Някои частици от йонни оръдия имат потенциални практически приложения, като системи за противоракетна отбрана или защита от метеорит. Въпреки това, по-голямата част от концепциите за тези оръжия принадлежат на света на научната фантастика, където този вид оръжия присъстват в голямо изобилие. Имат много имена: фазери, оръдия с разредени частици, йонни оръдия, оръдия с протонен лъч, оръдия с лъч и т.н.

Концепция

Концепцията за частично лъчеви оръжия идва от надеждни научни принципи и експерименти, които в момента се провеждат по целия свят. Един ефективен процес за повреда или унищожаване на цел е просто прегряване, докато изчезне моментално. Въпреки това, след десетилетия на изследвания и разработки, частичните лъчеви оръжия все още са на изследователски етап и тепърва предстои да тестваме на практика дали такива оръжия могат да се използват като ефективно средство за защитапоражение. Много хора мечтаят да изградят йонен пистолет със собствените си ръце и да тестват свойствата му на практика.

Ускорители на частици

Ускорителите на частици са добре развита технология, която се използва в научните изследвания от десетилетия. Те използват електромагнитни полета за ускоряване и насочване на заредени частици по предварително определен път, а електростатичните „лещи“ фокусират тези потоци в сблъсъци. Катодната тръба, която се намира в много телевизори и компютърни монитори от 20-ти век, е много прост тип ускорител на частици. По-мощните версии включват синхротрони и циклотрони, използвани в ядрените изследвания. Електронно-лъчевите оръжия са усъвършенствана версия на тази технология. Той ускорява заредени частици (в повечето случаи електрони, позитрони, протони или йонизирани атоми, но много напредналите версии могат да ускорят други частици, като например живачни ядра) до скорост, близка до скоростта на светлината, и след това ги освобождава в целта. Тези частици имат огромна кинетична енергия, с която зареждат материята на повърхността на целта, причинявайки почти мигновено и катастрофално прегряване. Това по същество е основният принцип на йонната пушка.

Физически характеристики

Основните възможности на йонния пистолет все още се свеждат до мигновеното и безболезнено унищожаване на целта. Лъчите от заредени частици се разминават бързо поради взаимно отблъскване, така че най-често се предлагат лъчи от неутрални частици. Оръжията с неутрален лъч от частици йонизират атомите, като отнемат електрон от всеки атом или като позволяват на всеки атом да улови допълнителен електрон. След това заредените частици се ускоряват и неутрализират отново чрез добавяне или премахване на електрони.

Циклотронните ускорители на частици, линейните ускорители на частици и синхротронните ускорители на частици могат да ускоряват положително заредените водородни йони, докато скоростта им се доближи до скоростта на светлината и всеки отделен йон има кинетична енергия от 100 MeV до 1000 MeV или повече. Тогава получените високоенергийни протони могат да уловят електрони от електрона на емитерните електроди и по този начин да бъдат електрически неутрализирани. Това създава електрически неутрален лъч от високоенергийни водородни атоми, който може да тече по права линия близо до скоростта на светлината, за да разбие целта си и да я повреди.

Преодоляване на ограниченията на скоростта

Пулсиращият лъч от частици, излъчван от такова оръжие, може да съдържа 1 гигаджаул кинетична енергия или повече. Скоростта на лъча, приближаваща скоростта на светлината (299 792 458 m/s във вакуум), комбинирана с енергията, създадена от оръжието, отрича всякакви реалистични средства за защита на целта от лъча. Закаляването на целта чрез екраниране или избор на материали би било непрактично или неефективно, особено ако лъчът може да се поддържа при пълна мощност и точно фокусиран върху целта.

В американската армия

Инициативата за отбранителна стратегия на САЩ инвестира в разработването на технология за сноп от неутрални частици, която да се използва като оръжие в космическо пространство. Технологията за ускоряване на неутрален лъч е разработена в Националната лаборатория в Лос Аламос. Прототип на неутрално водородно лъчево оръжие беше изстреляно на борда на суборбитална сондажна ракета от White Sands Missile през юли 1989 г. като част от проекта Beam Experiments Aboard Rocket (BEAR). Той достигна максимална надморска височина от 124 мили и успешно работи в космоса в продължение на 4 минути, преди да се върне на Земята. През 2006 г. възстановеното експериментално устройство беше прехвърлено от Лос Аламос в Музея на въздуха и космоса Смитсониън във Вашингтон, окръг Колумбия. въпреки това пълна историяразвитието на йонната пушка е скрито за масовия лаик. Кой знае за какви други оръжия са се сдобили американците напоследък. Войните на бъдещето могат да ни изненадат много.

Във вселената на Междузвездни войни

В " Междузвездни войниах" йонните въздушни оръдия са форма на оръжие, което произвежда йонизирани частици, способни да унищожават електронни системи, може дори да изключи голям капиталов кораб. По време на битката при остров Сика, продължителният огън от тези оръдия от няколко кораба причини значителни щети на корпуса на поне един лек крайцер от клас Arquitens.

