Що таке вакуумна бомба і який її принцип дії

11 вересня 2007 року в Росії успішно пройшли випробування найпотужнішого в світі неядерного боєприпасу. Стратегічний бомбардувальник Ту-160 скинув бомбу масою 7,1 тонни і потужністю близько 40 тонн в тротиловому еквіваленті з гарантованим радіусом знищення всього живого понад триста метрів. У Росії цей боєприпас отримав прізвисько "Папа всіх бомб". Він належав до класу боєприпасів об'ємного вибуху.

Розробка і випробування боєприпасу під назвою "Папа всіх бомб" - це російська відповідь США. До цього моменту найпотужнішим неядерним боєприпасом вважалася американська бомба GBU-43В MOAB, яку самі розробники назвали "Мати всіх бомб". Російський "тато" перевершив "маму" за всіма показниками. Правда, американський боєприпас не належить до класу вакуумних боєприпасів - це самий звичайний фугас.

Сьогодні зброя об'ємного вибуху є другим за потужністю після ядерного. На чому заснований його принцип дії? Яке вибухову речовину робить вакуумні бомби рівними за силою термоядерним монстрам?

Принцип дії боєприпасів об'ємного вибуху

Вакуумні бомби або боєприпаси об'ємного вибуху (або об'ємно-детонирующие боєприпаси) - це тип боєприпасів, який працює на принципі створення об'ємного вибуху, відомого людству вже багато сотень років.

За своєю потужністю подібні бойові припаси можна порівняти з ядерними зарядами. Але на відміну від останніх, не мають фактора радіаційного зараження місцевості і не потрапляють ні під одну з міжнародних конвенцій щодо зброї масового ураження.

Людина дуже давно познайомився з явищем об'ємного вибуху. Подібні вибухи досить часто траплялися на борошномельних виробництвах, де в повітрі накопичувалася найдрібніша борошняна пил або на цукрових заводах. Ще більшу небезпеку становлять собою подібні вибухи у вугільних шахтах. Об'ємні вибухи є однією з найстрашніших небезпек, які підстерігають шахтарів під землею. У погано вентильованих забоях накопичується вугільний пил і газ метан. Для ініціації найпотужнішого вибуху в таких умовах досить навіть невеликої іскри.

Типовим прикладом об'ємного вибуху є підрив побутового газу в приміщенні.

Фізичний принцип дії, за яким працює вакуумна бомба, досить простий. Зазвичай в ньому використовують вибухову речовину з низькою температурою кипіння, яке легко переходить в газоподібний стан навіть при низьких температурах (наприклад, окис ацетилену). Для створення штучного об'ємного вибуху потрібно просто створити хмара з суміші повітря і горючого матеріалу і підпалити його. Але просто це тільки в теорії - на практиці цей процес досить складний.

У центрі боєприпасу об'ємного вибуху знаходиться невеликий підривний заряд, що складається зі звичайного вибухової речовини (ВВ). У його функції входить розпорошення основного заряду, який швидко перетворюється в газ або аерозоль і вступає в реакцію з киснем повітря. Саме останній грає роль окислювача, тому вакуумна бомба в кілька разів могутніше звичайної, має таку ж масу.

Завданням підривного заряду є рівномірний розподіл горючого газу або аерозолю в просторі. Потім в справу вступає другий заряд, який викликає детонацію цієї хмари. Іноді використовують кілька зарядів. Затримка між спрацьовуваннями двох зарядів менше однієї секунди (150 мск).

Назва "вакуумна бомба" не зовсім точно відображає принцип дії цієї зброї. Так, після підриву подібної бомби дійсно відбувається зниження тиску, але ні про яке вакуумі мова не йде. Взагалі, боєприпаси об'ємного вибуху вже породили велику кількість міфів.

В як вибухова речовина в об'ємних боєприпасах зазвичай використовують різні рідини (окису етилену і пропилену, діметілацетілен, пропилнитрит), а також порошки легких металів (найчастіше магній).

Як працює така зброя

При підриві боєприпасу об'ємного вибуху виникає ударна хвиля, але вона набагато слабкіше, ніж при вибуху звичайного вибухової речовини типу тротилу. Однак діє ударна хвиля при об'ємному вибуху набагато довше, ніж при підриві звичайних боєприпасів.

Якщо порівнювати дію звичайного заряду з ударом пішохода вантажним автомобілем, то дія ударної хвилі при об'ємному вибуху - це каток, який не тільки повільно проїде по жертві, але ще і постоїть на ній.

Однак самим загадковим вражаючим чинником об'ємних боєприпасів є хвиля зниженого тиску, яка слідує за ударним фронтом. Про її дії існує велика кількість самих суперечливих думок. Є дані, що саме зона зниженого тиску надає саме руйнівну дію. Однак це здається малоймовірним, так як перепад тиску становить всього лише 0,15 атмосфери.

Стрибуни у воду відчувають короткочасний перепад тиску до 0,5 атмосфери, і це не призводить до розриву легенів або випадання очей з очниць.

Більш ефективними і небезпечними для противника боєприпаси об'ємного вибуху робить їх інша особливість. Вибухова хвиля після підриву подібного боєприпасу НЕ огинає перешкоди і не відбивається від них, а "затікає" в кожну щілину і укриття. Тому сховатися в окопі або бліндажі, якщо на вас скинута авіаційна вакуумна бомба, точно не вийде.

Ударна хвиля проходить по поверхні грунту, тому вона прекрасно підходить для підриву протипіхотних і протитанкових мін.

