Некоторые частицы ионной пушки имеют потенциальное практическое применение, например, как противоракетная система обороны или защиты от метеоритов. Однако подавляющее большинство концепций этого оружия относится к миру научной фантастики, где подобного рода пушки присутствуют в большом изобилии. Они известны под многочисленными именами: фазеры, пушки из разряженных частиц, ионные пушки, протонные лучевые орудия, лучевые пушки и т. д.
Концепция
Концепция оружия с частичным пучком исходит из надежных научных принципов и экспериментов, которые в настоящее время проводятся во всем мире. Один эффективный процесс причинения ущерба или уничтожения цели - просто перегреться, пока она в миг не исчезнет. Тем не менее после десятилетий исследований и разработок оружие с частичным пучком все еще находится на стадии исследования, и нам еще предстоит проверить на практике, можно ли использовать подобные пушки в качестве эффективного средства поражения. Многие мечтают собрать ионную пушку своими руками и проверить ее свойства на практике.
Ускорители частиц
Ускорители частиц - это хорошо развитая технология, используемая в научных исследованиях на протяжении десятилетий. Они используют электромагнитные поля для ускорения и направления заряженных частиц по заранее определенному пути, а электростатические «линзы» фокусируют эти потоки на столкновения. Катодно-лучевая трубка во многих телевизорах XX века и компьютерных мониторах - очень простой тип ускорителя частиц. Более мощные версии включают синхротроны и циклотроны, используемые в ядерных исследованиях. Оружие с электронно-лучевым зарядом является доработанной версией этой технологии. Оно ускоряет заряженные частицы (в большинстве случаев электроны, позитроны, протоны или ионизированные атомы, но очень продвинутые версии могут ускорить другие частицы, такие как ядра ртути) почти до скорости света, а затем выпускает их в цель. Эти частицы обладают огромной кинетической энергией, которой они заряжают материю на поверхности мишени, вызывая почти мгновенный и катастрофический перегрев. Это, в сущности, и есть основной принцип работы ионной пушки.
Физические особенности
Основные возможности ионной пушки все-таки сводятся к мгновенному и безболезненному уничтожению цели. Заряженные пучки частиц быстро расходятся из-за взаимного отталкивания, поэтому чаще всего предлагаются нейтральные пучки частиц. Оружие с нейтральным пучком частиц ионизирует атомы путем отгонки электрона от каждого атома или за счет того, чтобы каждый атом мог захватывать дополнительный электрон. Затем заряженные частицы ускоряют и снова нейтрализуют добавлением или удалением электронов.
Ускорители циклотронных частиц, ускорители линейных частиц и ускорители синхротронных частиц могут ускорять положительно заряженные ионы водорода до тех пор, пока их скорость не приближается к скорости света, а каждый отдельный ион имеет кинетическую энергию от 100 Мэв до 1000 МэВ или более. Тогда полученные высокоэнергетические протоны могут захватывать электроны от электрона эмиттерных электродов и таким образом электрически нейтрализоваться. Это создает электрически нейтральный пучок атомов водорода с высокой энергией, который может протекать по прямой линии вблизи скорости света, чтобы разбить ее цель и повредить ее.
Преодолевая скоростные ограничения
Пульсирующий пучок частиц, излучаемый таким оружием, может содержать 1 гигаджоуль кинетической энергии или больше. Скорость луча, приближающаяся к скорости света (299 792 458 м/с в вакууме) в сочетании с энергией, созданной оружием, отрицает любые реалистичные средства защиты цели от пучка. Целевое упрочнение путем экранирования или выбора материалов было бы непрактичным или неэффективным, особенно если пучок мог поддерживаться на полную мощность и точно фокусироваться на цели.
В армии США
Инициатива США в области оборонной стратегии вложила в разработку технологию нейтрального пучка частиц, которая будет использоваться в качестве оружия в космическом пространстве. В Лос-Аламосской национальной лаборатории была разработана технология ускорителя нейтрального луча. Прототип нейтрального водородного лучевого оружия был запущен на борту суборбитальной зондирующей ракеты из ракеты White Sands Missile в июле 1989 года в рамках проекта Beam Experiments Aboard Rocket (BEAR). Он достиг максимальной высоты 124 миль и успешно работал в космосе в течение 4 минут, прежде чем вернуться на Землю. В 2006 году восстановленное экспериментальное устройство было переведено из Лос-Аламоса в Смитсоновский музей воздуха и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. Однако полная история разработки ионной пушки скрыта от массового обывателя. Кто знает, каким еще оружием обзавелись американцы за последнее время. Войны будущего могут нас сильно удивить.
Во вселенной "Звездных войн"
В "Звездных войнах" ионные воздушные пушки являются формой вооружения, в результате которой ионизированные частицы, способные разрушать электронные системы, могут даже отключить крупный капитальный корабль. Во время битвы при Острове Сикка продолжающийся огонь этих пушек со стороны нескольких кораблей нанес значительный урон корпусу по меньшей мере одного легкого крейсера класса Арквитенс.
В световом перехватчике класса «Эта-2» использовались такие же пушки, которые изрыгали плазму, что может вызвать временные электрические сбои в механизме при ударе.
