![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
fonzeppelinЭпиграфом хочу разместить ссылку на статью уважаемого коллеги YouROKer'а, посвященную разбору популярных мифов о СОИ.
...Когда предизент Рейган объявил о начале работ по программе Стратегической Оборонной Инициативы (СОИ), основное внимание публики привлек именно ее лазерный компонент - боевые орбитальные станции с химическими лазерами (т.е. получающими накачку от реакции химических компонентов), предназначенные для уничтожения советских баллистических ракет. Хотя химические лазеры и не являются особо популярными ввиду целого ряда проблем с низкой эффективностью, невысоким качеством и стабильностью луча (значительно ухудшающимися с ростом мощности), а также высокой стоимости расходуемых компонентов, конкретно для космического применения у них имеются два важных преимущества:
"Martin Marietta Zenith Star" - прототип лазера космического базирования мощностью в мегаватт, который предполагалось запустить в 1993 году.
1) Запас энергии для химического лазера хранился в весьма компактной и сравнительно легкой форме химических реактивов. Мегаваттный химический лазер расходовал всего несколько килограмм компонентов за секунду работы. Ядерная или солнечная энергоустановка, способная обеспечить питанием электрический лазер аналогичной мощности имела бы массу более десятка тонн (минимум)
2) Химический лазер не нуждается в громоздких, отводящих тепло радиаторах - он "самоохлаждается", сбрасывая за борт отработанные реактивы. Таким образом, химическая лазерная станция могла быть сравнительно компактной и "маневренной".
Результатом развития лазерного компонента системы СОИ стала SBL (англ. "Space-Based Laser" - "лазер космического базирования") - 35-тонная станция, вооруженная химическим лазером "Альфа", работающим на фториде дейтерия. Выходная мощность лазера должна была достигать 10 мегаватт, фокусируемых при помощи 8-метрового раскладного зеркала - которое предполагалось "позаимствовать" у НАСА, разрабатывавшего как раз нужную военным технологию в рамках проекта Next Generation Space Telescope, ныне известный как многострадальный "Джеймс Уэбб".
При этом, естественно, такая станция должна была быть не единственной. Программа развертывания лазерного компонента СОИ предлагала два варианта. Первый (оптимальный) - развертывание двух десятков лазерных сателлитов, способных двукратно перекрыть всю поверхность Земли. Второй (реалистичный) предполагал развертывание всего десяти лазерных сателлитов, а в дополнение к ним - десяти перенаправляющих орбитальных зеркал, которые должны были перефокусировать лучи от лазерных сателлитов на целях. Рассматривался также сценарий с наземными лазерными станциями и перенаправляющими зеркалами на орбите, но рассчеты показали, что при работе "сквозь атмосферу" потребуются зеркала не менее 30 метров в диаметре. Создание таких конструкций было сочтено слишком дорогой и сложной задачей.
Раскладное зеркало телескопа "Джеймс Уэбб".
Запас химических реагентов на станциях SBL должен был обеспечивать до 500 секунд непрерывного лазерного излучения на полной мощности. Исходя из рассчетного времени в 10 секунд на поражение одной цели, десять космических лазеров могли "взять на себя" до 500 советских МБР и БРПЛ.
Но насколько эффективным было бы это великолепное технически оружие?
Как я неоднократно упоминал ранее, в отношении программы СОИ в русскоязычном сообществе сложилась весьма... параноидальная точка зрения. Программу называют блефом, обманом, профанацией и другими нехорошими словами. Особенно почему-то достается ее лазерному компоненту - видимо, потому, что в 1980-ых он считался наиболее "современным" и именно к нему было приковано наибольшее внимание.
Но ведь луч лазера — это не прямая трубка из света. Луч имеет «вредную» привычку расширяться по мере удаления от его источника и терять свою мощность. А в «звездных войнах» бить ему на тысячи верст. Наши ученые подсчитали: чтобы засечь мчащуюся русскую ракету, оповестить свою противоракетную оборону и навести «лазерную пушку» на цель, американской орбитальной платформе понадобится столько времени, что минимальная дистанция поражения сжимается всего до тысячи километров.
