Шипение снарядов

Пиковая мощность излучения ВМГЧ меньше, чем у ЦУВИ, но время генерации (десятки микросекунд) на четыре порядка больше и энергия РЧЭМИ даже выше.

ВМГЧ показали интересные результаты при испытаниях, в которых мишенями служили мины, точнее, их неконтактные взрыватели.

…Понятно, что мины не остались в стороне от технического прогресса, который в наше время выражается в том, что оружие становится «умным», избирательным. Американские М93 (рис. 4.37) предназначены для применения армейской авиацией в составе кассет. Рассеянные, они могут долго оставаться в невзведенном состоянии, но по радиосигналу — раскрывают до того момента сложенные опорные поверхности, принимая боевое (вертикальное) положение на грунте, и начинают «слушать», что происходит вокруг, а также — регистрировать колебания почвы. Если, проанализировав акустические и сейсмические сигналы, мина «решает», что от нее не далее чем в сотне метров появился танк — запускается пороховой двигатель боевого блока (прицеливающегося в полете) и несчастная машина поражается в крышу башни ударным ядром. Фотографии прорвавшегося ударного ядра и результаты компьютерного моделирования этого процесса выглядят красиво, но внутри танка может произойти то, что изображено на рис. 4.38.

^{Рис. 4.37}

^{Выпрыгивающая противотанковая мина М93 — в служебном и боевом состоянии}

Противопехотная система НВУ-П (рис. 4.39), более известная как «Охота», охраняет территорию радиусом около 30 м, распоряжаясь пятью минами. Как только сейсмический датчик зарегистрирует движение человека, включится обрабатывающий блок, определит местонахождение нарушителя, и если тот окажется в зоне поражения одной из мин — к ней по проводам пройдет подрывной импульс тока. В запасе останутся еще четыре мины — любого типа. Это могут быть и гранаты РГД-5 или Ф-1, вместо запалов снабженные электродетонаторами, или даже ямы, в которых толовые шашки с электродетонаторами завалены камнями. Взводится «Охота» при помощи взрывателя-замедлителя МУВ-4: после того, как из него вытянут чеку и время замедления (3–6 минут — чтобы успел удалиться сапер) истечет, он выбросит металлический боек, который и замкнет контакт, подавая питание на электронную схему. Обрабатывающие блоки могут быть объединены в минную позицию. Их можно приводить в боевое или безопасное положение с пульта управления, подключенного к ним опять же проводами. Поставив минное поле «на паузу», саперы могут без опаски устанавливать новые мины взамен подорванных. Когда «Охота» израсходует последнюю мину или начнет иссякать энергия батарей питания — она, подобно героической канонерской лодке «Кореец», подорвет сама себя, чтобы не достаться врагу: пошлет импульс на детонатор, помещенный в прикрепленную изолентой к корпусу обрабатывающего блока толовую шашку. Говорят, что приблизиться к взведенному блоку и обезвредить его руками невозможно, но понятно, что «слухом», «осязанием» и интеллектуальными способностями все подобные мины обязаны электронике, а ее-то способно «давить» РЧЭМИ.

^{Рис. 4.38}

^{Слабонервные могут утешиться: на левом снимке — не голова, а арбуз, но сходство этих объектов в том, что они содержат много жидкости. Сжимаемость жидкостей мала и потому даже небольшое увеличение объема содержимого сосуда, вызванное влетевшим с высокой скоростью телом, вызывает значительное повышение давления, действующего на стенки. Если же в сосуде хорошо сжимаемое вещество (например — газ), то высокоскоростной удар повреждает стенки (правый снимок), но не «взрывает» сосуд. Автор, конечно, интересовался мнением знакомых специалистов о рукописи книги, но решил не прислушиваться к советам некоторых из них «дать трупняк для оживляжа»: все-таки книга — популярная; однако читатель должен понимать, для чего предназначено оружие}

…Конечно, при испытаниях в качестве целей использовались не описанные выше мины, которые тогда существовали лишь как опытные образцы. Применялись изделия попроще, рассчитанные на срабатывание от магнитных полей проезжающей мимо бронетехники, разработанные еще в начале 60-х годов, но проверенные в боях: вьетконговцы применяли их против американской армии (рис. 4.40). Мины очаровали всех: они полностью автономны (питание — от батареек) и легко проверялись постоянным магнитом, а значит, не требовали осциллографирования эффектов облучения и использования для этого кабелей, кои не переводившиеся брехунки по-прежнему трактовали как «антенны», наличие которых делало результаты «недостоверными».

^{Рис. 4.39}

^{В нижней части рисунка — позиция противопехотной минной системы НВУ-П «Охота». Вверху слева — обрабатывающий блок «Охоты», с сейсмическим датчиком 1 и ликвидационной толовой шашкой 2, справа (3) — замедлитель МУВ-4, при срабатывании которого подается питание на схему изделия. В правом верхнем углу — знак минной опасности, такими маркируются границы минного поля, которые автор настоятельно рекомендует не нарушать}

Взрыватели размещали по всем азимутам в пределах до полусотни метров от точки подрыва ВМГЧ. После подрыва они в течение 20–30 минут не реагировали на близкие пассы сильного магнита. За это время через минное поле мог пройти танковый батальон. Правда, затем облученные взрыватели оживали и срабатывали от малейшего прикосновения и без магнита, а иногда — вообще без видимой причины. Даже на спор безнаказанно не удавалось, с максимальной осторожностью повернув ключ на корпусе взрывателя, обесточить его схему: разъяренное устройство реагировало на такие попытки хлопком контрольного детонатора. Через час-другой чувствительность мин вновь приближалась к штатной. В этих опытах был зафиксирован эффект, получивший название «временного ослепления» — мишень выводилась из строя не «навсегда», а на время, достаточное, чтобы сорвать выполнение ею боевой задачи. Впечатляли и оценки эффективности: при разминировании прохода размером 20x100 метров, самоходное орудие «Нонна» должно было выпустить по минному полю либо 550 осколочно-фугасных снарядов, либо — 5 электромагнитных. Применение электромагнитных боеприпасов (ЭМБП) сулило экономию времени и средств, но только если учесть другие важные обстоятельства…

^{Рис. 4.40}

^{Вот такими бывают последствия подрыва на мине}

… Читателю до сих пор не разъяснено, почему в опытах с ЦУВИ и с ВМГЧ «мишени размещались по всем азимутам…» или «мишени вышли из строя в пределах радиуса…». Теперь, когда он знает о «быстрых» гармониках тока, настало время объяснить: для волн различных частот имеются благоприятные и неблагоприятные направления излучения. Если «завить» проводник в петлю (изготовить магнитный диполь), то, в зависимости от расположения на нем минимаксов токовой волны, вблизи будут наблюдаться и минимаксы магнитного поля. Переменное магнитное поле на некотором расстоянии индуцирует и электрическое — сформируется электромагнитное излучение, тоже характеризующееся минимаксами. Число таких минимаксов будет зависеть от соотношения длин: проводника, из которого изготовлен диполь и токовой волны.

Проиллюстрируем это простейшее качественное описание (рис. 4.41). Каждая из диаграмм приведена для случая одной токовой волны, а если этих волн несколько? Наложите друг на друга хотя бы четыре диаграммы рис. 4.41, длины волн дня которых различаются в пределах всего-то одного порядка! А ведь излучение УВИС и ВМГЧ состоит из мириадов гармоник, с частотами, отличающимися друг от друга в пределах трех порядков, а не в 10 раз. Отражение от земли еще более усложняет распределение, но в целом можно считать, что интегральная (проинтегрированная по всему диапазону частот) энергия рассеивается в пространстве по всем направлениям.

^{Рис. 4.41}

^{Слева — зависимость пространственного распределения излучения простейшего диполя от его размера и длин излучаемых волн (цифры под диаграммами — отношения этих величин, длина ординаты, проведенной из центра любой из диаграмм, пропорциональна плотности потока энергии в направлении ее проведения). Художники (особенно — американские) часто изображают поражение целей РЧЭМИ как удары молнией. Хотя, конечно, РЧЭМИ невидимо, да и пробоя воздуха всеми средствами стараются избежать, достоверность часто приносят в жертву зрелищности, как это сделала редакция журнала Aviation Week, в иллюстрации потока изотропного излучения, формируемого взрывным источником (справа)}

Насколько мучителен процесс спектральных измерений — передать сложно. Без особой надежды на сочувственную реакцию читателя постараюсь его описать. То, что для измерений спектра необходимы специально разработанные приборы, понятно. Измерения производятся в узких «полосах» (пропускание существенно лишь для РЧЭМИ с частотами, отличавшимися примерно на 5 % от «центральной»), а в остальных диапазонах, которые, по оценкам, охватывали минимум четыре частотные декады (от десятков мегагерц до десятков гигагерц), фильтры препятствуют приему. Спектрометр (рис. 4.42) регистрирует и огибающую нескольких импульсов, давая информацию о мощности каждого из них в своей «полосе». Вся полученная информация хранится в памяти спектрометра и выводится на компьютер после опыта и вскрытия тщательно экранированного корпуса прибора (иногда — после перевозки его с полигона в гостиницу). Спектрометр полностью автономен (питание — от аккумуляторов). Отсутствие каких-либо гальванических [90] связей является дополнительной гарантией от наводок, вызванных внеполосным РЧЭМИ. Зарегистрировав значение мощности РЧЭМИ в пределах «полосы» и поделив его на протяженность этого частотного интервала, получают значение спектральной плотности мощности или энергии — одну точку, каплю в огромном, более чем трехдекадном частотном море. Нечего и думать, чтобы получить таким методом весь спектр, а также пространственное распределение излучения, потому что для этого потребовались бы тучи спектрометров, для закупки которых не хватило бы доли бюджета, выделяемой Министерством обороны на исследовательскую деятельность во всех областях. Но вполне реальна другая возможность: получив несколько точек, восстановить по ним спектр, используя теоретическую модель явления. Если довериться этому способу, достаточно и одной точки, но такая самонадеянность вряд ли оправданна.

90

Проводных, кабельных.

^{Рис. 4.42}

^{Спектрометр, регистрирующий энергию и форму огибающей импульса РЧЭМИ в пределах очень узкой полосы частот и пример «цуга» — серии импульсов РЧЭМИ}

Дело здесь не в точности спектрометра (инструментальная ошибка невелика и составляет проценты) а в самой природе процесса.

Для излучения простейшего диполя (проволочная петли), число максимумов (рис. 4.41) возрастает с ростом различий размера петли и длин волн.