ШКОЛА UCOZ

Категории раздела

Новости и Происшествия [96]
Новости и Происшествия
Политика [58]
Политика
Бизнес и Финансы [23]
Бизнес и Финансы
Наука и Технологии [16]
Наука и Технологии
Спорт [12]
Спорт
Кулинария [18]
Кулинария
Медицина и Здоровье [8]
Медицина и Здоровье
Игры [1]
Игры
Философия и Религия [10]
Философия и Религия
Психология и Саморазвитие [10]
Психология и Саморазвитие
Путешествия [2]
Путешествия

Мини-чат

500

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 1

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2016 » Январь » 13 » ЕЖИК В КОСМОСЕ
00:49
ЕЖИК В КОСМОСЕ
http://m.popmech.ru/

Успехи в создании боеприпасов направленного взрыва, в первую очередь кумулятивных, породили вопрос — а нельзя ли создать направленный ядерный заряд?


В Советском Союзе действительно нашлись шарлатаны, приводившие «простые и понятные» доводы: если в кумулятивном заряде несколько килограммов взрывчатки пробивают метр брони, то 10 килотонн уж наверняка на 10 000 км дырку сделают! И если в подземной шахте такой «кумулятивный» заряд правильно заложить, то будет возможно поражать американские бункеры, пробив насквозь земной шар! В данном случае победу одержали люди, имеющие хотя бы небольшие познания в физике, и проект финансирования не получил. В неядерных кумулятивных боеприпасах все важные события происходят на расстояниях, сравнимых с размерами их заряда. Усиливает эффект и металлическая облицовка, а вот для ядерной кумуляции она бессмысленна: вблизи заряда металл превратится в плазму, а рекомбинировав — в газ, хотя поначалу и плотный.

Не имеет смысла
Вблизи взрывающейся плутониевой сборки тоже в определенной мере возможно направить энергию, что и делают в термоядерных зарядах, чтобы максимально нагреть ампулу с дейтеро-тритиевой смесью. А вот «дальнодействующий» ядерно-кумулятивный боеприпас — плод воспаленного воображения людей, далеких от оружейной физики.
Попробуем объяснить это на примере из обычной баллистики. Внимательно рассмотрим снимок, на котором запечатлена ударная волна, «выгоняемая» из ствола движущейся в нем пулей. Пуля — идеальный поршень, она гонит воздух перед собой только вперед. Если бы мы нашли способ сделать подобное при ядерном взрыве, то заставили бы двигаться всю нагретую радиационной диффузией плазму только в одном направлении, получив идеальный направленный взрыв. Однако вернемся к пуле. Пуля вытесняет из ствола воздух со сверхзвуковой скоростью, так что на фронте течения сразу образуется ударная волна. А дальше с нагретым и сжатым воздухом происходит то же, что и со всеми газами: он начинает перетекать в области с более низким давлением. Из-за растекания на теневом снимке видно некое подобие усеченного конуса с выпуклым дном, он состоит из турбулентного газа; высота конуса пропорциональна поступательной скорости газа, а основание — скорости его растекания в радиальных направлениях. А вот форма ударной волны, сформированной этим потоком даже на небольшом расстоянии от ствола, — сферическая. Диаметр отверстия, из которого происходит истечение, — характерный размер источника возмущения — можно оценить: это размер линии пересечения газового конуса с дульным срезом ствола. Сколько таких характерных размеров уложится на расстоянии, пройдя которое волна уже мало отличается от сферической? Десяток? Заведомо меньше сотни.

Вернемся к ядерным зарядам. Примем характерный размер боевого блока равным метру (на самом деле он меньше). Значит, на выигрыш в плотности энергии ударной волны можно рассчитывать на дистанциях менее сотни метров от подорванного боевого блока. Но в пределах этого радиуса такой боевой блок и без всякой кумуляции гарантированно уничтожит шахту, в которой базируется межконтинентальная баллистическая ракета противника, а много ли существует более стойких к ударной волне целей? На еще больших расстояниях от взрыва источник возмущения будет и вовсе ничтожной, незаметной точкой, и «растаскивание» энергии приведет к строгой сферической симметрии ударной волны. Идеально сфокусированный вначале в одном направлении ядерный взрыв станет практически неотличим от обычного, ненаправленного. Не поможет и металлическая облицовка: вблизи заряда металл превратится в плазму, а та, рекомбинировав, — в тот же газ, хотя поначалу и плотный.

Лазерный меч космического базирования
Тем не менее направленное ядерное оружие не только возможно, но и реально испытано. Это рентгеновский лазер с ядерной накачкой. И появлению его мы обязаны пресловутой СОИ — программе Стратегической оборонной инициативы, развернутой в США в 1980-х и направленной на перехват советских баллистических ракет. Учитывая огромные скорости боевых блоков в космосе, идеальным оружием для перехвата боеголовок считались лазеры, способные поражать цели буквально со скоростью света. Недостатков у лазеров было два: малая мощность и расходимость пучков. Какой бы ни была мощность, но если на мишень падает пучок излучения диаметром в несколько километров, польза от такого лазера нулевая — разве что дальномер из него сделать… Бороться с расходимостью пучков можно только одним способом — уменьшая длину волны. Однако из фундаментальных законов физики следует, что чем короче длина волны, тем сложнее осуществить квантовое усиление излучения, или, говоря человеческим языком, построить лазер. Первые квантовые усилители (мазеры), созданные в далеких 1950-х, работали в радиодиапазоне (довольно длинные волны), через десятилетие появились работающие в оптическом диапазоне лазеры. А еще через десятилетие сформировалась теоретическая и экспериментальная база для создания лазера в рентгеновском диапазоне. Однако для использования такого лазера в качестве пушки для стрельбы по боеголовкам требовалась фантастическая энергия накачки. Дать ее мог только ядерный взрыв.

Одноразовый лазер
Идея рентгеновского лазера с ядерной накачкой неочевидна, парадоксальна и одновременно красива, как и многие другие идеи в ядерном оружии. Если близко от ядерного взрыва находится длинный и тонкий металлический стержень, то мощное излучение мгновенно превратит его в полностью ионизированную плазму, что и требуется для рабочего тела рентгеновского лазера. Само собой, плазма начнет расширяться со скоростью 50 км/с, что очень быстро для нас, но очень медленно для процессов лазерной накачки. Если начальный диаметр стержня составит доли миллиметра, то потребуется около 30 наносекунд (прямо нанотехнологии какие-то), чтобы создать условия для возникновения индуцированного излучения продолжительностью импульса не более наносекунды. За это время диаметр расширяющегося стержня еле превысит миллиметр.

Какая бы то ни было оптика бесполезна для формирования, фокусировки и усиления рентгеновского излучения. Все определяется отношением поперечных размеров среды к продольным, то есть в конечном счете физическим размером исходного металлического стержня. Исходя из этого, можно посчитать совершенно секретные размеры совершенно секретных рентгеновских лазеров. Про толщину стержня мы уже писали, ну а длина определяется плотностью энергии воздействующего излучения, проще — мощностью ядерного взрыва. Необходимо, чтобы самый удаленный от заряда край стержня был бы полностью ионизован, став прозрачным для излучения. Для ядерного взрыва мощностью 30 кт этим условиям удовлетворяет длина стержня около 10 м. Ну а при такой длине сохраняющий форму стержень слишком уж тонким — намного меньше 1 мм — и не сделаешь.

Категория: Наука и Технологии | Просмотров: 43 | Добавил: SEO | Теги: ЕЖИК В КОСМОСЕ | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar

Вход на сайт

Поиск

Календарь

«  Январь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Архив записей