Что такое вакуумная бомба и каков ее принцип действия. Объемный взрыв

На вооружении российской армии состоит одно из мощнейших неядерных вооружений в мире – вакуумная бомба. По словам специалистов российского Генштаба, новая бомба по своим возможностям и эффективности сравнима с ядерными боеприпасами. При этом эксперты особо подчеркивают, что данный вид совершенно не загрязняет окружающую среду. Помимо этого данная бомба достаточно дешева в производстве и обладает высокими поражающими свойствами. Данная отечественная разработка не нарушает ни одного из международных договоров, особо подчеркивают в министерстве обороны.

До этого самой мощной в мире вакуумной авиабомбой обладали Соединенные Штаты. Ее испытания были завершены в 2003 году, тогда данное супероружие успели окрестить «матерью всех бомб». Российские разработчики, не долго думая, не стали искать других аналогий и назвали свою разработку «папой всех бомб». При этом наша авиабомба по всем параметрам существенно превосходит свой американский аналог. Масса взрывчатого вещества в российской бомбе меньше, но при этом она получилась более мощной в 4 раза. Температура в эпицентре ее взрыва выше в 2 раза, а общая площадь поражения превосходит ее американский аналог почти в 20 раз.

Эффект объемного взрыва

Действие вакуумной бомбы основывается на эффекте объемного взрыва. С подобным явлением мы сталкиваемся практически каждый день: к примеру, когда заводим свой автомобиль, в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания осуществляется микровзрыв топливной смеси. В более зловещей форме это проявляется в подземных взрывах на угольных шахтах при взрыве угольной пыли или метана, подобные происшествия имеют катастрофические последствия. Взорваться может даже облако пыли, сахарной пудры или мелких древесных опилок. Причина этого заключается в том, что горючее вещество находящиеся в виде смеси обладает очень большой площадью соприкосновения с воздухом (окислителем), что и провоцирует взрыв.

Именно этот эффект и использовали военные инженеры. Технически бомба действует достаточно просто. Подрывной заряд, чаще всего бесконтактный, разрушает корпус бомбы, после чего в воздухе распыляется топливо, которое образует аэрозольное облако. По мере своего формирования данное облако проникает в укрытия, окопы и другие места, недоступные для традиционных видов боеприпасов, действие которых основано на поражении ударной волной и осколками. Далее из корпуса бомбы выстреливаются специальные боезаряды, которые воспламеняют облако, и уже по мере сгорания аэрозольной смеси создается зона относительного вакуума – низкого давления, в которую затем стремительно засасывается воздух и все окружающие предметы. В результате даже без создания сверхзвуковой ударной волны, возникающей при подрыве ядерных боезарядов, данный вид вооружения способен очень эффективно поражать пехоту противника.

БОВ – боеприпасы объемного взрыва по силе своей ударной волны в 5-8 раз сильнее обычной взрывчатки. В США горючие смеси создавали на основе напалма. После использования таких бомб почва на месте подрыва начинала напоминать лунный грунт, но при этом не происходило ни радиоактивного, ни химического заражения местности. В Америке были испытаны и признаны пригодными для использования в качестве взрывчатых веществ для БОВ: окись этилена, метан, пропилнитрат, окись пропилена, МАРР (смесь из ацетилена, метила, пропадиена и пропана).

До недавнего времени в России использовались эти же традиционные наполнители для данного вида бомб. Однако теперь состав взрывчатого вещества новой российской вакуумной бомбы держится в секрете, имеется информация, что он создан с использованием нанотехнологий. Именно поэтому российская бомба в несколько раз превосходит американскую. Если обратить данное сравнение в цифры, то мы получим следующее. Масса взрывчатого вещества в БОВ США и России 8200 и 7100 кг. соответственно, тротиловый эквивалент 11 и 44 тонны, радиус гарантированного поражения составляет 140 и 300 метров, помимо этого температура в эпицентре взрыва российской вакуумной бомбы выше в 2 раза.

Америка была первой

США первыми применили БОВ во время Вьетнамской войны еще летом 1969 года. Первоначально данные боеприпасы использовались для расчистки джунглей, эффект от их применения превзошел все ожидания. Вертолет «Ирокез» мог брать на борт до 2-3 таких бомб, которые находились прямо в кабине. Взрыв всего одной бомбы создавал в джунглях площадку приемлемую для посадки вертолета. Однако вскоре американцы обнаружили и другие свойства данного вида оружия и стали использовать его для борьбы с негерметичными укреплениями вьетконговцев. Образующееся облако распыленного топлива, подобно газу, проникало в блиндажи, подземные укрытия, внутрь помещений. При подрыве данного облака все сооружения, в которые проникал аэрозоль, в буквальном смысле взлетали на воздух.

6 августа 1982 года во время ливано-израильской войны Израиль также испытал подобное оружие на людях. Самолет ВВС Израиля сбросил БОВ на 8-этажный жилой дом, взрыв произошел в непосредственной близости от дома на уровне 1-2 этажей. В результате взрыва здание было полностью уничтожено, погибло около 300 человек, в основном находящихся не в здании, а поблизости от места взрыва.