Светлинният прехващач от клас Ета-2 използва същите оръдия, които изригват плазма, която може да причини временни електрически повреди в механизма при удар.

Y-крилите изтребители също бяха оборудвани с тези оръдия, предимно тези, използвани от Alliance Gold Squadron. Въпреки че полето им на огън беше малко ограничено, йонните оръдия бяха достатъчно мощни, че три експлозии бяха достатъчни, за да извадят от строя команден крайцер Arquitens и само една, за да извадят от строя напълно изтребител TIE/D Defender. Това беше демонстрирано по време на престрелка в мъглявината Архейон.

В началото на Войните на клонираните тя оборудва масивния тежък крайцер Sujugator с огромни йонни оръдия. Под командването на генерал Грийвъс този крайцер атакува десетки военни кораби на Републиката и ги кара да усетят разрушителната сила на йонните оръжия. След битката при Абрегадо Републиката научава за тях.

Йонните оръдия на Фюри бяха деактивирани от ескадрилата на републиканската сянка по време на битка близо до мъглявината Калиида. Гигантският крайцер по-късно беше унищожен, когато джедайският генерал Анакин Скайуокър залови кораба отвътре и го накара да се разбие в Мъртвата луна на Антар.

По време на ранния бунт срещу Галактическата империя, бомбардировачите на Gold Squadron бяха оборудвани с йонни оръдия. Крайцерите MC75, използвани от Бунтовническия алианс, бяха въоръжени с тежки йонни установки.

По време на Галактиката гражданска войнаАлиансът на бунтовниците използва стационарно йонно оръдие, за да деактивира звездните разрушители на Ескадрилата на смъртта по време на евакуацията на базата Ехо.

Програма за DDOS

Low Orbit Ion Cannon е мрежова помощна програма с отворен код и приложение за атака на отказ на услуга, написано на C#. LOIC първоначално е разработен от Praetox Technologies, но по-късно е пуснат за обществеността безплатно и сега се хоства на няколко платформи с отворен код.

LOIC извършва DoS атака (или, ако се използва от няколко страни, DDoS атака) на целеви сайт, като насочва сървъра с TCP или UDP пакети, за да наруши услугата на конкретен хост. Хората са използвали LOIC, за да се присъединят към доброволни ботнети.

Софтуерът вдъхнови независима версия на JavaScript, наречена JS LOIC, както и уеб версия на LOIC, наречена Low Orbit Web Cannon. Тя ви позволява да извършвате DoS атака директно от уеб браузър.

Метод на защита

Експерти по сигурността, цитирани от BBC, посочиха, че добре проектираните настройки на защитната стена могат да филтрират голяма част от трафика от DDoS атаки през LOIC, като по този начин предотвратяват пълната ефективност на атаките. В поне един случай филтрирането на целия UDP и ICMP трафик блокира LOIC атака. Тъй като доставчиците на интернет услуги предоставят по-малка честотна лента на всеки от своите клиенти, за да осигурят гарантирани нива на обслужване на всичките си клиенти едновременно, тези типове правила за защитна стена са по-ефективни, когато се прилагат в точка нагоре по веригата на интернет нагоре по веригата на сървъра на приложения. С други думи, лесно е да принудите ISP да отхвърли трафика, предназначен за клиент, като изпрати повече трафик, отколкото му е позволено, и всяко филтриране, което се случва от страна на клиента, след като трафикът премине тази връзка, не може да попречи на ISP да отхвърли излишния трафик предназначени за този потребител. Така се прави атака.

LOIC атаките се идентифицират лесно в системните регистрационни файлове и атаката може да бъде проследена до използваните IP адреси.

Основното оръжие на Anonymous

LOIC беше използвано от групата Anonymous по време на Project Chanology за атака на уебсайтовете на Църквата на сциентологията и след това успешно атакува уебсайта на Асоциацията на звукозаписната индустрия на Америка през октомври 2010 г. След това приложението беше използвано отново от Anonymous по време на тяхната операция Occupy през декември 2010 г. за атака уебсайтовете на компании и организации, които се противопоставиха на WikiLeaks.

В отговор на спирането на услугата за споделяне на файлове Megaupload и ареста на четирима служители, членовете на групата Anonymous стартираха DDoS атаки на уебсайтовете на Universal Music Group (компанията, отговорна за делото срещу Megaupload), Министерството на правосъдието на Съединените щати , Службата за авторско право на Съединените щати, Федералното бюро за разследване, MPAA, Warner Music Group и RIAA, както и HADOPI, следобед на 19 януари 2012 г. - чрез същия „пистолет“, който ви позволява да атакувате всеки сървър .

