Кумулятивно-фугасная ЯБЧ

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Одному моему товарищу, не имеющему никакого отношения к ядерной сфере, приснилась сабжевая фигня, предназначенная для поражения заглублённых стратегических объектов типа штаба НОРАД в горе Шайен.
Сейчас для поражения глубокозаглублённых объектов используется либо простое увеличение мощности заряда (что не слишком эффективно), или в обычную бетонобойную бомбу пытаются запихнуть ядерный заряд (что ещё менее эффективно).
Задумка примерно такая - обычная схема Теллера-Улама, только убираем центральный стержень (из дейтерида лития и делящегося материала), а цилиндр из хорошо обеднённого урана-238 превращаем в конус со срезанной верхушкой (кумулятивную воронку), всё свободное пространство как и положено, заливаем полиэтиленом (или другим углеродно-водородным полимером). Кумулятивную воронку отделяем от триггера вольфрамовой, урановой или бериллиевой перегородкой. При ядерном взрыве 80% энергии приходится на рентгеновское излучение, кое распространяется со скоростью света, ионизирует полиэтилен, нагревает и испаряет уран кумулятивной воронки. Скорость радиационной абляции очень высока, намного превышает скорость потока нейтронов или разлёта частей бомбы. В схеме Теллера-Улама этот уран обжимает центральный стержень и запускает термоядерную реакцию, кою ещё и довольно долго сдерживает. В предложенной схеме, где центральный стержень отсутствует, уран кумулятивной воронки формирует ударное ядро, с плотностью в сотни раз большей чем у обычного урана-238 и огроменной (не знаю какой именно) скоростью. Разумеется, это ядро за время своего существования пролетает сотни метров, после чего, при слабой очистке или недостаточном экранировании от нейтронного излучения триггера (которое рано или поздно его настигнет), в нём запускает ядерная реакция, которая и даёт дополнительный разрушающий эффект. Впрочем, и без ядерной реакции десятки килограммов разогретой до миллионов градусов урановой плазмы создадут в любом убежище условия необитаемой среды. А дальше уже подходит медлительная ударная волна от взрыва самого триггера, причём, учитывая наличие пробитого канала, разрушение убежища происходит намного более успешно.
Насколько такая штука реальна, и нет ли её уже у кого-нибудь на вооружении?
 

Слон

Активный участник
Сообщения
4.014
Адрес
Москва
Думаю, что скорость ядерного взаимодействия активирует все материалы гораздо быстрее, прежде чем "ударное ядро" куда-либо "полетит". Какой-то направленный эффект будет, но не очень значительный.
ИМХО
Ярослав С. написал(а):
в обычную бетонобойную бомбу пытаются запихнуть ядерный заряд
Этот вариант более эффективен.
Да и не обычные там бетонобойки, а специально сконструированные проникающие боеголовки. Они на десятки метров под землю уходят и там подрываются...
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Слон написал(а):
Думаю, что скорость ядерного взаимодействия активирует все материалы гораздо быстрее, прежде чем "ударное ядро" куда-либо "полетит". Какой-то направленный эффект будет, но не очень значительный.
ИМХО
Так в схеме Теллера-Улама уран-238, испаряющийся в ходе радиационной абляции, инициирует и удерживает термоядерную реакцию в стержне на протяжении многих микросекунд. Учитывая, что скорость испаряющегося урана соответствует температуре в десятки миллионов градусов, и медленную скорость потока нейтронов - на сотни метров ударное ядро должно улететь. Опять же - никто не запрещает увеличить толщину бериллиевого отражателя в триггере и поставить нормальную защиту между триггером и кумулятивной воронкой. Углерод-водородная плазма хорошо задерживает нейтроны и практически полностью прозрачна для рентгеновского излучения, движущегося со скоростью света. Опять же, чем лучше обедним уран (а то и легируем его вольфрамом) - тем дальше улетит ударное ядро.
 

