство.
Лицо солдата закроет забрало из поляроидного стекла, предохраняющего от ослепления лазерным оружием. Сюда же будут выведены сенсорные устройства, мгновенно определяющие наличие в воздухе отравляющих веществ. Очки, прикрывающие глаза от возможного воздействия тактического ядерного оружия, одновременно послужат и прибором ночного видения. А специальный блок размером с сигаретную пачку, надежно спрятанный в кармане, позволит быстро определять свое местонахождение с точностью до метра при помощи навигационных спутников.
Непрост и боевой комбинезон. Кевларовые вставки, как мы говорили, позволят надежно уберечь жизненно важные органы от поражения пулями. Сам же костюм настолько гибок, что не создаст помех для движения.
Сегодня каждый солдат имеет при себе медальон или бирку, где указаны его имя, звание, домашний адрес. Сюда же заносят данные о группе крови, другие медицинские показания.
Ведь тяжело раненного в бою ни о чем не расспросишь...
Теперь всю необходимую информацию конструкторы предлагают фиксировать в крошечной микросхеме, которая будет вставляться в зуб наподобие пломбы. Такую "бирку" не потеряешь. А прикоснувшись к "пломбе" специальным щупом, получишь на экране дисплея все необходимые данные. .
Конечно, новейшее снаряжение будет стоить очень дорого. И доверить его можно только профессионалу. Да И освоить за 2–3 года практически невозможно. Но ведь и мы постепенно приходим к выводу, что будущее принадлежит армии добровольной, набранной из военнослужащих, которые считают эту профессию делом жизни. К примеру, военно–морские и военно–воздушные силы нашей страны почти на 60% состоят из мичманов, прапорщиков и офицеров, то есть профессионалов. Хотя, конечно, было бы гораздо лучше, если бы все эти удивительные разработки никогда не пригодились для кровавых боев, а послужили основой для совершенствования оснащенности работников гражданских профессий, связанных с риском и опасностями.