Мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, угольные шахты и самая мощная российская неядерная бомба — что их объединяет? Объемный взрыв. Именно благодаря ему все они могут взлететь на воздух. Впрочем, незачем ходить так далеко — взрыв бытового газа в квартире тоже из этого ряда. Объемный взрыв, пожалуй, один из первых, с которыми познакомилось человечество, и один из последних, которые человечество приручило.
Принцип объемного взрыва совсем не сложен: необходимо создать смесь горючего с атмосферным воздухом и подать в это облако искру. Причем расход горючего будет в несколько раз меньше, чем бризантной взрывчатки для взрыва такой же мощности: объемный взрыв «забирает» кислород из воздуха, а взрывчатка «содержит» его в своих молекулах.
Бытовые бомбы
Как и многие другие виды оружия, объемно-детонирующие боеприпасы своим рождением обязаны сумрачному германскому инженерному гению. В поисках наиболее эффективных способов убийства немецкие оружейники обратили внимание на взрывы угольной пыли в шахтах и попытались смоделировать условия взрыва на открытом воздухе. Угольную пыль распыляли зарядом пороха и потом подрывали. Но очень прочные стены шахт благоприятствовали развитию детонации, а на открытом воздухе она затухала.
Применение объемно-детонирующие заряды нашли и при строительстве вертодромов. Расчистка джунглей для посадки всего лишь одного вертолета типа «Ирокез» требовала от 10 до 26 часов работы инженерного взвода, в то время как зачастую в бою все решалось в первые 1−2 часа. Применение обычного заряда проблему не решала — деревья-то он валил, но и образовывал огромную воронку. А вот объемно-детонирующая авиабомба (ОДАБ) воронку не образует, а просто разбрасывает деревья в радиусе 20−30 метров, создавая почти идеальную посадочную площадку. Впервые бомбы объемного взрыва были использованы во Вьетнаме летом 1969 года именно для расчистки джунглей. Эффект превзошел все ожидания. «Ирокез» прямо в кабине мог нести 2−3 таких бомбы, а взрыв одной в любых джунглях создавал вполне пригодную посадочную площадку. Постепенно технология оттачивалась, в итоге вылившись в самую знаменитую авиабомбу объемно-детонирующего типа — американскую BLU-82 Daisy Cutter «косильщик маргариток». И ее уже использовали не только для вертолетных площадок, сбрасывая на что ни попадя.
После войны разработки достались союзникам, но поначалу не вызвали интереса. Первыми к ним заново обратились американцы, столкнувшись в 1960-х во Вьетнаме с разветвленной сетью тоннелей, в которых скрывались вьетконговцы. А ведь тоннели — это почти те же шахты! Правда, возиться с угольной пылью американцы не стали, а начали использовать самый обычный ацетилен. Этот газ замечателен широкими пределами концентрации, при которых возможна детонация. Ацетилен из обычных промышленных баллонов закачивали в тоннели и потом бросали гранату. Эффект, говорят, был потрясающим.
Мы пойдем другим путем
Американцы снаряжали бомбы объемного взрыва окисью этилена, окисью пропилена, метаном, пропилнитратом и МАРР (смесью метилацетилена, пропадиена и пропана). Уже тогда было установлено, что при срабатывании бомбы, содержащей 10 галлонов (32−33 л) окиси этилена, образовывалось облако топливовоздушной смеси радиусом 7,5−8,5 м и высотой до 3 м. Через 125 мс облако подрывалось несколькими детонаторами. Образующаяся ударная волна имела по фронту избыточное давление 2,1 МПа. Для сравнения: чтобы создать такое давление на расстоянии 8 м от тротилового заряда, требуется около 200−250 кг тротила. На расстоянии 3−4 радиусов (22,5−34 м) давление в ударной волне быстро снижается и составляет уже около 100 кПа. Для разрушения ударной волной самолета требуется давление 70−90 кПа. Следовательно, такая бомба при взрыве способна в радиусе 30−40 м от места взрыва полностью вывести из строя самолет или вертолет на стоянке. Это было написано в специальной литературе, которую читали и в СССР, где тоже начали эксперименты в данной области.
Ударная волна от традиционного ВВ, например тротила, имеет крутой фронт, быстрое угасание и последующую пологую волну разряжения.
Советские специалисты вначале пытались изобразить немецкий вариант с угольной пылью, но постепенно перешли на металлические порошки: алюминий, магний и их сплавы. В экспериментах с алюминием было обнаружено, что особого фугасного действия он не дает, зато дает замечательное зажигательное.
Отработали и различные окиси (окись этилена и пропилена), но они были токсичны и довольно опасны при хранении ввиду своей летучести: достаточно было небольшого подтравливания окиси, чтобы любая искра подняла арсенал на воздух. В итоге остановились на компромиссном варианте: смеси разных видов горючего (аналогов легких бензинов) и порошка алюминий-магниевого сплава в пропорции 10:1. Однако эксперименты показали, что при шикарных внешних эффектах поражающее действие объемно-детонирующих зарядов оставляло желать лучшего. Первой потерпела фиаско идея атмосферного взрыва для поражения самолетов — эффект оказался ничтожным, разве что «сбоили» турбины, которые тут же перезапускались заново, так как они даже не успевали остановиться. Против бронетехники это вообще не работало, там даже двигатель не глох. Эксперименты показали, что ОДАБ — это специализированные боеприпасы для поражения малостойких к ударной волне целей, прежде всего неукрепленных зданий, и живой силы. И все.