guest

Активный участник
Сообщения
476
Адрес
РФ
Ярослав С. написал(а):
Одному моему товарищу, не имеющему никакого отношения к ядерной сфере, приснилась сабжевая фигня
При темпиратурах в эпицентре взрыва в 1е7 К вещество существует в виде плазмы.
Никакого ударного ядра не формируется...
Пусть "товарищ" спит спокойно... :)
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
guest написал(а):
При темпиратурах в эпицентре взрыва в 1е7 К вещество существует в виде плазмы.
Никакого ударного ядра не формируется...
Понятно, что в виде плазмы. Другой вопрос, как себя ведёт эта плазма. И ежели в схеме Т-У, она совершенно спокойно обжимает и уплотняет центральный стержень из дейтерида лития и урана-235, то почему она не может сформировать ударное ядро?
 

dign

Заблокирован
Сообщения
2.498
Адрес
Херсон
Это как иголкой по мешку. Попробуй попасть точно в бункер.
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
dign написал(а):
Это как иголкой по мешку. Попробуй попасть точно в бункер.
Попробуем. Комплекс штаба норад довольно большой, координаты его известны, ещё чуть-чуть уменьшить КВО можно.
 

guest

Активный участник
Сообщения
476
Адрес
РФ
Ярослав С. написал(а):
guest написал(а):
При темпиратурах в эпицентре взрыва в 1е7 К вещество существует в виде плазмы.
Никакого ударного ядра не формируется...
Понятно, что в виде плазмы. Другой вопрос, как себя ведёт эта плазма. И ежели в схеме Т-У, она совершенно спокойно обжимает и уплотняет центральный стержень из дейтерида лития и урана-235, то почему она не может сформировать ударное ядро?
Ммм... Не вдаваясь в подробности динамики ТЯ взрыва,
замечу, что ударное ядро есть вещество в твердой фазе (К. струя в жидкой), что и обеспечивает эффект точечного (концентрированного) поражения. (в силу целостности поражающей части)
А ничего в твердо-жидкой фазе из эпицентра ЯВ выйти не может...
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
guest написал(а):
Ммм... Не вдаваясь в подробности динамики ТЯ взрыва,
замечу, что ударное ядро есть вещество в твердой фазе (К. струя в жидкой), что и обеспечивает эффект точечного (концентрированного) поражения. (в силу целостности поражающей части)
Сама физика плазмы, имхо, несекретна, так что можно и с подробностями, если не сложно. Другой вопрос, что для описания взаимодействия обычной кумулятивной струи, которая в физическом отношении является газом, и металла брони, который в физическом отношении является твёрдым телом больше подходят гидродинамические уравнения, т.е. струя и броня в данных условиях ведут себя как жидкости. Так же и поток испаряющегося урана, сдавливающий центральный стержень ведёт себя схоже с жидкостью или даже с твёрдым телом. Соответственно, при достаточной точности центровки, и при наличии как радиального (центростремительного), так и осевого импульсов сформировавшийся объём перегретой и сверхсжатой урановой плазмы будет вести себя как ударное ядро, имеющее осевой импульс (согласно закону сохранения импульса). Или нет?
А ничего в твердо-жидкой фазе из эпицентра ЯВ выйти не может...
Как раз из эпицентра вещество может выходить (равно как и оставаться на месте) в любой фазе.
 

guest

Активный участник
Сообщения
476
Адрес
РФ
Ярослав С. написал(а):
А ничего в твердо-жидкой фазе из эпицентра ЯВ выйти не может...
Как раз из эпицентра вещество может выходить (равно как и оставаться на месте) в любой фазе.
При 1Е7 кельвинах ?
Ярослав С. написал(а):
... обычной кумулятивной струи, которая в физическом отношении является газом
Наличие кристаллической решетки ( твердое тело) или сил поверхностного натяжения (жидкость) принципиально для сохранения ударной части как целого до столкновения с препятствием...
Газ же равномерно расширяется по всем направлениям... :-(
 

