De eerste voorstellen op het gebied van gerichte kernwapens dateren volgens bekende gegevens van eind jaren vijftig. Later, op het niveau van de theorie, werden verschillende varianten van dergelijke wapens ontwikkeld. Tegelijkertijd interesseerde het oorspronkelijke concept het leger al snel, wat tot bijzondere gevolgen leidde. Al het werk over dit onderwerp was geclassificeerd. Als gevolg hiervan hebben tot nu toe slechts enkele Amerikaanse projecten bekendheid verworven. Er is geen betrouwbare informatie over het creëren van dergelijke systemen door andere landen, waaronder de USSR en Rusland.
Ruimtevaartuig van het Orion-type met atomaire pulsvoortstuwing. Figuur NASA / nasa.gov
Opgemerkt moet worden dat er niet al te veel bekend is over Amerikaanse projecten. In open bronnen is slechts een beperkte hoeveelheid informatie te vinden, meestal van zeer algemene aard. Tegelijkertijd zijn er veel schattingen en veronderstellingen van verschillende aard bekend. Maar zelfs in zo'n situatie is het mogelijk om een acceptabel beeld op te stellen, zelfs zonder speciale technische details.
Van motor tot pistool
Volgens bekende gegevens ontstond het idee van een directioneel kernwapen tijdens de ontwikkeling van het Orion-project. In de jaren vijftig waren specialisten van NASA en een aantal aanverwante organisaties op zoek naar kansrijke architecturen voor raket- en ruimtetechnologie. In het besef dat bestaande systemen een beperkt potentieel hebben, kwamen Amerikaanse wetenschappers met de meest gedurfde voorstellen. Een van hen voorzag in de stopzetting van de "chemische" raketmotor ten gunste van een speciale energiecentrale op basis van nucleaire ladingen - de zogenaamde. atomaire pulsmotor.
Het project met de werktitel "Orion" voorzag in de bouw van een speciaal ruimtevaartuig, zonder hoofdmotoren van traditioneel ontwerp. Het hoofdcompartiment van een dergelijk apparaat was bestemd voor de accommodatie van de bemanning en de lading. De centrale en de staart behoorden tot de krachtcentrale en bevatten de verschillende componenten ervan. In plaats van traditionele brandstoffen moest het Orion-schip compacte nucleaire ladingen met een laag rendement gebruiken.
Volgens het hoofdidee van het project moest de atoompulsmotor van de Orion tijdens het accelereren afwisselend ladingen achter een sterke staartplaat weggooien. Een nucleaire explosie met beperkt vermogen moest de plaat, en daarmee het hele schip, duwen. Volgens berekeningen moest de substantie van de instortende lading zich verspreiden met een snelheid van maximaal 25-30 km / s, wat het mogelijk maakte om een zeer hoge stuwkracht te leveren. Tegelijkertijd kunnen de schokken van de explosies te sterk en gevaarlijk zijn voor de bemanning, waardoor het schip is uitgerust met een schokabsorberend systeem.
In de voorgestelde vorm verschilde de motor van het Orion-schip niet in energieperfectie en efficiëntie. In feite werd slechts een klein deel van de energie van de nucleaire lading, overgebracht naar de staartplaat van het schip, gebruikt. De rest van de energie werd afgevoerd naar de omringende ruimte. Motor rework was nodig om de efficiëntie te verbeteren. Tegelijkertijd werd het noodzakelijk om het bestaande ontwerp radicaal te veranderen.
Volgens berekeningen had een zuinigere atoompulsmotor qua ontwerp vergelijkbaar moeten zijn met bestaande systemen. Het was noodzakelijk om nucleaire ladingen te ondermijnen in een sterke behuizing met een mondstuk voor het vrijkomen van materie en energie. Zo moesten de producten van de explosie in de vorm van plasma de motor in slechts één richting verlaten en de nodige stuwkracht creëren. Het rendement van zo'n motor kan tientallen procenten zijn.
nucleaire houwitser
Eind jaren vijftig, begin jaren zestig kreeg een nieuw motorconcept een onverwachte ontwikkeling. Door de theoretische studie van een dergelijk systeem voort te zetten, hebben wetenschappers de mogelijkheid gevonden om het als een fundamenteel nieuw wapen te gebruiken. Later zullen dergelijke wapens directionele kernwapens worden genoemd.
