Các đề xuất đầu tiên trong lĩnh vực vũ khí hạt nhân có chỉ thị, theo dữ liệu đã biết, có từ cuối những năm XNUMX. Sau đó, ở cấp độ lý thuyết, một số biến thể của vũ khí như vậy đã được phát triển. Đồng thời, khái niệm ban đầu nhanh chóng được quân đội quan tâm, dẫn đến hậu quả đặc biệt. Tất cả công việc về chủ đề này đã được phân loại. Kết quả là cho đến nay chỉ có một số dự án của Mỹ nổi tiếng. Không có thông tin đáng tin cậy nào về việc các nước khác, bao gồm cả Liên Xô và Nga, tạo ra các hệ thống như vậy.
Tàu vũ trụ kiểu Orion với động cơ đẩy xung nguyên tử. Hình NASA / nasa.gov
Cần lưu ý rằng không có quá nhiều thông tin về các dự án của Mỹ. Chỉ có một lượng thông tin hạn chế được tìm thấy trong các nguồn mở, hầu hết có tính chất chung chung. Đồng thời, nhiều ước tính và giả định khác nhau được biết đến. Tuy nhiên, ngay cả trong tình huống như vậy vẫn có thể vẽ ra một bức tranh chấp nhận được, ngay cả khi không có bất kỳ chi tiết kỹ thuật đặc biệt nào.
Từ động cơ đến súng
Theo dữ liệu được biết, ý tưởng về vũ khí hạt nhân định hướng đã xuất hiện trong quá trình phát triển dự án Orion. Trong những năm XNUMX, các chuyên gia từ NASA và một số tổ chức liên quan đang tìm kiếm những kiến trúc đầy hứa hẹn cho công nghệ tên lửa và vũ trụ. Nhận thấy rằng các hệ thống hiện có có thể có tiềm năng hạn chế, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra những đề xuất táo bạo nhất. Một trong số họ đã cung cấp cho việc từ bỏ động cơ tên lửa "hóa học" để chuyển sang sử dụng một nhà máy điện đặc biệt dựa trên điện hạt nhân - cái được gọi là. động cơ xung nguyên tử.
Dự án với tiêu đề "Orion" được cung cấp để chế tạo một tàu vũ trụ đặc biệt, không có động cơ chính của thiết kế truyền thống. Khoang đầu của một thiết bị như vậy đã được phân bổ cho chỗ ở của phi hành đoàn và trọng tải. Phần trung tâm và phần đuôi thuộc về nhà máy điện và chứa nhiều thành phần khác nhau của nó. Thay vì sử dụng nhiên liệu truyền thống, tàu Orion được cho là sử dụng năng lượng hạt nhân năng suất thấp nhỏ gọn.
Theo ý tưởng chính của dự án, trong quá trình tăng tốc, động cơ xung nguyên tử của Orion được cho là sẽ luân phiên ném ra các điện tích phía sau một tấm đuôi mạnh. Một vụ nổ hạt nhân có công suất hạn chế được cho là sẽ đẩy chiếc đĩa, và cùng với nó là toàn bộ con tàu. Theo tính toán, chất của điện tích khi sụp đổ phải tán xạ với tốc độ lên tới 25-30 km / s thì mới có thể tạo ra một lực đẩy rất lớn. Đồng thời, chấn động từ vụ nổ có thể quá mạnh và nguy hiểm cho thủy thủ đoàn, do đó tàu được trang bị hệ thống giảm chấn.
Ở dạng đề xuất, động cơ của tàu Orion không có sự khác biệt về mức độ hoàn hảo và hiệu quả về năng lượng. Trên thực tế, chỉ một phần nhỏ năng lượng của điện tích hạt nhân, được chuyển đến tấm đuôi của con tàu, đã được sử dụng. Phần năng lượng còn lại đã bị tiêu tán vào không gian xung quanh. Cần phải làm lại động cơ để nâng cao hiệu quả. Đồng thời, cần phải thay đổi hoàn toàn thiết kế hiện có.
Theo tính toán, một động cơ xung nguyên tử tiết kiệm hơn đáng lẽ phải có thiết kế tương tự như các hệ thống hiện có. Cần phải làm suy yếu các điện tích hạt nhân bên trong một hộp mạnh có vòi phun để giải phóng vật chất và năng lượng. Do đó, các sản phẩm của vụ nổ ở dạng plasma chỉ phải thoát ra khỏi động cơ theo một hướng và tạo ra lực đẩy cần thiết. Hiệu suất của một động cơ như vậy có thể là hàng chục phần trăm.
lựu pháo hạt nhân
Vào cuối những năm XNUMX hoặc đầu những năm XNUMX, một khái niệm động cơ mới đã có một bước phát triển bất ngờ. Tiếp tục nghiên cứu lý thuyết về một hệ thống như vậy, các nhà khoa học đã tìm thấy khả năng sử dụng nó như một vũ khí mới về cơ bản. Sau này, những vũ khí như vậy sẽ được gọi là vũ khí hạt nhân định hướng.
