Термобарическое оружие

Изобретение инженера Денежкина

Огонь с неба – это вовсе не метафора. Китайцев расстреляли термобарическими снарядами с использованием реактивных систем залпового огня «Град», принятых на вооружение Советской Армии в 1963 году. Это был боевой дебют, и весьма впечатляющий.

Мир узнал о термобарических зарядах, прозванных «вакуумной бомбой», в восьмидесятые годы, во время войны в Ливане, где такой заряд применили в городских условиях. Последствия были ошеломляющими – разрушены десятки зданий, а территория буквально представляла выжженную пустыню.

В Советском Союзе «Грады» изобрёл тульский конструктор-оружейник Геннадий Денежкин. Он ушёл из жизни весной 2016 года. Сам принцип использования реактивных снарядов для залпового огня был впервые применён ещё на легендарной «Катюше» во время Великой отечественной войны. Но вот снаряды изменились. Было предложено использовать термобарический эффект, а не просто подрыв определённого количества взрывчатки – так было гораздо эффективнее.

Термобарический заряд имеет довольно сложное строение: центральный разрывной заряд (ЦРЗ) выполнен из обычного взрывчатого вещества с высокой скоростью детонации, вокруг которого находится термобарическая смесь, представляющая собой конденсированное взрывчатое вещество с высоким содержанием металлического горючего. Взрыв термобарического боеприпаса состоит из трех стадий: подрыв ЦРЗ, дающий детонационную волну, которая подрывает термобарическую смесь, что даёт взрыв и горение. Всё происходит в мгновение ка, создавая огненный шар с зоной высокого давления в эпицентре, для которого не являются препятствием здания, укрытия или складки местности. Термобарический взрыв поражает со 100% эффективностью живую силу и технику. Воздействие термобарического заряда не зависит от погоды, например, ветра или дождя.

Она установка «Град» способна за 20 секунд выпустить 40 реактивных снарядов калибра 122 мм и поразить цели на площади в 15-20 гектаров на удалении до 25-30 километров. По скоплениям китайских войск на и возле острова Даманский стреляли несколько «Градов». Применение секретной на тот момент техники было санкционировано на самом верху: нужно было ошеломить Китай военной мощью СССР и не дать разгореться полномасштабной войне. Задача была выполнена. По воспоминаниям очевидцев событий, в районе, который накрыло «Градами» ещё неделю плавилась земля.

Реферат патента 2019 года БОЕВАЯ ЧАСТЬ УПРАВЛЯЕМОГО ПРОТИВОТАНКОВОГО СНАРЯДА

Изобретение относится к военной технике и, в частности, к конструкции кумулятивных боеприпасов, предназначенных для пробития брони. Технический результат — увеличение пробивной силы кумулятивной струи и, соответственно, толщины пробиваемой брони, а также повышение поражающего действия боеприпаса. Устройство содержит корпус, предварительный кумулятивный заряд взрывчатого вещества, основной кумулятивный заряд, устройство подрыва и детонационную цепь. В детонационной цепи предварительный кумулятивный заряд закреплен жестко в конической части корпуса и содержит взрыватель, связанный с контактным датчиком электрической цепью. За предварительным кумулятивным зарядом в корпусе снаряда жестко установлен основной кумулятивный заряд. Он соединен по оси детонирующим шнуром с замедлением с предварительным кумулятивным зарядом, а также последовательно соединен по оси детонирующим шнуром с замедлением с термобарическим зарядом и подрывным взрывчатым веществом. Это вещество содержится в капсуле, закрепленной во фланце корпуса. 1 ил.

Поражающие факторы

Термические повреждения объекта поражения обычно имеют место вблизи эпицентра взрыва. Радиус смертельного термического поражения определяется размером зоны горения. Зона поражающего действия ударной волны перекрывает и превышает зону термического поражения. Однако при увеличении расстояния снижается давление и поражающее действие ударной волны. Радиус получения осколочных ранений и тупых травм выходит далеко за границы смертельного поражающего воздействия ударной волны. Начальная скорость осколков обычных осколочно-фугасных БЧ обычно равняется 1500 км/ч, а дальность их разлета часто измеряется километрами.

