Вакуумная бомба: почему она такая опасная

Поражающие факторы

Термические повреждения объекта поражения обычно имеют место вблизи эпицентра взрыва. Радиус смертельного термического поражения определяется размером зоны горения. Зона поражающего действия ударной волны перекрывает и превышает зону термического поражения. Однако при увеличении расстояния снижается давление и поражающее действие ударной волны. Радиус получения осколочных ранений и тупых травм выходит далеко за границы смертельного поражающего воздействия ударной волны. Начальная скорость осколков обычных осколочно-фугасных БЧ обычно равняется 1500 км/ч, а дальность их разлета часто измеряется километрами.

Термобарическое оружие при использовании на открытом пространстве имеет ограниченный радиус смертельного поражения. Однако на практике в определенных ситуациях это может стать и преимуществом, например, когда мирные жители и свои войска находятся рядом с расположением противника.

Термобарическое оружие лишено недостатков обычных кумулятивных и осколочно-фугасных снарядов при поражении целей в закрытом пространстве. Например, современные кумулятивные БЧ эффективны при уничтожении бронетехники. Кумулятивная струя имеет большую прямолинейную скорость и сконцентрирована в очень малом диаметре, что не обеспечивает поражение зданий, полевых укреплений, пулеметных точек и т.д.

Осколочно-фугасные снаряды, включая проникающие через землю, также имеют свои недостатки при уничтожении целей в туннелях и пещерах. Распространению осколков мешают стены, из-за которых они не смогут поразить всю систему туннелей. Для защиты объектов и людей от разлетающихся осколков используются мешки с песком и средства индивидуальной защиты.

Очень сложно обеспечить защиту от воздействия ударной волны и термического воздействия, которые распространяются за различные препятствия. Кроме того, исследования показали, что современные пуленепробиваемые жилеты могут стать причиной даже более тяжелых травм, так как по причине увеличения площади поверхности цели усиливается воздействие на нее ударной волны и увеличивается эффективная нагрузка на грудную клетку. Путем решения этой проблемы стало использование в бронежилетах нескольких слоев материалов с разной плотностью, которые смягчают воздействие ударной волны за счет рассредоточения усилия и снижения количества энергии, передаваемой через стенки жилета.

Для защиты от термического поражения может применяться одежда из огнеупорного материала. Однако при термобарическом взрыве ее применение не спасает человека от поражения ударной волной. Так как радиус поражения ударной волны значительно больше, чем радиус термического поражения, то этот фактор становится определяющим для летального исхода.

Огнезащитные костюмы изолирующего типа (Fire suit)

Кроме того, необходимо отметить, что ударная волна движется не прямолинейно и такие меры противодействия, как мешки с песком и бронежилеты, не обеспечивают необходимой защиты людей и объектов. При этом она даже усиливается при отражении от стен и других поверхностей.

К первичным факторам поражения относятся разлетающиеся осколки, например разлетающиеся кирпичи, стекло и куски железа, возникающие при взаимодействии взрывной волны с элементами построек, и образующиеся токсичные газы и дым, оказывающие удушающее действие.

Уровень разрушения различных конструкций и ранений в результате взрыва зависит от пикового значения ударной волны, изменения давления от времени, а также эластичности, пластичности и показателя собственных колебаний объекта воздействия (конструкции и тела человека).

Взрывная ударная волна воздействует на различные ткани в организме человека (например, кожу, жир, мышцы, кости), которые различаются плотностью, эластичностью и прочностью. Каждый тип ткани при взаимодействии с взрывной волной в соответствии со своими свойствами сжимается, растягивается, сдвигается.

В результате чрезмерной нагрузки нарушается целостность организма. Внутренние органы, в которых находится воздух (органы слуха, легкие и кишечник) особенно подвержены действию взрывной волны. Взрывная волна может также подбросить тело, что может привести к многочисленным переломам. Последние исследования показали, что в результате взрыва в организме человека также могут возникнуть невралгические и биохимические изменения, в том числе изменения химического состава крови.

