Александр Прищепенко - Шелест гранаты (издание второе)

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», но 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/м):

— осколки весом не менее 1 г каждый — 100000;

— воздушная ударная волна — 50000

— поток РЧЭМИ микросекундной 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 [114] Кстати, из-за пробоя практически нереально и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые вызывали бы поражение человека. , иначе РЧЭМИ не поразит цель, а будет поглощено слоями образованной им же хорошо проводящей плазмы (рис. 5.29). Такой чересчур мощный источник пришлось бы снабжать длинным рупором или дополнительным слоем изолятора, искусственно увеличивая его размер, чтобы снизить плотность энергии РЧЭМИ на поверхности и не допустить пробоя!

Слева — пробой воздуха моночастотным РЧЭМИ однократно сработавшей вакуумного источника И-3000 (снято в темноте камерой с открытым затвором, рупорная антенна расположена слева). Снимок предоставлен В. Д. Селемиром и В. А. Демидовым.

Пробой происходит в том случае, когда свободные электроны успевают за время между столкновениями с нейтральными молекулами получить от электрической компоненты РЧЭМИ энергию, достаточную для ионизации. Далее происходит процесс лавинообразного размножения заряженных частиц (и электронов, и ионов), то есть — образование плазмы.

При нормальных условиях, свободных электронов в воздухе практически нет: они «прилипают» к молекулам кислорода, углекислого газа и паров воды, конфигурация электронных оболочек которых такова, что присоединение электрона энергетически выгодно. Однако энергия связи электрона в отрицательном ионе мала (десятые доли электронвольта) и в сильном электрическом поле отрицательные ионы «отдают» в столкновениях свои электроны.

И на образование электронов, и на ионизацию, и на разогрев плазмы расходуется энергия, а ей просто неоткуда взяться, иначе как быть «отобранной» у поля. Поэтому-то «избыточная», превышающая пробивную, напряженность электрической составляющей РЧЭМИ (на правом рисунке выделена красным цветом) быстро убывает. Когда, наконец, напряженность становится меньше пробивной, она убывает куда медленнее — обратно пропорционально расстоянию от источника.

В приведенном примере самая мощная амплитуда примерно втрое превышает первую из тех, что не вызывают разряд. Мощность РЧЭМИ пропорциональна квадрату напряженности, из чего следует, что около 90 % энергии импульса было израсходовано на бесполезный «фейерверк». Иными словами, за исключением зоны разряда, такую же плотность мощности на равных расстояниях может создать на порядок менее мощный источник РЧЭМИ.

Если бы в поле снимка оказалось изображение какого-нибудь предмета с известными размерами, то оказалось бы возможным получение важной информации: по расстояниям между плазмоидами — о длине волны генерируемого РЧЭМИ, а по расстоянию, на котором разряды затухают — о его мощности. Для пробоя, вызванного не моночастотным, а сверхширокополосным РЧЭМИ, разделения плазмоидов не наблюдается