Термобарическое оружие при использовании на открытом пространстве имеет ограниченный радиус смертельного поражения. Однако на практике в определенных ситуациях это может стать и преимуществом, например, когда мирные жители и свои войска находятся рядом с расположением противника.

Термобарическое оружие лишено недостатков обычных кумулятивных и осколочно-фугасных снарядов при поражении целей в закрытом пространстве. Например, современные кумулятивные БЧ эффективны при уничтожении бронетехники. Кумулятивная струя имеет большую прямолинейную скорость и сконцентрирована в очень малом диаметре, что не обеспечивает поражение зданий, полевых укреплений, пулеметных точек и т.д.

Осколочно-фугасные снаряды, включая проникающие через землю, также имеют свои недостатки при уничтожении целей в туннелях и пещерах. Распространению осколков мешают стены, из-за которых они не смогут поразить всю систему туннелей. Для защиты объектов и людей от разлетающихся осколков используются мешки с песком и средства индивидуальной защиты.

Очень сложно обеспечить защиту от воздействия ударной волны и термического воздействия, которые распространяются за различные препятствия. Кроме того, исследования показали, что современные пуленепробиваемые жилеты могут стать причиной даже более тяжелых травм, так как по причине увеличения площади поверхности цели усиливается воздействие на нее ударной волны и увеличивается эффективная нагрузка на грудную клетку. Путем решения этой проблемы стало использование в бронежилетах нескольких слоев материалов с разной плотностью, которые смягчают воздействие ударной волны за счет рассредоточения усилия и снижения количества энергии, передаваемой через стенки жилета.

Для защиты от термического поражения может применяться одежда из огнеупорного материала. Однако при термобарическом взрыве ее применение не спасает человека от поражения ударной волной. Так как радиус поражения ударной волны значительно больше, чем радиус термического поражения, то этот фактор становится определяющим для летального исхода.

Огнезащитные костюмы изолирующего типа (Fire suit)

Кроме того, необходимо отметить, что ударная волна движется не прямолинейно и такие меры противодействия, как мешки с песком и бронежилеты, не обеспечивают необходимой защиты людей и объектов. При этом она даже усиливается при отражении от стен и других поверхностей.

К первичным факторам поражения относятся разлетающиеся осколки, например разлетающиеся кирпичи, стекло и куски железа, возникающие при взаимодействии взрывной волны с элементами построек, и образующиеся токсичные газы и дым, оказывающие удушающее действие.

Уровень разрушения различных конструкций и ранений в результате взрыва зависит от пикового значения ударной волны, изменения давления от времени, а также эластичности, пластичности и показателя собственных колебаний объекта воздействия (конструкции и тела человека).

Взрывная ударная волна воздействует на различные ткани в организме человека (например, кожу, жир, мышцы, кости), которые различаются плотностью, эластичностью и прочностью. Каждый тип ткани при взаимодействии с взрывной волной в соответствии со своими свойствами сжимается, растягивается, сдвигается.

В результате чрезмерной нагрузки нарушается целостность организма. Внутренние органы, в которых находится воздух (органы слуха, легкие и кишечник) особенно подвержены действию взрывной волны. Взрывная волна может также подбросить тело, что может привести к многочисленным переломам. Последние исследования показали, что в результате взрыва в организме человека также могут возникнуть невралгические и биохимические изменения, в том числе изменения химического состава крови.

Негуманный убийца

В 1976 года ООН принял резолюцию, в которой оружие объемного действия назвал «негуманным средством ведения войны, вызывающим чрезмерные страдания людей». Однако этот документ не является обязательным и прямо не запрещает использования термобарических бомб. Именно поэтому время от времени в СМИ появляется сообщения о «вакуумных бомбежках». Так 6 августа 1982 года израильский самолет атаковал термобарическим боеприпасом американского производства ливийские войска. А совсем недавно издание «Телеграф» сообщило об использовании сирийскими военными топливовоздушной фугасной бомбы в городе Ракка, в результате чего погибло 14 человек. И хотя, эта атака была произведена не химическим оружием, международное сообщество требует запрета использования термобарического оружия в городах.