Слон

Активный участник
Сообщения
4.014
Адрес
Москва
Ярослав С. написал(а):
уран-238, испаряющийся в ходе радиационной абляции, инициирует и удерживает термоядерную реакцию в стержне на протяжении многих микросекунд.
Микросекунд будет достаточно, чтобы выброс плазмы ушел на сотни метров?
Скорость выброса плазмы должна быть 10-100 тыс. км в секунду. 1/30-1/3 от скорости света. Одно дело излучение распространяется со световой скоростью, другое дело вещество, пусть и в виде плазмы. Потом как только плазма выйдет за пределы удерживающего давления она начнет расширяться в радиальном направлении.
Если кумулятивная струя как металл сохраняет целостность какое-то время после вылета из зоны формирования взрывом, то плазма при отсутствии удерживающего поля тут же начнет расширяться во все стороны.
ИМХО, в лучшем случае, удастся добиться некруглой формы плазменного ядра взрыва, несколько вытянутой овальной формы. Эффект ИМХО не будет стоить усилий по его достижению. Тем более, что там и без этого проблем хватает. Например, несмотря на все ухищрения, до сих пор не смогли добиться полного реагирования делящихся материалов. ЕМНИП, около 50% "начинки" разлетается впустую. А если будем вносить какие-то изменения для достижения направленного эффекта, то коэффициент реагирования еще уменьшится, мощность взрыва соответственно тоже.
ИМХО, действительно проще сделать сверхпрочный корпус боеголовки для глубокого проникновения в скальные породы - она и так падает с космической скоростью, при наличии мощного корпуса заглубиться может вполне достаточно для уничтожения глубокого подземного сооружения.
Ярослав С. написал(а):
и медленную скорость потока нейтронов
Насколько медленен поток нейтронов? Какая у него скорость?
 

vlad2654

Модератор
Команда форума
Сообщения
15.918
Адрес
г. Ставрополь
Ярослав С.
ваш товарищ,который предложил эту идею, схож с одним из наших форумчан, пишущий в жтом разделе ("Автоколебательные системы..."). Нигде в мире не существует и не вряд ли предвидется такой боеприпас :-D
Тем более, никто не знает, как поведет себя та же струя плазмы вне магнитного поля. А уж чтобы пробить десятки метров горных пород, типа базальта - вообще никто не говорит.
Вообще-то для поражения бункеров существует проверенное средство. Бомбы весом в 9-17 тонн, способные пробивать до 60 метров перекрытий, в т.ч и бетона. А создавать такой боеприпас, который предлагает ваш товарищ - себе дороже.
 

guest

Активный участник
Сообщения
476
Адрес
РФ
vlad2654 написал(а):
Ярослав С.
ваш товарищ,который предложил эту идею, схож с одним из наших форумчан, пишущий в жтом разделе ("Автоколебательные системы..."). Нигде в мире не существует и не вряд ли предвидется такой боеприпас :-D
:think: Хм, я, вот тоже высказался, а потом стал размышлять о модификации...
(Всё-таки беспокойный у Ярослав С товарищ -- никому спать не даёт... :) )
Взяв легкоэлементное (ну, Бор, Углерод...) "ударное ядро", "прилепив" к нему сзади кусок свинца, подобрав расстояние (со стороны свинца) до этой "ракеты" и мощность заряда, возможно, можно надеяться, что:
излучение от взрыва испарит свинец и не сильно повредит "ударное ядро",
поток нейтронов не сильно испарит "ударное ядро",
плазма взрыва подойдёт к "ударному ядру" достаточно разреженной и остывшей,
само "ударное ядро" выдержит ускорение порядка 1Е9 g ( :think: )
Ну, не знаю, бред возможно... :???: Надо прикидывать, а мне данные искать лень... :-(
(да и найдешь ли их... :), да и не моё это дело... :) ) Хм, в "Ливерморах" такое, возможно, на суперкомпьютерах считали б :)
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
guest написал(а):
При 1Е7 кельвинах ?
В эпицентре температура может быть намного меньше. Насколько меньше - зависит от высоты (глубины) взрыва.
Наличие кристаллической решетки ( твердое тело) или сил поверхностного натяжения (жидкость) принципиально для сохранения ударной части как целого до столкновения с препятствием...
Газ же равномерно расширяется по всем направлениям... :-(
И где в кумулятивной струе обычного кумулятивного заряда силы поверхностного натяжения? Или, тем более на поверхности брони? Если атомам газа (плазмы) придать центростремительный импульс (как в случае с радиационной абляцией с поверхности цилиндра или воронки), то этот газ будет вначале сжиматься, а уже потом - расширяться. Закон сохранения импульса никто не отменял. [/b]