В августе 1999 года российская армия применила БОВ во время контр-террористической операции в Дагестане. Вакуумная бомба была сброшена на дагестанский аул Тандо, в котором скопилось большое число чеченских боевиков. В результате было убито несколько сотен боевиков, аул был полностью стерт с лица земли. В последующие дни боевики, заметив в небе, даже одиночный российский штурмовик Су-25 над каким-либо населенным пунктом, в панике бежали из него. Таким образом, вакуумный боеприпас оказывает не только мощный разрушительный, но и сильный психологический эффект. Взрыв подобного боеприпаса похож на ядерный, сопровождается сильнейшей вспышкой, все вокруг горит, а грунт плавится. Все это играет большую роль в условиях идущих военных действий

Новый формат БОВ

Авиационная вакуумная бомба повышенной мощности (АВБПМ), которая сейчас принята на вооружение нашей армии, многократно превзошла все подобные боеприпасы, имеющиеся до этого. Бомба была испытана 11 сентября 2007 года. АВБПМ была сброшена со стратегического бомбардировщика Ту-160 на парашюте, достигла земли и успешно взорвалась. После этого в открытой прессе появился теоретический расчет зон ее поражения, исходя из известного тротилового эквивалента бомбы:

170 м. от эпицентра - полное разрушение неукреплённых конструкций и практически полное разрушение железобетонных конструкций.

300 м. от эпицентра - практически полное разрушение неукреплённых конструкций (жилые дома). Укрепленные конструкции разрушаются частично.

440 м. от эпицентра - частичное разрушение неукреплённых конструкций.

1120 м. от эпицентра - ударная волна разбивает стекла.

2290 м. от эпицентра - ударная волна способна сбить человека с ног.

Запад весьма настороженно отнесся к российским испытаниям и последующему принятию на вооружение данной бомбы. Английская газета The Daily Telegraph даже окрестила эти события «жестом воинственного неповиновения обращенного к Западу» и «новым подтверждением того факта, что российская армия восстанавливает свои позиции в первую очередь в технологическом отношении. Другая английская газета The Guardian сделала предположения о том, что данная бомба является ответом на решение США разместить в Европе элементы системы ПРО.

Фактор сдерживания

Ряд экспертов считает, что АВБПМ имеет немало недостатков, но при этом вполне может выступать в роли еще одного сдерживающего фактора возможной агрессии, наряду с обычным ядерным оружием. В качестве слабых сторон БОВ эксперты называют то, что данный вид вооружения имеет лишь один поражающий фактор – ударную волну. Осколочным, кумулятивным действием по цели данный вид оружия не обладает, кроме того, для объемного взрыва необходимо наличие кислорода и свободного объема, это означает, что бомба не сработает в безвоздушном пространстве, грунте или воде. Помимо этого на данный вид боеприпасов большое значение оказывают текущие погодные условия. Так при проливном дожде или сильном ветре топливно-воздушное облако не может сформироваться или же очень быстро рассеивается, а воевать исключительно в хорошую погоду не очень практично.

Несмотря на это поражающее воздействие вакуумных бомб настолько сильно и устрашающе для противника, что данный вид боеприпасов, несомненно, способен выступать хорошим сдерживающим фактором, особенно при борьбе с незаконными бандформированиями и терроризмом.

Создание альтернативного оружия, сравнимого по своей мощи с ядерными бомбами, относится к наиболее перспективным направлениям оборонных ведомств передовых стран. Высокие риски экологической катастрофы заставляют искать другие принципы поражения, несущие при этом массовый разрушительный эффект. Идеи термобарического и вакуумного оружия соответствуют этим параметрам, поскольку не предполагают создание радиационного воздействия. Первые испытания и даже использование объемных бомб уже имели место в середине прошлого века, и сегодня ведется активная работа по их совершенствованию. Российские разработчики за последние годы серьезно продвинулись в этом направлении, что позволяет создавать эффективное термобарическое оружие, не уступающее западным аналогам.

Принцип объемного взрыва

Для понимания того, как работает термобарическая бомба, можно подробно изучить ее состав и химические реакции, происходящие в момент активации. Наглядно же результат действия этого оружия не раз «демонстрировался» на отечественных предприятиях, когда взрывались заводы и комбинаты с шахтами по добыче угля, переработке сахарного сырья и даже в обычных столярных мастерских. В общем, технику взрыва можно представить как воспламенение скопившейся взрывоопасной пыли, которая заполоняет пространство. Более того, в обычных квартирах можно поставить в один ряд с подобными явлениями - так и действует термобарическая бомба. Оружие данного типа формирует аэрозольное облако, которое впоследствии и производит смертоносный эффект.

Отличия от ядерного оружия

Крупнокалиберные боеприпасы для обеспечения действия вакуумной бомбы по мощности можно сопоставить с ядерными боеприпасами тактического назначения. Однако термобарические бомбы после поражения не оставляют после себя радиационное поле. Кроме этого, большие объемы взрывоопасной смеси, которая применяется в вакуумных бомбах, обеспечивают высокую степень отрицательной полуволны давления. По этому показателю поражение которого сконцентрировано и на радиационном эффекте, проигрывает термобарическим аналогам.

Кроме ударной волны, в процессе взрыва объемных бомб отмечается высокий уровень и выгорания кислорода. Такой взрыв не формирует вакуума в зоне действия - данный фактор обуславливает неоднозначное отношение специалистов к позиционированию объемных взрывов как вакуумных.

Силовой потенциал вакуумных бомб

По своей силе вакуумные бомбы не уступают передовым образцам и модификациям традиционного оружия массового поражения. Боезаряды в таких комплексах способны формировать ударные волны, в которых показатель избыточного давления составляет порядка 3000 кПа. Если говорить о том, как принцип вакуумной бомбы отличается от действия термобарических аналогов, то важно отметить создание практически лишенной воздуха среды после взрыва. Такой перепад в давлении способен разорвать все, что находится в эпицентре: сооружения, оборудование, технические средства, людей и т. д.

Взрывоопасная начинка

В боезарядах, применяемых в термобарических бомбах, твердые компоненты не используются. Их заменили газообразные вещества, которые и обеспечивают ударную волну, которая в несколько раз превышает взрыв ядерной бомбы, снабженной сверхмалыми зарядами. В качестве горючей начинки используются следующие вещества:

• разновидности горючих газов;
• продукты испарения топлива на основе углеводорода;
• другие способные к горению вещества, измельченные до состояния мелкодисперсной пыли.

Для активации боезаряда в некоторых случаях требуется и атмосферный воздух. Несмотря на целый ряд преимуществ перед ядерными бомбами, это мощное оружие не требует столь же серьезных вложений и трудозатрат для получения оптимального состава.

Принцип детонации

Взрыв создается после подачи в газообразную начинку огня. При этом расход компонентов в разы меньше, чем требуется для бризантных бомб аналогичной мощности. Когда заряд достигает нужной высоты, готовая смесь распыляется. В момент обретения газовым облаком оптимального размера выполняется активация детонатора. Затем реализуется объемный взрыв, который влечет и ударную волну. Примечательно, что повторный удар от воздушного потока превышает по мощности первый - это происходит уже после того, как был образован вакуум.

Факторы поражения

Поражающее действие боеприпаса зависит от огненного шара, образовавшегося в ходе взрыва. При использовании вакуумного оружия термальное воздействие на открытой местности, как правило, происходит непосредственно в атакуемой зоне с летальным исходом (действие ожогов) на расстоянии, которое определяется параметрами огненного шара. В этом отношении взрыв ядерной бомбы не столь эффективен, так как предусматривает менее интенсивное воздействие после реализации (конечно, не говоря о действии радиации). Площадь, на которой неизбежны смертельные ранения от ударной волны, обычно превышает радиус термального поражения. Тем не менее вполне закономерно и снижение эффективности ударной силы пропорционально увеличению расстояния от эпицентра взрыва. Снижение давление сокращает и летальные поражения.

Применение в ограниченном пространстве

Наибольшую эффективность вакуумная бомба демонстрирует в условиях ограниченного пространства. Сила действия ударной волны, дополненная поражением огненного шара, способна преодолевать углы и проходить туда, где невозможно распространение осколков. Средства индивидуальной защиты, различные заслоны и баррикады, не говоря о стенах, могут выступать препятствием для традиционных бомб, в то время как термобарическое оружие обходит подобные барьеры. Более того, сила действия усиливается, когда происходит отражение волны от поверхностей. Другое дело, что эффект поражения может варьироваться в зависимости от разных факторов.

Таким образом, в ограниченном пространстве разрушительное воздействие бомбы увеличивается благодаря растущему давлению ударной волны. Следовательно, такое оружие целесообразно использовать при поражении бункеров, пещер, фортификационных сооружений и других замкнутых объектов.

Авиационные вакуумные бомбы

Концепция вакуумных боезарядов на текущий момент показывает наиболее высокие результаты в классе авиационных бомб. В таких устройствах предполагается следующая конструкция: носовая область содержит высокотехнологичный датчик, который служит для активации и разнесения горючей смеси. Процесс формирования взрывчатого облака начинается сразу после того, как производится сброс электромагнитного устройства. Активизированный таким образом аэрозоль переходит в состояние газо-воздушного вещества, которое в последующем взрывается через установленное время.

Российские образцы термобарического оружия

На сегодняшний день термобарический арсенал российских войск (кроме прототипов бомб) включает ракетный огнемет «Шмель», гранаты ТБГ-7, систему ракетного комплекса «Корнет», а также реактивные снаряды РШГ-1.

Отдельного внимания заслуживает огнеметная тяжелая система «Буратино». Это смесь танка и установки для ведения залпового огня. Действие реализовано по тому же принципу распыления и взрыва горючей смеси, в процессе чего формируется и ударная волна. Хотя активация взрывоопасной начинки в данном комплексе несравнима с потенциалом, которым обладает термобарическое оружие с другим горючими веществами (3000 против 9000 м/с), ее качество и результат поражения оправдывают этот недостаток. По сравнению с аналогами, огнеметная система действует с большим радиусом и медленнее затухает.