Истребители Y-wing также были оснащены этими пушками в первую очередь теми, что использовались Золотой эскадрильей Альянса. Хотя их поле огня было несколько ограничено, ионные пушки были достаточно мощными, и было достаточно трех взрывов, чтобы отключить командный крейсер Arquitens, и только один, чтобы полностью отключить истребитель TIE / D Defender. Это было продемонстрировано во время перестрелки в туманности Архейон.
В начале Войны клонов оснастила массивный тяжелый крейсер Суджугатора с огромными ионными пушками. С командованием генерала Гривуса этот крейсер напал на десятки военных кораблей Республики и дал им сполна почувствовать разрушительную мощь ионного оружия. После битвы при Абрегадо Республика узнала о них.
Ионные пушки Ярости были отключены Теневой эскадрильей Республики во время битвы вблизи Туманности Калиида. Гигантский крейсер позже был разрушен, когда джедай-генерал Энакин Скайуокер захватил корабль изнутри и заставил его врезаться в Мертвую Луну Антара.
Во время раннего восстания против Галактической Империи бомбардировщики «Золотой эскадрильи» были оснащены ионными пушками. Крейсеры MC75, используемые Альянсом повстанцев, были вооружены тяжелыми ионными креплениями.
Во время Галактической гражданской войны Союз повстанцев использовал стационарную пушку, стреляющую ионами, чтобы отключить Звездные разрушители Эскадрильи смерти во время эвакуации Базы Эха.
Программа для DDOS
Low Orbit Ion Cannon (низкоорбитальная ионная пушка) - это сетевая утилита с открытым исходным кодом и приложение для атаки на отказ в обслуживании, написанное на языке C #. LOIC был первоначально разработан Praetox Technologies, но позже был выпущен для бесплатного общественного пользования и теперь размещен на нескольких платформах с открытым исходным кодом.
LOIC выполняет DoS-атаку (или, при использовании несколькими лицами, DDoS-атаку) на целевом сайте, наводя сервер TCP или UDP-пакетами с целью нарушения службы конкретного хоста. Люди использовали LOIC для присоединения к добровольным бот-сетям.
Программное обеспечение вдохновило на создание независимой версии JavaScript под названием JS LOIC, а также на веб-версию LOIC под названием Low Orbit Web Cannon (Низкоорбитальная веб-пушка). Она позволяет совершать DoS-атаку прямо из веб-браузера.
Способ защиты
Эксперты по безопасности, цитируемые "Би-Би-Си", указали, что хорошо продуманные настройки брандмауэра могут отфильтровывать большую часть трафика от DDoS-атак через LOIC, тем самым предотвращая полную эффективность этих самых атак. По крайней мере в одном случае фильтрация всех UDP и ICMP-трафика блокировала атаку LOIC. Поскольку провайдеры интернет-услуг обеспечивают меньшую пропускную способность для каждого из своих клиентов, чтобы обеспечить гарантированные уровни обслуживания для всех своих клиентов одновременно, правила брандмауэра такого типа более эффективны, если они реализованы в точке, расположенной выше по потоку от интернет-восходящего канала сервера приложений. Другими словами, легко заставить провайдера отказаться от трафика, предназначенного для клиента, отправив больше трафика, чем разрешено ему, и любая фильтрация, которая возникает на стороне клиента после того, как трафик проходит эту ссылку, не может запретить поставщику услуг отказаться от избыточного трафика, предназначенного для этого пользователя. Так и совершается атака.
Атаки LOIC легко идентифицируются в системных журналах, и атака может быть отслежена вплоть до используемых IP-адресов.
Главное оружие анонимов
LOIC был использован группировкой "Анонимус" во время Project Chanology, чтобы атаковать веб-сайты Церкви сайентологии, и затем успешно атаковать веб-сайт Ассоциации звукозаписывающих компаний Америки в октябре 2010. Затем приложение снова было использовано анонимусами во время их операции Occupy в декабре 2010 года для атаки на сайты компаний и организаций, которые выступали против WikiLeaks.
В ответ на закрытие службы обмена файлами Megaupload и ареста четырех сотрудников члены группировки "Анонимус" начали DDoS-атаки на веб-сайты Universal Music Group (компания, ответственная за иск против Megaupload), Министерства юстиции Соединенных Штатов, Бюро по защите авторских прав Соединенных Штатов, Федерального бюро расследований, MPAA, Warner Music Group и RIAA, а также HADOPI, во второй половине дня 19 января 2012 года - через ту самую "пушку", позволяющую совершать атаки на любой сервер.
Приложение LOIC названо в честь ионной пушки, вымышленного оружия из многих научно-фантастических работ, видеоигр, и, в частности, серии игр Command & Conquer. Трудно назвать игру, в которой бы не было оружия с таким названием. Например, в игре Stellaris ионная пушка играет немаловажную роль, несмотря на то, что эта игра является экономической стратегией, пусть и с космическим сеттингом.