В России прошли испытания самой мощной в мире вакуумной бомбы. Об этом сообщил Первый канал. Как заявил 11 сентября заместитель начальника Генерального штаба Вооруженных сил РФ Александр Рукшин, «результаты испытаний созданного авиационного боеприпаса показали, что он по своей эффективности и возможностям соизмерим с ядерным оружием».

Военный особо подчеркнул, что «действие этого боеприпаса абсолютно не загрязняет окружающую среду по сравнению с ядерным боеприпасом».

Между тем место и время проведения испытаний держатся в строгом секрете.

Принцип действия вакуумной бомбы заключается в следующем:в воздухе взрывается облако из распыленного горючего вещества. Основные разрушения производит сверхзвуковая воздушная ударная волна и невероятно высокая температура. Почва из-за этого после взрыва больше похожа на лунный грунт, но нет ни химического, ни радиоактивного загрязнения.

В Минобороны всячески подчеркивают: эта военная разработка не нарушает ни одного международного договора. Таким образом, Россия не развязывает новую гонку вооружений.

До этого самая мощная в мире вакуумная авиабомба была на вооружении американских ВВС. Кадры ее испытаний, проведенных в 2003 году, показали все телекомпании мира, тогда же супероружие окрестили «матерью всех бомб». По аналогии российские разработчики прозвали и свой новый боеприпас «папой всех бомб». У этой авиабомбы пока нет официального названия, лишь секретный шифр. Известно, что взрывчатое вещество, заключенное в ней, существенно мощнее тротила. Этого удалось достичь благодаря использованию нанотехнологий.

Новая вакуумная авиабомба позволит заменить целый ряд созданных ранее ядерных средств поражения малой мощности.

Термобарическое оружие

При взрыве фугасного заряда вне зависимости от его происхождения и конструкции происходит быстрое локализованное высвобождение энергии. Формирование взрывной волны, излучение тепла, разрыв корпуса, сообщение ускорения осколкам — все эти процессы проходят с поглощением энергии.

Значительная часть энергии осколочно-фугасных БЧ расходуется на разрыв корпуса и сообщение ускорения осколкам, которые являются наиболее эффективным средством поражения живой силы на открытом пространстве. С другой стороны БЧ или фугасные заряды, предназначенные для использования против различных сооружений, имеют очень тонкий корпус или не имеют его вообще. Ударная волна является их основным поражающим фактором. Термобарическая БЧ также имеет очень тонкий корпус, и при ее взрыве создается ударная волна и зона горения.

Детонацию термобарической БЧ можно рассматривать как три отдельных, но тесно связанных процесса:

— начальная реакция детонации длительностью несколько микросекунд (происходит без взаимодействия с окружающим воздухом);

— реакция догорания больших частиц топлива длительностью несколько сотен микросекунд (процесс неполного сгорания со смешиванием в воздухе недоокисленной горючей смеси при большой температуре);

— реакция детонации длительностью несколько миллисекунд после того, как недоокисленная горючая смесь при большой температуре смешивается с окружающим воздухом.

На процесс высвобождения энергии влияет скорость ударной волны ВВ. Используемые в термобарических БЧ ВВ имеют такую же скорость ударной волны (3-4 км/с), как и ВВ, используемые в минах, однако значительно более низкую, чем фугасные ВВ снарядов (обычно 8 км/с). Используемые обычно в термобарических БЧ взрывчатые вещества носят название “ВВ с отрицательным кислородным балансом”. Это означает, что для полного сгорания заряда необходим кислород из окружающего воздуха.

Таким образом, по составу термобарические ВВ можно назвать гибридными, так как они сочетают в себе характеристики фугасного ВВ и ВВ на основе топливно-воздушной взрывчатой смеси. Точнее, эго фугасные заряды, горение которых происходит при недостатке воздуха, и которые обладают усиленным действием благодаря горению с поглощением кислорода из воздуха в третьей фазе процесса детонации.