Động cơ tên lửa hạt nhân với kích nổ bên trong. Hình NASA / nasa.gov
Rõ ràng là cùng với plasma, một luồng ánh sáng và bức xạ tia X sẽ phát ra từ vòi phun của động cơ. Sự "cạn kiệt" như vậy gây ra một mối nguy hiểm cụ thể cho các đối tượng khác nhau, bao gồm cả các sinh vật sống, dẫn đến sự xuất hiện của một ý tưởng mới trong lĩnh vực vũ khí hạt nhân. Plasma và bức xạ được tạo ra có thể hướng vào mục tiêu để tiêu diệt nó. Một khái niệm như vậy không thể không thu hút sự quan tâm của quân đội, và ngay sau đó sự phát triển của nó đã bắt đầu.
Theo dữ liệu đã biết, dự án về vũ khí hạt nhân có định hướng nhận được tên làm việc là Casaba Howitzer - “Lựu pháo Casaba”. Một thực tế thú vị là một cái tên như vậy đã không tiết lộ bản chất của dự án theo bất kỳ cách nào và thậm chí còn gây ra sự nhầm lẫn. Hệ thống hạt nhân đặc biệt không liên quan gì đến lựu pháo.
Một dự án đầy hứa hẹn đã được phân loại. Hơn nữa, thông tin vẫn còn đóng cửa cho đến bây giờ. Thật không may, rất ít thông tin được biết về các tính năng thực sự của dự án này và một số ít thông tin có sẵn trong số lượng lớn không có xác nhận chính thức. Tuy nhiên, điều này đã không ngăn cản sự xuất hiện của một số đánh giá và giả định hợp lý.
Theo một trong những phiên bản phổ biến, lựu pháo Kasaba nên được chế tạo trên cơ sở một phần thân hạng nặng có thể chịu được điện tích hạt nhân và không truyền tia X. Đặc biệt, nó có thể được làm từ uranium hoặc một số kim loại khác. Trong trường hợp này, cần cung cấp một lỗ mở để thực hiện các chức năng của một họng súng. Nó nên được phủ bằng các tấm kim loại - berili hoặc vonfram. Một điện tích hạt nhân có công suất yêu cầu được đặt bên trong hộp. Ngoài ra, “súng” cần có phương tiện vận chuyển, hướng dẫn và điều khiển.
Sự phát nổ của điện tích hạt nhân sẽ dẫn đến sự hình thành của một đám mây plasma và tia X. Tác động tổng hợp của nhiệt độ cao, áp suất và bức xạ sẽ làm bốc hơi ngay lập tức vỏ bọc, sau đó plasma và chùm tia có thể đi tới mục tiêu. Cấu hình của "mõm" và vật liệu của lớp vỏ của nó ảnh hưởng đến góc phân kỳ của plasma và bức xạ. Trong trường hợp này, có thể đạt được hiệu suất lên đến 80-90%. Phần năng lượng còn lại được dành cho việc phá hủy thân tàu và tiêu tan trong không gian.
Theo một số dữ liệu, dòng plasma có thể đạt tốc độ lên tới 900-1000 km / s; Tia X có thể truyền với tốc độ ánh sáng. Do đó, lúc đầu, mục tiêu được chỉ định phải bị ảnh hưởng bởi bức xạ, sau đó nó được đảm bảo rằng nó đã bị bắn trúng bởi một dòng khí ion hóa.
Một trong những phương án được đề xuất cho sự xuất hiện của hệ thống Lựu pháo Casaba. Hình Toughsf.blogspot.com
Sản phẩm Kasaba, tùy thuộc vào các thành phần được sử dụng và đặc tính kỹ thuật, có thể có tầm bắn ít nhất vài chục km. Trong không gian không có không khí, thông số này tăng lên nhiều lần. Một vũ khí hạt nhân định hướng có thể được gắn trên nhiều nền tảng khác nhau: đất liền, trên biển và không gian, về lý thuyết, chúng có thể giải quyết một loạt các nhiệm vụ.
Tuy nhiên, "lựu pháo" đầy hứa hẹn lại mắc một số thiếu sót nghiêm trọng về kỹ thuật và chiến đấu, khiến giá trị thực tiễn của nó giảm mạnh. Trước hết, những vũ khí như vậy hóa ra lại quá phức tạp và đắt tiền. Hơn nữa, một số vấn đề thiết kế không thể được giải quyết với các công nghệ của giữa thế kỷ trước. Vấn đề thứ hai ảnh hưởng đến phẩm chất chiến đấu của hệ thống. Quá trình phóng plasma không xảy ra đồng thời, và nó được kéo dài thành một dòng khá dài. Kết quả là, một khối lượng hạn chế vật chất bị ion hóa phải tác động lên mục tiêu trong một thời gian tương đối dài, điều này làm giảm sức mạnh thực tế. Bức xạ tia X cũng không phải là một yếu tố gây hại lý tưởng.
