Если о боевых лазерах–гиперболоидах разговоры идут уже довольно давно, то вот о микроволновом, пучковом и кинетическом оружии известно гораздо меньше. Что же это за системы?
Микроволновка тоже стреляет?
Как известно, ядерные взрывы сопровождаются мощным электромагнитным излучением. Его источником является движение рожденных взрывом заряженных частиц в магнитном поле Земли. Особенно эффективен в этом смысле взрыв в верхних слоях атмосферы. При мегатонном взрыве в электромагнитное излучение (ЭМИ) переходит энергия 1011 Дж. Такой импульс вызывает короткие замыкания в электронных устройствах на расстоянии 1000 км! Поэтому специалисты зачастую говорят об ЭМИ–оружии.
Конечно, оно очень эффективно. Однако обладает и одним серьезным недостатком: действует сразу во всех направлениях, поражая не только электронные средства противника, но и свои собственные.
Поэтому применять его можно лишь на большом удалении от собственных баз, то есть лучше всего в космосе.
Электромагнитное излучение действует не только на механизмы, но и на организмы. Например, в малых дозах микроволновое излучение издавна используется медиками для прогрева отдельных участков человеческого тела – это всем известная УВЧ–терапия. Ну а что произойдет, если повысить интенсивность облучения? Да то же, что происходит с продуктами в обычной печке–микроволновке – в больших дозах микроволновое излучение несет человеку гибель из–за теплового перегрева.
Тем не менее уже созданы генераторы микроволнового излучения, позволяющие концентрировать мощность в сотни мегаватт. Теперь инженеры бьются над проблемой, как собрать радиоволны в узкий пучок. Дифракция (или расхождение волн) приводит к тому, что даже у высококачественной параболической антенны диаметром 15 м пучок миллиметровых волн имеет такую расходимость, что на расстоянии 1000 км его диаметр будет составлять уже 100 м. Поэтому, чтобы использовать микроволновое излучение как оружие против ракет, необходимо сильно увеличить частоту излучения (это позволяет точнее фокусировать пучок) и повысить в десятки раз мощность генераторов.
Кстати, микроволновое излучение может использоваться не только в космосе, но и для поражения наземных целей. Атмосфера Земли имеет несколько "окон прозрачности" в радиодиапазоне: основное (длина волны от 20 м до 1 см) и два дополнительных, с длиной волны 8 и 4 мм. Сконцентрировав на земной поверхности пучок миллиметровых волн мощностью около 1000 МВт, можно уже выжигать посевы, поджигать лес, постройки и т.д.
Большую опасность, как уже говорилось, микроволновое излучение представляет для людей. В обычном состоянии наше тело выделяет около 100 Вт тепла. Эксперты посчитали, что тепловое поражение организма происходит при интенсивности падающего излучения порядка 1 кВт/м2. В принципе такой уровень достижим уже сегодня.
Стрельба пучками
Мощный пучок заряженных частиц – электронов, протонов, ионов или пучок нейтральных атомов – также может быть использован в качестве оружия.
Фактически работы по созданию пучкового оружия начались с создания морской боевой станции для борьбы с противокорабельными ракетами (ПКР). Известно, что при прохождении сквозь атмосферу заряженные частицы активно взаимодействуют с молекулами воздуха, ионизуют и нагревают их. Расширяясь, нагретый воздух существенно уменьшает свою плотность, что дает возможность заряженным частицам распространяться дальше. Серия коротких импульсов может сформировать своеобразный канал в атмосфере, сквозь который заряженные частицы будут распространяться почти беспрепятственно.
Кстати, такое явление наблюдается в природе во время грозы. Впереди молниевого разряда следует так называемый лидер, который готовит канал для прохождения гигантской искры.
При создании рукотворной "молнии" для "пробивания канала" предполагалось использовать луч ультрафиолетового лазера.
В итоге пучок электронов с большой энергией частиц и силой тока в несколько тысяч ампер, распространяясь через атмосферный канал, может поразить ракету на расстоянии до 5 км. Причем в зависимости от энергии "выстрела" может быть поражена электроника, произведен принудительный подрыв боезаряда либо уничтожена ракета полностью.
Разобравшись с физическими основами действия пучкового оружия в атмосфере, специалисты попытались вывести пучковое оружие в космос. Однако выяснилось, что в безвоздушном пространстве пучок распадается из–за кулоновских сил электростатического отталкивания. Кроме того, существующие в космосе сильные магнитные поля скорее всего помешают вести прицельную стрельбу пучками.
Поэтому пришлось отказаться от легких заряженных частиц и использовать пучки ионов, например водорода или дейтерия, что усложнило установку: разгонять ионы приходится в ускорителях, а это довольно громоздкое сооружение.
В общем, на сегодняшний день системы пучкового оружия пока не вышли за пределы лабораторий и полигонов.