Приложението LOIC е кръстено на йонното оръдие, измислено оръжие от много научнофантастични творби, видеоигри и по-специално серията игри Command & Conquer. Трудно е да се назове игра, която няма оръжие с това име. Например в играта Stellaris йонното оръдие играе важна роля, въпреки факта, че тази игра е икономическа стратегия, макар и с космическа обстановка.

Въздействието върху повърхността с електрони и йони се извършва с помощта на устройства, наречени съответно електронни пушки (EP) и йонни пушки (IP). Тези устройства образуват лъчи от заредени частици с определени параметри. Основен Общи изисквания, наложени върху параметрите на електронните и йонните лъчи, предназначени за въздействие върху повърхността с цел нейния анализ, са както следва:

• 1) минимално енергийно разпространение;
• 2) минимално разминаване в пространството;
• 3) максимална стабилност на тока в лъча във времето. Структурно в EP и IP могат да се разграничат два основни блока:

емисионна единица(в електронни оръдия) или източник на йони(в йонни оръдия), предназначени да създават самите заредени частици (катоди в EP, йонизационни камери в IP) и единица за формиране на лъч,състоящ се от елементи на електронна (йонна) оптика, предназначени да ускоряват и фокусират частици. На фиг. 2.4 показва най-простата схема на електронната пушка.

Ориз. 2.4.

Излъчените от катода електрони се фокусират в зависимост от техните начални скоростиотпътуване, но всичките им траектории се пресичат близо до катода. Ефектът на лещата, създаден от първия и втория анод, дава изображение на точката на това пресичане в друга отдалечена точка. Промяната в потенциала на управляващия електрод променя общия ток в лъча чрез промяна на дълбочината на минимума на потенциала на пространствения заряд близо до катода). Като катоди за електронни пушки с ниска мощност се използват огнеупорни метали и оксиди на редкоземни метали (работещи на принципа на получаване на електрони чрез термична и полева емисия); за получаване на мощни електронни лъчи се използват явленията на полевата електронна и експлозивна емисия. За диагностика на повърхността се използват IP със следните методи за получаване на йони: електронен удар", метод на вакуумна искра, фотойонизация", използване на силни електрически полета", йон-йонна емисия; взаимодействие на лазерно лъчение с твърдо; в резултат на прикрепването на електрони към атоми и молекули (за получаване отрицателни йони); поради йонно-молекулярни реакции; поради повърхностна йонизация.

В допълнение към източниците с изброените йонизационни методи понякога се използват дъгови и плазмени йонни източници. Често се използват източници, в които се комбинират полева йонизация и електронен удар. Схемата на такъв източник е показана на фиг. 2.5. Газът влиза в източника през входната тръба. Токопроводите на емитера и йонизационната камера са закрепени върху керамична шайба. В режима на йонизация с електронен удар катодът се нагрява и електроните се ускоряват в йонизационната камера поради потенциалната разлика между катода и камерата.

Ориз. 2.5. Схема на източник на йони с полева йонизация и електронен удар:1 - токови изводи;2 - тръба за вход на газ;

• 3 - керамична шайба; 4 - излъчвател;
• 5 - катод; b - йонизационна камера;
• 7 - издърпващ електрод;8 - фокусиращ електрод; 9, 10 - коригиращи плочи;11 - колимиращи плочи;12 - отразяващ електрод; 13 - електронен колектор

Йоните се изтеглят от йонизационната камера с помощта на екстракционен електрод. За фокусиране на йонния лъч се използва фокусиращ електрод. Колимацията на лъча се осъществява от колимиращи електроди, а корекцията му в хоризонтална и вертикална посока - от коригиращи електроди. Ускоряващият потенциал ще бъде приложен към йонизационната камера. По време на йонизация от поле с високо напрежение към емитера се прилага ускоряващ потенциал. В източника могат да се използват три вида излъчватели: връх, гребен, нишка. Например ще дадем конкретни стойности на напрежението, използвани в работещ IP. При работа с нишка типичните потенциали на електродите са: +4 kV емитер; йонизационна камера 6-10 kV; издърпващ електрод от -2,8 до +3,8 kV; корекционни пластини от -200 до +200 V и от -600 до +600 V; шлицови диафрагми 0 V.

Лъчеви оръжия - колко реални са?

Камера за презареждане на лъчев пистолет.

(„Крилатите ракети в морска битка"B.I. Родионова, N.N. Новикова, изд. Военно издателство, 1987 г.)

Лъчево оръжие

Така стигнахме до прословутото йонно оръдие. Въпреки това, лъч от заредени частици не е такъв
непременно йони. Това могат да бъдат електрони, протони и дори мезони. може да се ускори и
неутрални атоми или молекули.

Същността на метода е, че заредени частици с маса в покой се ускоряват
линеен ускорител до релативистични (от порядъка на скоростта на светлината) скорости и се превръщат в
вид "куршум" с висока проникваща способност.

Забележка: първите опити за приемане на лъчеви оръжия датират от 1994 г.
Американската военноморска изследователска лаборатория проведе серия от тестове, по време на които се оказа, че
че лъч от заредени частици е способен да проникне през проводящ канал в атмосферата без никакви специални
загубите се разпространяват в него на разстояние от няколко километра. Предполагаше се
използвайте лъчеви оръжия за борба с самонасочващи се противокорабни ракети.
При енергия на "изстрел" от 10 kJ електрониката за прицелване е повредена, импулс от 100 kJ
подкопа бойния заряд, а 1 MJ доведе до механичното разрушаване на ракетата. въпреки това
подобряването на други начини за справяне с противокорабните ракети ги направи
по-евтини и по-надеждни, така че лъчевите оръжия не се вкорениха във флота.

От друга страна, изследователите, работещи в рамките на SDI, са му обърнали най-голямо внимание.
Въпреки това, още първите експерименти във вакуум показаха, че насочен лъч от заредени частици
не може да се прави паралелно. Причината е едноименното електростатично отблъскване
заряди и кривина на траекторията в магнитното поле на Земята (в случая това е силата на Лоренц).
За орбитално космическо оръжие това беше неприемливо, тъй като ставаше дума за прехвърляне
енергия на хиляди километри с висока точност.

Разработчиците тръгнаха по друг начин. Заредените частици (йони) се ускоряват в ускорителя и
след това в специална камера за презареждане те се превърнаха в неутрални атоми, но скоростта
докато практически не се губи. Лъч от неутрални атоми може да се разпространява произволно
далеч, движейки се почти успоредно.

Има няколко фактора за увреждане на лъч от атоми. Като ускорени частици се използват
протони (водородни ядра) или дейтрони (деутериеви ядра). В камерата за презареждане стават
водородни или деутерийни атоми, летящи със скорости от десетки хиляди километри в секунда.

Удряйки целта, атомите лесно се йонизират, губейки един електрон, докато дълбочината
проникването на частици се увеличава десетки и дори стотици пъти. В резултат на това има
термично разрушаване на метал.

В допълнение, по време на забавяне на частиците на лъча в метала ще възникне така нареченият "спирачен ефект".
радиация”, разпространяваща се по посока на лъча. Това са рентгенови кванти на твърдото
обхват и рентгенови кванти.

В резултат на това, дори ако обшивката на корпуса не е пробита от йонния лъч, спирачното излъчване с
с голяма вероятност ще унищожи екипажа и ще извади от строя електрониката.

Също така, под въздействието на високоенергиен лъч от частици, в кожата ще се индуцират вихрови вълни.
токове, които предизвикват електромагнитен импулс.

По този начин лъчевите оръжия имат три увреждащи фактора: механични
разрушаване, насочено гама лъчение и електромагнитен импулс.

Въпреки това, "йонният пистолет", описан в научната фантастика и се появява в много компютърни
игрите са мит. В никакъв случай такова оръжие в орбита няма да успее
пробийте атмосферата и ударете всяка цел на повърхността на планетата. Също така
обитателите му могат да бъдат бомбардирани с вестници или ролки тоалетна хартия. Е, освен ако
планетата е лишена от атмосфера и нейните жители, които не се нуждаят от дишане, свободно се разхождат по улиците на градовете.

основна цел лъчеви оръжия- бойни глави на ракети в атмосферната зона, совалка
кораби и аерокосмически самолети от клас Спирала.

ЛЪЧЕВИ ОРЪЖИЯ

Увреждащият фактор на лъчево оръжие е рязко насочен лъч от зареден или
високоенергийни неутрални частици - електрони, протони, неутрални водородни атоми.
Мощният поток от енергия, пренасян от частиците, може да създаде интензивна енергия в целевия материал.
термично въздействие, ударни механични натоварвания, иницииране на рентгеново лъчение.
Използването на лъчеви оръжия се отличава с мигновеността и внезапността на поразяващия ефект.
Ограничаващият фактор в обсега на тези оръжия са частиците от газове,
разположени в атмосферата, с атомите на които ускорените частици взаимодействат постепенно
губейки енергията си.

Най-вероятните обекти на унищожаване на лъчеви оръжия могат да бъдат жива сила,
електронно оборудване, различни оръжейни системи и военна техника: балистичен и
крилати ракети, самолети, космически кораби и др. Работа по създаването на лъчеви оръжия
получиха най-големия си обхват малко след прокламацията от американския президент Роналд Рейгън
SOI програми.

Център научно изследванев тази област е била Националната лаборатория в Лос Аламос.
Експериментите по това време бяха проведени на ускорителя ATS, след това на по-мощни ускорители.
В същото време експертите смятат, че такива ускорители на частици ще бъдат надеждно средство за
избор на атакуващи бойни глави на вражески ракети на фона на "облак" от примамки. Проучване
лъчеви оръжия, базирани на електрони, също се провеждат в Ливърморската национална лаборатория.
Според някои учени има успешни опити за получаване на поток
високоенергийни електрони, надвишаващи стотици пъти мощността, получена в
изследователски ускорители.

В същата лаборатория, в рамките на програмата „Антигона“, експериментално е установено, че
че електронният лъч се разпространява почти идеално, без разсейване, през йонизираните
канал, създаден преди това от лазерен лъч в атмосферата. Инсталации за лъчево оръжие имат
големи масово-размерни характеристики и следователно могат да бъдат създадени като стационарни или
на специално мобилно оборудване с висока товароносимост.

PS: случайно в добре позната общност science_freaks спор за реалността
системи от лъчеви оръжия, освен това противниците все повече и повече се застъпваха именно за неговата нереалност.
След като се разрових в източниците, отворени за целия интернет, изрових много информация, част от която цитирах
по-висок. Интересува се кой може да каже какво е разумно от гледна точка на наличието на съществуващи и перспективи
разработване на нови оръжейни системи, класифицирани като лъчеви оръжия?

Научнофантастичните филми ни дават ясна представа за арсеналите на бъдещето - това са различни бластери, светлинни мечове, дозвукови оръжия и йонни оръдия. Междувременно модерни армии, както преди триста години, трябва да разчитате основно на куршуми и барут. Ще има ли пробив във военното дело в близко бъдеще, трябва ли да очакваме появата на оръжия, работещи на нови физически принципи?

История

Работата по създаването на такива системи се извършва в лаборатории по целия свят, но учените и инженерите все още не могат да се похвалят със специален успех. Военните експерти смятат, че те ще могат да участват в реални военни действия не по-рано от няколко десетилетия.

Сред най-обещаващите системи авторите често споменават йонни оръдия или лъчеви оръжия. Принципът му на действие е прост: за унищожаване на обекти се използва кинетичната енергия на електрони, протони, йони или неутрални атоми, ускорени до огромни скорости. Всъщност, тази системае ускорител на частици, пуснат на военна служба.

Лъчевите оръжия са истинска рожба на Студената война, която, заедно с бойните лазери и ракетите за прехващане, имаше за цел да унищожи съветските бойни глави в космоса. Създаването на йонни оръдия е извършено като част от известната програма на Рейгън Междузвездни войни. След разпадането на Съветския съюз подобни разработки спряха, но днес интересът към тази тема се връща.

Малко теория

Същността на работата на лъчевите оръжия е, че частиците се ускоряват в ускорителя до огромни скорости и се превръщат в един вид миниатюрни "снаряди" с огромна проникваща сила.

Унищожаването на обекти възниква поради:

• електромагнитен импулс;
• излагане на силна радиация;
• механично разрушаване.

Мощният енергиен поток, който носят частиците, има силен топлинен ефект върху материалите и конструкцията. Той може да създаде значителни механични натоварвания в тях, да наруши молекулярната структура на живата тъкан. Предполага се, че лъчевите оръжия ще могат да унищожават корпусите на самолети, да извеждат от строя електрониката им, да извършват дистанционно взривяване на бойна глава и дори да стопяват ядрения „пълнеж“ на стратегическите ракети.

За да се увеличи увреждащият ефект, се предполага, че се прилагат не единични удари, а цели серии от импулси с висока честота. Сериозно предимство на лъчевите оръжия е тяхната скорост, която се дължи на огромната скорост на излъчваните частици. За да унищожи обекти на значително разстояние, йонната пушка се нуждае от мощен източник на енергия като ядрен реактор.

Един от основните недостатъци на лъчевите оръжия е техният ограничен ефект в земната атмосфера. Частиците взаимодействат с газовите атоми, губейки енергията си в процеса. Предполага се, че при такива условия обхватът на поразяване на йонното оръдие няма да надвишава няколко десетки километра, така че засега не може да се говори за обстрел от орбита на цели на земната повърхност.

Решението на този проблем може да бъде използването на разреден въздушен канал, през който заредените частици ще се движат без загуба на енергия. Всичко това обаче са само теоретични изчисления, които никой не е тествал на практика.

Сега най-обещаващата област на приложение на лъчевите оръжия се счита за противоракетна отбрана и унищожаване на вражески космически кораби. Освен това за орбиталните ударни системи най-интересно изглежда използването на не заредени частици, а неутрални атоми, които са предварително ускорени под формата на йони. Обикновено се използват ядрата на водорода или неговия изотоп деутерий. В камерата за презареждане те се превръщат в неутрални атоми. Когато попаднат в целта, те лесно се йонизират, а дълбочината на проникване в материала се увеличава многократно.

Създаването на бойни системи, работещи в земната атмосфера, все още изглежда малко вероятно. Американците разглеждаха лъчевите оръжия като възможно средство за унищожаване на противокорабни ракети, но по-късно тази идея беше изоставена.

Как е направена йонната пушка

Появата на ядрени оръжия доведе до безпрецедентна надпревара във въоръжаването между Съветския съюз и Съединените щати. До средата на 60-те години броят на ядрените бойни глави в арсеналите на суперсилите наброява десетки хиляди, а основните средства за доставката им са междуконтинентални балистични ракети. По-нататъшното увеличаване на броя им нямаше практически смисъл. За да получат предимство в тази смъртоносна надпревара, съперниците трябваше да измислят как да защитят собствените си съоръжения от ракетна атакавраг. Така се роди концепцията за противоракетната отбрана.

На 23 март 1983 г. президентът на САЩ Роналд Рейгън обявява началото на Инициативата за стратегическа отбрана. Неговата цел беше гарантирана защита на територията на САЩ от съветско ракетно нападение, а инструментът за изпълнение - пълно господство в космоса.

Повечето от елементите на тази система бяха планирани да бъдат поставени в орбита. Значителна част от тях бяха най-мощното оръжиеразработен на нови физични принципи. Предвиждаше се да се използват лазери с ядрено изпомпване, атомна картеч, конвенционални химически лазери, релсови оръдия и лъчеви оръжия, монтирани на тежки орбитални станции за унищожаване на съветски ракети и бойни глави.

Трябва да кажа, че изследването на вредния ефект на високоенергийните протони, йони или неутрални частици започна още по-рано - приблизително в средата на 70-те години.

Първоначално работата в тази насока е имала по-скоро превантивен характер – американското разузнаване съобщава, че в Съветския съюз активно се провеждат подобни експерименти. Смяташе се, че СССР е напреднал много по-далеч по този въпрос и може да приложи на практика концепцията за лъчеви оръжия. Самите американски инженери и учени не вярваха твърде много във възможността за създаване на оръдия за изстрелване на частици.

Работата в областта на създаването на лъчеви оръжия беше контролирана от известната DARPA - Службата за напреднали изследвания на Пентагона.

Те работеха в две основни направления:

1. Създаване на наземни ударни установки, предназначени за унищожаване на вражески ракети (ПРО) и самолети (ПВО) в атмосферата. Американската армия е възложител на тези изследвания. Изградена е тестова площадка с ускорител на частици за тестване на прототипи;
2. Разработване на космически базирани бойни инсталации, поставени на космически кораб тип совалка за унищожаване на обекти в орбита. Беше планирано да се създадат няколко прототипа на оръжия и след това да се тестват в космоса, унищожавайки един или повече стари сателити.

Любопитно е, че в земни условия е планирано да се използват заредени частици, а в орбита да се стреля с лъч от неутрални водородни атоми.

Възможността за "космическо" използване на лъчеви оръжия предизвика истински интерес сред ръководството на програмата SDI. Бяха проведени няколко изследователски работи, които потвърдиха теоретичната способност на такива инсталации да решават проблемите на противоракетната отбрана.

Проект Антигона

Оказа се, че използването на лъч от заредени частици е свързано с определени трудности. След като напуснат инсталацията, поради действието на силите на Кулон, те започват да се отблъскват, което води не до един мощен изстрел, а до много отслабени импулси. Освен това траекториите на заредените частици се изкривяват под въздействието на земните магнитно поле. Тези проблеми бяха решени чрез добавяне на така наречената камера за презареждане към дизайна, която беше разположена след горния етап. В него йоните се превърнаха в неутрални атоми и в бъдеще те вече не се влияят един на друг.

Проектът за създаване на лъчеви оръжия беше изтеглен от програмата "Междузвездни войни" и получи собственото си име - "Антигона". Вероятно това е направено, за да се запазят разработките дори след закриването на SDI, чийто провокативен характер не предизвика много съмнение сред ръководството на армията.

Цялостното ръководство на проекта е осъществено от специалисти от ВВС на САЩ. Работата по създаването на орбитален лъчев пистолет вървеше доста бързо, дори бяха изстреляни няколко суборбитални ракети с прототипни ускорители. Тази идилия обаче не продължи дълго. В средата на 80-те години започнаха нови политически ветрове: започна период на разведряване между СССР и САЩ. И когато разработчиците се приближиха до етапа на създаване на прототипи, съветски съюзнаредено да живее дълго и по-нататъшната работа по противоракетната отбрана загуби всякакъв смисъл.

В края на 80-те години Антигон е преместен във военноморския отдел и причините за това решение остават неизвестни. Около 1993 г. бяха създадени първите проекти на корабна противоракетна отбрана, базирана на лъчеви оръжия. Но когато се оказа, че е необходима огромна енергия за унищожаване на въздушни цели, моряците бързо загубиха интерес към подобна екзотика. Очевидно не им харесваше много перспективата да превозват допълнителни баржи с електроцентрали зад корабите. И цената на такива инсталации очевидно не добави ентусиазъм.