История

Военное использование

BLU-118B ВМС США готовится к отправке для использования в Афганистане, 5 марта 2002 г.

Система ТОС-1 была испытана в Панджшере во время советской войны в Афганистане в конце 1980-х годов.

По неподтвержденным данным, российские вооруженные силы использовали термобарическое оружие наземной доставки при штурме российского парламента во время конституционного кризиса в России 1993 года, а также во время битвы за Грозный ( первая и вторая чеченские войны) для нападения на окопавшихся чеченских боевиков. Сообщается, что в чеченских войнах применялись как тяжелая РСЗО ТОС-1, так и управляемая с плеча ракетная система « РПО-А Шмель

Предполагается, что российские вооруженные силы использовали множество ручных термобарических орудий, пытаясь вернуть себе школу во время захвата заложников в школе в Беслане в 2004 году . РПО-А и либо термобарическая ракеты из РПГ-7 или ракет из либо РШГ-1 или РШГ-2 , как утверждается, были использованы в Спецназ во время первоначального штурма школы. Позже на позициях спецназа были обнаружены не менее трех и целых девять гильз РПО-А . Позже российское правительство признало использование РПО-А во время кризиса.

По данным Министерства обороны Великобритании , британские вооруженные силы также использовали термобарическое оружие в своих ракетах (которые устанавливаются на вертолетах Apache и БПЛА ) против талибов во время войны в Афганистане .

Американские военные также использовали термобарическое оружие в Афганистане. 3 марта 2002 года одна термобарическая бомба с лазерным наведением массой 2000 фунтов (910 кг) была использована ВВС США против пещерных комплексов, в которых укрывались боевики « Аль-Каиды» и « Талибана» в районе Гардез в Афганистане. SMAW-NE был использован морской пехоты США во время первой битвы при Эль — Фаллудже и второй битвы при Эль — Фаллудже .

В сообщениях повстанцев Свободной сирийской армии утверждается, что сирийские ВВС использовали такое оружие против жилых районов, занятых боевиками, как, например, в битве за Алеппо, а также в Кафар-Батне . Группа следователей ООН по правам человека сообщила, что сирийское правительство применило термобарические бомбы против мятежного города Кусайр в марте 2013 года.

Россия и сирийское правительство используют термобарические бомбы и другие термобарические боеприпасы во время гражданской войны в Сирии против повстанцев и удерживаемых повстанцами гражданских территорий.

Террористическое использование

Термобарические и топливно-воздушные взрывчатые вещества использовались в партизанской войне после бомбардировки казарм в Бейруте в Ливане в 1983 году , при которой использовался газоупрочненный взрывной механизм, вероятно, пропан, бутан или ацетилен. Взрывчатка, использованная бомбардировщиками при взрыве в Всемирном торговом центре в США в 1993 году , использовала принцип FAE, используя три баллона с газообразным водородом для усиления взрыва. Бомбардировщики Jemaah Islamiyah использовали ударно-дисперсионный твердотопливный заряд, основанный на термобарическом принципе, для атаки на ночной клуб Sari во время взрывов на Бали в 2002 году .

Термобарическое оружие

При взрыве фугасного заряда вне зависимости от его происхождения и конструкции происходит быстрое локализованное высвобождение энергии. Формирование взрывной волны, излучение тепла, разрыв корпуса, сообщение ускорения осколкам — все эти процессы проходят с поглощением энергии.

Значительная часть энергии осколочно-фугасных БЧ расходуется на разрыв корпуса и сообщение ускорения осколкам, которые являются наиболее эффективным средством поражения живой силы на открытом пространстве. С другой стороны БЧ или фугасные заряды, предназначенные для использования против различных сооружений, имеют очень тонкий корпус или не имеют его вообще. Ударная волна является их основным поражающим фактором. Термобарическая БЧ также имеет очень тонкий корпус, и при ее взрыве создается ударная волна и зона горения.