Глушитель симбионтов
Это устройство было использовано во время триады Клорела. Глушитель позволяет человеку в чьём теле живёт гоа"улд самому говорить без влияния гоа’улда. Цветовой сигнал спереди устройства показывает кто на данный момент говорит: гоа’улд (красный) или человек (синий).
Голографическое устройство записи
Это маленькое устройство помещается в ладонь человека и может записывать и проигрывать трёхмерную фигуру человека в движении. Нарим дал одно из этих устройств Саманте Картер предупреждая её о заговоре в Толланской курии которая могла угрожать Земле .
Звездолёты
У Толлан есть корабли способные перемещаться быстрее скорости света, но их вооружение и защита не могут сравниться с кораблями гоа’улдов. Когда Нарим был на Земле в первый раз, он утверждал что кораблю Толлан понадобится много десятилетий чтобы достичь Земли, тогда как корабли гоа’улдов могут пересечь галактику за несколько месяцев. Этот факт был подтверждён в серии «Касательная».
Звёздные врата
Новый мир Толлан, Толлана, не имел своих звёздных врат , поэтому Толлане создали с помощью Ноксов свои врата.
Врата Толлан были меньше и тоньше чем врата Древних и имели бледно-белый цвет. Никакого наборного устройства не было видно возле них. Джек О"Нилл саркастически выразился о вратах Толлан, «Наши больше».
В последнем сообщении от Нарима, он говорил что гоа’улды уничтожили врата орбитальной бомбёжкой.
Имплантат здоровья
У каждого Толлана вживлён в тело небольшой имплантат следящий за здоровьем человека. При серьёзной проблеме, имплантат автоматически вызывает скорую помощь. Обычно, предельное время прибытия помощи - пять минут. Также, это устройство может быть использовано чтобы следить за местоположением человека, но это запрещено законами Толлан. Для проверки своего собственного здоровья человек может использовать специальный сканнер. По тому как Нарим его держит можно предположить что имплантат вживлён в руку.
Ионная пушка
Эти ионные пушки были одними из самых мощных орудий во вселенной Звёздных врат. Толлана была защищена этим оружием, и оно являлось их единственной мерой против гоа’улдов. Единственный выстрел из этой пушки мог уничтожить корабль класса Ха"так . Гоа’улд Зипакна однажды попытался пометить все эти пушки чтобы Ха’так на орбите мог их уничтожить одним залпом. У него это вышло частично, так как Нокс Лия по просьбе Тил"ка спрятала одну из пушек, которая затем уничтожила стреляющий Ха’так. У этих пушек имелся автоматический и ручной режим стрельбы.
К сожалению, гоа’улд Анубис в конце концов смог разработать энерго-щиты способные противостоять ионным пушкам. Так как у Толлан не было других методов защиты от гоа’улдов, то их цивилизация была уничтожена.
Обезвреживатель оружия
Это устройство обезвреживает любое обнаруженное оружие всех кто мимо него проходит (за исключением Толланских станнеров). Обычно, это устройство установлено при входе в важные правительственные здания.
В серии «Оттенки серого», О’Нилл украл одно из этих устройств чтобы внедриться в тайную группировку NID под начальством Гарри Мэйбурна, которая крала инопланетные технологии. Генерал Хаммонд вернул украденное Толланам.
Сверхсветовое устройство связи
В -м году, NID собирались допрашивать у них тайны их технологий. SG-1 помогли Толланам сбежать и связаться с Ноксами используя это устройство.
Это устройство не искривляет пространство, как теоризировал Дэниэл Джексон , и не требует звёздных врат, хотя координатная система для него та же самая. Омок показал принцип работы устройства на примере палки что два её конца далеко пока эту палку не согнуть, но больше этого он не сказал.
Одно из этих устройств было передано Толланами своим союзникам Ток"ра , которые, в свою очередь, дали его SGC для связи с Ток’ра. Взамен, Толлане получили от Тау"ри свой личный GDO.
Силовые поля
Важные правительственные здания Толлан, например кабинет Высшего Канцлера Травелл, были защищены мощными силовыми полями. При касании поле больно бьёт током прикоснувшегося.
Станнер
Оружие треугльной формы используемое силами безопасности Толлан. Это оружие было цвета серой стали и излучало тонкую ленту фиолетовой энергии. Станнеры не убивают людей, только оглушают их временно. Это единственное оружие на которое не влияет обезвреживатель оружия.
Фазовое оружие
После того как Анубис разработал энерго-щиты способные противостоять ионным пушкам Толлан, курии пришлось согласиться с требованиями помощника Анубиса Танита и разработать новое оружие взамен на выживание цивилизации Толлан.
Эти оружия массового поражения могли разрушать огромные территории на поверхности планеты. Также, в них были встроены те же самые фазовые устройства которые позволяли им проходить сквозь стены.
Анубис собирался заставить Толлан послать одно из этих оружий на Землю чтобы Азгард не могли вмешаться (Земля была включена в Договор о Защищённых Планетах). Но Нарим уничтожил существующие экземпляры оружия с помощью SG-1. В отместку, Танит атаковал Толлану.