Kernraketmotor met interne detonatie van ladingen. Figuur NASA / nasa.gov
Het was duidelijk dat er samen met het plasma een stroom licht en röntgenstraling uit het mondstuk van de motor moest komen. Zo'n "uitlaat" vormde een bijzonder gevaar voor verschillende objecten, waaronder levende organismen, wat leidde tot de opkomst van een nieuw idee op het gebied van kernwapens. Het gegenereerde plasma en de straling kunnen op het doelwit worden gericht om het te vernietigen. Een dergelijk concept kon niet anders dan het leger interesseren, en al snel begon de ontwikkeling ervan.
Volgens bekende gegevens kreeg het project van een gericht kernwapen de werknaam Casaba Houwitser - "Casaba Houwitser". Een interessant feit is dat een dergelijke naam op geen enkele manier de essentie van het project onthulde en zelfs voor verwarring zorgde. Het speciale nucleaire systeem had niets te maken met houwitser-artillerie.
Een veelbelovend project werd naar verwachting geclassificeerd. Bovendien blijft de informatie tot nu toe gesloten. Helaas is er heel weinig bekend over de echte kenmerken van dit project, en de weinige beschikbare informatie in de bulk hebben geen officiële bevestiging. Dit verhinderde echter niet het ontstaan van een aantal plausibele beoordelingen en aannames.
Volgens een van de wijdverbreide versies moet de Kasaba-houwitser worden gebouwd op basis van een zwaar uitgevoerd lichaam dat bestand is tegen een nucleaire lading en geen röntgenstralen doorgeeft. In het bijzonder kan het worden gemaakt van uranium of andere metalen. In een dergelijk geval moet een opening worden aangebracht die de functies van een muilkorf vervult. Het moet bedekt zijn met metalen platen - beryllium of wolfraam. Een nucleaire lading van het vereiste vermogen wordt in de behuizing geplaatst. Ook heeft het "geweer" transportmiddelen, begeleiding en controle nodig.
De ontploffing van een nucleaire lading zou moeten leiden tot de vorming van een wolk van plasma en röntgenstraling. Het gecombineerde effect van hoge temperatuur, druk en straling zou de behuizingsdeksels onmiddellijk moeten verdampen, waarna het plasma en de stralen naar het doel kunnen gaan. De configuratie van de "snuit" en het materiaal van de bekleding beïnvloedden de divergentiehoek van het plasma en de straling. In dit geval was het mogelijk om een rendement tot 80-90% te behalen. De rest van de energie werd besteed aan de vernietiging van de romp en verdween in de ruimte.
Volgens sommige gegevens zou de plasmastroom snelheden tot 900-1000 km/s kunnen bereiken; Röntgenstraling kan met de snelheid van het licht reizen. Dus eerst moest het aangegeven doelwit worden blootgesteld aan straling, waarna het zeker werd geraakt door een stroom geïoniseerd gas.
Een van de voorgestelde opties voor het uiterlijk van het Casaba Houwitser-systeem. Figuur Toughsf.blogspot.com
Het Kasaba-product zou, afhankelijk van de gebruikte componenten en technische kenmerken, een schietbereik van minstens enkele tientallen kilometers kunnen hebben. In luchtloze ruimte is deze parameter vele malen toegenomen. Een gericht kernwapen kon op verschillende platforms worden gemonteerd: land, zee en ruimte, waardoor het in theorie mogelijk was om een breed scala aan taken op te lossen.
De veelbelovende "houwitser" had echter een aantal ernstige technische en gevechtstekortkomingen, waardoor de praktische waarde ervan sterk verminderde. Allereerst bleken dergelijke wapens te complex en duur. Bovendien konden sommige ontwerpproblemen niet worden opgelost met de technologieën van het midden van de vorige eeuw. Het tweede probleem had invloed op de gevechtskwaliteiten van het systeem. De plasma-ejectie vond niet gelijktijdig plaats en werd uitgerekt tot een vrij lange stroom. Als gevolg hiervan moest een beperkte massa geïoniseerde materie relatief lang op het doelwit inwerken, waardoor het werkelijke vermogen verminderde. Röntgenstraling was ook geen ideale schadelijke factor.