Детонацию термобарической БЧ можно рассматривать как три отдельных, но тесно связанных процесса:

— начальная реакция детонации длительностью несколько микросекунд (происходит без взаимодействия с окружающим воздухом);

— реакция догорания больших частиц топлива длительностью несколько сотен микросекунд (процесс неполного сгорания со смешиванием в воздухе недоокисленной горючей смеси при большой температуре);

— реакция детонации длительностью несколько миллисекунд после того, как недоокисленная горючая смесь при большой температуре смешивается с окружающим воздухом.

На процесс высвобождения энергии влияет скорость ударной волны ВВ. Используемые в термобарических БЧ ВВ имеют такую же скорость ударной волны (3-4 км/с), как и ВВ, используемые в минах, однако значительно более низкую, чем фугасные ВВ снарядов (обычно 8 км/с). Используемые обычно в термобарических БЧ взрывчатые вещества носят название “ВВ с отрицательным кислородным балансом”. Это означает, что для полного сгорания заряда необходим кислород из окружающего воздуха.

Таким образом, по составу термобарические ВВ можно назвать гибридными, так как они сочетают в себе характеристики фугасного ВВ и ВВ на основе топливно-воздушной взрывчатой смеси. Точнее, эго фугасные заряды, горение которых происходит при недостатке воздуха, и которые обладают усиленным действием благодаря горению с поглощением кислорода из воздуха в третьей фазе процесса детонации.

По вышеуказанным причинам в ходе начальной фазы детонации высвобождается только часть энергии, способствующая выделению сгорающих при недостатке воздуха продуктов, которые потом догорают, смешавшись с нагревшимся от ударной волны воздухом. Энергия, выработанная при дожигании» и окислении, увеличивает продолжительность возникающего при взрывной волне сверхдавления и увеличивает зону зажигания. В современных осколочно-фугасных боеприпасах на основе тротила не происходит достаточного дожигания потому, что осколки замедляют смешивание выделившихся при детонации газов с воздухом, и быстрое распространение взрыва имеет охлаждающий эффект еще до того момента, когда происходит смешивание с атмосферным кислородом.

Увеличение эффективности термобарического ВВ происходит главным образом за счет добавления дополнительных высокоэнергетических металлов в его состав, таких как алюминий, бор, кремний, титан, магний и цирконий. Эти ВВ могут быть как жидкими, гак и твердыми. В России первоначально в качестве ВВ термобарической БЧ использовались жидкие и пастообразные смеси, состоящие из гексагена, порошка алюминия или магния и изопил-нитрата. В настоящее время большинство современных термобарических ВВ имеют структурированную смесь.

История [ править ]

Военное использование править

BLU-118B ВМС США готовится к отправке для использования в Афганистане, 5 марта 2002 г.

Система ТОС-1 была испытана в Панджшере во время советско-афганской войны в конце 1980-х годов.

По неподтвержденным данным, российские вооруженные силы использовали термобарическое оружие наземной доставки при штурме российского парламента во время конституционного кризиса в России 1993 года, а также во время битвы за Грозный ( первая и вторая чеченские войны) для нападения на окопавшихся чеченских боевиков. Сообщается, что в чеченских войнах применялись как тяжелая РСЗО ТОС-1, так и управляемая с плеча ракетная система РПО-А Шмель

Предполагается, что российские вооруженные силы использовали множество ручного термобарического оружия в попытках вернуть школу во время захвата заложников в школе Беслана в 2004 году . РПО-А и либо термобарическая ракеты из РПГ-7 или ракет из либо РШГ-1 или РШГ-2 , как утверждается, были использованы в Спецназ во время первоначального штурма школы. По крайней мере, три и целых девять гильз RPO-A были позже обнаружены на позициях спецназа. Позже российское правительство признало использование РПО-А во время кризиса.