Объемно-детонирующий взрыв имеет более пологий фронт ударной волны с более растянутой по времени зоной высокого давления.
Однако маховик чудо-оружия был раскручен, и ОДАБам приписывались прямо-таки легендарные подвиги. Особо известен случай спуска такими бомбами снежных лавин в Афганистане. Посыпался дождь наград, в том числе самых высоких. В отчетах об операции была упомянута масса лавины (20 000 т) и написано, что взрыв объемно-детонирующего заряда эквивалентен ядерному заряду. Ни много ни мало. Хотя любой горноспасатель спускает точно такие же лавины простыми тротиловыми шашками.
Совсем уж экзотическое применение технологии собирались найти в сравнительно недавнее время, разработав в рамках программ по конверсии объемно-детонирующую систему на основе бензина для сноса хрущевок. Получалось быстро и дешево. Было только одно «но»: сносимые хрущевки располагались не в открытом поле, а в заселенных городах. А плиты при таком взрыве разлетались метров на сто.
Взрыв термобарического боеприпаса имеет сильно размытый фронт ударной волны, который не является первичным поражающим фактором.
«Вакуумные» мифы
Мифотворчество вокруг ОДАБ благодаря некоторым малообразованным журналистам из штабов плавно перекочевало на страницы газет и журналов, а сама бомба получила название «вакуумная». Дескать, при взрыве в облаке выжигается весь кислород и образуется глубокий вакуум, чуть ли не как в космосе, и этот самый вакуум начинает распространяться наружу. То есть вместо фронта повышенного давления, как при обычном взрыве, идет фронт пониженного давления. Был даже придуман термин «обратная взрывная волна». Да что там пресса! В начале 1980-х на военной кафедре моего физфака чуть ли не под подписку о неразглашении какой-то полковник из Генштаба рассказывал о новых видах оружия, применяемых США в Ливане. Не обошлось без «вакуумной» бомбы, которая якобы при попадании в здание превращает его в пыль (газ проникает в мельчайшие щели), а низкое разрежение аккуратно укладывает эту пыль в эпицентр. О! Не эта ли ясная голова собиралась сносить хрущевки таким же способом?!
Если бы эти люди хоть немного учили химию в школе, то догадались бы, что кислород никуда не исчезает — он просто переходит в процессе реакции, например, в углекислый газ с тем же объемом. И если бы он каким-то фантастическим образом просто исчез (а его в атмосфере всего около 20%), то недостаток объема был бы компенсирован другими расширившимися при нагревании газами. И если бы даже из зоны взрыва исчез весь газ и образовался вакуум, то перепад давления в одну атмосферу вряд ли мог бы разрушить даже картонный танк — у любого военного такое предположение просто вызовет смех.
А из школьного курса физики можно было бы узнать, что за любой ударной волной (зоной сжатия) в обязательном порядке следует зона разрежения — по закону сохранения масс. Просто взрыв бризантного взрывчатого вещества (ВВ) можно считать точечным, а объемно-детонирующий заряд в силу большого объема формирует более длительную ударную волну. Именно поэтому воронок он не роет, но деревья валит. А вот бризантного (дробящего) действия вообще практически нет.
На раскадровке четко видны срабатывание первичного детонатора для образования облака и конечный взрыв топливовоздушной смеси.
Современные боеприпасы объемного взрыва чаще всего представляют собой цилиндр, длина которого в 2−3 раза больше диаметра, наполненный горючим и снабженный зарядом обычного ВВ. Этот заряд, масса которого составляет 1−2% от веса горючего, расположен на оси боезаряда, и подрыв его разрушает корпус и распыляет горючее, образуя топливовоздушную смесь. Смесь должна подрываться после достижения размеров облака, обеспечивающего оптимальное сгорание, а не сразу при начале распыления, потому что вначале кислорода в облаке недостаточно. Когда же облако расширится до нужной степени, его подрывают выбрасываемыми из хвостовой части бомбы четырьмя вторичными зарядами. Задержка их срабатывания составляет 150 мс и выше. Чем больше задержка, тем выше вероятность того, что облако сдует; чем меньше — тем выше риск неполного взрыва смеси из-за недостатка кислорода. Помимо взрывного, могут применяться и другие методы инициирования облака, например химический: в облаке распыляют трифторид брома или хлора, самовоспламеняющиеся при контакте с топливом.
Из кинограмм видно, что взрыв расположенного на оси первичного заряда формирует тороидальное облако из горючего, а значит, максимальный эффект ОДАБ обеспечивает при вертикальном падении на цели — тогда ударная волна «стелется» по земле. Чем больше отклонения от вертикали, тем бóльшая энергия волны уходит на бесполезное «сотрясение» воздуха над целями.