На таком расстоянии лазерный луч диаметром в булавочную головку на выходе превратится у цели в световой круг площадью в сто квадратных метров.
("Сломанный меч империи", за авторством небезызвестного человека-автомата)
Давайте попробуем просчитать теоретическую эффективность лазера SBL, исходя из доступных данных. Точная оценка возможностей лазерного оружия, разумеется, чрезвычайно сложна, но приблизительные подсчеты выполнить нетрудно. И в этом нам поможет следующая формула, позаимствованная с замечательного сайта Atomic Rockets:
RT = 0.305 * D *( L / RL )
В этой формуле,
RT - radius-on-target, радиус луча лазера на цели (в метрах)
D - distance, расстояние до цели (в метрах)
L - wavelength, длина волны излучения лазера (тоже в метрах)
RL - radius of the lens, радиус фокусирующей линзы или зеркала лазера (в метрах)
Попробуем воспользоваться этой формулой, чтобы оценить возможности SBL. К счастью, мы работаем в вакууме, и нам не приходится иметь дело с чрезвычайно сложными "атмосферными" факторами. Для этого, определим основные параметры исходя из предполагаемых характеристик платформы:
L, длина волны нашего лазера - 2,7 микрометра, или 2700 нанометров (то есть 0.0000027 метров). Это соответствует ближнему инфракрасному диапазону.
D, дистанция - возьмем для начала 1000 км (то есть 1000000 метров).
RL, радиус фокусирующего зеркала - 4 метра в соответствии с техническими характеристиками (8-и метровое раскладное зеркало, аналогичное разрабатываемому НАСА для Next Generation Space Telescope - будущему "Джеймс Уэбб").
Подставив эти значения в формулу, получаем:
0.305 * 1000000 * (0.0000027 / 4) = 305000 * 0,000000675 = 0,205875 м.
То есть радиус луча лазера на цели равен примерно 21 сантиметру.
Много ли это или мало относительно мощности луча? Попробуем рассчитать. Радиус нашего "лазерного зайчика" равен 0,21 метра. Соответственно, площадь пятна (по стандартной формуле площади круга) будет равна 0,1385 м2. Или 1385 см2.
Исходя из мощности нашего лазера в 10 мегаватт, мы можем рассчитать, что на каждый квадратный саниметр площади "зайчика" приходится поток энергии равный 10000000 / 1385 = 7220 ватт. Таким образом, на каждый квадратный сантиметр площади "зайчика" каждую секунду поступает 7,22 килоджоуля тепловой энергии.
Киловаттной мощности промышленный лазер прорезает дырки в металле.
Предположим, что поверхность цели изготовлена из стали толщиной в 1 сантиметр. Представим кубик стали объемом в 1 кубический сантиметр. Его масса (усредненно) составляет 7,8 грамма. Температура плавления стали - условно, 1400 С. Удельная теплоемкость стали (усредненно, т.к. она меняется с ростом температуры) - 600 джоулей на кг на градус Цельсия/Кельвина. Удельная теплота плавления - 84000 джоулей на кг.
Исходя из этого, чтобы расплавить 1 грамм стали - нагреть его от 0 градусов (условно!) и до температуры плавления 1400 градусов и затем расплавить - нам потребуется порядка 0,924 килоджоуля энергии. Из них 0,84 будут затрачены на повышение температуры с 0 до 1400 градусов, а 0,084 - на фазовый переход. Для 7,8 грамм (1 кубического сантиметра стали) эта величина составит, соответственно, 7,2 килоджоуля.
Из этого простого рассчета видно, что на поверхность нашей цели поступает достаточно энергии (7,22 киловатта, т.е. 7,22 килоджоуля тепла), чтобы мгновенно ее расплавить. Всего же за секунду наш лазер нагревает до кипения почти килограмм стали.