По данным министерства обороны Великобритании , британские вооруженные силы также использовали термобарическое оружие в своих ракетах (которые устанавливаются на вертолетах Apache и БПЛА ) против талибов во время войны в Афганистане .

Американские военные также использовали термобарическое оружие в Афганистане. 3 марта 2002 года одна термобарическая бомба с лазерным наведением массой 2000 фунтов (910 кг) была использована ВВС США против пещерных комплексов, в которых укрывались боевики « Аль-Каиды» и « Талибана» в районе Гардез в Афганистане. SMAW-СВ был использован морской пехоты США во время первой битвы при Фаллудже и второй битвы при Фаллудже .

В сообщениях повстанческих боевиков Свободной сирийской армии утверждается, что сирийские ВВС использовали такое оружие против жилых районов, занятых боевиками, как, например, в битве за Алеппо а также в Кафар-Батне . Группа следователей ООН по правам человека сообщила, что сирийское правительство применило термобарические бомбы против мятежного города Кусайр в марте 2013 года.

Россия и сирийское правительство используют термобарические бомбы и другие термобарические боеприпасы во время гражданской войны в Сирии против повстанцев и захваченных повстанцами гражданских территорий.

Использование терроризма править

Термобарические и топливно-воздушные взрывчатые вещества использовались в партизанской войне после бомбардировки казарм Бейрута в Ливане в 1983 году , в которой использовался газоупрочненный взрывной механизм, вероятно, пропан, бутан или ацетилен. Взрывчатка, использованная бомбардировщиками при взрыве в Всемирном торговом центре в США в 1993 году , использовала принцип FAE, используя три баллона с газообразным водородом для усиления взрыва. Бомбардировщики « Джемаа Исламия » использовали ударно-распределенный твердый топливный заряд, основанный на термобарическом принципе, для атаки на ночной клуб Сари во время взрывов на Бали в 2002 году .

История [ править ]

Военное использование править

BLU-118B ВМС США готовится к отправке для использования в Афганистане, 5 марта 2002 г.

Система ТОС-1 прошла испытания в Панджшерской долине во время советско-афганской войны в конце 1980-х годов.

По неподтвержденным данным, российские вооруженные силы использовали термобарическое оружие наземной доставки при штурме российского парламента во время конституционного кризиса в России в 1993 году, а также во время битвы за Грозный ( первая и вторая чеченские войны) для нападения на окопавшихся чеченских боевиков. Сообщается, что в чеченских войнах применялись как тяжелая РСЗО ТОС-1, так и управляемая с плеча ракетная система РПО-А Шмель

Предполагается, что российские вооруженные силы использовали множество ручных термобарических орудий, пытаясь вернуть себе школу во время захвата заложников в школе в Беслане в 2004 году . РПО-А и либо термобарическая ракеты из РПГ-7 или ракет из либо РШГ-1 или РШГ-2 , как утверждается, были использованы в Спецназ во время первоначального штурма школы. По крайней мере, три и целых девять гильз RPO-A были позже обнаружены на позициях спецназа. Позже российское правительство признало использование РПО-А во время кризиса.

По данным Министерства обороны Великобритании , британские вооруженные силы также использовали термобарическое оружие в своих ракетах (которые устанавливаются на вертолетах Apache и БПЛА ) против талибов во время войны в Афганистане .

Американские военные также использовали термобарическое оружие в Афганистане. 3 марта 2002 года одна термобарическая бомба с лазерным наведением массой 2000 фунтов (910 кг) была использована ВВС США против пещерных комплексов, в которых укрывались боевики « Аль-Каиды» и « Талибана» в районе Гардез в Афганистане. SMAW-СВ был использован морской пехоты США во время первой битвы при Фаллудже и второй битвы при Фаллудже .