"Рельсотроны" и прочая экзотика
Разгонять электромагнитными полями можно не только частицы, но и что–нибудь покрупнее, например снаряды. При этом, как показывают расчеты, в отличие от обычных пушек, использующих порох, можно создавать орудия, которые смогут с Земли посылать свои снаряды даже на орбиту.
Причем во внедрении таких орудий заинтересованы не только военные. Электродинамические ускорители массы – так называют электромагнитные пушки, или катапульты, – вполне могут быть использованы для переправки на орбитальную станцию грузов, которые не боятся больших стартовых перегрузок. Такая транспортировка будет стоить намного дешевле, чем транспортировка с помощью ракет.
Принцип действия рельсотрона
Однако вернемся к возможностям использования таких установок в рамках программы СОИ. Идея использовать электромагнитные поля для увеличения дальности стрельбы восходит к началу XX века. В 1916 году изобретатели разных стран пытались повысить дальнобойность пушек, обматывая их стволы проводами, по которым пропускался электрический ток. Однако в таких пушках–соленоидах снаряды массой 50 г удавалось разогнать только до скорости 200 м/с (для сравнения: обычные пушки выбрасывают снаряды со скоростью до 3000 м/с).
Потому об "электрических пушках" надолго забыли. Лишь в 1978 году американцы решили вдохнуть в старую идею новую жизнь. За это время появились новые сверхпроводящие материалы, сверхъемкие накопительные конденсаторы, поэтому скорость выбрасываемых снарядов можно было существенно повысить.
Ныне в качестве электромагнитной пушки чаще всего рассматривают так называемый "рельсотрон". Основная часть установки действительно представляет собой два металлических рельса, между которыми создается разность потенциалов. Токопроводящий снаряд располагается между ними с таким расчетом, чтобы замкнуть электрическую цепь. Ток создает магнитное поле, взаимодействуя с которым снаряд выбрасывается силой Лоренца. При токе в несколько миллионов ампер можно создать электромагнитное поле, которое способно разогнать снаряды с ускорением до 105 g, где g – ускорение свободного падения, равное округленно 10 м/с. Однако, чтобы килограммовый снаряд приобрел необходимую скорость 10–40 км/с, все равно потребуется электромагнитная пушка длиной 100–300 м.
Ныне опытные образцы электромагнитных пушек стреляют "снарядами" массой всего 2–10 г со скоростью 5–10 км/с. На большее пока не хватает мощности импульсных источников тока.
Космонавты идут на абордаж
Некоторые военные полагали, что космонавты при необходимости смогут приближаться к спутникам–шпионам противника, заарканивать их и уводить с орбиты...
Но потом от этой затеи отказались. Почему? Давайте разберемся.
Взрывы на орбите
Проблема уничтожения космических аппаратов, находящихся на околоземной орбите, появилась сразу после запуска первого искусственного спутника Земли. Военные не хотели, чтобы над их головами безнаказанно висели чужие аппараты.
Так, уже 19 июня 1959 года американцы провели первое испытание ракеты "Болд Орион", запущенной с бомбардировщика В–52. Эта ракета должна была поразить спутник "Эксплойер–4", к тому времени выработавший свой ресурс. Однако испытания завершились неудачей: ракета прошла в четырех милях от цели. Последующие пуски тоже не отличались особой эффективностью, и работы над этой ракетой прекратились.
Советский Союз начал работы с идеи спутника–"камикадзе", который, маневрируя, приближался вплотную к чужому спутнику и, взрываясь, уничтожал его. Затем в конструкторском бюро В. Челомея проект был модернизирован, и спутник–истребитель получил возможность атаковать космические объекты противника и с дальнего расстояния.
Первый спутник–перехватчик "Полет" был создан и запущен на орбиту 1 ноября 1963 года. Состоялось два испытания его работоспособности, которые в общем–то не удовлетворили ни конструкторов, ни заказчиков.
Следующий старт состоялся 24 апреля 1968 года. Программой полета спутника "Космос–217 " предполагалось продолжить испытания бортовой двигательной установки, с ее помощью совершить ряд маневров на орбите, а йотом использовать этот спутник в качестве мишени. Однако программа полета не была выполнена. При выведении на орбиту не произошло разделение космического аппарата и последней ступени ракеты–носителя. В такой ситуации включение двигателей спутника оказалось невозможным, через двое суток аппарат сошел с орбиты и прекратил свое существование в плотных слоях атмосферы.
19 октября 1968 года был запущен спутник "Космос–248". На этот раз все обошлось более–менее благополучно, и создатели аппарата вздохнули с облегчением. Перед тем как окончательно выработать концепцию подобных систем, было рассмотрено несколько вариантов.