Rõ ràng, sự phát triển của dự án Casaba Howitzer kéo dài không quá vài năm và dừng lại liên quan đến việc xác định triển vọng thực sự của loại vũ khí này. Về cơ bản nó dựa trên những ý tưởng mới và có khả năng chiến đấu rất đáng nể. Đồng thời, vũ khí hạt nhân hóa ra lại cực kỳ khó sản xuất và vận hành, và cũng không đảm bảo đánh bại bất kỳ mục tiêu nào được chỉ định. Không có khả năng một sản phẩm như vậy có thể tìm thấy ứng dụng trong quân đội. Công việc đã bị dừng lại, nhưng tài liệu dự án vẫn chưa được giải mật.
tích lũy điện tích hạt nhân
Trở lại những năm ba mươi, cái gọi là. điện tích hình dạng: đạn dược trong đó thuốc nổ có hình dạng cụ thể. Một cái phễu lõm ở phía trước của điện tích được cung cấp để tạo ra một phản lực tích lũy tốc độ cao thu một phần đáng kể năng lượng vụ nổ. Một nguyên tắc tương tự cũng sớm được ứng dụng trong các loại đạn chống tăng mới.
Theo nhiều nguồn khác nhau, vào những năm XNUMX hoặc XNUMX, người ta đã đề xuất chế tạo vũ khí nhiệt hạch hoạt động theo nguyên tắc tích lũy. Bản chất của đề xuất này là sản xuất một sản phẩm nhiệt hạch tiêu chuẩn, trong đó điện tích của triti và đơteri phải có hình dạng đặc biệt với một cái phễu phía trước. Một điện tích hạt nhân “thông thường” nên được sử dụng như một cầu chì.
Các tính toán cho thấy rằng, trong khi duy trì kích thước có thể chấp nhận được, một điện tích nhiệt hạch có thể có các đặc tính rất cao. Sử dụng các công nghệ thời đó, một máy bay phản lực plasma tích lũy có thể phát triển tốc độ lên tới 8-10 nghìn km / s. Người ta cũng xác định rằng trong trường hợp không có các hạn chế về công nghệ, máy bay phản lực có thể đạt được tốc độ gấp ba lần. Không giống như Kasaba, bức xạ tia X hóa ra chỉ là một yếu tố gây hại bổ sung.
Sơ đồ điện tích nhiệt hạch có hình dạng. Hình Toughsf.blogspot.com
Làm thế nào chính xác nó được đề xuất để sử dụng tiềm năng của một khoản phí như vậy là không rõ. Có thể cho rằng những quả bom nhỏ gọn và nhẹ loại này có thể là một bước đột phá thực sự trong lĩnh vực chống lại các công trình được bảo vệ bị chôn vùi. Ngoài ra, phí định hình có thể trở thành một loại súng pháo siêu mạnh - trên bộ và các nền tảng khác.
Tuy nhiên, theo như những gì được biết, dự án về bom nhiệt hạch tích lũy không nằm ngoài nghiên cứu lý thuyết. Có thể, khách hàng tiềm năng đã không thấy hợp lý trong đề xuất này và thích sử dụng vũ khí nhiệt hạch theo cách "truyền thống" - như một loại bom và tên lửa.
"Prometheus" với mảnh đạn
Tại một số thời điểm, dự án Kasaba đã phải đóng cửa do không có triển vọng thực sự. Tuy nhiên, sau đó họ quay trở lại với ý tưởng của anh ấy. Trong những năm tám mươi, Hoa Kỳ đang làm việc trong chương trình Sáng kiến Phòng thủ Chiến lược (“Sáng kiến Phòng thủ Chiến lược”) và cố gắng tạo ra các hệ thống chống tên lửa mới về cơ bản. Trong bối cảnh này, chúng tôi nhớ lại một số đề xuất của những năm trước.
Ý tưởng của Casaba Howitzer đã được làm lại và cải tiến như một phần của dự án có tên mã là Prometheus. Một số đặc điểm của dự án này đã dẫn đến biệt danh "Súng bắn hạt nhân". Như trong trường hợp của người tiền nhiệm, phần lớn thông tin về dự án này vẫn chưa được công bố, nhưng một số thông tin đã được biết đến. Dựa trên chúng, bạn có thể vẽ ra một bức tranh gần đúng và hiểu được sự khác biệt giữa Prometheus và Kasaba.
