ШЕЛЕСТ ГРАНАТЫ

Рис. 4.26. Внешний вид сборки Е-7 – цилиндрического ударно-волно- вого излучателя (ЦУВИ) и ее схема

Если бы меня спросили, от кого я узнал об идее выведения из строя электроники противника при воздействии на нее мощным РЧЭМИ, я затруднился бы ответить и сейчас. Эта идея носилась в воздухе, очень многим было известно: для того, чтобы вышел из строя смесительный диод в радиолокаторе, достаточно индуцировать токовый импульс энергией всего в десятимиллионную долю джоуля 14* .

Более того, развитие электроники связывалось с повышением степени интеграции, дальнейшей миниатюризацией полупроводниковых элементов, а это означало, что такие элементы будут становиться все менее стойкими к токовым перегрузкам. Так что РЧЭМИ обещало стать весьма эффективным поражающим фактором, во всяком случае, когда речь шла о целях, в состав которых функционально входила электроника: сама угроза его применения блокировала основную тенденцию развития электронных средств. Однако новое оружие не обещало быть универсальным, например, воздействие РЧЭМИ поживой силе неэффективно: уж слишком высокие плотности энергии были для этого необходимы. К тому же, РЧЭМИ невозможно накапливать, да и вообще с хранением электромагнитной энергии дело обстоит неблагополучно: например, в заряженном высоковольтном конденсаторе максимальная плотность электрической энергии не превышает десятых долей джоуля на кубический сантиметр, и хранится она недолго; в аккумуляторе плотность энергии повыше, но, в случае необходимости, ее нельзя «извлечь» за миллионные доли секунды.

С другой стороны, существуют очень емкие и надежные «хранилища» энергии, правда, химической – взрывчатые вещества (ВВ). Описывая ударные волны, мы рассматривали вещества инертные, а ведь есть и такие, молекулы которых метастабильны и распад их происходит с выделением энергии. Достаточно мощная У В как раз и инициирует этот процесс: за ударным фронтом начинается химическая реакция. Вначале энергией этой реакции фронт «подпитывается», ускоряясь, пока не достигнет равновесной скорости. Такой процесс называется детонацией, а установившаяся скорость симбиоза УВ и химической реакции за ее фронтом – скоростью детонации.

Понятно, что параметры вещества изменяются при протекании реакции, но и с учетом этого явление детонации вполне возможно описать в рамках теории ударных волн: скорость детонации относительно продуктов реакции равна местной скорости звука в них. УВ как явление, вызывающее детонацию упомянуто не случайно, именно таков основной механизм инициирования бризантных (дробящих) ВВ. Если такое ВВ поджечь, то оно просто горит и лишь в некоторых случаях (например – при повышении давления) горение переходит в детонацию, что и случилось в корпусе боевого зарядного отделения торпеды, нагреваемом пламенем горящего двигателя другой торпеды на подлодке «Курск». Но существуют и вещества, в которых горение быстро ускоряется за счет химической реакции и переходит в детонацию практически мгновенно. Такие ВВ (например – известный мне с детства ДНДАФ) называют инициирующими и служат они для возбуждения детонации в бризантных ВВ.

Стационарная детонация распространяется с постоянной скоростью, но возможны и нестационарные режимы. Сходящиеся детонационные волны (цилиндрические, сферические) ускоряются по мере уменьшения радиуса. На достаточно малых радиусах энергия химической реакции вообще перестает играть существенную роль и возрастание параметров определяется только геометрическим фактором. Кстати, именно при сферически-симметричных движениях среды возможно достижение экстремальных параметров ударного сжатия, хотя часто от даже имеющих университетские дипломы приходится слышать, что для получения наибольшего давления следует организовать «лобовое» столкновение тел. Видимо, тут сказывается юношеский опыт игры в футбол, при которой лобовые столкновения происходят часто, а сферически-симметричные – никогда.

И ударные и детонационные процессы называют волнами, хотя для них совершенно не характерны циклические движения вещества, как в морских волнах. Возможно, одной из причин послужило то, что, например, при отражениях от преград наблюдается некоторая «волновая» аналогия. Натолкнувшись на твердую преграду, ударная волна отражается, либо приобретя дополнительное сжатие, либо испытав разрежение вещества (вроде как с «потерей фазы»). Критерием того, по какому сценарию это произойдет, является ударно-волновой импеданс – произведение плотности вещества на скорость звука в нем. Если преимущество в импедансе за веществом преграды, от нее отражается волна с большим давлением, в противном случае имеет место разрежение. Так или иначе, веществу преграды будет сообщен импульс и оно начнет двигаться по направлению распространения ударной или детонационной волны, пример – сжимаемый со всех сторон взрывом лайнер.