Начинка «Буратино» включает жидкость и легкий металл (комбинация пропилнитрата и магниевого порошка). В полете снаряда происходит смешивание веществ до однородного состояния, что в итоге обеспечивает создание воздушно-газовой смеси.

Совершенствование ядерного оружия

Несмотря на стремление мирового сообщества принимать меры по контролю и сокращению совокупного ядерного потенциала, значимость этого оружия все еще актуальна.

Направления будущего развития в основном сосредоточены на нейронном воздействии, которое поражает живые организмы. Также специалисты исследуют возможности применения гамма-излучения, которое исключает необходимость обеспечения процессов деления ядер. К примеру, из ядер гафния может получиться мощнейшая бомба, которая при этом будет обладать миниатюрными размерами. Столь высокий силовой потенциал достигается за счет того, что в момент взрыва частицы находятся в высокоэнергетическом состоянии - для сравнения, по боевой мощи 1 грамм гафния в оптимально заряженном состоянии эквивалентен десяткам килограмм тринитротолуола.

В семейство современного ядерного оружия можно отнести кинетические, рентгеновские и микроволновые лазерные системы. В них также применяется ядерная накачка, расширяющая способы и масштабы поражения.

Средства защиты

Развитие ядерных потенциалов в ряде стран вкупе с улучшением характеристик и повышением их поражающего действия ставит необходимостью создание более совершенных защитных систем. В этой части работ учитываются принципы, по которым создаются новые бомбы, а также эффекты поражения. Например, учитывается применение нейтронных потоков, параметры гамма- и электромагнитного излучения. Ведутся разработки новых средств засечки взрывов, устройств измерения и фона, способов деактивации и предотвращения нейронного облучения.

Вместе с этим не останавливаются работы над повышением качества средств коллективной и индивидуальной безопасности. Особенно это относится к защите от химического оружия. В зависимости от характеристик вырабатываются методы обеззараживания и последующей обработки местности в целях сохранения экологической безопасности. Высокотехнологичное смертельное оружие ставит более сложные задачи. Например, есть проблемы в организации мероприятий по обеспечению безопасности промышленных комплексов от высокоточного оружия. В этом плане главный упор делается на маскировку объектов и минимизацию возможностей их рассекречивания.

Современное оружие

На данный момент существуют разные направления военных разработок по созданию принципиально новых подходов к боевым действиям. Среди них акустическое, пучковое, а также другие концепции высокотехнологичных устройств, способных воздействовать на организм человека, преодолевая бетонные и металлические барьеры.

Среди перспективных концепций можно отметить ускорительное смертельное оружие, особенностью которого является специальная подготовка частиц путем ускорения, что позволит расширить область его применения. Это один из проектов, рассчитанных не только на использование в пределах атмосферы, но также и в космическом пространстве. Прототипы подобных устройств, возможно, будут испытываться для введения в эксплуатацию в ближайшие годы.

В одну категорию с высокоточным оружием стоит отнести и электромагнитные средства поражения. Их действие также направлено на устранение конкретных объектов, как правило, энергетического комплекса противника. Вместе с этим они могут применяться и как оружие против человека, вызывая болевые эффекты.

Заключение

Последние десятилетия ядерное оружие воспринимается человечеством как самое страшное. Это действительно так, и только тщательный контроль вкупе с мерами сдерживания исключает даже теоретическую возможность глобальной катастрофы в результате его применения. В этой связи более реальным инструментом силового воздействия становится термобарическое оружие, которое по праву можно считать мощнейшим неядерным средством поражения.

Концепция объемных взрывов находит применение и в стрелковом оружии, а за счет эффективного действия в замкнутых пространствах становится непревзойденным помощником в спецоперациях, по принципам которых и строятся тактические действия в современных конфликтах. Конечно, новые разработки не ограничиваются этим направлением - нейронные, лазерные, электромагнитные и ультразвуковые прототипы оружия, несомненно, в ближайшие годы изменят представление о тактических действиях на поле боя. Россия в плане технологического военного прогресса не уступает западным конкурентам, охватывая все передовые направления и разрабатывая адекватные механизмы защиты.

Cтраница 3

В результате этого воздействия (искра, ударная волна и т.п.) может произойти воспламенение смеси и ее последующее до - или сверхзвуковое сгорание. Последствиями для окружающей среды произошедшего объемного взрыва (именно так называется в обыденной жизни упомянутое явление) являются катастрофические разрушения. Все это делает актуальным изучение условий, при которых происходит подъем и устойчивое воспламенение мелких горючих частиц.  

Таким образом, взрывоопасность стадии электролиза характеризуется максимальной теплотой сгорания водородо-воздуш-ной смеси 1 29 - 104 кДж, образующейся в водородном тракте при подсосе в него воздуха. В условиях данного процесса возможность объемного взрыва в помещении практически исключается, так как газовые смеси рассредоточены по небольшим - объемам в электролизерах и трубопроводах сборных коллекторов, работающих практически при атмосферном давлении, Взрывоопасность последующих стадий по водородному тракту - охлаждение в орошаемых водой скрубберах и комприми-рование водокольцевыми компрессорами - оценивается по указанным выше характерным особенностям этих процессов.  

