Broń ultramałego kalibru do wystrzeliwania atomów, broń promieniowa

7
Broń ultramałego kalibru do wystrzeliwania atomów, broń promieniowa
Samokierowany akcelerator cząstek. Bum! Ta rzecz usmaży połowę miasta.
Kapral Hicks, film fabularny „Obcy”


Literatura fantasy i kino wykorzystują wiele rodzajów, które jeszcze nie istnieją. broń. Są to różne blastery, lasery, działa kolejowe i wiele innych. W niektórych z tych obszarów prace trwają obecnie w różnych laboratoriach, ale nie odniosły one jeszcze większego sukcesu, a masowe praktyczne zastosowanie takich próbek rozpocznie się co najmniej za kilkadziesiąt lat.

Wśród innych fantastycznych klas broni, tzw. pistolety jonowe. Bywają też nazywane wiązką, atomową lub częściową (termin ten jest używany znacznie rzadziej ze względu na specyficzny dźwięk). Istotą tej broni jest przyspieszenie dowolnych cząstek do prędkości zbliżonych do światła, a następnie skierowanie ich w stronę celu. Taka wiązka atomów, posiadająca kolosalną energię, może wyrządzić wrogowi poważne szkody nawet w sposób kinetyczny, nie mówiąc już o promieniowaniu jonizującym i innych czynnikach. Wygląda kusząco, prawda, panowie wojskowi?

W ramach prac nad Inicjatywą Obrony Strategicznej w Stanach Zjednoczonych rozważano kilka koncepcji przechwytywania pocisków wroga. Badano także m.in. możliwość użycia broni jonowej. Pierwsze prace nad tym tematem rozpoczęły się w latach 1982-83 w Narodowym Laboratorium Los Alamos przy akceleratorze ATS. Później zaczęto używać innych akceleratorów, a potem badaniami zajęło się również Livermore National Laboratory. Oprócz bezpośrednich badań nad perspektywami dla broni jonowej, oba laboratoria próbowały również zwiększyć energię cząstek, oczywiście z myślą o militarnej przyszłości systemów.

Pomimo zainwestowania czasu i wysiłku, projekt badań nad bronią wiązkową Antygony został wycofany z programu SDI. Można to z jednej strony postrzegać jako odrzucenie mało obiecującego kierunku, z drugiej jako kontynuację pracy nad projektem, który ma przyszłość, niezależnie od celowo prowokującego programu. Ponadto pod koniec lat 80. Antygona została przeniesiona ze strategicznej obrony przeciwrakietowej do obrony statków: Pentagon nie sprecyzował, dlaczego tak się stało.

W trakcie badań nad wpływem broni wiązkowej i jonowej na cel stwierdzono, że wiązka cząstek/wiązka laserowa o energii rzędu 10 kilodżuli jest w stanie spalić sprzęt naprowadzający pociski przeciwokrętowe. 100 kJ w odpowiednich warunkach może już spowodować detonację elektrostatyczną ładunku rakiety, a wiązka 1 MJ dosłownie robi z rakiety nanositę, co prowadzi do zniszczenia całej elektroniki i eksplozji głowicy. Na początku lat 90. pojawiła się opinia, że ​​działa jonowe nadal mogą być używane w strategicznej obronie przeciwrakietowej, ale nie jako środek rażenia. Zaproponowano wystrzeliwanie wiązek cząstek o wystarczającej energii w „chmurę” składającą się z głowic pocisków strategicznych i wabików. Zgodnie z koncepcją autorów tej koncepcji jony miały wypalić elektronikę głowic i pozbawić je zdolności manewrowania i celowania w cel. W związku z tym, dzięki gwałtownej zmianie zachowania etykiety na radarze po salwie, można było obliczyć głowice.

Jednak w trakcie prac badacze napotkali problem: w stosowanych akceleratorach przyspieszać można było tylko naładowane cząstki. A ten „mały narybek” ma jedną niewygodną cechę – nie chcieli latać w przyjaznej paczce. Dzięki ładunkowi o tej samej nazwie cząstki odbiły się i zamiast celnego, potężnego strzału uzyskano wiele znacznie słabszych i rozproszonych. Kolejnym problemem związanym z wypalaniem jonów była krzywizna ich trajektorii pod wpływem ziemskiego pola magnetycznego. Być może dlatego działka jonowe nie zostały dopuszczone do strategicznego systemu obrony przeciwrakietowej – wymagało to strzelania na duże odległości, gdzie krzywizna trajektorii przeszkadzała w normalnym działaniu. Z kolei stosowanie „miotaczy jonów” w atmosferze utrudniało oddziaływanie wypalonych cząstek z cząsteczkami powietrza.