В сообщениях повстанцев Свободной сирийской армии утверждается, что сирийские ВВС использовали такое оружие против жилых районов, занятых боевиками, как, например, в битве за Алеппо а также в Кафар-Батне . Группа следователей ООН по правам человека сообщила, что сирийское правительство применило термобарические бомбы против мятежного города Кусайр в марте 2013 года.

Россия и сирийское правительство используют термобарические бомбы и другие термобарические боеприпасы во время гражданской войны в Сирии против повстанцев и удерживаемых повстанцами гражданских территорий.

Использование терроризма править

Термобарические и топливно-воздушные взрывчатые вещества использовались в партизанской войне после бомбардировки казарм Бейрута в Ливане в 1983 году , в которой использовался газоупрочненный взрывной механизм, вероятно, пропан, бутан или ацетилен. Взрывчатка, использованная бомбардировщиками при взрыве в Всемирном торговом центре в США в 1993 году , использовала принцип FAE, используя три баллона с газообразным водородом для усиления взрыва. Бомбардировщики « Джемаа Исламия » использовали ударно-рассредоточенный твердотопливный заряд основанный на термобарическом принципе, чтобы атаковать ночной клуб Сари во время взрывов на Бали в 2002 году .

Как работает нейтронная бомба — особенности ее поражающих факторов

Нейтронная бомба – это разновидность ядерного оружия, основным поражающим фактором которого является поток нейтронного излучения. Вопреки распространенному мнению, после взрыва нейтронного боеприпаса образуется и ударная волна, и световое излучение, но большая часть выделяемой энергии превращается в поток быстрых нейтронов. Нейтронная бомба относится к тактическому ядерному оружию.

Принцип действия бомбы основан на свойстве быстрых нейтронов гораздо свободнее проникать через различные преграды, по сравнению с рентгеновским излучением, альфа, бета и гамма-частицами. Например, 150 мм брони способны удержать до 90% гамма-излучения и только 20% нейтронной волны. Грубо говоря, спрятаться от проникающего излучения нейтронного боеприпаса гораздо сложнее, чем от радиации «обычной» ядерной бомбы

Именно это свойство нейтронов и привлекло внимание военных

Нейтронная бомба имеет ядерный заряд относительно небольшой мощности, а также специальный блок (его обычно изготавливают из бериллия), который и является источником нейтронного излучения. После подрыва ядерного заряда большая часть энергии взрыва преобразуется в жесткое нейтронное излучение. На остальные факторы поражения — ударная волна, световой импульс, электромагнитное излучение — приходится лишь 20% энергии.

Однако все вышесказанное всего лишь теория, практическое применение нейтронного оружия имеет некоторые особенности.

Земная атмосфера очень сильно гасит нейтронное излучение, поэтому дальность действия этого поражающего фактора не больше, чем радиус поражения ударной волны. По этой же причине нет смысла изготавливать нейтронные боеприпасы большой мощности – излучение все равно быстро затухнет. Обычно нейтронные заряды имеют мощность около 1 кТ. При его подрыве происходит поражение нейтронным излучением в радиусе 1,5 км. На дистанции до 1350 метров от эпицентра оно остается опасным для жизни человека.

Кроме того, поток нейтронов вызывает в материалах (например, в броне) наведенную радиоактивность. Если посадить в танк, попавший под действие нейтронного оружия (на дистанциях около километра от эпицентра), новый экипаж, то он получит летальную дозу радиации в течение суток.

Не соответствует действительности распространенное мнение, что нейтронная бомба не уничтожает материальные ценности. После взрыва подобного боеприпаса образуется и ударная волна, и импульс светового излучения, зона сильных разрушений от которых имеет радиус примерно в один километр.

Нейтронные боеприпасы не слишком подходят для использования в земной атмосфере, зато они могут быть весьма эффективны в космическом пространстве. Там нет воздуха, поэтому нейтроны распространяются беспрепятственно на весьма значительные расстояния. Благодаря этому различные источники нейтронного излучения рассматриваются в качестве эффективного средства противоракетной обороны. Это так называемое пучковое оружие. Правда, в качестве источника нейтронов обычно рассматривается не нейтронные ядерные бомбы, а генераторы направленных нейтронных пучков – так называемые нейтронные пушки.