При пуске экстрактора после ремонта в работу парами бензина (экстрагента) под давлением 1 0 МПа (рабочее давление) была прорвана прокладка под крышкой экстрактора. От искры неисправного взрывозащищенного электрооборудования в помещении цеха произошел объемный взрыв паров бензина с воздухом, в результате которого пострадала группа работающих, а цех полностью был разрушен.  

Применение современных средств поражения повышенной мощности и точности может обеспечить выполнение поставленных задач подавления противника без применения оружия массового поражения. К ним относятся кассетные, зажигательные, кумулятивные, фугасные боеприпасы и устройства объемного взрыва.  

Тлевшая древесная мука (жучок) из шнека попала в элеватор 4 (см. рис. ХП-3) и вызвала воспламенение и первоначальный взрыв взвешенной в нем пыли древесной муки. При взрыве стенки элеватора разорвались по сварным швам, через которые выбросило большое количество пыли древесной муки в помещение склада, что привело к образованию взрывоопасной пылевоздушнои смеси и повторному объемному взрыву большой разрушительной силы в помещениях элеватора 4, шнеков 3, 5 и в помещении растаривания древесной муки.  

При утечках газов через сальниковые и фланцевые уплотнения, повреждениях и авариях компрессоров, образовании масляного тумана в случае утечек масла из масляных систем, находящихся под давлением, а также при негерметичном отключении компрессоров от трубопроводов, находящихся под избыточным давлением, в случае проведения ремонтных работ в помещениях компрессорных в течение нескольких секунд или даже долей секунды (в зависимости от размеров повреждений) могут образоваться ГК газов и паров. Кроме этого, при больших авариях на компрессорных станциях и выходе ГГ за пределы помещений, образуются газовые облака, при воспламенении которых огнем охватываются целые установки промышленных предприятий или происходят объемные взрывы.  

Ныне аналогичный эффект может вызвать использование даже в небольших масштабах высокоточного оружия. К нему относятся, например, крылатые ракеты морского базирования Томогавк, тяжелые управляемые бомбы Уоллай, крылатые ракеты Слэм (с вероятным отклонением не более 5 м), а также кассетное оружие и боеприпасы объемного взрыва.  

Устойчивое горение устанавливается при равенстве скорости истечения газа w скорости распространения пламени в данной смеси и. Если w v, то пламя может оторваться от головки факельной трубы и погаснуть, а, следовательно, газ будет поступать в окружающую атмосферу до тех пор, пока струю не зажгут вновь, что опасно, так как может произойти объемный взрыв.  

Объемный взрыв в разреженной среде возникает от смесей воздуха и некоторых окисляющихся веществ в виде пыли, аэрозоли или пара. Такие смеси имеют плотность, едва отличимую от плотности воздуха. Объемные взрывы в разреженной среде можно разделить на два класса: ограниченные и неограниченные.  

Даются определения взрывов, приводятся некоторые ключевые литературные источники. Взрывы классифицируются по двум основным группам: взрывы конденсированного ВВ и объемные взрывы - пылевой взрыв и взрыв парового облака. Объемные взрывы в свою очередь делятся на взрывы в ограниченном пространстве и взрывы в неограниченном пространстве.  

Химические взрывы (энерговыделение в которых обусловлено экзотермической химической реакцией между горючим и окислителем. При взрывах конденсированного ВВ атомы углерода и водорода в молекулах вещества замещаются атомами азота. В объемных взрывах горючее (в твердой, жидкой или газовой фазе. При некоторых обстоятельствах возможны неконтролируемые реакции, сопровождающиеся возрастанием давления в реакционном сосуде, который может полностью разрушиться, если нет предохранительного клапана. При этом могут образоваться ударная волна и осколочное поле.  

Все перечисленные параметры характеризуют взрывную волну не внутри детонирующего облака, а в открытом незагазованном пространстве на некотором расстоянии от облака. Что же касается процессов, происходящих в самом детонирующем облаке, то в нем имеет место зона практически полного разрушения всех объектов и смертельного травмирования людей, поскольку давление в детонационной волне достигает 2 МПа. Огромная разрушительная сила объемных взрывов газовых облаков находит применение в военном деле.  

Боеприпас объемного взрыва (объемно-детонирующий боеприпас, англ. - fuel-air explosives) - взрывное устройство, действие которого основано на детонации облака аэрозоля горючего вещества. Такое облако может иметь большой объем и содержать в себе много горючего вещества, что обеспечивает большую силу взрыва смеси частиц горючего и воздуха. В то же время сам боеприпас должен быть компактным, поэтому его взрыв осуществляется в два этапа. Сначала срабатывает небольшой заряд взрывчатого вещества (ВВ), задача которого - равномерно диспергировать горючее и создать аэрозольное облако. После этого - с небольшой задержкой (порядка 0.1 с) - срабатывает второй заряд, который и вызывает детонацию аэрозольного облака. Если второй заряд сработает слишком рано - облако не успеет сформироваться (кислорода в аэрозоле будет недостаточно). Если слишком поздно - облако может успеть рассеяться (особенно, когда дует ветер).

Боеприпасы объемного взрыва часто имеют форму цилиндра, длина которого в 2-3 раза больше диаметра. Разрывной заряд, который должен сформировать облако, имеет массу в несколько процентов от массы топлива и расположен по оси цилиндра.

В прессе часто используется другое название данного типа боеприпасов - "вакуумная бомба", которое объясняют тем, что в области действия взрыва после резкого нарастания давления наступает разрежение, связанное с тем, что при горении топлива расходуется кислород. Утверждение неверно, поскольку хоть при горении и уменьшается объем газов (приведенный к нормальным условиям), это компенсируется их термическим расширением. Другое дело, что при прохождении взрывной волны после резкого роста давления происходит его резкое падение - все-таки это волна: она имеет "гребни" и "впадины". Для бомбы объемного взрыва такой эффект выражен более ярко, чем для "обычных" бомб, начиненных, например, ТНТ.

Роль топлива могут играть разные вещества: окись этилена и окись пропилена, бутилнитрит и пропилнитрит, МАРР (техническая смесь метилацетилена, аллена [пропадиена] и пропана). Используют также порошки магния и алюминия и алюминиево-магниевого сплава. Окиси этилена или пропилена дает хороший эффект, но они ядовиты и неустойчивы - это не для вояк. В результате военные используют смеси разных видов горючего (например, - легких бензинов) и порошка алюминий-магниевого сплава в пропорции 10:1.

А начиналось все с угольной пыли... Которая стала причиной многочисленных взрывов в шахтах, взрывов забравших много человеческих жизней. Немецкие инженеры попытались воспроизвести этот эффект на открытом воздухе. Но смесь воздуха и угольной пыли, которая хорошо детонирует в шахтах, теряла это свойство на открытом пространстве - детонация затухала. Это не удивительно, поскольку закрытое пространство и прочные стенки благоприятствуют детонации. Исследования проводились, но со временем их забросили.

Угольная пыль - далеко не единственная причина возникновения объемного взрыва в мирных условиях. Взрывы древесной и сахарной пыли также могут быть разрушительными. Большие разрушения могут вызывать и взрывы природного газа в жилых и промышленных помещениях.

Тем не менее, идею использовать этот эффект в военных целях на время забыли. Только во время войны во Вьетнаме американцы стали применять объемный взрыв для борьбы с партизанами, которые прятались в тоннелях. Вместо угольной пыли практичные американцы использовали ацетилен, который подавали из баллонов. Эффект был хороший, но выиграть войну Америке это не помогло. Зато исследования объемного взрыва в военных целях возобновилось и, в конце концов, привели к созданию современных боеприпасов объемного взрыва.

На практике, такие боеприпасы далеко не так эффективны, как показывают в фильмах или пишут в прессе. Объемный взрыв опасен, прежде всего, в закрытом пространстве - в зданиях, катакомбах, пещерах и т.д. В чистом поле он производит больше оптический эффект: осколочные боеприпасы с "обычным" ВВ могут быть гораздо более смертоносны.

Нередко попадается и другой термин "термобарический боеприпас", который часто использует как синоним для термина "боеприпас объемного взрыва". Это не совсем так: между ними есть отличия.

Термобарические заряды конструктивно состоят из центрального разрывного заряда (ЦРЗ), выполненного из обычного ВВ с высокой скоростью детонации, вокруг которого находится термобарическая смесь, представляющая собой конденсированное ВВ с высоким содержанием металлического горючего.

Взрыв состоит из трех стадий:

1. Подрыв ЦРЗ, дающий начальную детонационную волну. (Длительность - микросекунды).

2. Детонационная волна от ЦРЗ инициирует детонацию термобарической смеси, которая детонирует с меньшей скоростью (анаэробная стадия, длительность - сотни микросекунд).

3. Расширение и горение продуктов взрыва за счет кислорода воздуха позади фронта ударной волны. При этом ударная волна способствует перемешиванию и сгоранию продуктов детонации за счет окружающего воздуха (аэробная стадия, длительность -миллисекунды и более).

В отличие от объемно-детонирующих зарядов термобарические не ограничены эффективной массой, равной 20-30кг, ниже которой объемно-детонирующий боеприпас перестает эффективно работать. Это позволяет вооружать термобарическим оружием небольшие подразделения вплоть до отдельных бойцов. Термобарические боеприпасы не подвержены атмосферным явлениям (например, действию ветра), по сравнению с объемно-детонирующими, т.к. для осуществления взрыва не требуется время на формирование облака. Кроме того ударная волна от взрыва термобарического заряда тоже способна затекать в укрытия, нанося поражение. Однако эффективность термобарических боеприпасов на открытой местности сравнительно невысока, лишь в закрытых и полуоткрытых помещениях они показывают высокую эффективность благодаря интенсивному догоранию частиц металла на отраженных ударных волнах.

В частности, были разработаны реактивный пехотный огнемет (РПО) "Шмель" и тяжелая огнеметная система (ТОС) "Буратино".

В РПО-А Шмель используется тот же принцип - ЦРЗ и жидкая термобарическая смесь на основе летучих нитроэфиров с 40-50% порошка алюминия. Масса ЦРЗ (ТГ 40/60) составляет по отношению к смеси всего 10%.