Фазовое устройство
Эти маленькие устройства носились на запястье Толлан и позволяли им проходить сквозь твёрдые предметы. Этот эффект фазового сдвига мог передаваться другому человеку держась за руки. Нарим использовал это устройство чтобы пройти сквозь земной ирис.
Хранитель эмоций
Устройство использованное Наримом в 1998-м году, когда он вместе с другими членами своей группы оказался на Земле. Он записал свои чувства к Саманте Картер на это устройство и дал его ей, так как не смог описать их словами.
| Технологии Звёздных врат | ||
| Тау"ри | Боевой крейсер класса Дедал Горизонт Диафрагма Звёздных врат Код авторизации МАЛЗ Наквадовый генератор Проект «Ищущий» Боевой крейсер класса Прометей (BC-303) Уничтожитель Кулл-воинов Ретровирус для Рейфов P90 | |
| Гоа"улды / Ток"ра | Ал’кеш Боевой посох Детектор затарков Зат Интар Лечащее устройство Планер смерти Ручное устройство Саркофаг Тел"так Технология извлечения памяти Трансфазный эрадикатор Туннельные кристаллы Ха"так | |
| Древние | ||
В вымышленных вселенной «Звёздных войн» активно используются планетарные ионные пушки - оружие наземного или корабельного базирования, способное поражать вражеские корабли на низких орбитах. Применение планетарной ионной пушки не наносит физического ущерба кораблю, а выводит из строя его электронику. Недостатком ионной пушки является маленький сектор обстрела, позволяющий защищать территории площадью всего в несколько квадратных километров. Поэтому данный вид оружия используют только для прикрытия стратегических объектов (космопортов, генераторов планетарных щитов, крупных городов и военных баз). Скорострельность ионной пушки составляет 1 выстрел в 5-6 секунд, поэтому для полноценной обороны планеты необходимо использовать целую систему огневых точек и щитов Примером ионной планетарной пушки является созданный на верфях Куата «Планетарный защитник V-150», который применялся силами Альянса на базе Хот. V-150 защищен сферической пермацитовой оболочкой. Питание от реактора, находящегося в 40 метрах под поверхностью земли. Боевой расчет - 27 солдат. На открытие сферической оболочки для выстрела требуется несколько минут. Именно V-150 вывела из строя имперский звёздный разрушитель «Мститель». Ионные пушки входят в состав вооружения звёздного разрушителя класса «Победа».В фильме «Чужие» упоминается такой вид оружия.Ионная пушка характерна для компьютерных игр в жанре глобальных стратегий: серия Command & Conquer (орбитального базирования), Crimsonland (ручной вариант), Master of Orion, Ogame (не ручной вариант)], «Вселенная X» от Egosoft, линейка StarWars от Bioware Corporation, Petroglyph Games (развившая идею до ионной гаубицы) и другие. Ионная пушка в указанных компьютерных играх предстает в разных обличьях: от ручного оружия до орбитального аппарата[. Например в Command & Conquer выпускаемый с орбитальной станции мощный ионный луч уничтожал цели на поверхности Земли. Из-за огромных размеров существовала только одна ионная пушка, к тому же имевшая большое время перезарядки. Являлась стратегическим оружием GDI (Global Defense Initiative). Применение ионной пушки вызывало ионные штормы в атмосфере с нарушением связи и повышением уровня озона. Однако на самом деле ионная пушка способна пробить только достаточно разряженную планетарную атмосферу, тогда как плотную планетарную атмосферу, как например атмосферу Земли, пробить уже неспособна и, следовательно, неспособна поразить цели на поверхности Земли (проведённые в 1994 году в США эксперименты определили дальность действия пучкового оружия в условиях атмосферы всего в несколько километров). А в OGame ионное орудие входит в состав планетарной обороны. Оно имеет преимущество в виде мощного силового щита, недостаток в виде высокой стоимости и по боевым параметрам уступает линкору].Новейшие виды вооружения не ограничиваются источниками электромагнитного излучения. Космический вакуум дает возможность использовать в качестве оружия и вещественные носители энергии, движущиеся с большой скоростью: ракеты-перехватчики, самонаводящиеся высокоскоростные снаряды ($m\approx 1$ кг, $v \approx 10-40$ км/с), разгоняемые в электромагнитных ускорителях, и микроскопические частицы (атомы водорода, дейтерия; $v\sim c$), также ускоренные электромагнитным полем. Все эти виды оружия рассматриваются в связи с программой "звездных войн".
