Вокруг Света 2003 № 11 (2758) - [6]
В космосе при столкновении предмета (все равно – снаряда или метеорита) с кораблем снаряд сам превращается в сверхмощную взрывчатку. А вот просто взрыв, даже в непосредственной близости от цели, не так эффективен. Звуковые волны в вакууме не распространяются, да и ударной волны там нет. В космосе даже атомная бомба значительно теряет в своей разрушительной силе…
Так из чего следует делать снаряды или картечь для космических сражений? Идеально подходят используемые в атмосферных бронебойных снарядах обедненный уран или карбид вольфрама – маленький и тяжелый снаряд с высокой температурой плавления и достаточной степенью твердости меньше тормозится. Хотя в космосе гораздо больше, чем материал снаряда, важны масса и скорость.
Едва ли не главное преимущество кинетического оружия состоит в том, что оно избавлено от «проклятия КПД». Большая часть энергии пороха передается снаряду, а меньшая – остается в виде отдачи и нагрева орудия. Так что обычная винтовка все еще эффективнее лазера. Эффективнее энергетически – да, но не лучше. Существует то, из-за чего поиски в области лучевого оружия не прекратятся: луч достигает цели практически мгновенно и движется прямолинейно. Космические объекты движутся с космическими скоростями – первая космическая составляет 8 км/с, вторая – 11 км/с, а снаряд пушки – всего около 1 км/с. К тому же снаряд подвержен гравитации (по крайней мере, недалеко от планеты), и его траекторию надо рассчитывать.
Почему же снаряд нельзя разогнать, засыпав в гильзу побольше пороха? Потому что скорость снаряда ограничена скоростью движения пороховых газов, а они имеют достаточно большую молекулярную массу. Поэтому толкать снаряд нужно ударной волной какого-либо легкого газа, например гелия. И действительно, такие заряды с гелиевым «поршнем» позволяют достичь скоростей до 5 км/с. Но лучше всего это получается у так называемых «рельсотронов», обходящихся совсем без пороха.
Что же будет, если из дула орудия со скоростью несколько километров в секунду вылетит увесистый снаряд? В космосе не на что упереть станину орудия, и, получив импульс отдачи, космический корабль, с которого был произведен выстрел, начнет вращаться – не быстро, но безостановочно, и дальнейшая стрельба будет невозможной до тех пор, пока ориентация не будет восстановлена. Значит, орудие надо разместить так, чтобы вектор силы отдачи проходил через центр масс корабля. Однако даже простой поворот орудия в нужном направлении приводит к тому, что корабль разворачивается в обратном, хотя и на меньший угол. Получается, что стрелять лучше ракетами. Боевые ракеты для космоса могут быть непохожими на те, к которым мы привыкли. В вакууме не нужна удлиненная и обтекаемая форма – двигатели, боевая часть и блоки управления могут быть скомпонованы как угодно, только от перегрева их нужно защищать каким-то корпусом, который не слетит при ускорении. Рули и хвостовое оперение – бесполезны, стабилизация и направление на цель могут производиться только специальными реактивными двигателями. Такая боевая ракета оказывается сопоставимой по сложности с искусственным спутником.
Известный принцип преемственности технических разработок и законы физики привели к тому, что электромагнитные пушки – «рельсотроны» достаточно сильно напоминают привычные, длинноствольные. Правда, огромные конденсаторные блоки, накапливающие необходимую для выстрела энергию, однозначно выдают такую конструкцию, как высокотехнологичное и электротехническое сооружение. В «рельсотроне» снаряд ускоряется до космических скоростей плотным облачком токопроводящей плазмы.
У столь скоростного снаряда есть одно большое преимущество перед его «медленными» собратьями – поскольку его скорость превышает скорость звука во всех материалах, то он совсем по-другому взаимодействует с мишенью, просто прожигая в ней маленькую смертельную дырочку. Такой снаряд не могут остановить ни многослойное покрытие с обедненным ураном и пластиком, ни активная взрывчатка. Сверхскоростной снаряд протекает сквозь объект так быстро, что ни пассивная, ни активная защита помочь не могут.
Единственная проблема – это разогнать достаточно большое тело до достаточно большой скорости, чтобы его энергия была никак не меньше тысячи мегаджоулей, иначе ядерную боеголовку не пробить ни при какой скорости. Ну и, конечно, как для любой другой, для электромагнитной пушки крайне важно, чтобы «прицел не был сбит», поскольку попасть в муху со 100 метров гораздо проще, чем в боеголовку со 100 км. Поэтому и ведутся разработки активных снарядов, которые способны на конечном участке траектории «поймать» цель, точно щелкнув ее по носу.
«Рельсотрон» представляет собой два достаточно длинных токопроводящих рельса, образующих вместе с диэлектрической прокладкой «ствол» электромагнитной пушки. Электрический ток, идущий по рельсам, замыкается через сгусток плазмы, и магнитное поле, созданное токами, вызывает ту самую силу, которая и разгоняет снаряд до космических скоростей на длине ускорения всего в сотню метров. Именно сила Ампера, действующая на ток величиной в миллионы Ампер, и является главным источником кинетической энергии всепробивающего снаряда, вылетающего из такой пушки со скоростью несколько десятков километров в секунду. Один из первых «рельсотронов» – электромагнитных ускорителей макротел. Он мог разогнать 100 г пластика до скорости 3 км/с, и этого было вполне достаточно, чтобы пробить стальную пластину толщиной в дюйм.