Спуск мощного объемно-детонирующего боеприпаса напоминает посадку космического корабля «Союз». Отличается только наземная стадия.
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.
Сверхмощные 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».
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.
Объемное моделирование
В последнее время, с массовым внедрением высокоточных авиабомб, вновь проснулся интерес к объемно-детонирующим зарядам, но на качественно новом уровне. Современные управляемые и корректируемые авиабомбы способны выходить на цель с нужного направления и по заданной траектории. И если горючее распылять интеллектуальной системой, способной менять плотность и конфигурацию топливного облака в заданном направлении, и подрывать его в определенных точках, то мы получим фугасный заряд направленного действия невиданной мощи. Дедушку всех бомб.
Появление принципиально нового образца оружия или военной техники зачастую порождает массу слухов. И большинство из них связано с преувеличенной оценкой возможностей «чудо-оружия». Обычно это бывает из-за склонности журналистов к сенсациям на фоне скудности сведений об изделии.
Такая же ситуация возникла и сновым боеприпасом объемного взрыва. Образец этого оружия успешно прошел испытания 11 сентября 2007 года. Сброшенная с Ту-160 бомба оказалась мощнейшей из неядерных. «Эксперты» от СМИ дали ей таинственное название «авиационная вакуумная бомба повышенной мощности».
Принцип действия
Некорректный термин «вакуумная» возник из-за кратковременного (сотые доли секунды) «выгорания» кислорода. В действительности падение давления не превышает 0,5 атмосфер, что безопасно для человека. Образовавшаяся зона разрежения мгновенно заполняется продуктами горения. А поражающим фактором является никакое не «всасывание вакуумом», а ударная волна.
Сам принцип объемного взрыва состоит в детонации горючего вещества, распыленного в некотором объеме воздуха. Площадь контакта с воздухом всех частиц аэрозоля гораздо больше, чем вещества в обычном виде. А в состав воздуха входит кислород – необходимый для взрыва окислитель. Такое «перемешивание» горючего вещества с окислителем многократно повышает мощность взрыва.
Благодаря этому принципу новое оружие получило наименование боеприпас объемного взрыва (БОВ).
В сравнении с взрывчатым веществом (ВВ) типа тротила, БОВ обладает в 5-8 раз большей мощностью. Однако из-за низкой плотности распыленного вещества скорость взрыва БОВ меньше. У БОВ она составляет 1500–2000 м/с против 6950 м/с у тротила. Из-за этого ниже его способность дробить препятствия (бризантный эффект).
В повседневной жизни объемный взрыв встречается в виде несчастных случаев на предприятиях. Высокая концентрация в воздухе горючей пыли или паров создает предпосылки к взрыву. К таким вполне мирным веществам относятся древесная, угольная, сахарная пыль или пары бензина.
Реализация этой идеи в военных целях выглядит следующим образом. Снаряд или бомба доставляет горючее (взрывчатое) вещество к цели и там распыляет. Через 100–150 мс производится детонация аэрозольного облака. Важно, чтобы в этот момент облако ВВ заполнило наибольшее пространство, сохраняя нужную концентрацию.
В качестве распыляемого горючего вещества используются: окись этилена или пропилена, металлические порошки, смесь МАРР. Последняя включает метилацетилен, аллен(пропадиен) и пропан. Окиси этилена или пропилена эффективны, но ядовиты и сложны в обращении. Для военных целей проще использовать легкоиспаряющийся бензин с добавлением алюминий-магниевого порошка.
Преимущества БОВ:
- большая, чем у бризантного ВВ, мощность взрыва;
- способность аэрозольного облака проникать в укрытия;
- при мощности, сопоставимой с тактическими ядерными боеприпасами, не приводят к радиоактивному заражению.
К недостаткам относятся:
- нестабильность аэрозольного облака в неблагоприятных погодных условиях;
- наличие единственного поражающего фактора – ударной волны;
- малая эффективность против укреплений;
- ограничение по массе ВВ. Для требуемой эффективности боеприпаса она должна быть не ниже 20 кг.
Эти особенности не позволят БОВ заменить традиционные боеприпасы.
Его применение целесообразно против живой силы противника в укреплениях, естественных укрытиях или городских условиях.
Термобарические боеприпасы
Наряду с БОВ широко известен термобарический боеприпас (ТББ). При том же эффекте окисления ВВ в воздухе, принцип действия такого боеприпаса отличается от БОВ.
Вследствие подрыва центрального разрывного заряда происходит детонация термобарической смеси. Образовавшаяся взрывная волна обеспечивает быстрое перемешивание с воздухом и сгорание термобарического состава. В ТББ используется смесь на основе нитроэфиров и алюминиевого порошка.
Твердый вариант смеси – А-3 (65 % гексогена, 5 % воска и 30 % алюминиевого порошка).
Преимущества ТББ перед объемно-детонирующим:
- отсутствие ограничений по массе ВВ. Это позволило создавать огневые средства для вооружения отдельных военнослужащих;
- нечувствительность к атмосферным явлениям.