Разумеется, это лишь чрезвычайно упрощенный пример, где взяты средние величины. В реальных условиях, придется считаться с отражением части поступающей энергии, вопросами теплопроводности и т.д. С другой стороны, в реальных условиях никто не делает космических аппаратов и ракет с сантиметровой толщины стальной обшивкой, а время "прогрева" одной цели согласно требованиям к SBL составляло до 10 секунд.
Лазер MTHEL перехватывает мортирный снаряд в полете.
Напомню также, что основной целью лазеров СОИ являлись не боеголовки. Это распространенная ошибка, имеющая весьма малое отношение к истине. Никто из разработчиков SBL не планировал сверлить лазерным лучом плотное абляционное покрытие боеголовок. Их целями являлись:
* Верхние ступени стартующих МБР и БРПЛ. Взлетающая баллистическая ракета является очень удобной мишенью для лазеров - она легко отслеживается по тепловому факелу ее работающего двигателя, она сравнительно хрупкая и уязвимая, и на этой стадии ее невозможно спрятать среди ложных целей. Кроме того, уничтожение ракеты на разгоне гарантирует уничтожение вместе с ней всех ее боевых частей. Любимые СССР жидкотопливные ракеты, с их тонкостенными баками и сложными, хрупкими двигателями были особо уязвимы для лазерного излучения; твердотопливные ракеты с их толстыми стенками были уязвимы в меньшей степени, но зато гарантированно взрывались при ослаблении стенок двигателя.
* Блоки разведения боевых частей - т.н. "автобусы", отвечающие за растаскивание боеголовок индивидуального наведения по их траекториям. Хотя их сложнее отслеживать, чем сами взлетающие ракеты, с точки зрения уязвимости блоки разведения гораздо более "мягкие" цели. Блок разведения буквально набит баками с топливом, сверхточными акселерометрами системы инерциального наведения, пиропатронами крепления боевых частей. Даже очень кратковременное воздействие лазерного луча практически гарантированно выведет из строя что-нибудь жизненно важное.
Блок разведения МБР MX и закрепленные на нем боеголовки.
* Наконец, уже после того как боеголовки разводились по траекториям - лазеры могли использоваться для фильтрации "легких" ложных целей. Представляющие собой по сути дела надувные баллоны с тонкой оболочкой, ложные цели могли быть "лопнуты" лазером на дистанциях, многократно превосходящих его эффективную дальность. Таким образом, лазеры могли на порядок сократить число ложных целей, облегчая работу противоракетной обороне последнего рубежа.
* Сами боеголовки потенциально тоже могли являться целью для лазера, однако их малые размеры, возможное вращение и очень прочная конструкция существенно затрудняли их уничтожение. Главной проблемой было то, что эффективность лазерного обстрела боеголовки было весьма трудно оценить. Со стороны трудно было понять - превратилась ли боеголовка в бесполезный комок расплава, или же
сохранила боеспособность. Теоретически, лазер SBL можно было использовать, чтобы отклонить боеголовки, сбивая их с курса - используя тягу, создаваемую лазерной абляцией материала обшивки - что приводило бы к снижению их точности.
При этом часто высказывается мнение, что в отношении защиты от лазерного излучения могут помочь некие "дешевые и простые" меры. Например, специальная противолазерная обшивка на ракете или боеголовках. Материалы, правда, при этом иногда называются такие, что волосы встают дыбом - рассмотрим, к примеру, вот этот пассаж:
А ведь последние модели головных частей русских межконтинентальных ракет делались из урана-238: очень тяжелого, твердого и чудовищно тугоплавкого металла цвета запекшейся крови.
("Сломанный меч империи" за авторством небезызвестного человека-автомата)
Я с сожалением должен заключить, что небезызвестный человек-автомат не удосужился свериться даже с справочником физических характеристик металлов. Ибо удельная теплоемкость "чудовищно тугоплавкого" урана составляет всего-навсего... 134 джоуля на кг/С (почти в 6 раз меньше, чем у стали), при температуре плавления 1400 градусов (практически такая же, как и у стали) и удельной теплоте плавления 12600 джоулей на килограмм (в семь раз меньше, чем у стали). С точки зрения противолазерной защиты, уран абсолютно бесполезен.