По вышеуказанным причинам в ходе начальной фазы детонации высвобождается только часть энергии, способствующая выделению сгорающих при недостатке воздуха продуктов, которые потом догорают, смешавшись с нагревшимся от ударной волны воздухом. Энергия, выработанная при дожигании» и окислении, увеличивает продолжительность возникающего при взрывной волне сверхдавления и увеличивает зону зажигания. В современных осколочно-фугасных боеприпасах на основе тротила не происходит достаточного дожигания потому, что осколки замедляют смешивание выделившихся при детонации газов с воздухом, и быстрое распространение взрыва имеет охлаждающий эффект еще до того момента, когда происходит смешивание с атмосферным кислородом.

Увеличение эффективности термобарического ВВ происходит главным образом за счет добавления дополнительных высокоэнергетических металлов в его состав, таких как алюминий, бор, кремний, титан, магний и цирконий. Эти ВВ могут быть как жидкими, гак и твердыми. В России первоначально в качестве ВВ термобарической БЧ использовались жидкие и пастообразные смеси, состоящие из гексагена, порошка алюминия или магния и изопил-нитрата. В настоящее время большинство современных термобарических ВВ имеют структурированную смесь.

Гигантская фотовспышка

Но вернемся в послевоенные годы, к экспериментам с порошками алюминия и магния. Было обнаружено, что если разрывной заряд не полностью утопить в смеси, а оставить открытым с торцов, то облако практически гарантированно поджигается с самого начала его диспергирования. С точки зрения взрыва это брак, вместо детонации в облаке мы получаем всего лишь пшик — правда, выкокотемпературный. Ударная волна при таком взрывном горении тоже образуется, но значительно более слабая, чем при детонации. Этот процесс получил название «термобарического».

Подобный эффект военные использовали задолго до появления самого термина. Во время Второй мировой войны авиаразведкой с успехом применялись так называемые ФОТАБы — фотографические авиабомбы, начиненные измельченным сплавом алюминия и магния. Фотосмесь детонатором разбрасывается, воспламеняется и сгорает с использованием кислорода воздуха. Да не просто сгорает — стокилограммовый ФОТАБ-100 создает вспышку с силой света более 2,2 млрд кандел длительностью около 0,15 с! Свет настолько яркий, что на четверть часа ослепляет не только вражеских зенитчиков — наш консультант по сверхмощным зарядам посмотрел на сработавший ФОТАБ днем, после чего еще часа три видел зайчиков в глазах. Кстати, упрощается и технология фотографирования — бомбу сбрасывают, затвор фотоаппарата открывают, и через некоторое время весь мир озаряет суперфотовспышка. Качество снимков, говорят, было не хуже, чем в ясную солнечную погоду.

Точность попадания компенсируется мощностью боеприпасаСверхмощные ОДАБ напоминают огромные бочки с соответствующей аэродинамикой. К тому же вес и габариты делают их пригодными для бомбометания только с военно-транспортных самолетов, которые не имеют бомбовых прицелов. Более-менее точно в цель может попасть только GBU-43/B, снабженная решетчатыми рулями и системой наведения на основе GPS.

Но вернемся к почти бесполезному термобарическому эффекту. Он так бы и числился вредоносным, если бы не встал вопрос защиты от диверсантов. Была подана идея окружить защищаемые объекты минами на основе термобарических смесей, которые выжгут все живое, но объект не повредят. В начале 1980-х действие термобарических зарядов увидело все военное руководство страны, и практически все роды войск загорелись желанием иметь такое оружие. Для пехоты началась разработка реактивных огнеметов «Шмель» и «Рысь», Главное ракетно-артиллерийское управление сделало заказ на проектирование термобарических боевых частей к реактивным системам залпового огня, ну а войска радиационной, химической и биологической защиты (РХБЗ) решили обзавестись собственной тяжелой огнеметной системой (ТОС) «Буратино».

«Папа всех бомб»

До этого времени самым мощным неядерным боеприпасом считалась американская авиационная бомба GBU-43/B, 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.

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

Угольная пыль

Первое испытание вакуумного заряда было проведено в 1943 году группой немецких химиков во главе с Марио Зиппермауер (Mario Zippermayr). Принцип действия устройства подсказали аварии на мукомольных производствах и в шахтах, где часто случаются объемные взрывы. Именно поэтому в качестве взрывчатого вещества использовали обыкновенную угольную пыль. Дело в том, что к этому времени у фашистской Германия уже наблюдался серьезный дефицит ВВ, прежде всего тротила. Однако довести до реального производства эту идею не удалось.