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПУШКИ (ЭП)-Их называют также оружием высокой кинетической энергии, или электродинамическими ускорителями массы. Заметим сразу, что они интересуют не только военных. С помощью ЭП предполагается осуществлять выброс радиоактивных отходов с Земли за пределы Солнечной системы, транспортировку с поверхности Луны материалов для космического строительства, запуск межпланетных и межзвездных зондов. Предварительные подсчеты показывают, что доставка грузов в космос с помощью ЭП обойдется в 10 раз дешевле, чем с помощью шаттла (300 долл. за 1 кг, а не 3000 долл., как у шаттла).В рамках СОИ предполагается использовать ЭП для запуска баллистических (неуправляемых) или самонаводящихся снарядов для поражения взлетающих МБР (возможно, еще в верхних слоях атмосферы) и боеголовок вдоль всей траектории их полета.Идея использования ЭП восходит еще к началу нашего века. В 1916 г. была первая попытка создать ЭП, надевая на ствол орудия обмотки из провода, по которым пропускался ток. Снаряд под действием магнитного поля последовательно втягивался в катушки, получал ускорение и вылетал из ствола. В этих экспериментах снаряды массой 50 г удавалось разогнать до скорости только 200 м/с. С 1978 г. в США была начата программа создания ЭП в качестве тактического оружия, а в 1983 г. она была переориентирована для создания стратегических средств ПРО.Обычно в качестве космической ЭП рассматривается "рельсотрон" - две токопроводящие шины ("рельсы"), между которыми создается разность потенциалов. Токопроводящий снаряд (или его часть, например, облачко плазмы в хвостовой части снаряда) располагается между рельсами и замыкает электрическую цепь). Ток создает магнитное поле, взаимодействуя с которым снаряд ускоряется силой Лоренца. При токе в несколько миллионов ампер можно создать поле в сотни килогаусс, которое способно разгонять снаряды с ускорением до 105g. Чтобы снаряд приобрел необходимую скорость 10-40 км/с, потребуется ЭП длиной 100-300 м. Снаряды у таких орудий, вероятно, будут иметь массу $\sim 1$ кг (при скорости 20 км/с запас его кинетической энергии будет $\sim 10^8$ Дж, что эквивалентно взрыву 20 кг тротила) и будут снабжены полуактивной системой самонаведения. Прототипы таких снарядов уже созданы: они имеют ИК-датчики, реагирующие на факел ракеты или на излучение "подсвечивающего" лазера, отраженное от боеголовки. Эти датчики управляют реактивными двигателями, создающими снаряду боковой маневр. Вся система выдерживает перегрузки до 105g.Созданные сейчас американскими фирмами опытные образцы ЭП стреляют снарядами массой 2-10 г со скоростью 5-10 км/с. Одной из важнейших проблем при создании ЭП является разработка мощного импульсного источника тока, в качестве которого обычно рассматривается униполярный генератор (ротор, разгоняемый турбиной до нескольких тысяч оборотов в минуту, с которого путем короткого замыкания снимается огромная пиковая мощность). Сейчас созданы униполярные генераторы с энергоемкостью до 10 Дж на 1 г собственной массы. При их использовании в составе ЭП масса энергоблока будет достигать сотни тонн. Как и для газовых лазеров, большую проблему для ЭП представляет рассеяние тепловой энергии в элементах самого устройства. При современной технике исполнения КПД ЭП вряд ли будет превышать 20%, а значит, большая часть энергии выстрела будет уходить на разогрев орудия. Можно не сомневаться, что прекрасные перспективы для разработчиков ЭП открывает недавнее создание высокотемпературных сверхпроводников. Использование этих материалов, вероятно, приведет к значительному улучшению характеристик ЭП.
РАКЕТЫ-ПЕРЕХВАТЧИКИ-Может показаться, что стратегия "звездных войн" полностью основана на новых технических принципах, но это не так. Значительная доля усилий (примерно 1/3 всех ассигнований) тратится на развитие традиционных средств ПРО, т. е. на разработку ракет-перехватчиков, или как их еще называют, противоракет, антиракет. В связи с прогрессом электроники и улучшением системы управления ПРО антиракеты теперь все чаще снабжаются неядерными боеголовками, поражающими ракету противника путем прямого соударения с ней. Для надежного поражения цели такие ракеты снабжены специальным поражающим элементом зонтичного типа, который представляет из себя раскрывающуюся конструкцию диаметром 5-10 м из сетки или упругих металлических лент.Для защиты важных наземных объектов создаются противоракетные комплексы, способные уничтожать боеголовки на конечном участке траектории, в верхних слоях атмосферы. Иногда их боеголовки снабжают взрывчатым зарядом осколочного типа, рассеивающим в пространстве поражающие элементы наподобие картечи. Не отказываются и от применения ядерных зарядов в связи с появлением боеголовок, способных маневрировать в атмосфере. Для защиты шахтных пусковых установок МБР существуют артиллерийские и ракетные системы залпового огня, создающие на высоте несколько километров над землей плотную завесу из стальных куоиков или шариков, которые поражают боеголовку при столкновении с ней.Предполагается разместить ракеты-перехватчики и на орбитальных платформах для борьбы с ракетами и боеголовками вдоль всей надатмосферной части их траектории Не исключено, что именно антиракеты космического базирования станут первым реально развернутым в космосе элементом стратегической ПРО. Нынешняя администрация США хорошо понимает, что не успеет в полном объеме осуществить свои планы "звездных войн". Но, чтобы следующей администрации не было пути назад, важно уже сейчас сделать что-то реальное перейти от слов к делу. Поэтому в срочном порядке обсуждается возможность в ближайшие годы развернуть в космосе примитивную систему ПРО на основе самонаводящихся антиракет, не способную в полном объеме выполнить задачу "космического зонтика над страной", но дающую некоторые преимущества в случае глобального ядерного конфликта.
ПУЧКОВОЕ ОРУЖИЕ-Мощный пучок заряженных частиц (электронов, протонов, ионов) или пучок нейтральных атомов также может быть использован в качестве оружия. Исследования по пучковому оружию начались более 10 лет назад с целью создать морскую боевую станцию для борьбы с противокорабельными ракетами (ПКР). При этом предполагалось использовать пучок заряженных частиц, которые активно взаимодействуют с молекулами воздуха, ионизуют и нагревают их. Расширяясь, нагретый воздух существенно уменьшает свою плотность, что дает возможность заряженным частицам распространяться дальше. Серия коротких импульсов может сформировать своеобразный канал в атмосфере, сквозь который заряженные частицы будут распространяться почти беспрепятственно (для "пробивания канала" можно использовать и луч УФ-лазера). Импульсный пучок электронов с энергией частиц $\sim 1$ ГэВ и силой тока в несколько тысяч ампер, распространяясь через атмосферный канал, может поразить ракету на расстоянии 1-5 км. При энергии "выстрела" 1-10 МДж ракета получит механические повреждения, при энергии $\sim 0,1$ МДж может произойти подрыв боезаряда, а при энергии 0,01 МДж может быть повреждена электронная аппаратура ракеты.Однако использовать пучки заряженных частиц в космосе для целей ПРО считается бесперспективным. Во-первых, такие пучки имеют заметную расходимость из-за кулоновского отталкивания одноименно заряжен ных частиц, а во-вторых, траектория заряженного пучка искривляется при взаимодействии с магнитным полем Земли. При ведении морского боя это не заметно, но на расстояниях в тысячи километров оба эти эффекта становятся весьма существенными. Для создания космической ПРО считается целесообразным использовать пучки нейтральных атомов (водорода, дейтерия), которые в виде ионов предварительно разгоняются в обычных ускорителях.Быстролетящий атом водорода является достаточно слабо связанной системой: он теряет свой электрон при соударении с атомами на поверхности мишени. Но образующийся при этом быстрый протон обладает большой проникающей способностью: он может поразить электронную "начинку" ракеты, а при определенных условиях даже расплавить ядерную "начинку" боеголовки.Поскольку в основе своей пучковое оружие связано с электромагнитными ускорителями и концентраторами электрической энергии, можно предположить, что создание промышленных высокотемпературных сверхпроводников ускорит разработку и улучшит характеристики этого оружия.
http://www.astronet.ru/db/msg/1173134/ch3.html
Военный эксперт, директор аналитического издания «Русь православная» Константин Душенов в авторской статье рассказал о разработке Россией мощнейшего оружия на новых физических принципах – «пучкового оружия». По словам Душенова, это оружие будет самым мощным из всех имеющихся на вооружении любого государства. Эксперт отмечает, что на данный момент разработки настолько секретны, что даже их внешний облик известен очень малому кругу военных специалистов. Сейчас РФ делает все возможное для развития такого оружия, поскольку его создание сделает Россию бесспорным лидеров в вооружении на десятки лет вперед. Это будет настоящая революция в сфере ведения боевых действий. Так называемое «пучковое оружие», утверждает эксперт, является особой разновидностью вооружения. Принцип его действия заключается в формировании пучка частиц (электронов, протонов, ионов или нейтральных атомов), которые специальным ускорителем будут достигать околосветовых скоростей. Кроме того, будет использоваться кинетическая энергия для поражения объектов. В 90-х годах США пытались протестировать подобное оружие, однако их опыт был неудачен, и разработки прекратились. Россия, считает Душенов, продвинулась в этом вопросе намного дальше, учитывая наличие уникальной технологии - компактного модульного трехмерного линейного ускорителя на обратной волне. Подобная технология используется в работе современного марсохода. На нем установлена нейтронная пушка, созданная в России. Это наглядный пример того, что у россиян есть такие технологии, и они с каждым годом модернизируются. Эксперт отметил, что «пучковое оружие» в несколько раз мощнее лазерного, поскольку лазер представляет собой поток интенсивного света и не содержит заряженных частиц. В «пучковом оружии» используются протоны. А они – монстры по сравнению с фотонами лазера. Это просто беспрецедентная мощь. К примеру, протонный генератор способен одним импульсом увеличить мощность ядерного реактора в 1000 раз, что приведет к мгновенному взрыву. В заключение Душенов отметил, что военные эксперты не теряют надежды на внесение данного оружия в госпрограмму вооружений 2025 года.
Фантастические фильмы дают нам четкое представление об арсеналах будущего – это различные бластеры, световые мечи, инфразвуковое оружие и ионные пушки. Между тем современным армиям, как и триста лет назад, в основном приходится полагаться на пули и порох. Состоится ли в ближайшем будущем прорыв в военном деле, стоит ли ожидать появления оружия, работающего на новых физических принципах?
История
Работы над созданием подобных систем ведутся в лабораториях всего мира, правда, особыми успехами ученые и инженеры пока похвастать не могут. Военные эксперты считают, что в реальных боевых действиях они смогут поучаствовать не ранее, чем через несколько десятков лет.