Гораздо лучшим противолазерным материалом может быть графит. Температура плавления графита составляет порядка 3800 градусов, удельная теплоемкость - от 700 и до 1800 джоулей на кг/С (в зависимости от температуры). Согласно некоторым примерным рассчетам, килограмм графита в качестве антилазерной брони примерно в 67 (!!!) раз эквивалентнее стали. При этом графит значительно легче стали в эквивалентном объеме.
Еще менее эффективным будет использование "зеркальной" обшивки для защиты ракеты, и тем более - боеголовок. Никакое зеркало не является 100% эффективным; оно всегда поглощает какую-то часть излучения, и в случае с 10-мегаваттным лазером, даже 0,1% поглощенного излучения будет существенной величиной. Кроме того, зеркальные поверхности чрезвычайно плохи в плане отдачи накопленного тепла. Под лазерным лучом, зеркало начнет нагреваться; от нагрева, отражающие свойства поверхности зеркала ухудшаться, и еще больше энергии станет поглощаться - до тех пор, пока зеркало не расплавится. Кроме того, создание "зеркальной" обшивки, способной выдержать нагрев при прохождении атмосферы и не загрязниться пылью, не поцарапаться (а любые загрязнения или дефекты - это априори "слабые места" в зеркале) представляет собой головоломную инженерную задачу.
Нет, в реальности это не работает. Извини, Джонни Квест.
Часто задается вопрос "а почему нельзя защитить ракету таким же зеркалом, которое использует лазер?" Дело в плотности энергии. На зеркале, энергия лазера рассредоточена по всей его значительной поверхности, и плотность энергии чрезвычайно низка - для нашего 8-метрового в диаметре зеркала и 10-мегаваттного лазера, это будет порядка (10000000 ватт / 502654 см2 = 19,84) 20 ватт на квадратный сантиметр. Напомним, что плотность энергии на цели будет 7220 ватт на квадратный сантиметр - то есть в 361 раз больше.
Подведем итог: конечно, наши расчеты были весьма условны, и не учитывали множества факторов, но порядок цифр они демонстрируют. Лазерная компонента СОИ определенно не была "заведомым блефом" или "заведомой ошибкой". Это было вполне эффективное (разумеется, трудно предсказать, насколько удачной была бы реализация) решение для чрезвычайно сложной проблемы защиты от массированного ракетного удара, причем решение "горизонтальное" - которое нельзя было эффективно "перепрыгнуть" путем простого увеличения количества развернутых советских МБР.
...Когда предизент Рейган объявил о начале работ по программе Стратегической Оборонной Инициативы (СОИ), основное внимание публики привлек именно ее лазерный компонент - боевые орбитальные станции с химическими лазерами (т.е. получающими накачку от реакции химических компонентов), предназначенные для уничтожения советских баллистических ракет. Хотя химические лазеры и не являются особо популярными ввиду целого ряда проблем с низкой эффективностью, невысоким качеством и стабильностью луча (значительно ухудшающимися с ростом мощности), а также высокой стоимости расходуемых компонентов, конкретно для космического применения у них имеются два важных преимущества:
"Martin Marietta Zenith Star" - прототип лазера космического базирования мощностью в мегаватт, который предполагалось запустить в 1993 году.
1) Запас энергии для химического лазера хранился в весьма компактной и сравнительно легкой форме химических реактивов. Мегаваттный химический лазер расходовал всего несколько килограмм компонентов за секунду работы. Ядерная или солнечная энергоустановка, способная обеспечить питанием электрический лазер аналогичной мощности имела бы массу более десятка тонн (минимум)
2) Химический лазер не нуждается в громоздких, отводящих тепло радиаторах - он "самоохлаждается", сбрасывая за борт отработанные реактивы. Таким образом, химическая лазерная станция могла быть сравнительно компактной и "маневренной".