Blijkbaar duurde de ontwikkeling van het Casaba Houwitser-project niet meer dan een paar jaar en stopte in verband met het bepalen van de echte vooruitzichten voor dergelijke wapens. Het was gebaseerd op fundamenteel nieuwe ideeën en had zeer opmerkelijke gevechtscapaciteiten. Tegelijkertijd bleek een kernwapen buitengewoon moeilijk te vervaardigen en te bedienen en was het ook geen garantie voor de nederlaag van een bepaald doelwit. Het is onwaarschijnlijk dat een dergelijk product in de troepen kan worden toegepast. Het werk werd stopgezet, maar de projectdocumentatie werd niet vrijgegeven.
cumulatieve nucleaire lading
Terug in de jaren dertig, de zogenaamde. vormlading: Munitie waarin het explosief een bepaalde vorm heeft. Een concave trechter aan de voorkant van de lading zorgde voor het creëren van een snelle cumulatieve straal die een aanzienlijk deel van de explosie-energie verzamelde. Een soortgelijk principe vond al snel toepassing in nieuwe antitankmunitie.
Volgens verschillende bronnen is in de jaren vijftig of zestig voorgesteld om een thermonucleair wapen te maken dat werkt volgens het cumulatieve principe. De essentie van dit voorstel was om een standaard thermonucleair product te vervaardigen, waarbij de lading van tritium en deuterium een speciale vorm moest hebben met een trechter ervoor. Een "conventionele" nucleaire lading had als lont moeten worden gebruikt.
Berekeningen toonden aan dat, met behoud van aanvaardbare afmetingen, een thermonucleaire lading met vormlading zeer hoge kenmerken kan hebben. Met behulp van de technologieën van die tijd kon een cumulatieve plasmastraal een snelheid van maximaal 8-10 duizend km / s ontwikkelen. Er werd ook vastgesteld dat de jet bij afwezigheid van technologische beperkingen in staat is om drie keer de snelheid te behalen. In tegenstelling tot de Kasaba bleek röntgenstraling slechts een extra schadelijke factor.
Diagram van een gevormde lading thermonucleaire lading. Figuur Toughsf.blogspot.com
Hoe precies werd voorgesteld om het potentieel van een dergelijke lading te gebruiken, is onbekend. Aangenomen mag worden dat dit soort compacte en lichte bommen een echte doorbraak kunnen betekenen op het gebied van de bestrijding van begraven beschermde bouwwerken. Bovendien zou de gevormde lading een soort superkrachtig artilleriegeweer kunnen worden - op het land en op andere platforms.
Niettemin ging het project van een cumulatieve thermonucleaire bom, voor zover bekend, niet verder dan theoretisch onderzoek. Waarschijnlijk had de potentiële klant geen zin in dit voorstel en gaf hij er de voorkeur aan thermonucleaire wapens op de "traditionele" manier te gebruiken - als een lading bommen en raketten.
"Prometheus" met granaatscherven
Op een gegeven moment werd het Kasaba-project gesloten vanwege het gebrek aan echte vooruitzichten. Later kwamen ze echter terug op zijn ideeën. In de jaren tachtig werkten de Verenigde Staten aan het Strategic Defense Initiative-programma (“Strategic Defense Initiative”) en probeerden ze fundamenteel nieuwe antiraketsystemen te creëren. In dit verband herinnerden we aan enkele voorstellen van voorgaande jaren.
De ideeën van Casaba Houwitser werden herwerkt en verbeterd als onderdeel van een project met de codenaam Prometheus. Sommige kenmerken van dit project leidden tot de bijnaam "Nuclear Shotgun". Net als bij zijn voorganger is het grootste deel van de informatie over dit project nog niet gepubliceerd, maar een deel van de informatie is al bekend. Op basis hiervan kunt u een benaderend beeld opstellen en de verschillen tussen Prometheus en Kasaba begrijpen.
Vanuit het oogpunt van de algehele architectuur herhaalde het Prometheus-product de oudere Houwitser bijna volledig. Tegelijkertijd werd een andere "snuit" -dekking voorgesteld, waardoor het mogelijk was om nieuwe gevechtscapaciteiten te verkrijgen. Het gat in de romp was opnieuw gepland om te worden afgedekt met een duurzame wolfraamafdekking, maar deze keer had het bedekt moeten zijn met een speciale hittewerende samenstelling op basis van grafiet. Vanwege mechanische weerstand of ablatie moest een dergelijke coating de impact van een nucleaire explosie op het deksel verminderen, hoewel volledige bescherming niet werd geboden.