Среди наиболее перспективных систем авторы нередко упоминают ионные пушки или пучковое оружие. Принцип действия его прост: для поражения объектов используется кинетическая энергия электронов, протонов, ионов или нейтральных атомов, разогнанных до огромных скоростей. По сути, данная система является ускорителем частиц, поставленным на военную службу.
Пучковое оружие – настоящее детище Холодной войны , которое вместе с боевыми лазерами и ракетами-перехватчиками предназначалось для уничтожения советских боеголовок в космосе. Создание ионных пушек велось в рамках знаменитой рейгановской программы Звездных войн. После распада Советского Союза такие разработки прекратились, однако, сегодня интерес к этой теме возвращается.
Немного теории
Суть работы пучкового оружия заключается в том, что частицы разгоняются в ускорителе до огромных скоростей и превращаются в своеобразные миниатюрные «снаряды», обладающие колоссальной пробивной способностью.
Поражение объектов происходит за счет:
- электромагнитного импульса;
- воздействия жесткого излучения;
- механического разрушения.
Мощный энергетический поток, который переносят частицы, оказывает сильное тепловое воздействие на материалы и конструкцию. Он может создавать в них значительные механические нагрузки, нарушать молекулярную структуру живой ткани. Предполагается, что пучковое оружие будет способно разрушать корпуса летательных аппаратов, выводить из строя их электронику, осуществлять дистанционный подрыв боевой части и даже плавить ядерную «начинку» стратегических ракет.
Для увеличения поражающего действия предполагается наносить не одиночные удары, а целые серии импульсов с высокой частотой. Серьезным преимуществом пучкового оружия является его быстродействие, которое обусловлено огромной скоростью испускаемых частиц. Для уничтожения объектов на значительном расстоянии, ионной пушке необходим мощный источник энергии типа ядерного реактора.
Один из главных недостатков пучкового оружия – ограниченность его действия в земной атмосфере. Частицы взаимодействуют с атомами газов, теряя при этом свою энергию. Предполагается, что в таких условиях дальность поражения ионной пушки не будет превышать несколько десятков километров, так что пока об обстрелах с орбиты целей на поверхности Земли речь не идет.
Решением данной проблемы может быть использование канала разреженного воздуха, по которому заряженные частицы будут перемещаться без потерь энергии. Однако все это лишь теоретические выкладки, которые никто не проверял на практике.
Сейчас самой перспективной областью применения пучкового оружия считается противоракетная оборона и поражение космических аппаратов противника. Причем для орбитальных ударных систем наиболее интересно выглядит использование не заряженных частиц, а нейтральных атомов, которые предварительно разгоняются в виде ионов. Обычно используются ядра водорода или его изотопа - дейтерия. В камере перезарядки их превращают в нейтральные атомы. При попадании в цель они легко ионизируются, а глубина проникновения в материал при этом увеличивается многократно.
Создание боевых систем, работающих в пределах земной атмосферы, пока выглядит маловероятным. Американцы рассматривали пучковое оружие как возможное средство для уничтожения противокорабельных ракет, но позже от этой идеи отказались.
Как создавалась ионная пушка
Появление ядерного оружия привело к невиданной гонке вооружений между Советским Союзом и США. Уже к середине 60-х годов число ядерных зарядов в арсеналах супердержав исчислялось десятками тысяч, а основным средством их доставки стали межконтинентальные баллистические ракеты. Дальнейшее увеличение их количества не имело практического смысла. Чтобы получить преимущество в этой смертоносной гонке, соперникам нужно было придумать, как обезопасить собственные объекты от ракетного удара противника. Так появилась концепция противоракетной обороны.
23 марта 1983 года американский президент Рональд Рейган объявил о запуске программы «Стратегическая оборонная инициатива». Ее целью должна была стать гарантированная защита территории США от советского ракетного удара, а инструментом реализации – завоевание полного господства в космосе.
Большинство элементов данной системы планировалось разместить на орбите. Значительная их часть представляла собой мощнейшее оружие, разработанное на новых физических принципах. Для уничтожения советских ракет и боеголовок намеревались использовать лазеры с ядерной накачкой, атомную картечь, обычные химические лазеры, рельсотроны , а также пучковое оружие, установленное на тяжелых орбитальных станциях.
Надо сказать, что изучение поражающего действия высокоэнергетических протонов, ионов или нейтральных частиц началось еще раньше – примерно в середине 70-х годов.
Первоначально работы в этом направлении носили скорее превентивный характер – американская разведка сообщала, что аналогичные эксперименты активно ведутся в Советском Союзе. Считалось, что в СССР продвинулись в данном вопросе намного дальше, и могут реализовать концепцию пучкового оружия на практике. Сами же американские инженеры и ученые не слишком верили в возможность создания пушек, стреляющих частицами.
Работы в области создания пучкового оружия курировала знаменитая DARPA – Управление перспективных исследований Пентагона.