Под ТББ разработано несколько образцов оружия. Наиболее распространенные из них:
- реактивный пехотный огнемет «Шмель»;
- выстрелы для РПГ-7;
- гранаты для подствольного гранатомета.
Одновременно продолжаются работы по созданию термобарических боеприпасов повышенной мощности.
История создания и применения
Первой попыткой использования эффекта объемного взрыва был проект «Черный туман». В 1944 инженеры нацистской Германии намеревались создать БОВ в интересах ПВО. Планировалось на пути самолетов противника формировать аэрозольное облако. Его постановку и детонацию должны были выполнять самолеты «Юнкерс Ju-88». Однако для этого понадобилось бы гораздо больше машин, чем предстояло уничтожить. До конца войны проект реализовать не удалось.
Дальнейшее развитие идея объемного взрыва получила в США. В начале 70-х годов разработан БОВ первого поколения – 500-фунтовая кассетная авиабомба CBU-55. Этот боеприпас применялся с многоцелевого вертолета.
БОВ второго поколения были представлены 500-фунтовыми BLU-95 и BLU-96 калибра 2000 фунтов.
Последняя была способна нанести серьезные повреждения кораблю в радиусе до 130 м.
Такие авиабомбы применялись во время Вьетнамской войны. С их помощью американская авиация решала задачи:
- расчистки мест для посадки вертолетов;
- уничтожения противника в укрытиях;
- проделывания проходов в минных заграждениях.
Аналогичные разработки велись и в СССР. В итоге была создана авиабомба ОДАБ-500П. В Афганистане это было действенное средство против душманов, укрывавшихся в горах. Для снижения рассеивания аэрозольного облака их применяли совместно с дымовыми бомбами в соотношении 3:1.
В 1999 г. авиабомба объемного взрыва была применена против чеченских боевиков, укрывшихся в дагестанском ауле Тандо. Помимо больших потерь, противник получил огромный психологический урон.
Наш ответ «партнерам»
В 2003 году в США прошли испытания сверхмощной авиабомбы GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast Bomb (MOAB). Мощность ее взрыва составила 11 т в тротиловом эквиваленте. Из неядерных боеприпасов на тот момент равных ей не было. Благодаря этому она получила прозвище «мать всех бомб» (MOAB – Mother Of All Bombs).
В бомбе использовалось ВВH-6 - смесь тротила, гексогена и алюминиевого порошка. Следует отметить, что «мать всех бомб» оказалась боеприпасом не объемного взрыва, а фугасного.
«Ассиметричный» ответ американцам был представлен в 2007 г. в виде 7-тонной термобарической авиабомбы.
Тротиловый эквивалент ее мощности вчетверо превышает американский показатель. Точные сведения о новой бомбе недоступны.
Расчетный эффект – от полного разрушения укреплений в радиусе до 100 м до разрушения строений на удалении до 450 м. Российскую авиабомбу журналисты по праву окрестили «папой всех бомб».
Тактико-технические данные мощнейших авиабомб
| Авиабомба | GBU-43/B | (АВБПМ) |
|---|---|---|
| Принадлежность | США | Россия |
| Год испытаний | 2003 | 2007 |
| Длина, м | 10 | н.д. |
| Диаметр, м | 1 | н.д. |
| Масса, т – общая – взрывчатого вещества | 9,5 8,4 | 7 н.д. |
| Тротиловый эквивалент, т | 11 | 44 |
| Радиус гарантированного поражения, м | 140 | 400 |
Из таблицы видно четырехкратное превосходство в мощности при меньшей на четверть общей массе.
Очевидно, что этого можно было достичь благодаря применению термобарического ВВ.
Заключение
Боеприпасы объемного взрыва не стали «чудо-оружием». Они не предоставили своим обладателям решающего превосходства над противником. Вместе с тем их особенности позволили занять соответствующую нишу в военном деле.
БОВ не способны разрушить многометровые стены бетонного бункера или скалу. Но они поразят всех, кто там укрылся. БОВ достаточно эффективны при необходимости проделать проходы в минных полях. Успешно применялись для расчистки площадок в лесистой местности.
Не исключено, что в перспективе БОВ с успехом заменят тактическое ядерное оружие.
Видео
Объемный взрыв – это эффективно и эффектно. С помощью боеприпаса, имеющего особый заряд термобарического действия, можно уничтожать цели на открытой местности или в укрытиях, нанося им самый серьезный ущерб. Такие боезаряды достаточно давно нашли применение в разных сферах, от артиллерии до авиации. Сравнительно недавно появилось новое предложение об использовании таких систем в иной сфере. Российская оборонная промышленность предложила заказчикам ручную гранату объемного взрыва. Такое изделие выпускается под названием РГ-60ТБ.
Ручная граната с необычным эффектом появилась в первой половине прошлого десятилетия. Разработкой этого занимался Федеральный научно-производственный центр «НИИ Прикладной химии» (г. Сергиев Посад). В то время предприятие предложило целое семейство специальных гранат с различным снаряжением. Имея схожий вид, такие изделия предназначались для решения широкого круга задач. В представленное семейство гранат включили несколько образцов нелетального действия, облегчающих нейтрализацию противника и работу спецподразделения в целом. Кроме того, в линейке присутствовало и изделие, предназначенное для уничтожения живой силы.