11 сентября 2007 года в России успешно прошли испытания самого мощного в мире неядерного боеприпаса. Стратегический бомбардировщик Ту-160 сбросил бомбу массой 7,1 тонны и мощностью около 40 тонн в тротиловом эквиваленте, с гарантированным радиусом уничтожения всего живого – более трехсот метров. В России этот боеприпас получил прозвище «Папа всех бомб». Он принадлежал к классу боеприпасов объемного взрыва.

Разработка и испытание боеприпаса под названием «Папа всех бомб» - это российский ответ США. До этого момента самым мощным неядерным боеприпасом считалась именно американская бомба GBU-43В MOAB, которую сами разработчики назвали «Мать всех бомб». Российский «папа» превзошел «маму» по всем показателям. Правда, американский боеприпас не принадлежит к классу вакуумных боеприпасов, это самый обычный фугас.

Сегодня оружие объемного взрыва является вторым по мощности после ядерного . На чем же основан его принцип действия? Какое взрывчатое вещество делает вакуумные бомбы равные по силе термоядерным монстрам?

Принцип действия боеприпасов объемного взрыва

Вакуумные бомбы или боеприпасы объемного взрыва (или объемно-детонирующие боеприпасы) – это тип боеприпасов, который работает на принципе создания объемного взрыва, известного человечеству уже многие сотни лет.

По своей мощности подобные боевые припасы сравнимы с ядерными зарядами. Но, в отличие от последних, не имеют фактора радиационного заражения местности и не попадают ни под одну из международных конвенций относительно оружия массового поражения.

Человек очень давно познакомился с явлением объемного взрыва. Подобные взрывы довольно часто случались на мукомольных производствах, где в воздухе скапливалась мельчайшая мучная пыль или на сахарных заводах. Еще большую опасность представляют собой подобные взрывы в угольных шахтах. Объемные взрывы являются одной из самых страшных опасностей, которые подстерегают шахтеров под землей. В плохо вентилируемых забоях скапливается угольная пыль и газ метан. Для инициации мощнейшего взрыва в таких условиях достаточно даже небольшой искры.

Типичным примером объемного взрыва является подрыв бытового газа в помещении.

Физический принцип действия, по которому работает вакуумная бомба, довольно прост. Обычно в нем используют взрывчатое вещество с низкой температурой кипения, которое легко переходит в газообразное состояние даже при низких температурах (например, окись ацетилена). Для создания искусственного объемного взрыва нужно просто создать облако из смеси воздуха и горючего материала и поджечь его. Но просто это только в теории, на практике этот процесс довольно сложен.

В центре боеприпаса объемного взрыва находится небольшой подрывной заряд, который состоит из обычного взрывчатого вещества (ВВ). В его функции входит распыление основного заряда, который быстро превращается в газ или аэрозоль и вступает в реакцию с кислородом воздуха. Именно последний играет роль окислителя, поэтому вакуумная бомба в несколько раз мощнее обычной, имеющей такую же массу.

Задачей подрывного заряда является равномерное распределение горючего газа или аэрозоля в пространстве. Затем в дело вступает второй заряд, который вызывает детонацию этого облака. Иногда используют несколько зарядов. Задержка между срабатываниями двух зарядов меньше одной секунды (150 мск).

Название «вакуумная бомба» не совсем точно отображает принцип действия этого оружия. Да, после подрыва подобной бомбы действительно происходит снижение давления, но ни о каком вакууме речь не идет. Вообще, с боеприпасы объемного взрыва уже породили большое количество мифов.

В качестве взрывчатого вещества в объемных боеприпасах обычно используют различные жидкости (окиси этилена и пропилена, диметилацетилен, пропилнитрит), а также порошки легких металлов (чаще всего применяется магний).

Как это работает

При подрыве боеприпаса объемного взрыва возникает ударная волна, но она намного слабее, чем при взрыве обычного взрывчатого вещества типа тротила. Однако действует ударная волна при объемном взрыве гораздо дольше, чем при подрыве обычных боеприпасов.

Если сравнивать действие обычного заряда с ударом пешехода грузовым автомобилем, то действие ударной волны при объемном взрыве – это каток, который не только медленно проедет по жертве, но еще и постоит на ней.

Однако самым загадочным поражающим фактором объемных боеприпасов является волна пониженного давления, которая следует за ударным фронтом. О ее действии существует большое количество самых противоречивых мнений. Есть данные, что именно зона пониженного давления оказывает самое разрушительное действие. Однако это кажется маловероятным, так как перепад давления составляет всего лишь 0,15 атмосферы

Прыгуны в воду испытывают кратковременный перепад давления до 0,5 атмосферы, и это не приводит к разрыву легких или выпадению глаз из глазниц.

Более эффективными и опасными для противника боеприпасы объемного взрыва делает их другая особенность. Взрывная волна после подрыва подобного боеприпаса не огибает препятствия и не отражается от них, а «затекает» в каждую щель и укрытие. Поэтому спрятаться в окопе или блиндаже, если на вас сброшена авиационная вакуумная бомба, точно не получиться.

Ударная волна проходит по поверхности почвы, поэтому она прекрасно подходит для подрыва противопехотных и противотанковых мин.