Вообще-то термин «вакуумная бомба» с технической точки зрения не является корректным. В действительности – это классическое термобарическое оружие, в котором огонь распространяется под большим давлением. Как и большинство взрывчаток, оно представляет собой топливно-окислительной премикс. Разница в том, что в первом случае взрыв идет от точечного источника, а во втором – фронт пламени охватывает значительный объем. Все это сопровождается мощной ударной волной. Например, когда 11 декабря 2005 года в пустом хранилище нефтяного терминала в Хартфордшире (Англия) произошел объемный взрыв, то в 150 км от эпицентра люди просыпались от того, что в окнах дребезжали стекла.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Реактивный снаряд, преимущественно управляемый, содержащий головную часть, маршевый двигатель, осевой канал с транслирующим зарядом, боевую часть с донным детонатором, диспергирующий заряд и замедлитель инициирующего заряда, отличающийся тем, что в его конструкции используют два диспергирующих заряда, донный и головной, расположенных соосно в виде поршневой группы и обеспечивающих при одновременном срабатывании оптимальный выход топливно-воздушной смеси в атмосферу, что исключает необходимость использования в боеприпасах инжекторов объемно-детонирующего снаряжения.

Как срабатывает запал гранаты Ф-1

В обычном состоянии ударник нагружается боевой пружиной и фиксируется с помощью вилки предохранительного рычага, который сопряжен с его хвостовиком. Верхний конец боевой пружины упирается в фаску направляющей шайбы, а нижний – в фаску шайбы ударника. Фиксация предохранительного рычага обеспечивается шплинтом предохранительной чеки, вставленной в отверстия корпуса и рычага.

Удалив предохранительную чеку, боец должен удерживать рычаг рукой. При броске пружина заставляет рычаг провернуться, в результате чего освобождается ударник. Боевая пружина толкает его, и он накалывает корпус капсюля-воспламенителя, чем вызывается возгорание замедлителя. После выгорания последнего огонь достигает заряда детонатора, что вызывает взрыв гранаты Ф1.

Мать и отец всех бомб

До недавнего времени самой мощной неядерной бомбой считалась американская Massive Ordnance Air Blast, или более официально — GBU-43/B. Но у MOAB есть другая, неофициальная, расшифровка — Mother Of All Bombs («Мать всех бомб»). Бомба производит огромное впечатление: ее длина 10 м, диаметр 1 м. Столь громоздкий боеприпас предполагается даже сбрасывать не с бомбардировщика, а с транспортного самолета, например с C-130 или C-17. Из 9,5 т массы этой бомбы 8,5 т составляет мощная взрывчатка типа H6 австралийского производства, в состав которой входит алюминиевый порошок (по мощности в 1,3 раза превышающий тротил). Радиус гарантированного поражения — около 150 м, хотя частичные разрушения наблюдаются на расстоянии более 1,5 км от эпицентра. GBU-43/B нельзя назвать высокоточным оружием, но наводится она, как и положено современному оружию, с помощью GPS. Кстати, это первая американская бомба, использующая решетчатые рули, широко применяемые в российских боеприпасах. MOAB задумывалась как преемник знаменитой BLU-82 Daisy Сutter и впервые была испытана в марте 2003 года на полигоне во Флориде. Военное применение подобных боеприпасов, по мнению самих же американцев, довольно ограниченно — ими можно лишь расчищать большие территории от лесных насаждений. Как противопехотное или противотанковое оружие они не слишком эффективны по сравнению, скажем, с кассетными бомбами.

Но пару лет назад устами тогдашнего министра обороны Игоря Иванова был озвучен наш ответ: десятитонный «папа всех бомб», созданный с использованием нанотехнологий. Сами технологии были названы военной тайной, но весь мир упражнялся в остроумии насчет этой вакуумной нанобомбы. Мол, при взрыве распыляются тысячи и тысячи нанопылесосов, которые в зоне поражения и высасывают весь воздух до вакуума. Но где реальная нанотехнология в этой бомбе? Как мы писали выше, в состав смеси современных ОДАБ входит алюминий. А технологии производства алюминиевого порошка для военных применений дают возможность получения порошка с размером частиц до 100 нм. Есть нанометры — значит, есть и нанотехнологии.