Граната РГ-60ТБ на выставке. Фото "Рособоронэкспорт" / roe.ru
Для борьбы с живой силой или легкой незащищенной техникой противника на открытой местности либо в укрытиях была предложена термобарическая граната РГ-60ТБ. Это изделие по своему форм-фактору соответствует существующим ручным гранатам существующих типов и почти не отличается от них с точки зрения эксплуатации. Одновременно с этим специальное оснащение позволило получить значительный прирост мощи в сравнении с другими гранатами. Согласно опубликованным данным, по мощности боевой части граната РГ-60ТБ сравнима с артиллерийскими снарядами.
Специальная граната имеет официальное обозначение, полностью отражающее все ее особенности. Первые две литеры названия расшифровываются как «ручная граната». Цифры указывают на диаметр корпуса в миллиметрах, а две последние буквы означают термобарический тип снаряжения. Схожие обозначения, но с иными буквами в конце получили и прочие гранаты семейства.
Внешне изделие РГ-60ТБ похоже на некоторые отечественные ручные гранаты разного назначения. Основным ее элементом является металлический корпус достаточно простой формы. Внешние обводы корпуса образованы цилиндрической поверхностью, плавно сопряженной с верхним полусферическим донцем. На последнем находится небольшая втулка для установки трубчатого корпуса запала. Функции второго донца выполняет отдельная полусферическая крышка, жестко закрепляемая на корпусе при сборке.
Как следует из доступных данных, внутри такого корпуса размещается термобарическое снаряжение, включающее горючую жидкость и пару зарядов разного назначения. Первый заряд отвечает за подрыв корпуса и рассеивание жидкости по доступному объему. Второй, соответственно, должен в заданный момент времени поджигать распыленную жидкость, что приводит к объемному взрыву. Оба заряда управляются штатным запалом гранаты.
Согласно открытым данным, граната РГ-60ТБ содержит термобарический заряд массой всего 240 г. Правильный подбор горючего вещества позволил получить выдающиеся боевые качества.
Изделия разных типов разработки НИИ Прикладной химии, в том числе РГ-60ТБ должны использоваться с унифицированными запалами ручной гранаты семейства УЗРГ. Подобные устройства применяются и с другими отечественными гранатами последних десятилетий. УЗРГ имеет трубку-корпус, внутри которой располагаются ударный механизм, капсюль-воспламенитель, замедлитель и детонатор. Во взведенном положении ударник запала удерживается при помощи спускового рычага, фиксируемого чекой с кольцом. Запал помещается в соответствующее гнездо гранаты РГ-60ТБ или иного схожего изделия и закрепляется на резьбе.
Термобарическая граната в подготовленном к применению виде имеет длину (с учетом трубчатого корпуса запала) не более 180 мм. Диаметр изделия по корпусу – 60 мм. Спусковой рычаг, лежащий вдоль корпуса, не увеличивает поперечник и не влияет на габариты. Масса готовой к бою гранаты – менее 350 г. По данным разработчика, граната РГ-60ТБ может использоваться при температурах воздуха от -40°C до +50°C.
Гранаты нескольких моделей разработки НИИ Прикладной химии, отличаясь своим назначением, имеют схожие обводы и габариты. Термобарическое изделие можно отличить от других по соответствующей маркировке, либо по его черному корпусу без каких-либо дополнительных знаков. Прочие изделия семейства имеют иной цвет, либо на черной окраске присутствуют цветные поперечные кольца.
Главным отличием изделия РГ-60ТБ от других отечественных и зарубежных гранат является особое снаряжение, работающее по принципу объемного взрыва. За счет применения распыляемой горючей жидкости, одновременно сгорающей в сравнительно крупном объеме, удалось получить существенные преимущества перед другим ручным оружием.
РГ-60ТБ в разрезе. Рисунок Russianguns.ru
Во время подрыва первого заряда, отвечающего за распыление горючей жидкости, происходит разрушение корпуса гранаты с образованием осколков. Поражающие элементы, разлетаясь, способны наносить некоторые повреждения живой силе и незащищенной технике на расстояниях до нескольких метров. Впрочем, по убойной силе разбрасываемых фрагментов РГ-60ТБ серьезно проигрывает «специализированным» осколочным боеприпасам. Одновременно с разлетом осколков осуществляется распыление основного заряда жидкости с последующим его воспламенением.
По данным производителя, объемный взрыв 240-граммового заряда гранаты эквивалентен подрыву 550-660 г тротила. Сгорание жидкости сопровождается выделением большого количества тепла, в результате чего возможно воспламенение окружающих объектов. При использовании гранат РГ-60ТБ на открытой местности обеспечивается сплошное поражение основных целей в радиусе 7 м. Граната одновременно осуществляет несколько воздействий на цель. Фактически она является осколочной, фугасной и зажигательной.