Почему все боеприпасы не стали вакуумными

Эффективность боеприпасов объемного взрыва стала очевидна почти сразу после начала их применения. Подрыв десяти галлонов (32 литра) распыленного ацетилена производил эффект равный взрыву 250 кг тротила. Почему же все современные боеприпасы не стали объемными?

Причина заключается в особенностях объемного взрыва. Объемно-детонирующие боеприпасы располагают всего лишь одним поражающим фактором – ударной волной. Ни кумулятивного, ни осколочного действия на цель они не производят.

Кроме того, способность разрушить преграду у них крайне мала, они обтекают ее, так как их взрыв относится к типу «горение». Однако в большинстве случаев необходим взрыв типа «детонация», который разрушает преграды на своем пути или отбрасывает их.

Взрыв объемного боеприпаса возможен только в воздухе, его нельзя произвести в воде или грунте, так как для создания горючего облака нужен кислород.

Для успешного применения объемно-детонирующих боеприпасов важны погодные условия, которые определяют успешность формирования облака газа. Нет смысла создавать объемные боеприпасы малого калибра: авиационные бомбы весом менее 100 кг и снаряды калибром менее 220 мм.

Кроме того, для объемного боеприпаса очень важна траектория поражения цели. Эффективнее всего они действуют при вертикальном поражении объекта. На замедленных кадрах взрыва объемного боеприпаса видно, что ударная волна формирует тороидальное облако, лучше всего, когда оно «стелется» по земле.

История создания и применения

Рождением своим боеприпасы объемного взрыва (как и многое другое оружие) обязаны недоброму германскому оружейному гению. Во время последней мировой войны немцы обратили внимание на мощность взрывов, которые случаются в угольных шахтах. Они попытались использовать те же физические принципы для производства нового типа боеприпасов.

Ничего реального у них не вышло, а после поражения Германии эти наработки попали к союзникам. О них забыли на долгие десятилетия. Первыми про объемные взрывы вспомнили американцы во время вьетнамской войны.

Во Вьетнаме американцы очень широко применяли боевые вертолеты, с помощью которых они снабжали свои войска и эвакуировали раненых. Довольно серьезной проблемой стало строительство посадочных площадок в джунглях. Расчистка участка для посадки и взлета лишь одного вертолета требовала напряженной работы целого саперного взвода в течение 12-24 часов. Расчищать площадки с помощью обычных взрывов не представлялось возможным, потому что они оставляли после себя огромные воронки. Вот тогда-то и вспомнили про боеприпасы объемного взрыва.

Боевой вертолет мог нести на борту несколько подобных боеприпасов, взрыв каждого из них создавал площадку вполне пригодную для посадки.

Также весьма эффективным оказалось и боевое применение объемных боеприпасов, они оказывали сильнейший психологический эффект на вьетнамцев. Укрыться от подобного взрыва было весьма проблематично даже в надежном блиндаже или бункере. Американцы успешно применяли бомбы объемного взрыва для уничтожения партизан в туннелях. В это же время разработкой подобных боеприпасов занялись и в СССР.

Американцы оснащали свои первые бомбы различными видами углеводородов: этилена, ацетилена, пропана, пропилена и других. В СССР экспериментировали с разнообразными металлическими порошками.

Однако боеприпасы объемного взрыва первого поколения были довольно требовательны к соблюдениям правил бомбометания, они сильно зависели от погодных условий, плохо работали при отрицательных температурах.

Для разработки боеприпасов второго поколения американцы использовали ЭВМ, на котором они моделировали объемный взрыв. В конце 70-х годов прошлого века в ООН была принята конвенция о запрете этого оружия, но это не остановило его разработки в США и СССР.

Сегодня уже разработаны боеприпасы объемного взрыва третьего поколения. Работы в этом направлении активно ведутся в США, Германии, Израиле, Китае, Японии и в России.

«Папа всех бомб»

Нужно отметить, что Россия находится в числе государств, имеющих наиболее продвинутые наработки в сфере создания оружия объемного взрыва. Вакуумная бомба повышенной мощности, испытанная в 2007 году, – яркое подтверждение этому факту.

До этого времени самым мощным неядерным боеприпасом считалась американская авиационная бомба GBU-43/B, с весом 9,5 тонны и длиной 10 метров. Сами американцы считали эту управляемую авиабомбу не слишком эффективной. Против танков и пехоты, по их мнению, лучше использовать кассетные боеприпасы. Еще следует отметить, что GBU-43/B не относится к объемным боеприпасам, она содержит обычную взрывчатку.

В 2007 году, после проведения испытаний, Россия приняла на вооружение вакуумную бомбу повышенной мощности. Эта разработка держится в секрете, неизвестно ни аббревиатура, которая присвоена боеприпасу, ни точное количество бомб, что состоит на вооружении ВС России. Было заявлено, что мощность этой супербомбы составляет 40-44 тонны в тротиловом эквиваленте.

Из-за большого веса бомбы, средством доставки подобного боеприпаса может быть только самолет. Руководство вооруженных сил России заявило, что при разработке боеприпаса использовались нанотехнологии.