Велись они в двух основных направлениях:
- Создание ударных установок наземного базирования, предназначенных для поражения ракет (ПРО) и летательных аппаратов (ПВО) противника в пределах атмосферы. Заказчиком этих исследований выступала американская армия . Для испытаний прототипов был построен полигон с ускорителем частиц;
- Разработка боевых установок космического базирования, размещенных на КА типа «Шаттл» для поражения объектов, находящихся на орбите. Планировалось создать несколько опытных образцов оружия, а затем испытать их в условиях космоса, уничтожив один или несколько старых спутников.
Любопытно, что в земных условиях планировалось использовать заряженные частицы, а на орбите – стрелять пучком нейтральных атомов водорода.
Возможность «космического» применения пучкового оружия вызвала неподдельный интерес у руководства программы СОИ. Были проведены несколько научно-исследовательских работ, подтвердивших теоретическую способность подобных установок решать задачи ПРО.
Проект «Антигона»
Оказалось, что использование пучка заряженных частиц связано с определенными сложностями. После вылета из установки, из-за действия кулоновских сил они начинают отталкивать друг друга, в результате чего получается не один мощный выстрел, а множество ослабленных импульсов. Кроме того, траектории заряженных частиц искривляются под действием земного магнитного поля. Эти проблемы были решены добавлением в конструкцию так называемой камеры перезарядки, которая располагалась после разгонного блока. В нем ионы превращались в нейтральные атомы, и в дальнейшем уже не влияли друг на друга.
Проект создания пучкового оружия был выведен из программы Звездных войн и получил собственное название – «Антигона». Вероятно, это было сделано, чтобы сохранить наработки даже после закрытия СОИ, провокационный характер которой не вызывал у армейского руководства особых сомнений.
Общее руководство проектом осуществлялось специалистами ВВС США. Работы по созданию орбитальной пучковой пушки шли довольно бойко, были даже запущены несколько суборбитальных ракет с прототипами ускорителей. Однако продолжалась эта идиллия недолго. В середине 80-х годов задули новые политические ветры: между СССР и США начался период разрядки. А когда разработчики подошли к стадии создания опытных прототипов, Советский Союз приказал долго жить, и дальнейшие работы над противоракетной обороной потеряли всякий смысл.
В конце 80-х годов «Антигон» был передан во флотское ведомство, причем причины данного решения остались неизвестными. Примерно к 1993 году были созданы первые эскизные проекты корабельной противоракетной обороны на основе пучкового оружия. Но когда выяснилось, что энергия для поражения воздушных целей нужна огромная, моряки быстро охладели к подобной экзотике. Видимо, им не сильно понравилась перспектива таскать за кораблями дополнительные баржи с электростанциями. Да и стоимость подобных установок явно не прибавляла энтузиазма.
Пучковые установки для Звездных войн
Любопытно, как именно планировали применять пучковое оружие в космическом пространстве. Основной упор делался на радиационное воздействие пучка частиц при резком торможении в материале объекта. Считалось, что полученное излучение способно гарантировано выводить из строя электронику ракет и боеголовок. Физическое уничтожение целей тоже считалось возможным, но для него требовалась большая длительность и мощность воздействия. Разработчики исходили из расчётов, что пучковое оружие в космосе эффективно на дистанциях в несколько тысяч километров.
Кроме поражения электроники и физического уничтожения боеголовок, пучковое оружие хотели использовать для определения целей. Дело в том, что выходя на орбиту, ракета выпускает десятки и сотни ложных целей, которые на экранах радаров ничем не отличаются от настоящих боевых блоков. Если облучить подобное скопление объектов пучком частиц даже небольшой мощности, то по эмиссии можно определить, какие из целей ложные, а по каким надо открывать огонь.
Возможно ли создание ионной пушки
Теоретически создать пучковое оружие вполне возможно: процессы, протекающие в подобных установках, давно и хорошо известны физикам. Другое дело – создать прототип такого устройства, пригодный для реального использования на поле боя. Недаром даже разработчики программы «Звездных войн» предполагали появление ионных пушек не ранее 2025 года.
Основной проблемой реализации является источник энергии, который, с одной стороны, должен быть довольно мощным, с другой – иметь более-менее вменяемые размеры и не стоить слишком дорого. Особенно актуально вышесказанное для систем, предназначенных для работы в космосе.
Пока у нас не появятся мощные и компактные реакторы, проекты пучковой противоракетной обороны, как и боевых космических лазеров, лучше положить под сукно.
Еще менее вероятными кажутся перспективы наземного или воздушного использования пучкового оружия. Причина та же – на самолет или танк нельзя установить электростанцию. Кроме того, при использовании подобных установок в атмосфере, придется компенсировать потери, связанные с поглощением энергии газами воздуха.
В отечественных СМИ нередко появляются материалы о создании российского пучкового оружия, якобы обладающего чудовищной разрушительной мощью. Естественно, что подобные разработки являются сверхсекретными, поэтому их никому не показывают. Как правило, это очередные околонаучные бредни типа торсионного излучения или психотропного оружия.
Возможно, что исследования в данной области до сих пор ведутся, но до тех пор, пока не будут решены фундаментальные вопросы, надеяться на прорыв не приходится.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них