Организация-разработчик сравнивала свою ручную гранату с существующими боеприпасами разных типов. Очевидно, что взрыв с мощностью на уровне 600-650 г тротила выходит за пределы возможностей обычных гранат. По этой причине в рекламных материалах упоминались иные боеприпасы более серьезных классов. Так, заряды взрывчатого вещества массой более 600 г обычно используются в составе осколочно-фугасных снарядов для артиллерийских систем калибра 76 мм и более. Впрочем, специальная граната проигрывает снарядам с точки зрения образуемого потока осколков. Однако, при всех объективных ограничениях, всего один боец может нести несколько гранат РГ-60ТБ, в некотором смысле заменяющих целый залп артиллерии.
Гранаты семейства, разработанного НИИ Прикладной химии, в большинстве своем предназначаются для нелетальной нейтрализации противника, однако РГ-60ТБ имеет иные задачи. Ее предлагается использовать для поражения и уничтожения живой силы и незащищенной либо легкобронированной техники как на открытой местности, так и в помещениях или иных укрытиях. В некоторых ситуациях это изделие может считаться заменой или дополнением для существующих осколочных гранат. В одних ситуациях бойцы спецподразделения могут применять осколочные гранаты имеющихся типов, а в иных обстоятельствах более эффективными могут оказаться термобарические.
По известным данным, семейство гранат от ФНПЦ «НИИ Прикладной химии» еще в середине прошлого десятилетия смогло заинтересовать потенциального заказчика и стать предметом контрактов на поставку. В 2006 году российское министерство внутренних дел приняло эти изделия на вооружение и вскоре закупило определенное их количество. Согласно разным источникам, гранаты нескольких типов, в том числе термобарические РГ-60ТБ в первую очередь поступали в спецподразделения МВД.
Известно, что новое оружие закупалось в больших количествах и достаточно быстро пополняло арсеналы подразделений из состава МВД. Объемы и стоимость закупок, а также скорость исполнения контрактов прекрасно иллюстрирует один из последних контрактов, данные о котором имеются в свободном доступе. В апреле 2014 года МВД России закупило специальные гранаты нескольких типов, в том числе РГ-60ТБ. В соответствии с этим заказом организация-разработчик поставила 1838 гранат такой модели стоимостью по 3307 рубля каждая. Примечательно, что в рамках того заказа были приобретены изделия еще двух типов, и термобарические гранаты по своему количеству заняли промежуточное положение между ними.
Гранаты от НИИ Прикладной химии остаются на вооружении спецподразделений МВД и используются до сих пор. В связи с текущей обстановкой такое оружие, по всей видимости, сейчас применяется в рамках учебно-боевых мероприятий, а также в ходе контртеррористических операций. Впрочем, министерство внутренних дел не спешит раскрывать подробности боевого применения такого оружия и оно – если и находит себе работу – не получает заслуженной славы.
Специальным подразделениям министерства внутренних дел или армии в тех или иных ситуациях могут быть нужны ручные гранаты разных типов. Среди такого специального оружия наиболее известными являются дымовые и светозвуковые гранаты, находящие применение в различных операциях. В недавнем прошлом российская оборонная промышленность предложила целое семейство специальных гранат, в которое вошли образцы известных типов, а также принципиально новое оружие. Появление термобарической гранаты РГ-60ТБ дало бойцам новые возможности в деле борьбы с различными угрозами.
Гранаты от НИИ Прикладной химии (слева направо): светозвуковая РГК-60СЗ, РГК-60РД раздражающего действия и кассетная РГК-60КД. Фото Dogswar.ru
Все преимущества изделия РГ-60ТБ прямо связаны с использованной боевой частью. Именно она обеспечивает резкий рост основных боевых характеристик при сохранении приемлемых габаритов и массы. Заявлена мощность подрыва на уровне 600-660 г тротила. Это означает, что по мощности ударной волны термобарическая граната в несколько раз превосходит серийные осколочные гранаты. Такое преимущество может быть решающим при подрыве гранаты в замкнутом пространстве. В этом случае ударная волна от сгорающего аэрозоля эффективнее отражается от преград и усиливает воздействие на живую силу.
Несмотря на определенные преимущества перед иным оружием, РГ-60ТБ не лишена недостатков и в определенной мере уступает ему. Так, облегченный корпус этого изделия не может образовывать достаточно тяжелые и крупные осколки, представляющие серьезную опасность для «мягких» целей. С точки зрения осколочного воздействия на живую силу или незащищенные объекты термобарическая граната нового типа может серьезно проигрывать более старым изделиям.
Однако не стоит забывать, что РГ-60ТБ и другие гранаты этого семейства являются специальными средствами для решения особых задач. В тех ситуациях, когда применение термобарической гранаты оправдано и имеет смысл, она способна показать самые высокие характеристики и подтвердить преимущества перед иным оружием. Неправильный выбор оружия, в свою очередь, может резко сократить результаты и эффективность его применения.