Чому всі боєприпаси не стали вакуумними

Ефективність боєприпасів об'ємного вибуху стала очевидна майже відразу після початку їх застосування. Підрив десяти галонів (32 літра) розпорошеного ацетилену виробляв ефект рівний вибуху 250 кг тротилу. Чому ж все сучасні боєприпаси не стали об'ємними?

Причина полягає в особливостях об'ємного вибуху. Об'ємно-детонирующие боєприпаси мають у своєму розпорядженні всього лише одним вражаючим фактором - ударною хвилею. Ні кумулятивного, ні осколкової дії на мету вони не виробляють.

Крім того, здатність зруйнувати перешкоду у них вкрай мала, так як їх вибух відноситься до типу "горіння". Однак в більшості випадків необхідний вибух типу "детонація", який руйнує перепони на своєму шляху або відкидає їх.

Вибух об'ємного боєприпасу можливий тільки в повітрі, його не можна зробити в воді або грунті, так як для створення пального хмари потрібен кисень.

Для успішного застосування об'ємно-детонуючих боєприпасів важливі погодні умови, які визначають успішність формування хмари газу. Немає сенсу створювати об'ємні боєприпаси малого калібру: авіаційні бомби вагою менше 100 кг і снаряди калібром менше 220 мм.

Крім того, для об'ємного боєприпасу дуже важлива траєкторія ураження цілі. Найефективніше вони діють при вертикальному ураженні об'єкта. На уповільнених кадрах вибуху об'ємного боєприпасу видно, що ударна хвиля формує тороїдальне хмара, найкраще, коли воно "стелиться" по землі.

Історія створення і застосування

Народженням своїм боєприпаси об'ємного вибуху (як і багато іншого зброю) зобов'язані недоброму німецькому збройового генію. Під час останньої світової війни німці звернули увагу на потужність вибухів, які трапляються в вугільних шахтах. Вони спробували використовувати ті ж фізичні принципи для виробництва нового типу боєприпасів.

Нічого реального у них не вийшло, а після поразки Німеччини ці напрацювання потрапили до союзників. Про них забули на довгі десятиліття. Першими про об'ємні вибухи згадали американці під час в'єтнамської війни.

У В'єтнамі штатовци широко застосовували бойові вертольоти, за допомогою яких вони постачали свої війська і евакуювали поранених. Досить серйозною проблемою стало будівництво посадочних майданчиків в джунглях. Розчищення ділянки для посадки і зльоту лише одного вертольота вимагала напруженої роботи цілого саперного взводу протягом 12-24 годин. Розчищати майданчики за допомогою звичайних вибухів не представлялося можливим, тому що вони залишали після себе величезні воронки. Ось тоді-то і згадали про боєприпаси об'ємного вибуху.

Бойовий вертоліт міг нести на борту кілька подібних боєприпасів, вибух кожного з них створював майданчик цілком придатну для посадки.

Також досить ефективним виявилося і бойове застосування об'ємних боєприпасів, вони надавали сильний психологічний ефект на в'єтнамців. Сховатися від подібного вибуху було вельми проблематично навіть в надійному бліндажі або бункері. Американці успішно застосовували бомби об'ємного вибуху для знищення партизанів у тунелях. В цей же час розробкою подібних боєприпасів зайнялися і в СРСР.

Американці оснащували свої перші бомби різними видами вуглеводнів: етилену, ацетилену, пропану, пропілену та інших. В СРСР експериментували з різноманітними металевими порошками.

Однак боєприпаси об'ємного вибуху першого покоління були досить вимогливі до точності бомбометання, сильно залежали від погодних умов, погано працювали при негативних температурах.

Для розробки боєприпасів другого покоління американці використовували ЕОМ, на якому вони моделювали об'ємний вибух. В кінці 70-х років минулого століття в ООН була прийнята Конвенція про заборону цієї зброї, але це не зупинило його розробки в США і СРСР.

Сьогодні вже розроблені боєприпаси об'ємного вибуху третього покоління. Роботи в цьому напрямку активно ведуться в США, Німеччині, Ізраїлі, Китаї, Японії та в Росії.

"Папа всіх бомб"

Потрібно відзначити, що Росія знаходиться в числі держав, що мають найбільш просунуті напрацювання в сфері створення зброї об'ємного вибуху. Вакуумна бомба підвищеної потужності, випробувана в 2007 році, - яскраве підтвердження цьому факту.

До цього часу найпотужнішим неядерним боєприпасом вважалася американська авіаційна бомба GBU-43 / B, вагою 9,5 тонни і завдовжки 10 метрів. Самі американці вважали цю керовану авіабомбу не надто ефективною. Проти танків і піхоти, на їхню думку, краще використовувати касетні боєприпаси. Ще слід зазначити, що GBU-43 / B не відноситься до об'ємним боєприпасів, вона містить звичайну вибухівку.

У 2007 році, після проведення випробувань, Росія прийняла на озброєння вакуумну бомбу підвищеної потужності. Ця розробка тримається в секреті, не відомі ні абревіатура, яка присвоєна боєприпасу, ні точну кількість бомб, що перебуває на озброєнні ЗС Росії. Було заявлено, що потужність цієї супербомби становить 40-44 тонни в тротиловому еквіваленті.

Через велику вагу бомби засобом доставки подібного боєприпасу може бути тільки літак. Керівництво збройних сил Росії заявило, що при розробці боєприпасу використовувалися нанотехнології.

Дивіться відео: Сравнение Русской и Американской вакуумной бомбы (Квітня 2019).