Бийм инсталации за Междузвездни войни

Любопитно е как точно са планирали да използват лъчеви оръжия в открития космос. Основният акцент беше поставен върху радиационния ефект на лъч от частици при рязко забавяне в материала на обекта. Смяташе се, че получената радиация гарантирано ще извади от строя електрониката на ракетите и бойните глави. Физическото унищожаване на цели също се счита за възможно, но изисква по-голяма продължителност и сила на въздействие. Разработчиците изхождат от изчисленията, че лъчевите оръжия в космоса са ефективни на разстояния от няколко хиляди километра.

В допълнение към унищожаването на електрониката и физическото унищожаване на бойни глави, те искаха да използват лъчеви оръжия за определяне на целите. Факт е, че когато навлиза в орбита, ракетата изстрелва десетки и стотици фалшиви цели, които на екраните на радарите не се различават от истинските бойни глави. Ако такъв клъстер от обекти се облъчи с лъч от частици дори с ниска мощност, тогава чрез излъчване е възможно да се определи кои от целите са фалшиви и по кои трябва да се стреля.

Възможно ли е да се създаде йонна пушка

Теоретично е напълно възможно да се създаде лъчево оръжие: процесите, протичащи в такива съоръжения, отдавна са добре известни на физиците. Друго нещо е да се създаде прототип на такова устройство, подходящо за реално използване на бойното поле. Не случайно дори разработчиците на програмата "Междузвездни войни" предположиха появата на йонни оръдия не по-рано от 2025 г.

Основният проблем при внедряването е източникът на енергия, който, от една страна, трябва да бъде доста мощен, от друга страна, да има повече или по-малко разумни размери и да не е твърде скъп. Горното е особено важно за системи, проектирани да работят в космоса.

Докато нямаме мощни и компактни реактори, проектите за лъчева противоракетна отбрана, както и за бойни космически лазери, е най-добре да бъдат отложени.

Перспективите за наземно или въздушно използване на лъчеви оръжия изглеждат още по-малко вероятни. Причината е същата - не може да се монтира електроцентрала на самолет или танк. Освен това, когато се използват такива инсталации в атмосферата, ще е необходимо да се компенсират загубите, свързани с поглъщането на енергия от въздушни газове.

В местните медии често се появяват материали за създаването на руски лъчеви оръжия, за които се твърди, че притежават чудовищна разрушителна сила. Естествено, подобни разработки са строго секретни, така че не се показват на никого. По правило това са поредните псевдонаучни глупости като торсионна радиация или психотропни оръжия.

Възможно е изследванията в тази област все още да продължават, но докато фундаменталните проблеми не бъдат решени, няма причина да се надяваме на пробив.

Ако имате въпроси - оставете ги в коментарите под статията. Ние или нашите посетители ще се радваме да им отговорим.

Самонасочващ се ускорител на частици. Бум! Това нещо ще изпържи половината град.
Ефрейтор Хикс, игрален филм "Извънземни"

Фентъзи литературата и киното използват различни още съществуващи типове. Това са различни бластери, лазери, железопътни оръдия и много други. В някои от тези области в момента се работи в различни лаборатории, но все още няма голям успех и масовото практическо приложение на такива проби ще започне поне след няколко десетилетия.

Сред другите фантастични класове оръжия, т.нар. йонни оръдия. Те също понякога се наричат ​​лъчеви, атомни или частични (този термин се използва много по-рядко поради специфичния звук). Същността на това оръжие е да ускори всякакви частици до скорости, близки до светлината, с последващото им насочване към целта. Такъв сноп от атоми, притежаващ колосална енергия, може да причини сериозни щети на врага дори по кинетичен начин, да не говорим за йонизиращо лъчение и други фактори. Изглежда съблазнително, нали, господа военни?

В рамките на работата по Инициативата за стратегическа отбрана в САЩ бяха разгледани няколко концепции за прехващане на вражески ракети. Между другото беше проучена и възможността за използване на йонни оръжия. Първата работа по темата започва през 1982-83 г. в Националната лаборатория в Лос Аламос в ускорителя ATS. По-късно започнаха да използват други ускорители, а след това Ливърморската национална лаборатория също беше заета с изследвания. В допълнение към преките изследвания върху перспективите за йонни оръжия, и двете лаборатории също се опитаха да увеличат енергията на частиците, естествено с оглед на военното бъдеще на системите.

Въпреки инвестирането на време и усилия, изследователският проект за лъчево оръжие Antigone беше изтеглен от програмата SDI. От една страна, това може да се разглежда като отказ от безперспективна посока, от друга страна, като продължаване на работата по проект, който има бъдеще, независимо от умишлено провокативната програма. Освен това в края на 80-те години Antigone беше прехвърлен от стратегическа противоракетна отбрана към корабна отбрана: Пентагонът не уточни защо е направено това.