Отечественный проект РГ-60ТБ также имеет любопытную особенность. Ручные гранаты с термобарическим зарядом пока нельзя назвать распространенным и популярным оружием. Фактически, разработка НИИ Прикладной химии на данный момент является единственным представителем этого класса, доведенным до реальной эксплуатации. Получит ли это направление дальнейшее развитие – неизвестно. На данный момент подобная концепция выглядит весьма интересно, а наличие заказов на серийные гранаты позволяет оценивать ее будущее в оптимистическом ключе.
По материалам сайтов:
http://niiph.com/
http://roe.ru/
http://russianarms.ru/
http://russianguns.ru/
http://dogswar.ru/
https://zakupki.kontur.ru/
С явлением объемного взрыва обыватель знаком гораздо ближе и встречается с ним гораздо чаще, чем он думает. Не раз и не два в нашей стране взрывались мукомольные цеха, предприятия по переработке сахара, столярные мастерские, взрывались шахты. Словом, помещения, в которых скапливается взвесь (пыль) горючих веществ или смесь горючего газа и воздуха. А столь всем знакомые в квартирах, которые разрушают целые подъезды и даже дома? А взрывы бензобаков, цистерн во время сварочных работ?
Это все явления объемного взрыва. Создается смесь кислорода (воздуха) с горючим веществом, искра, взрыв.
Не обязательно в качестве горючего должен выступать газ, пары бензина, угольная пыль. Обычные очень мелкие древесные опилки (например, из под шлифовальной машинки), мучная, сахарная пыль, будучи поднятыми потоком воздуха, взрываются ничуть не хуже. Все дело здесь в огромной площади контакта вещества с кислородом. В этом случае процесс горения охватывает сразу очень большой объем вещества и в очень короткое время (доли секунды).
Однако, это совсем не означает, что можно измельчить до состояния пыли тротил и бомба для объемного взрыва готова. В обычных взрывчатых веществах бризантного типа передача энергии и превращение вещества в большое количество сжатых и сильно нагретых продуктов происходит по несколько по иным законам, и для тротила, например, наоборот, чем он более плотен и сжат, тем лучше идет детонация. А если тротил превратить в пыль, но он даст эффекта не больше, чем древесная мука.
Итак, принцип объемного взрыва понятен и совсем не сложен. Необходимо создать аэрозольное облако горючеего вещества (горючий газ, пары углеводородного топлива, мелкодисперсная пыль любого способного к горению вещества) в смеси с атмосферным воздухом, подать в это облако огонь (искру) и произойдет очень мощный взрыв. Причем, расход вещества в несколько раз меньше, чем нужно бризантного взрывчатого вещества для взрыва такой же мощности.
Вопрос в том, как создать это облако у цели и как инициировать взрыв, т.е. чисто технические и конструкторские проблемы.
История термобарического оружия до его запрета
Впервые решением этого вопроса занялись американские конструкторы боеприпасов примерно году в 1960. Однако, долгое время эти работы не выходили за рамки лабораторий и отдельных испытательных взрывов.
Уже тогда было установлено, что при срабатывании бомбы, содержащей 10 галллонов (примерно 32-33 литра) окиси этилена, образуется облако топливо-воздушной смеси радиусом 7.5 — 8.5 м., высотой до 3 м. Через 125 милисекунд это облако подрывается несколькими детонаторами. Образующаяся ударная волна имеет по фронту избыточное давление 2 100 000 Па. Для сравнения — для создания такого давления на расстоянии 8 метров от тротилового заряда требуется около 200-250 кг. тротила.
На расстоянии 3-4 радиусов, т.е. на расстоянии 22.5 -34 м. давление в ударной волне быстро снижается и составляет уже около 100 000 Па. Для разрушения ударной волной самолета требуется давление 70 000 — 90 000 Па. Следовательно, такая бомба при взрыве способна в радиусе 30-40 м. от места взрыва полностью вывести из строя самолет, вертолет на стоянке.
Были испытаны и признанными подходящими для использования в качестве взрывчатых веществ для бомб объемного взрыва окись этилена, окись пропилена, метан, пропилнитрат, МАРР (смесь метила, ацетилена, пропадиена и пропана).
Боеприпас объемного взрыва (объемно-детонирующий боеприпас, англ. - fuel-air explosives) - взрывное устройство, действие которого основано на детонации облака аэрозоля горючего вещества. Такое облако может иметь большой объем и содержать в себе много горючего вещества, что обеспечивает большую силу взрыва смеси частиц горючего и воздуха. В то же время сам боеприпас должен быть компактным, поэтому его взрыв осуществляется в два этапа. Сначала срабатывает небольшой заряд взрывчатого вещества (ВВ), задача которого - равномерно диспергировать горючее и создать аэрозольное облако. После этого - с небольшой задержкой (порядка 0.1 с) - срабатывает второй заряд, который и вызывает детонацию аэрозольного облака. Если второй заряд сработает слишком рано - облако не успеет сформироваться (кислорода в аэрозоле будет недостаточно). Если слишком поздно - облако может успеть рассеяться (особенно, когда дует ветер).
Боеприпасы объемного взрыва часто имеют форму цилиндра, длина которого в 2-3 раза больше диаметра. Разрывной заряд, который должен сформировать облако, имеет массу в несколько процентов от массы топлива и расположен по оси цилиндра.