Использовать их в качестве средства поражения баллистических ракет и боевых блоков предлагали еще разработчики рейгановской программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ). При взаимодействии пучка нейтронов с материалами конструкции ракет и боеголовок возникает наведенная радиация, которая надежно выводит из строя электронику этих устройств.

После появления идеи нейтронной бомбы и начала работ по ее созданию стали разрабатываться методы защиты от нейтронного излучения. В первую очередь они были направлены на уменьшение уязвимости боевой техники и экипажа, находящегося в ней. Основным методом защиты от подобного оружия стало изготовление специальных видов брони, хорошо поглощающих нейтроны. Обычно в них добавляли бор – материал, прекрасно улавливающий эти элементарные частицы. Можно добавить, что бор входит в состав поглощающих стрежней ядерных реакторов. Еще одним способом уменьшить поток нейтронов является добавление в броневую сталь обедненного урана.

Кстати, практически вся боевая техника, созданная в 60-е – 70-е годы прошлого столетия, максимально защищена от большинства поражающих факторов ядерного взрыва.

Принцип действия

Термобарическое оружие содержит резервуар с летучей жидкостью (или мелкодисперсным взрывчатым порошком, или металлическим порошком) и два заряда взрывчатого вещества.

После выстрела или выстрела первый взрыв (или любое разгонное устройство) открывает резервуар на определенную высоту и рассеивает его содержимое (чаще всего топливо , отсюда и название взрывчатого вещества топливо-воздух ) в облаке, которое смешивается с окружающим воздухом. Затем второй заряд взрывается, создавая избыточное давление за счет сгорания воздуха (как любая обычная бомба, но в 1,5–2 раза более мощная). Сразу после взрыва возникает депрессия.

Устройство гранаты Ф-1

Ручная граната состоит из:

• металлического корпуса;
• запала УЗРГМ;
• заряда взрывчатого вещества.

Корпус является местом расположения ударно-спускового механизма, ударник которого направляется укрепленной внутри гранаты шайбой. Кроме того, в корпус вворачивается запал, снабженный резьбовой втулкой.

Схема устройства ударно-спускового механизма предполагает наличие:

• предохранительного рычага;
• предохранительной чеки с кольцом;
• ударника с боевой пружиной.

Детонатор находится в металлическом корпусе, а в его устройство входят:

• капсюль-детонатор;
• капсюль-воспламенитель;
• пороховой замедлитель.

Таблица 1. Значения коэффициента k приведения взрывчатого вещества к тротилу

Выражение (1) составлено для взрыва, при котором ударная волна распространяется во все стороны от точки взрыва беспрепятственно, т.е. в виде сферы. Очень часто на практике взрыв происходит на некоторой поверхности, например, на земле. При этом ударная волна распространяется в воздухе в виде полусферы.

Для взрывов на абсолютно твердой поверхности вся выделившаяся при взрыве энергия распространяется в пределах полусферы и, следовательно, значение массы взрывающегося вещества как бы удваивается (в определенных случаях можно говорить о сложении прямой и отраженной волны).

Для взрыва на не абсолютно твердой поверхности, например, на грунте, часть энергии расходуется на образование воронки. Учет этого расхода выполняется с помощью коэффициента ƞ, значения которого приведены в Таблице 2. Чем меньше подстилающая поверхность позволяет затрачивать энергию на образование воронки, тем ближе значение коэффициента ƞ к 1. Другой предельный случай соответствует ситуации, когда подстилающая поверхность беспрепятственно пропускает энергию взрыва, например, при взрыве в воздухе. В этом случае значение коэффициента равно 0.5.

С учетом изложенного значение MT в общем случае определяется по формуле: