Home Технологии Военные технологии БЫТОВАЯ БОМБА: ОБЪЕМНЫЙ ВЗРЫВ
БЫТОВАЯ БОМБА: ОБЪЕМНЫЙ ВЗРЫВ PDF Печать E-mail
В детстве вместе с друзьями я занимался довольно малоинтеллектуальным времяпровождением. Мы брали перегоревшую лампочку, аккуратно удаляли колбу, замыкали контакты, вкручивали конструкцию в патрон и надевали на нее полиэтиленовый пакет с небольшим количеством сахарной пудры. Слегка взбив пакет, отбегали за угол и поворачивали выключатель. Оглушающий взрыв поднимал настроение на неделю вперед. Сами того не подозревая, мы баловались вакуумными бомбами.





Кинограмма действия боеприпаса объемного взрыва

Кинограмма действия боеприпаса объемного взрыва


По фугасному и поджигательному действию реактивный огнемет не уступает 122-миллиметровому артиллерийскому снаряду

По фугасному и поджигательному действию реактивный огнемет не уступает 122-миллиметровому артиллерийскому снаряду
Реактивный пехотный огнемет РПО-А

Реактивный пехотный огнемет РПО-А
525-килограммовая бомба ОДАБ-500ПМВ снабжена 193 кг горючего состава

525-килограммовая бомба ОДАБ-500ПМВ снабжена 193 кг горючего состава
Действие термобарического заряда

Действие термобарического заряда
Комплект реактивного огнеметчика РПО «Шмель»

Комплект реактивного огнеметчика РПО «Шмель»
«Буратино» ТОС-1

«Буратино» ТОС-1
Не имеющая аналогов в мире тяжелаяогнеметная система ТОС-1 способна одним залпом уничтожить небольшой населенный пункт

Не имеющая аналогов в мире тяжелаяогнеметная система ТОС-1 способна одним залпом уничтожить небольшой населенный пункт

Бытовая бомба

С объемным взрывом можно столкнуться в самых неожиданных местах

Хотя специалисты на дух не переносят словосочетание «вакуумная бомба», предпочитая обходиться бюрократическим определением «боеприпас объемного взрыва».

Облака

С явлением объемного взрыва читатель знаком гораздо ближе и встречается с ним гораздо чаще, чем он думает. Не раз и не два в нашей стране взрывались мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, угольные шахты. Словом, помещения, в которых скапливается взвесь горючих веществ или газа и воздуха. Или столь всем знакомые взрывы бытового газа в квартирах и бензобаков во время сварочных работ.

Не обязательно в качестве горючего должен выступать газ, пары бензина, угольная пыль. Обычные мелкие древесные опилки (например, из шлифовальной машинки), мучная, сахарная пыль, будучи поднятыми потоком воздуха, взрываются ничуть не хуже. Все дело в огромной площади контакта вещества с кислородом. В этом случае процесс горения охватывает сразу очень большой объем вещества и в очень короткое время (доли секунды).

Это совсем не означает, что можно измельчить до состояния пыли тротил и бомба для объемного взрыва готова. В обычных взрывчатых веществах бризантного типа передача энергии и превращение вещества в большое количество сжатых и сильно нагретых продуктов происходит по несколько иным законам, и для тротила, например, наоборот, чем он более плотен и сжат, тем лучше идет детонация. Если же тротил превратить в пыль, то он даст эффекта не больше, чем древесная мука.

Итак, принцип объемного взрыва интуитивно понятен и совсем не сложен. Необходимо создать аэрозольное облако горючего вещества в смеси с атмосферным воздухом, подать в это облако искру, и произойдет очень мощный взрыв. Причем расход вещества в несколько раз меньше, чем бризантной взрывчатки для взрыва такой же мощности: боеприпас объемного взрыва не содержит окислитель, его роль играет атмосферный кислород. А вот как создать облако у цели и инициировать взрыв – это чисто технические проблемы, и они являются конструкторским ноу-хау.

Аэродром из канистры

Впервые решением этого вопроса занялись американские конструкторы боеприпасов примерно году в 1960-м. Долгое время эти работы не выходили за рамки лабораторий и отдельных испытательных взрывов.

Уже тогда было установлено, что при срабатывании бомбы, содержащей 10 галлонов (32-33 л) окиси этилена, образовывалось облако топливовоздушной смеси радиусом 7,5-8,5 м, высотой до 3 м. Через 125 мс облако подрывалось несколькими детонаторами. Образующаяся ударная волна имела по фронту избыточное давление 2,1 млн Па. Для сравнения – для создания такого давления на расстоянии 8 м от тротилового заряда требуется около 200-250 кг тротила.

На расстоянии 3-4 радиусов (22,5-34 м) давление в ударной волне быстро снижается и составляет уже около 100 тыс. Па. Для разрушения ударной волной самолета требуется давление 70-90 тыс. Па. Следовательно, такая бомба при взрыве способна в радиусе 30-40 м от места взрыва полностью вывести из строя самолет, вертолет на стоянке.

Были испытаны и признаны подходящими для использования в качестве взрывчатых веществ для бомб объемного взрыва окись этилена, окись пропилена, метан, пропилнитрат, МАРР (смесь метила, ацетилена, пропадиена и пропана).

Американские военные заинтересовались боеприпасами объемного взрыва лишь в ходе войны во Вьетнаме, когда потребовалось в кратчайшие сроки расчищать в джунглях посадочные площадки для вертолетов.

Расчистка джунглей для посадки всего лишь одного вертолета типа «Ирокез» требовала от 10 до 26 часов работы инженерного взвода, в то время как зачастую в бою все решалось в первые 1-2 часа. Впервые бомбы объемного взрыва были использованы во Вьетнаме летом 1969 года именно для расчистки джунглей. Эффект превзошел все ожидания. «Ирокез» мог нести 2-3 таких бомбы (прямо в кабине). Взрыв одной в любых джунглях создавал вполне пригодную посадочную площадку.

Негуманное оружие

Одновременно выявилось очень сильное воздействие необычных бомб на бойцов Вьетконга. Дело в том, что образующееся облако распыленного топлива подчиняется обычным газовым законам и затекает внутрь негерметично закрытых сооружений, в том числе и в подземные укрытия. Таким образом, взрыв происходит не только вне сооружения, как при взрыве обычного боеприпаса, но и внутри.

Первые образцы бомб объемного взрыва были довольно невелики по размеру, емкости (до 40 л). После сброса на сравнительно небольшой высоте (30-50 м) раскрывался тормозной парашют, который обеспечивал стабилизацию бомбы и скорость снижения, наиболее благоприятную для последовательности операций срабатывания (взрыв пиропатрона и раскрытие корпуса бомбы, распыление топливной смеси, разбрасывание детонаторов, взрыв детонаторов). Из носовой части бомбы выпускался тросик длиной 5-7 м с грузиком. Уменьшение натяжения тросика при касании земли и вызывало срабатывание.

Попытки создать боеприпасы более крупных калибров в то время не увенчались успехом из-за технических трудностей. Был найден обходной путь – кассетные бомбы. В одной кассете находилось несколько бомб объемного взрыва калибра 32,6 кг. Эти несколько бомб распределялись на определенной площади, увеличивая тем самым размеры облака.

Использование артиллерии оказалось нецелесообразным из-за того, что снаряды даже крупных калибров могли нести сравнительно небольшое количество жидкого взрывчатого вещества (ВВ) и большая часть веса снаряда приходилась на толстые стенки корпуса снаряда.

На дальнейшее развитие боеприпасов объемного взрыва повлияла резолюция ООН 1976 года о том, что боеприпасы объемного взрыва – «негуманные средства ведения войны, вызывающие чрезмерные страдания людей». Хотя работы были продолжены с оглушительным успехом.

Например, во время операции «Буря в пустыне» английский спецназ, выполнявший задание в тылу иракских войск, случайно стал свидетелем применения американцами бомбы объемного взрыва. Действие заряда произвело на обычно невозмутимых англичан такое действие, что они вынуждены были прервать радиомолчание и выдать в эфир информацию о том, что союзники применили ядерное оружие.

А в августе 1999 года на дагестанский аул Тандо, где скопилось значительное число чеченских боевиков, была сброшена крупнокалиберная бомба объемного взрыва (судя по всему, ОДАБ-500ПМ). Боевики понесли огромные потери, но еще сильнее оказался психологический эффект. В последующие дни одно только появление одиночного (именно одиночного) штурмовика СУ-25 заставляло их спешно покидать населенный пункт. Появился даже жаргонный термин «эффект Тандо».

Современные боеприпасы

Современные боеприпасы объемного взрыва чаще всего представляют собой цилиндр, в 2-3 раза длиннее своего диаметра, наполненный горючим веществом и разработанный для распыления на оптимальной высоте над поверхностью. Первоначальный взрыватель, масса которого обычно составляет 1-2% от веса горючего вещества, расположен вдоль оси симметрии боезаряда. Подрыв этого взрывателя разрушает корпус и распыляет горючее вещество для образования взрывчатой топливовоздушной смеси. В идеале смесь должна подрываться после достижения размеров облака, обеспечивающего оптимальное сгорание. Собственно взрыв происходит не после подрыва первичного детонатора (без окислителя топливо не может гореть), а после срабатывания вторичных детонаторов, при этом задержка составляет от 150 мс и выше. Чем больше задержка, тем больше вероятность того, что облако сдует; чем меньше – тем выше риск неполного сгорания смеси из-за недостатка кислорода. Поэтому конструкторы экспериментируют, чаще отдавая предпочтение минимальному 150-миллисекундному замедлению.