Een nucleaire explosie in het lichaam zou de wolfraambedekking niet doen verdampen, zoals bij het vorige project het geval was, maar het alleen verpletteren in een groot aantal kleine fragmenten. De explosie kan ook fragmenten verspreiden met de hoogste snelheden - tot 80-100 km / s. Een wolk van kleine wolfraamgranaatscherven, die een voldoende grote kinetische energie heeft, kan enkele tientallen kilometers vliegen en in botsing komen met een doelwit op zijn pad. Aangezien het Prometheus-product werd gemaakt als onderdeel van de SDI, werden intercontinentale ballistische raketten van een potentiële vijand beschouwd als de belangrijkste doelen.
Orion tijdens de vlucht. Waarschijnlijk zou de Casaba-opname er hetzelfde uit kunnen zien. Figuur Lifeboat.com
De energie van kleine fragmenten was echter onvoldoende om de vernietiging van een ICBM of zijn kernkop te garanderen. In dit opzicht had "Prometheus" moeten worden gebruikt als een middel om valse doelen te selecteren. De kernkop en de aanvalsman verschillen in hun belangrijkste parameters, en door de eigenaardigheden van hun interactie met wolfraamfragmenten, was het mogelijk om een prioritair doelwit te identificeren. De vernietiging ervan werd op andere manieren toegewezen.
Zoals u weet, heeft het Strategic Defense Initiative-programma geleid tot de opkomst van nieuwe technologieën en ideeën, maar een aantal projecten leverde niet de verwachte resultaten op. Net als een aantal andere ontwikkelingen, werd het Prometheus-systeem niet eens naar banktests gebracht. Dit resultaat van het project werd in verband gebracht met zowel de buitensporige complexiteit en het beperkte potentieel ervan, als met de politieke gevolgen van de inzet van nucleaire systemen in de ruimte.
Te gewaagde projecten
De jaren vijftig van de vorige eeuw, toen het idee van gerichte kernwapens verscheen, was een behoorlijk interessante periode. In die tijd stelden wetenschappers en ontwerpers stoutmoedig nieuwe ideeën en concepten voor die de ontwikkeling van legers ernstig zouden kunnen beïnvloeden. Ze werden echter geconfronteerd met technische, technologische en economische beperkingen, waardoor ze niet alle voorstellen volledig konden uitvoeren.
Het was dit lot dat wachtte op alle bekende projecten van gerichte kernwapens. Een veelbelovend idee bleek te moeilijk uit te voeren en deze situatie lijkt tot op de dag van vandaag voort te duren. Na de situatie met oude projecten te hebben bestudeerd, kunnen we echter een interessante conclusie trekken.
Het lijkt erop dat het Amerikaanse leger nog steeds interesse toont in concepten als Casaba Houwitser of Prometheus. Het werk aan deze projecten is al lang gestopt, maar de verantwoordelijken hebben nog steeds geen haast om alle informatie vrij te geven. Het is heel goed mogelijk dat een dergelijk geheimhoudingsregime wordt geassocieerd met de wens om in de toekomst een veelbelovende richting te beheersen - na het verschijnen van de vereiste technologieën en materialen.
Het blijkt dat de projecten die sinds het einde van de jaren vijftig zijn gemaakt, hun tijd tientallen jaren vooruit waren op het gebied van technologie. Bovendien zien ze er door bekende beperkingen nog steeds niet erg realistisch uit. Zullen de huidige problemen in de toekomst het hoofd kunnen worden geboden? Voorlopig kunnen we er alleen maar naar gissen. Tot die tijd zullen gerichte kernwapens de dubbelzinnige status behouden van een interessant concept zonder echte vooruitzichten.
Gebaseerd op materiaal van sites:
http://princeton.edu/
http://nv.doe.gov/
https://nationalinterest.org/
https://nextbigfuture.com/
http://atomic-skies.blogspot.com/
http://toughsf.blogspot.com/
https://secretprojects.co.uk/