Результатом развития лазерного компонента системы СОИ стала SBL (англ. "Space-Based Laser" - "лазер космического базирования") - 35-тонная станция, вооруженная химическим лазером "Альфа", работающим на фториде дейтерия. Выходная мощность лазера должна была достигать 10 мегаватт, фокусируемых при помощи 8-метрового раскладного зеркала - которое предполагалось "позаимствовать" у НАСА, разрабатывавшего как раз нужную военным технологию в рамках проекта Next Generation Space Telescope, ныне известный как многострадальный "Джеймс Уэбб".
При этом, естественно, такая станция должна была быть не единственной. Программа развертывания лазерного компонента СОИ предлагала два варианта. Первый (оптимальный) - развертывание двух десятков лазерных сателлитов, способных двукратно перекрыть всю поверхность Земли. Второй (реалистичный) предполагал развертывание всего десяти лазерных сателлитов, а в дополнение к ним - десяти перенаправляющих орбитальных зеркал, которые должны были перефокусировать лучи от лазерных сателлитов на целях. Рассматривался также сценарий с наземными лазерными станциями и перенаправляющими зеркалами на орбите, но рассчеты показали, что при работе "сквозь атмосферу" потребуются зеркала не менее 30 метров в диаметре. Создание таких конструкций было сочтено слишком дорогой и сложной задачей.
Раскладное зеркало телескопа "Джеймс Уэбб".
Запас химических реагентов на станциях SBL должен был обеспечивать до 500 секунд непрерывного лазерного излучения на полной мощности. Исходя из рассчетного времени в 10 секунд на поражение одной цели, десять космических лазеров могли "взять на себя" до 500 советских МБР и БРПЛ.
Но насколько эффективным было бы это великолепное технически оружие?
Как я неоднократно упоминал ранее, в отношении программы СОИ в русскоязычном сообществе сложилась весьма... параноидальная точка зрения. Программу называют блефом, обманом, профанацией и другими нехорошими словами. Особенно почему-то достается ее лазерному компоненту - видимо, потому, что в 1980-ых он считался наиболее "современным" и именно к нему было приковано наибольшее внимание.
Но ведь луч лазера — это не прямая трубка из света. Луч имеет «вредную» привычку расширяться по мере удаления от его источника и терять свою мощность. А в «звездных войнах» бить ему на тысячи верст. Наши ученые подсчитали: чтобы засечь мчащуюся русскую ракету, оповестить свою противоракетную оборону и навести «лазерную пушку» на цель, американской орбитальной платформе понадобится столько времени, что минимальная дистанция поражения сжимается всего до тысячи километров.
На таком расстоянии лазерный луч диаметром в булавочную головку на выходе превратится у цели в световой круг площадью в сто квадратных метров.
("Сломанный меч империи", за авторством небезызвестного человека-автомата)
Давайте попробуем просчитать теоретическую эффективность лазера SBL, исходя из доступных данных. Точная оценка возможностей лазерного оружия, разумеется, чрезвычайно сложна, но приблизительные подсчеты выполнить нетрудно. И в этом нам поможет следующая формула, позаимствованная с замечательного сайта Atomic Rockets:
RT = 0.305 * D *( L / RL )
В этой формуле,
RT - radius-on-target, радиус луча лазера на цели (в метрах)
D - distance, расстояние до цели (в метрах)
L - wavelength, длина волны излучения лазера (тоже в метрах)
RL - radius of the lens, радиус фокусирующей линзы или зеркала лазера (в метрах)
Попробуем воспользоваться этой формулой, чтобы оценить возможности SBL. К счастью, мы работаем в вакууме, и нам не приходится иметь дело с чрезвычайно сложными "атмосферными" факторами. Для этого, определим основные параметры исходя из предполагаемых характеристик платформы:
L, длина волны нашего лазера - 2,7 микрометра, или 2700 нанометров (то есть 0.0000027 метров). Это соответствует ближнему инфракрасному диапазону.
D, дистанция - возьмем для начала 1000 км (то есть 1000000 метров).
RL, радиус фокусирующего зеркала - 4 метра в соответствии с техническими характеристиками (8-и метровое раскладное зеркало, аналогичное разрабатываемому НАСА для Next Generation Space Telescope - будущему "Джеймс Уэбб").