В хода на изследването на въздействието на лъчеви и йонни оръжия върху целта беше установено, че лъч от частици / лазерен лъч с енергия от порядъка на 10 килоджаула е в състояние да изгори оборудване за самонасочване на противокорабни ракети. 100 kJ при подходящи условия вече могат да предизвикат електростатична детонация на заряда на ракетата, а лъч от 1 MJ буквално прави наносито от ракетата, което води до разрушаване на цялата електроника и до експлозия на бойната глава. В началото на 90-те години се появи мнение, че йонните оръдия все още могат да се използват в стратегическата противоракетна отбрана, но не и като средство за унищожение. Беше предложено да се изстрелват лъчи от частици с достатъчна енергия към „облак“, състоящ се от бойни глави на стратегически ракети и примамки. Според замисъла на авторите на тази концепция, йоните трябваше да изгорят електрониката на бойните глави и да ги лишат от способността да маневрират и да се насочват към целта. Съответно, чрез рязка промяна в поведението на етикета на радара след залп, бойните глави могат да бъдат изчислени.

В хода на работата обаче изследователите се сблъскват с проблем: в използваните ускорители могат да се ускоряват само заредени частици. И тази "малка риба" има една неудобна черта - те не искаха да летят в приятелски куп. Благодарение на едноименния заряд частиците се отблъскват и вместо точен мощен изстрел се получават много много по-слаби и разпръснати. Друг проблем, свързан с изгарянето на йони, беше кривината на тяхната траектория под въздействието на магнитното поле на Земята. Може би затова йонните оръдия не бяха допуснати в системата за стратегическа противоракетна отбрана - тя изискваше стрелба на големи разстояния, където кривината на траекториите пречеше на нормалната работа. На свой ред използването на "йонни хвърлячи" в атмосферата беше възпрепятствано от взаимодействието на изстреляните частици с молекулите на въздуха.

Първият проблем с точността беше решен чрез въвеждане на специална камера за презареждане в пистолета, разположена след горния етап. В него йоните се връщаха в неутрално състояние и вече не се отблъскваха, след като напуснаха "муцуната". В същото време взаимодействието на частиците от куршуми с частиците на въздуха е леко намаляло. По-късно, по време на експерименти с електрони, беше установено, че за да се постигне най-ниско разсейване на енергия и да се осигури максимална далечина на стрелба, е необходимо целта да се освети със специален лазер преди стрелба. Благодарение на това в атмосферата се създава йонизиран канал, през който електроните преминават с по-малка загуба на енергия.

След въвеждането на камерата за презареждане в оръдието се забелязва леко повишаване на бойните му качества. В тази версия на пистолета протоните и дейтроните (ядра на деутерий, състоящи се от протон и неутрон) бяха използвани като снаряди - в камерата за презареждане те прикрепиха електрон към себе си и полетяха към целта под формата на атоми водород или деутерий, съответно. При попадение в цел атомът губи електрон, разпръсква т.нар. спирачно лъчение и продължава да се движи вътре в целта под формата на протон/деутерон. Също така под действието на освободените електрони в метална мишена могат да се появят вихрови токове с всички произтичащи от това последствия.

Цялата работа на американските учени обаче остана в лабораториите. Приблизително до 1993 г. бяха изготвени предварителни проекти на системи за противоракетна отбрана за кораби, но нещата така и не надхвърлиха. Ускорителите на частици с бойна мощност бяха с такъв размер и изискваха такова количество електричество, че кораб с лъчево оръдие трябваше да бъде последван от шлеп с отделна електроцентрала. Читател, запознат с физиката, може сам да изчисли колко мегавата електричество са необходими, за да дадат дори 10 kJ на протон. Американската армия не би могла да си позволи такива разходи. Програмата Antigone беше спряна и след това напълно затворена, въпреки че от време на време има съобщения с различна степен на надеждност, които говорят за възобновяване на работата по темата за йонните оръжия.

Съветските учени не изостанаха в областта на ускоряването на частиците, но дълго време не мислеха за военното използване на ускорителите. Отбранителната промишленост на СССР се характеризира с постоянен преглед на цената на оръжията, така че идеите за бойни ускорители бяха изоставени, без да се започне работа по тях.

На този моментв света има няколко десетки различни ускорители на заредени частици, но сред тях няма нито един боен, подходящ за практическа употреба. Ускорителят в Лос Аламос с камерата за презареждане загуби последното и сега се използва в други изследвания. Що се отнася до перспективите за йонни оръжия, самата идея ще трябва да бъде отложена за известно време. Докато човечеството не се сдобие с нови, компактни и свръхмощни източници на енергия.