Pierwszy problem z celnością rozwiązano wprowadzając do działa specjalną komorę przeładowania, znajdującą się za górnym stopniem. W nim jony wróciły do ​​stanu neutralnego i nie odpychały się już po opuszczeniu „pyska”. Jednocześnie nieznacznie zmniejszyła się interakcja cząstek pocisku z cząstkami powietrza. Później podczas eksperymentów z elektronami stwierdzono, że aby osiągnąć jak najmniejsze rozpraszanie energii i zapewnić maksymalny zasięg strzału, konieczne jest przed oddaniem strzału naświetlenie celu specjalnym laserem. Dzięki temu w atmosferze powstaje zjonizowany kanał, przez który przechodzą elektrony z mniejszymi stratami energii.

Po wprowadzeniu do armaty komory przeładunkowej zauważono nieznaczny wzrost jej walorów bojowych. W tej wersji pistoletu protony i deuterony (jądra deuteru składające się z protonu i neutronu) były używane jako pociski - w komorze ładowania przyczepiły do ​​siebie elektron i poleciały do ​​celu w postaci atomów wodoru lub deuteru, odpowiednio. Uderzając w cel atom traci elektron, rozprasza tzw. bremsstrahlung i kontynuuje poruszanie się wewnątrz celu w postaci protonu/deuteronu. Ponadto pod wpływem uwolnionych elektronów w metalowym celu mogą pojawić się prądy wirowe ze wszystkimi konsekwencjami.

Jednak cała praca amerykańskich naukowców pozostała w laboratoriach. Około 1993 roku przygotowano wstępne projekty systemów obrony przeciwrakietowej dla okrętów, ale nigdy nie wyszło poza nie. Akceleratory cząstek o mocy bojowej miały takie rozmiary i wymagały takiej ilości energii elektrycznej, że za statkiem z działami promieniowymi musiała podążać barka z oddzielną elektrownią. Czytelnik obeznany z fizyką może sam obliczyć, ile megawatów energii elektrycznej potrzeba, aby dać protonowi nawet 10 kJ. Wojsko USA nie mogło sobie pozwolić na takie wydatki. Program Antygona został zawieszony, a następnie całkowicie zamknięty, chociaż od czasu do czasu pojawiają się doniesienia o różnym stopniu niezawodności, które mówią o wznowieniu prac nad tematem broni jonowej.

Radzieccy naukowcy nie pozostawali w tyle w dziedzinie przyspieszania cząstek, ale przez długi czas nie myśleli o wojskowym użyciu akceleratorów. Przemysł obronny ZSRR charakteryzował się ciągłym patrzeniem wstecz na koszty broni, więc idee akceleratorów bojowych zostały porzucone bez rozpoczynania nad nimi prac.

W chwili obecnej na świecie istnieje kilkadziesiąt różnych akceleratorów cząstek naładowanych, ale wśród nich nie ma ani jednego bojowego nadającego się do praktycznego zastosowania. Akcelerator Los Alamos z komorą ładowania stracił tę ostatnią i jest obecnie używany w innych badaniach. Jeśli chodzi o perspektywy broni jonowej, sam pomysł trzeba będzie na razie odłożyć na półkę. Dopóki ludzkość nie będzie miała nowych, kompaktowych i superpotężnych źródeł energii.
7 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. wadimus
    +5
    30 listopada 2011 10:24
    Daj mi zderzacz wojskowy! Zamieńmy pendostan w czarną dziurę!
    1. 0
      30 listopada 2011 11:25
      Jeśli zapłacą za całość, nie mam nic przeciwko.
    2. Jon Coaelung
      +3
      30 listopada 2011 12:02
      ze zderzaczem biegną w kółko, być może potrzebna jest wyrzutnia typu Gaussa.. Co ciekawe, w Skołkowie Czubajs nie projektuje miotacza wiązek jonów pod tajemnicą nagłówka (to najbardziej śmieszne), czy tylko robią proszek do asfaltu ze zużytych opon?
  2. TBD
    TBD
    0
    30 listopada 2011 12:33
    Rozpoczęła się era gwiezdnych wojen
  3. Artemka
    0
    30 listopada 2011 12:53
    Kontynuacja z epoki Reagana.
  4. burza12
    +1
    1 grudnia 2011 11:48
    Dopóki nie zostanie rozwiązana kwestia potężnego, kompaktowego i bezpiecznego źródła energii, nie nastąpi globalny przełom w tej dziedzinie. Podczas gdy tylko się dzieje, zastanawiam się, co się stanie.
  5. 0
    15 grudnia 2014 11:07
    Zastanawiam się, kto będzie pierwszym USA czy Rosja.