Для подрыва образовавшегося облака используют как традиционные детонаторы с задержкой, так и химический метод. При химическом методе применяется трифлюорид (trifluoride) брома или хлора, самовоспламеняющегося при контакте с топливом.

Как это работает

При подрыве облака топливовоздушной смеси первоначальное давление в эпицентре взрыва несравнимо ниже (при объемном взрыве на самом деле происходит не детонация, а быстрое горение смеси), а скорость ударной волны меньше, чем при взрыве аналогичного по массе заряда тротила. Именно поэтому объемный взрыв не имеет выраженного бризантного и осколочного эффекта (см. таблицу «Сравнение давления и скорости детонации»).

Действие ударной волны при объемном взрыве гораздо продолжительнее, чем при подрыве бризантного ВВ. По сравнению с облаком (при массе заряда 33 кг диаметр облака составляет более 30 м) бризантный заряд можно считать точечным источником давления. При такой модели происходит быстрое убывание давления, по мере удаления от эпицентра (см. таблицу «Взрыв одной тонны окиси этилена»). К тому же действие ударной волны при использовании бризантной взрывчатки очень непродолжительно во времени, а повышенное давление при объемном взрыве сохраняется довольно долго. Если охарактеризовать действие обычного ВВ как удар пешехода быстро движущимся грузовиком, то действие боеприпаса объемного взрыва можно сравнить с катком, который не просто наехал, но и постоял некоторое время на жертве.

Самое загадочное в механизме действия объемного взрыва – зона сильного разрежения, образующаяся вслед за ударной волной. По данным DIA (Американской военной разведки), у уцелевших после ударной волны людей это разрежение разрывало легкие на куски. Именно из-за этого эффекта подобное оружие журналисты и называют «вакуумными бомбами».

Отсутствие остаточного пониженного давления и является главным отличием термобарического оружия от боеприпасов объемного взрыва. Большинство авторов не понимают этого различия и смешивают эти понятия.

Действие термобарического эффекта основано на том, что взрыв заряда твердого ВВ, помещенного в газообразную взрывчатую смесь, порождает в ней ударную волну, интенсивность которой во много раз превосходит мощность «обычной». При термобарическом взрыве горючее воспламеняется мгновенно, не дожидаясь образования облака, вслед за срабатыванием кумулятивной боевой части, разрушающей твердую преграду. В образовавшуюся пробоину под давлением попадает горящая аэрозоль, разрывая чудовищным давлением сооружение изнутри. Действие похоже на то, как если бы сначала в чем-то проколупать дырочку, а потом туда пальнуть из привычного ранцевого огнемета. Наверное, поэтому обычно термобарическое оружие у нас и называют реактивными огнеметами. Наверное, читателя может порадовать тот факт, что бесспорным лидером в разработке такого оружия является Россия.

Не только объем

Может возникнуть вопрос: почему же до сих пор не отказались от обычной взрывчатки, от всех обычных снарядов, авиабомб, ракет, если боеприпасы объемного взрыва по силе ударной волны в 58 раз превосходят обычную взрывчатку и обладают колоссальной поражающей способностью?

Во-первых, боеприпасы объемного взрыва имеют только один поражающий фактор – ударную волну. Осколочное и кумулятивное действие по цели отсутствует.

Во-вторых, бризантность (способность дробить, разрушать преграду) облака топливовоздушной смеси весьма низка, так как здесь имеет место все же взрыв типа «горение», в то время как в очень многих случаях требуется взрыв типа «детонация» и способность взрывчатки раздробить корпус снаряда, уничтожаемый элемент и т. п. Поясняем – при взрыве типа «детонация» предмет в зоне взрыва разрушается, дробится на части, так как скорость образования продуктов взрыва очень высока. При взрыве типа «горение» предмет в зоне взрыва, в силу того что образование продуктов взрыва происходит медленнее, не разрушается, а отбрасывается. Разрушение его в этом случае вторично, то есть происходит в процессе отбрасывания за счет соударения с другими предметами, землей и т. п.

В-третьих, для объемного взрыва необходим большой свободный объем и свободный кислород, который не требуется для взрыва обычных ВВ (он содержится в самом ВВ в связанном виде). Явление объемного взрыва невозможно в безвоздушном пространстве, в воде, в грунте.

В-четвертых, на работу боеприпаса объемного взрыва большое влияние оказывают погодные условия. При сильном ветре, проливном дожде топливовоздушное облако или не формируется вовсе, или же сильно рассеивается.

В-пятых, невозможно и нецелесообразно создание боеприпасов объемного взрыва малых калибров (менее 100 кг бомбы и менее 220 мм снаряды).
Можно назвать еще много причин, в силу которых боеприпасы объемного взрыва не могут заменить обычные боеприпасы и по которым использование явления объемного взрыва носит ограниченный характер. Тем не менее лучшие умы работают над расширением областей применения такого, как мы выяснили, достаточно распространенного явления, как объемный взрыв.