Добавлено спустя 14 минут 33 секунды:

Слон написал(а):
Микросекунд будет достаточно, чтобы выброс плазмы ушел на сотни метров?
Микросекунды он сдерживает начавшуюся термоядерную реакцию (причём в условиях мощного нейтронного потока от центрального уранового стержня). При отсутствии центрального стержня время существования будет намного больше (в первую очередь зависит от точности обработки кумулятивной воронки, во вторую - от степени очистки от остатков урана-235).
Скорость выброса плазмы должна быть 10-100 тыс. км в секунду. 1/30-1/3 от скорости света. Одно дело излучение распространяется со световой скоростью, другое дело вещество, пусть и в виде плазмы. Потом как только плазма выйдет за пределы удерживающего давления она начнет расширяться в радиальном направлении.
Скорость радиационной абляции по разным непроверенным данным порядка 3 тыс. км/сек (т.е. от 300 км/сек до 30000 км/сек), и, в любом случае, намного больше скорости даже резонансных нейтронов, т.е. от вторая ступень успеет полность сжаться отработать, запустить третью (и, потенциально, сколь угодно большее количество последующих ступеней), прежде чем даже самые быстрые нейтрончики успеют долететь до них.
Если кумулятивная струя как металл сохраняет целостность какое-то время после вылета из зоны формирования взрывом, то плазма при отсутствии удерживающего поля тут же начнет расширяться во все стороны.
Нету в термоядерной боеголовке "удерживающего поля". Простая инерция.
Насколько медленен поток нейтронов? Какая у него скорость?
Зависит от конструктивных особенностей заряда. Кроме того, он в той или иной степени замедляется полиэтиленом.

Добавлено спустя 1 час 13 минут 7 секунд:

Скорость нейтронов деления, если верить Википедии, 28000 км/сек. Конечно, они замедляются на тех или иных конструктивных элементах заряда, но вряд ли намного. А скорость радиационной абляции атомов урана должна быть намного выше, дабы термоядерный заряд сработал. Так что сотни метров (возможно - многие сотни метров), кумулятивное ядро пролететь успеет.
 

SarK0Y

Активный участник
Сообщения
4.230
Адрес
RU
Одному моему товарищу, не имеющему никакого отношения к ядерной сфере, приснилась сабжевая фигня, предназначенная для поражения заглублённых стратегических объектов типа штаба НОРАД в горе Шайен.
увы и ахЪ, при росте мощности Вопрос её концентрации на малых площадях стремится к статусу НЕРАЗРЕШИМОГО. Да, и смысла от такой экзоты для ябч нет -- бетаб с яз-ом на борту вполне неплохо справляется. Вот что пишут..
An EPW only burrows a few meters into the ground before it explodes. Indeed, the earth slows the warhead so quickly on impact that it cannot penetrate very deeply. Rather, by exploding just a few meters underground instead of at or above the surface, a much larger fraction of the energy of the explosion is transmitted to the ground. The explosion creates a strong seismic shock wave that propagates and can crush or damage an underground bunker. Even a short penetration distance accomplishes this goal of "coupling" the energy of the explosion to the ground: penetration of a few meters increases the underground destructive effects by more than a factor of twenty for a wide range of warhead yields.
For example, exploding a 10-kiloton nuclear weapon at a depth of one meter would increase the effective yield by a factor of 20, resulting in underground damage equivalent to that of a 200-kiloton weapon exploded at the surface of the ground. But increasing the penetration depth to five meters would only increase the effective yield by an additional 60%, to 320 kilotons.
http://www.ucsusa.org/nuclear-weapo...policy/earth-penetrating-weapons#.Vk96Xs_yfyc
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
увы и ахЪ, при росте мощности Вопрос её концентрации на малых площадях стремится к статусу НЕРАЗРЕШИМОГО.
Разум человеческий берёт одну преграду за другой...