РБК-500АО 380 кг

БК — разовые бомбовые кассеты. Представляют собой тонкостенные авиабомбы, предназначены для применения авиабомб малого калибра (до 20 кг.). Название состоит из сокращенного наименования и типа снаряжения.

Некоторые РБК имеют в комплекте съёмный обтекатель позволяющий эффективно устанавливать РБК на самолёты как с внешней подвеской так и с внутренним отсеком вооружения. РБК по способу разбрасывания боевых элементов делятся на два вида:

Обтюраторного типа — имеют в своей конструкции жёстко закреплённый обтюраторный диск, который после срабатывания дистанционного взрывателя и воспламенения им вышибного заряда под действием пороховых газов отделяется от стакана и перемещается внутри корпуса бомбы вместе с центральной трубой вокруг которой размещаются мелкие авиабомбы. Отделяется хвостовой конус, и боевые элементы выходят за пределы кассеты.

С центральным воспламенительно-разрывным зарядом (ВРЗ) — в конструкции бомбы есть центральная перфорированная труба с ВРЗ и боковое ослабленное сечение, закрытое планкой. При срабатывании взрывателя, инициируется ВРЗ. Образовавшиеся газы разрушают корпус бомбы по сечению и разбрасывают авиабомбы, при этом достигается больша́я площадь рассевания авиабомб.

Таблица 1. Значения коэффициента k приведения взрывчатого вещества к тротилу

Выражение (1) составлено для взрыва, при котором ударная волна распространяется во все стороны от точки взрыва беспрепятственно, т.е. в виде сферы. Очень часто на практике взрыв происходит на некоторой поверхности, например, на земле. При этом ударная волна распространяется в воздухе в виде полусферы.

Для взрывов на абсолютно твердой поверхности вся выделившаяся при взрыве энергия распространяется в пределах полусферы и, следовательно, значение массы взрывающегося вещества как бы удваивается (в определенных случаях можно говорить о сложении прямой и отраженной волны).

Для взрыва на не абсолютно твердой поверхности, например, на грунте, часть энергии расходуется на образование воронки. Учет этого расхода выполняется с помощью коэффициента ƞ, значения которого приведены в Таблице 2. Чем меньше подстилающая поверхность позволяет затрачивать энергию на образование воронки, тем ближе значение коэффициента ƞ к 1. Другой предельный случай соответствует ситуации, когда подстилающая поверхность беспрепятственно пропускает энергию взрыва, например, при взрыве в воздухе. В этом случае значение коэффициента равно 0.5.

С учетом изложенного значение MT в общем случае определяется по формуле:

Типы фугасных снарядов

Внешние отличия

Характерный признак – ребристый корпус, отливаемый из особого сорта чугуна. Он подразделен ровно на 32 сегмента. Теоретически это должно означать, что при подрыве образуются все те же самые 32 осколка, но на практике так выходит далеко не всегда. Вместе с запалом граната «лимонка» весит целых 0,6 кг. В роли выступает тротил. Навеска – 60 граммов. Запал характерен своей универсальностью, так как может быть использован одновременно с РГД-5. Индекс его – УЗРГМ.

Следует помнить, что боевые гранаты окрашиваются строго в зеленый цвет, который может варьироваться от хаки до темно-оливкового. Учебный вариант – черный, на поверхности «снаряда» в этом случае имеется две белые полосы. Помимо этого, учебная граната «лимонка» имеет отверстие в нижней части

Важно! У боевого запала никакой индикационной окраски нет

Учебная граната отличается тем, что у нее чека и вся нижняя часть прижимного рычага окрашены в алый цвет. Так как сделать «лимонку» (гранату) учебную можно из боевой, выкрутив запал и «прожарив» корпус на костре (ВВ просто выгорит, без взрыва), то при изготовлении «эрзаца» об этой особенности забывать не нужно. В противном случае на учениях кто-нибудь может «поймать» сердечный приступ.