В прессе часто используется другое название данного типа боеприпасов - "вакуумная бомба", которое объясняют тем, что в области действия взрыва после резкого нарастания давления наступает разрежение, связанное с тем, что при горении топлива расходуется кислород. Утверждение неверно, поскольку хоть при горении и уменьшается объем газов (приведенный к нормальным условиям), это компенсируется их термическим расширением. Другое дело, что при прохождении взрывной волны после резкого роста давления происходит его резкое падение - все-таки это волна: она имеет "гребни" и "впадины". Для бомбы объемного взрыва такой эффект выражен более ярко, чем для "обычных" бомб, начиненных, например, ТНТ.
Роль топлива могут играть разные вещества: окись этилена и окись пропилена, бутилнитрит и пропилнитрит, МАРР (техническая смесь метилацетилена, аллена [пропадиена] и пропана). Используют также порошки магния и алюминия и алюминиево-магниевого сплава. Окиси этилена или пропилена дает хороший эффект, но они ядовиты и неустойчивы - это не для вояк. В результате военные используют смеси разных видов горючего (например, - легких бензинов) и порошка алюминий-магниевого сплава в пропорции 10:1.
А начиналось все с угольной пыли... Которая стала причиной многочисленных взрывов в шахтах, взрывов забравших много человеческих жизней. Немецкие инженеры попытались воспроизвести этот эффект на открытом воздухе. Но смесь воздуха и угольной пыли, которая хорошо детонирует в шахтах, теряла это свойство на открытом пространстве - детонация затухала. Это не удивительно, поскольку закрытое пространство и прочные стенки благоприятствуют детонации. Исследования проводились, но со временем их забросили.
Угольная пыль - далеко не единственная причина возникновения объемного взрыва в мирных условиях. Взрывы древесной и сахарной пыли также могут быть разрушительными. Большие разрушения могут вызывать и взрывы природного газа в жилых и промышленных помещениях.
Тем не менее, идею использовать этот эффект в военных целях на время забыли. Только во время войны во Вьетнаме американцы стали применять объемный взрыв для борьбы с партизанами, которые прятались в тоннелях. Вместо угольной пыли практичные американцы использовали ацетилен, который подавали из баллонов. Эффект был хороший, но выиграть войну Америке это не помогло. Зато исследования объемного взрыва в военных целях возобновилось и, в конце концов, привели к созданию современных боеприпасов объемного взрыва.
На практике, такие боеприпасы далеко не так эффективны, как показывают в фильмах или пишут в прессе. Объемный взрыв опасен, прежде всего, в закрытом пространстве - в зданиях, катакомбах, пещерах и т.д. В чистом поле он производит больше оптический эффект: осколочные боеприпасы с "обычным" ВВ могут быть гораздо более смертоносны.
Нередко попадается и другой термин "термобарический боеприпас", который часто использует как синоним для термина "боеприпас объемного взрыва". Это не совсем так: между ними есть отличия.
Термобарические заряды конструктивно состоят из центрального разрывного заряда (ЦРЗ), выполненного из обычного ВВ с высокой скоростью детонации, вокруг которого находится термобарическая смесь, представляющая собой конденсированное ВВ с высоким содержанием металлического горючего.
Взрыв состоит из трех стадий:
1. Подрыв ЦРЗ, дающий начальную детонационную волну. (Длительность - микросекунды).
2. Детонационная волна от ЦРЗ инициирует детонацию термобарической смеси, которая детонирует с меньшей скоростью (анаэробная стадия, длительность - сотни микросекунд).
3. Расширение и горение продуктов взрыва за счет кислорода воздуха позади фронта ударной волны. При этом ударная волна способствует перемешиванию и сгоранию продуктов детонации за счет окружающего воздуха (аэробная стадия, длительность -миллисекунды и более).
В отличие от объемно-детонирующих зарядов термобарические не ограничены эффективной массой, равной 20-30кг, ниже которой объемно-детонирующий боеприпас перестает эффективно работать. Это позволяет вооружать термобарическим оружием небольшие подразделения вплоть до отдельных бойцов. Термобарические боеприпасы не подвержены атмосферным явлениям (например, действию ветра), по сравнению с объемно-детонирующими, т.к. для осуществления взрыва не требуется время на формирование облака. Кроме того ударная волна от взрыва термобарического заряда тоже способна затекать в укрытия, нанося поражение. Однако эффективность термобарических боеприпасов на открытой местности сравнительно невысока, лишь в закрытых и полуоткрытых помещениях они показывают высокую эффективность благодаря интенсивному догоранию частиц металла на отраженных ударных волнах.
В частности, были разработаны реактивный пехотный огнемет (РПО) "Шмель" и тяжелая огнеметная система (ТОС) "Буратино".
В РПО-А Шмель используется тот же принцип - ЦРЗ и жидкая термобарическая смесь на основе летучих нитроэфиров с 40-50% порошка алюминия. Масса ЦРЗ (ТГ 40/60) составляет по отношению к смеси всего 10%.