Да, и смысла от такой экзоты для ябч нет -- бетаб с яз-ом на борту вполне неплохо справляется. Вот что пишут..
Да ну? Радиус поражения сейсмической волной капитального сооружения (например типа "шахта МБР") не превышает размеров кратера, вырытого этим взрывом. Грубо говоря, станция метро "парк Победы" является объектом в принципе неуязвимым для американского ЯО.
 

SarK0Y

Активный участник
Сообщения
4.230
Адрес
RU
Да ну? Радиус поражения сейсмической волной капитального сооружения (например типа "шахта МБР") не превышает размеров кратера, вырытого этим взрывом. Грубо говоря, станция метро "парк Победы" является объектом в принципе неуязвимым для американского ЯО.
ну, если уж очень хочется повысить эффективность тяо супротив бункеров -- самым лучшим вариантом будет супер-эми, тогда там тихо-мирно сгорит вся электрика:):Hi:
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
ну, если уж очень хочется повысить эффективность тяо супротив бункеров -- самым лучшим вариантом будет супер-эми, тогда там тихо-мирно сгорит вся электрика:):Hi:
Гы. Фишка в том, что при ЭМИ увеличивается токма при увеличении мощи заряда (в большей степени чем ударная волна и проникающая радиация. Грубо говоря при взрыве мегатонника внешней является "зона сгоревших айфонов", дальше - зоны разрушения ударной волной, ближе к центру ежели кто-то заныкался в прочное, но рентген-, гамма- и нейтронпрозрачное убежище, сможем найти (если вдруг будем искать) погибших от радиации. Для стратегических зарядов зоны слабых разрушений и "сгоревших айфонов" примерно совпадают. С учётом того, что земля влажная, а Москва стоит фактически на болоте, можно считать, что ЭМИ на глубоко заглублённые объекты не действует вообще.
 

SarK0Y

Активный участник
Сообщения
4.230
Адрес
RU
С учётом того, что земля влажная, а Москва стоит фактически на болоте, можно считать, что ЭМИ на глубоко заглублённые объекты не действует вообще.
Электромагнитные поля, создаваемые ядерным взрывом, характеризуются напряженностью. Время действия ЭМИ около 200 мс, спектр частот — от единиц до сотен мегагерц. По поражающему действию более опасны импульсы низких частот (10— 15 кГц).
http://you-doctor.ru/content/view/279/83/
E3

The E3 component is very different from the other two major components of nuclear EMP. The E3 component of the pulse is a very slow pulse, lasting tens to hundreds of seconds, that is caused by the nuclear detonation heaving the Earth's magnetic field out of the way, followed by the restoration of the magnetic field to its natural place. The E3 component has similarities to a geomagnetic storm caused by a very severe solar flare.4, 5, 6 Like a geomagnetic storm, E3 can produce geomagnetically induced currents in long electrical conductors, which can then damage or destroy components such as power line transformers.5

Because of the similarity between solar-induced geomagnetic storms and nuclear E3, it has become common to refer to solar-induced geomagnetic storms as "solar EMP." At ground level, however, "solar EMP" is NOT known to produce an E1 or E2 component.
http://www.futurescience.com/emp/E1-E2-E3.html
на низких частотах вполне действует. супер-эми затачивается именно по е3.
 
Сверху