Первый предусматривал запуск межконтинентальной баллистической ракеты с ядерной боеголовкой и ее взрыв в космосе. При этом уничтожались все космические объекты, находившиеся на расстоянии до 1000 км от места взрыва.
Второй проект практически повторял испытания, начатые в США в 1959 году. Предполагалось создание небольшой ракеты, запускаемой с самолета с высоты около 30.000 м и несущей 50 кг взрывчатки. Ракета должна была сблизиться с целью и взорваться не далее 30 м от нее. Работы по этому проекту начались в 1961–м и продолжались до 1963 года. Однако летные испытания не позволили достигнуть тех результатов, на которые надеялись разработчики. Система наведения оказалась не настолько эффективной.
Что делать космонавтам?
Следующий проект родился на волне той эйфории, которая царила в советской космонавтике после первого полета человека в космос. В конструкторском бюро С. Королева приступили к разработке многофункционального пилотируемого корабля "Союз". Одна из модификаций этого корабля – так называемый "Союз–П (Перехватчик)" – должна была решать и проблему уничтожения космических объектов противника. Команда корабля в буквальном смысле шла на абордаж, заарканивала объект противника, а потом решала: взорвать его на месте или увезти с собой.
Кстати, этот проект нашел свое отражение в одном из фильмов о Джеймсе Бонде. Там злодеи, с которыми борется отважный агент 007, крадут с орбиты целый космический корабль вместе с экипажем.
Однако проект не прошел из–за опасности того, что спутник противника может оказаться миной и уничтожит охотников.
Тогда, чтобы не подвергать опасности корабль и его экипаж, в следующем варианте проекта предполагалось оснастить космический перехватчик восемью небольшими ракетами. Менялся и алгоритм действий. Корабль теперь не сближался вплотную со спутником противника, а оставался на почтительном расстоянии от него. Космонавты визуально или с помощью бортовой аппаратуры должны были обследовать его и принять решение о его уничтожении. При необходимости цель расстреливалась с расстояния в 1 км бортовыми мини–ракетами.
Авария "Союза" в первом же полете, гибель космонавта В. Комарова вынудили отказаться и от этих планов.
"Истребитель спутников"
В итоге остановились на проекте, который стал впоследствии известен как "Истребитель спутников".
Перехватчик представлял собой простой космический аппарат, по форме напоминающий сферу, и весил около 1400 кг. В нем было два функциональных отсека: двигательный и основной, оснащенный системой управления, наведения на цель и боевой частью, несущей около 300 кг взрывчатки. Обшивка аппарата была изготовлена таким образом, что после взрыва он распадался на большое количество фрагментов, разлетающихся с огромной скоростью и поражающих цель на расстоянии до одного километра.
Ловля ракет сетями
Испытания показали, что такой проект вполне работоспособен. Однако в мае 1972 года был подписан Договор об ограничении стратегических вооружений и неиспользовании космического пространства в военных целях, поэтому программы пришлось свернуть.
Правда, было сделано еще несколько запусков на орбиту "истребителей спутников" второго поколения. Но во время их отрабатывались системы и приемы наведения на цель.
Последнее испытание противоспутниковой системы в Советском Союзе было проведено 18 июля 1982 года в рамках крупнейших учений Советских Вооруженных Сил.
После этого интерес как к спутникам–истребителям, так и к самой идее "звездных войн" постепенно пошел на убыль.
Ракеты–перехватчики
Ныне в связи с разговорами о разработке американцами новой системы противоракетном обороны интерес к военным космическим системам снова возрос. Кроме того, современные достижения в области электроники и улучшение управления позволяют устанавливать на ракетах–перехватчиках (или противоракетах) и неядерные боеголовки. Иногда такие' ракеты предлагают снабжать специальными "зонтиками" или сетками, которые, раскрываясь, могут "улавливать" летящую ракету цель и сбивать ее с курса даже без подрыва.
Для защиты важных наземных объектов созданы противоракетные комплексы, задачей которых является уничтожение боеголовок на конечном участке траектории, в верхних слоях атмосферы. Иногда боеголовки таких ракет снабжают взрывчатым зарядом осколочного типа, создающим облако поражающих элементов наподобие картечи. В связи с появлением боеголовок, способных маневрировать в атмосфере, не отказываются и от применения ядерных зарядов. Для защиты шахтных пусковых установок МБР существуют артиллерийские и ракетные системы залпового огня, выстреливающие на высоту несколько километров над землей и создающие плотную завесу из стальных кубиков или шариков, которые поражают боеголовку при столкновении с ней.
В США в настоящее время также разрабатываются малогабаритные орбитальные спутники–перехватчики "Бриллиант Пеблз" ("бриллиантовые камешки"), масса которых не будет превышать 100 кг.
Таким образом, не исключено, что "охота" в космосе может возобновиться.