Từ quan điểm của kiến trúc tổng thể, sản phẩm Prometheus gần như lặp lại hoàn toàn chiếc Howitzer cũ hơn. Đồng thời, một nắp "mõm" khác đã được đề xuất, nhờ đó nó có thể đạt được các khả năng chiến đấu mới. Lỗ hổng trên thân tàu một lần nữa được lên kế hoạch để được phủ bằng một lớp phủ vonfram bền, nhưng lần này lẽ ra nó phải được che bằng một thành phần che chắn nhiệt đặc biệt dựa trên than chì. Do khả năng chịu lực hoặc mài mòn cơ học, một lớp phủ như vậy được cho là để giảm tác động của một vụ nổ hạt nhân lên lớp vỏ, mặc dù lớp bảo vệ hoàn toàn không được cung cấp.
Một vụ nổ hạt nhân trong trường hợp này được cho là không làm bay hơi lớp vỏ vonfram, như trường hợp của dự án trước, mà chỉ nghiền nát nó thành một số lượng lớn các mảnh vỡ nhỏ. Vụ nổ cũng có thể phân tán các mảnh vỡ với tốc độ cao nhất - lên tới 80-100 km / s. Một đám mây gồm mảnh đạn vonfram nhỏ, có động năng đủ lớn, có thể bay vài chục km và va chạm với một mục tiêu trên đường bay của nó. Kể từ khi sản phẩm Prometheus được tạo ra như một phần của SDI, tên lửa đạn đạo xuyên lục địa của kẻ thù tiềm tàng được coi là mục tiêu chính của nó.
Orion đang bay. Có thể, cú sút Casaba có thể trông tương tự. Hình Lifeboat.com
Tuy nhiên, năng lượng của các mảnh vỡ nhỏ không đủ để đảm bảo tiêu diệt ICBM hoặc đầu đạn của nó. Về vấn đề này, "Prometheus" nên được sử dụng như một phương tiện để lựa chọn các mục tiêu sai lầm. Đầu đạn và mồi nhử khác nhau về các thông số chính của chúng, và mục tiêu ưu tiên có thể được xác định theo đặc thù tương tác của chúng với các mảnh vonfram. Sự phá hủy của nó đã được giao cho các phương tiện khác.
Như bạn đã biết, chương trình Sáng kiến Phòng thủ Chiến lược đã dẫn đến sự xuất hiện của các công nghệ và ý tưởng mới, nhưng một số dự án đã không cho kết quả như mong đợi. Giống như một số phát triển khác, hệ thống Prometheus thậm chí không được đưa vào thử nghiệm trên băng ghế dự bị. Kết quả này của dự án có liên quan đến cả sự phức tạp quá mức và tiềm năng hạn chế của nó, và với những hậu quả chính trị của việc triển khai các hệ thống hạt nhân trong không gian.
Dự án quá táo bạo
Những năm XNUMX của thế kỷ trước, khi ý tưởng về vũ khí hạt nhân có đạo diễn xuất hiện, là một giai đoạn khá thú vị. Lúc này, các nhà khoa học và nhà thiết kế đã mạnh dạn đề xuất những ý tưởng và khái niệm mới có thể ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến sự phát triển của các đội quân. Tuy nhiên, họ phải đối mặt với những hạn chế về kỹ thuật, công nghệ và kinh tế không cho phép họ thực hiện đầy đủ tất cả các đề xuất.
Đó là số phận đã chờ đợi tất cả các dự án vũ khí hạt nhân được chỉ đạo. Một ý tưởng đầy hứa hẹn hóa ra lại quá khó để thực hiện, và tình trạng này dường như vẫn tồn tại cho đến ngày nay. Tuy nhiên, sau khi nghiên cứu tình hình với các dự án cũ, chúng tôi có thể rút ra một kết luận thú vị.
Có vẻ như quân đội Mỹ vẫn đang tỏ ra quan tâm đến những khái niệm như Casaba Howitzer hay Prometheus. Các dự án này đã dừng lại từ lâu nhưng những người có trách nhiệm vẫn chưa vội công bố mọi thông tin. Rất có thể chế độ giữ bí mật như vậy gắn liền với mong muốn làm chủ một hướng đi đầy hứa hẹn trong tương lai - sau khi xuất hiện các công nghệ và vật liệu cần thiết.
Nó chỉ ra rằng các dự án được tạo ra từ cuối những năm XNUMX đã đi trước thời đại nhiều thập kỷ về mặt công nghệ. Hơn nữa, chúng trông vẫn không thực tế lắm do những hạn chế đã biết. Liệu nó có thể đối phó với những vấn đề hiện tại trong tương lai? Hiện tại, chúng ta chỉ có thể đoán. Cho đến lúc đó, vũ khí hạt nhân có chỉ thị sẽ giữ nguyên tình trạng mơ hồ của một khái niệm thú vị không có triển vọng thực tế.
Theo các trang web:
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/