5.14. Слово «на карандаше». Слишком мощные источники, оказывается, не нужны. Думы о пробое воздуха и электромагнитных боеприпасах
Заместитель директора ЦНИИХМ В. Морозов не раз упрекал начальников подразделений в том, что они не ведут «подготовку научных кадров». Все полагали, что это — дань очередным «ценным указаниям» из министерства. Но однажды, в январе 1991 года, подписывая документы, Морозов задал вопрос в лоб:
— А вы лично могли бы, не рассусоливая, написать докторскую?
— Пожалуйста, поясните, какой смысл вы вкладываете в понятие «быстро», Виктор Александрович.
— Ну, например, за полгода.
Я хорошо помнил «бои на каждом километре», которые еще недавно пришлось вести за кандидатскую диссертацию, а сейчас к докторской меня подталкивали! Но замдиректора не слыл за человека, склонного к розыгрышам.
— Да, могу.
— Надеюсь, вы отвечаете за свои слова, но для памяти делаю себе пометку в календаре.
К сожалению, судьба Морозова сложилась трагически, через год он скончался от рака, поэтому остались неясны мотивы его поступка: то ли он хотел подхлестнуть таким образом других, то ли, предчувствуя свой близкий уход, спешил делать добро.
Все произошедшее вовсе не означало, что Морозов решил обеспечить «зеленый коридор»: через зависть и административные рогатки предстояло пробиваться самому, но стиль руководства замдиректора был жестким и слово следовало сдержать, даже несмотря на то, что административные санкции в данном случае, конечно, не предполагались.
Требования к докторской диссертации иные, чем к кандидатской. Кандидат наук должен продемонстрировать умение самостоятельно вести исследования, а доктор — понимание крупной проблемы и способность систематизировать результаты. В общем-то, такая необходимость назрела: военные нуждались в более четком понимании особенностей электромагнитного оружия (ЭМО), которое не было похоже на то, с каким им приходилось иметь дело. Вспомним, что и применение первых танков было «негромким»: осенью 1917 года англичанам не удалось взять Флескье. После того боя шли годы, такие теоретики, как Фуллер, создавали для танков внешне логичную тактику, подобную морской, с «базами» и «эскадрами», по лишь через два с лишним десятилетия, когда машины повел в бой настоящий знаток — моложавый, с щеточкой усов генерал Хайнц Гудериан — оборона противника затрещала под их гусеницами, как скорлупа.
Высочайший потенциал современной военной техники обеспечила электроника, база которой — полупроводники размерами меньше микрона. Даже небольшие токи «сжигают» их. Индуцирует такие токи РЧЭМИ куда как меньшей энергии, чем наносящие механические повреждения ударная волна и осколки. Стойкий отказ крылатой ракеты происходит при воздействии одного из поражающих факторов с такими значениями плотности энергии (Дж/м2):
— осколки весом не менее 1 г каждый — 100000;
— воздушная ударная волна — 50000
— поток РЧЭМИ микросекунд пой длительности — 1-10.
Правда, в РЧЭМИ преобразуется меньшая доля энергии взрыва, чем «перепадает» осколкам или ударной волне, но все равно его главным преимуществом остается высокая энергетическая эффективность. Обеспечивая большую площадь поражения, ЭМО не нуждается в дорогих и капризных системах точного наведения. РЧЭМИ может повредить электронику, но оставить жизнь экипажу цели, не разбив ее вдребезги.
Бессмысленно создавать чересчур мощный и одновременно малоразмерный источник РЧЭМИ. Конструкция самого источника тщательно изолируется, но и на его поверхности плотность энергии излучения не должна превышать пробивного значения для окружающего воздуха, иначе РЧЭМИ не поразит цель, а будет поглощено «чехлом» из образованной им же хорошо проводящей плазмы. На такой чересчур мощный источник пришлось бы ставить дополнительный слой изолятора, искусственно увеличивая его размер, чтобы снизить плотность энергии РЧЭМИ на поверхности и не допустить пробоя! Излучение ослабляется пропорционально квадрату расстояния, значит и максимальная дальность поражения (R) жестко связана с размером источника (r) и отношением плотностей энергии РЧЭМИ: пробивной (Dd) к минимально необходимой для требуемого воздействия на цель (Deff):
Для направленных источников РЧЭМИ в качестве «r» выступает длина (рис. 5.32), для изотропных «r» — радиус.
Если уж «стрелять» узким пучком РЧЭМИ, то не с самолетов, с километровых высот: там потенциал пробоя (Dd ) разреженного воздуха мал, значит, будет низка и начальная плотность энергии РЧЭМИ, а до земли дойдет пучок, вполне безопасный для цели. Разумнее стрелять «снизу» (где уровень Dd выше) «вверх».
Рис. 5.32. Предельная дальность поражения целей из-за ограничения мощности излучения пробоем воздуха, жестко связана с габаритами электромагнитного оружия. В левом верхнем углу — схема виркатора
Тот же пробой делает практически нереальным и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые представляли бы опасность для человека.
Пробой является ограничением, с которым ничего нельзя поделать, и, как угодно изменяя конструкцию, не устранишь связь размеров источника РЧЭМИ с теми максимальными дальностями поражения электроники, которые можно ожидать при его применении. В чистом, сухом воздухе па уровне моря, цель средней стойкости поражается на дальности, не превышающей тысячу размеров источника (R‹1000 г), даже если плотность энергии РЧЭМИ на его поверхности максимально возможная — пробивная.
Обычно подобные пояснения быстро надоедали высокопоставленным собеседникам и следовала реплика: «Ну, и что?». Действительно, ни студентов, ни заказчиков утомлять подобными рассуждениями нельзя. И если первые, помня о дамокловом мече неудовлетворительной оценки, промолчат, го вторые вполне могут мстительно решить про себя не иметь больше дел с «засирающим мозг». Законы жанра требуют заинтересовать собеседника чем-то близким, дорогим и понятным.
Для ЭМБП калибра 120 мм оценка в «тысячу радиусов» дает максимально радиус поражения 60 м, примерно равновероятного по направлениям, и на порядок превышающий радиус, в пределах которого разрывом 130-мм осколочно-фугасного снаряда уничтожается крылатая ракета.
Из, казалось бы, отвлеченных физических рассуждений, вырисовывался облик того, что предлагалось заказчикам.
— ЭМБП, которые предстояло применить на поле боя, представлялись как массовые боеприпасы, допускающие залповый огонь, потому что разрывы вокруг цели нескольких ЭМБП делали более вероятным совпадение лепестков излучения и приема на частотах, к которым цель была наиболее чувствительна, да и воздействие на полупроводниковый элемент последовательности токовых импульсов вызывает его деградацию при меньшей интегральной энергии, чем это имеет место для единичного импульса.