Подставив эти значения в формулу, получаем:
0.305 * 1000000 * (0.0000027 / 4) = 305000 * 0,000000675 = 0,205875 м.
То есть радиус луча лазера на цели равен примерно 21 сантиметру.
Много ли это или мало относительно мощности луча? Попробуем рассчитать. Радиус нашего "лазерного зайчика" равен 0,21 метра. Соответственно, площадь пятна (по стандартной формуле площади круга) будет равна 0,1385 м2. Или 1385 см2.
Исходя из мощности нашего лазера в 10 мегаватт, мы можем рассчитать, что на каждый квадратный саниметр площади "зайчика" приходится поток энергии равный 10000000 / 1385 = 7220 ватт. Таким образом, на каждый квадратный сантиметр площади "зайчика" каждую секунду поступает 7,22 килоджоуля тепловой энергии.
Киловаттной мощности промышленный лазер прорезает дырки в металле.
Предположим, что поверхность цели изготовлена из стали толщиной в 1 сантиметр. Представим кубик стали объемом в 1 кубический сантиметр. Его масса (усредненно) составляет 7,8 грамма. Температура плавления стали - условно, 1400 С. Удельная теплоемкость стали (усредненно, т.к. она меняется с ростом температуры) - 600 джоулей на кг на градус Цельсия/Кельвина. Удельная теплота плавления - 84000 джоулей на кг.
Исходя из этого, чтобы расплавить 1 грамм стали - нагреть его от 0 градусов (условно!) и до температуры плавления 1400 градусов и затем расплавить - нам потребуется порядка 0,924 килоджоуля энергии. Из них 0,84 будут затрачены на повышение температуры с 0 до 1400 градусов, а 0,084 - на фазовый переход. Для 7,8 грамм (1 кубического сантиметра стали) эта величина составит, соответственно, 7,2 килоджоуля.
Из этого простого рассчета видно, что на поверхность нашей цели поступает достаточно энергии (7,22 киловатта, т.е. 7,22 килоджоуля тепла), чтобы мгновенно ее расплавить. Всего же за секунду наш лазер нагревает до кипения почти килограмм стали.
Разумеется, это лишь чрезвычайно упрощенный пример, где взяты средние величины. В реальных условиях, придется считаться с отражением части поступающей энергии, вопросами теплопроводности и т.д. С другой стороны, в реальных условиях никто не делает космических аппаратов и ракет с сантиметровой толщины стальной обшивкой, а время "прогрева" одной цели согласно требованиям к SBL составляло до 10 секунд.
Лазер MTHEL перехватывает мортирный снаряд в полете.
Напомню также, что основной целью лазеров СОИ являлись не боеголовки. Это распространенная ошибка, имеющая весьма малое отношение к истине. Никто из разработчиков SBL не планировал сверлить лазерным лучом плотное абляционное покрытие боеголовок. Их целями являлись:
* Верхние ступени стартующих МБР и БРПЛ. Взлетающая баллистическая ракета является очень удобной мишенью для лазеров - она легко отслеживается по тепловому факелу ее работающего двигателя, она сравнительно хрупкая и уязвимая, и на этой стадии ее невозможно спрятать среди ложных целей. Кроме того, уничтожение ракеты на разгоне гарантирует уничтожение вместе с ней всех ее боевых частей. Любимые СССР жидкотопливные ракеты, с их тонкостенными баками и сложными, хрупкими двигателями были особо уязвимы для лазерного излучения; твердотопливные ракеты с их толстыми стенками были уязвимы в меньшей степени, но зато гарантированно взрывались при ослаблении стенок двигателя.
* Блоки разведения боевых частей - т.н. "автобусы", отвечающие за растаскивание боеголовок индивидуального наведения по их траекториям. Хотя их сложнее отслеживать, чем сами взлетающие ракеты, с точки зрения уязвимости блоки разведения гораздо более "мягкие" цели. Блок разведения буквально набит баками с топливом, сверхточными акселерометрами системы инерциального наведения, пиропатронами крепления боевых частей. Даже очень кратковременное воздействие лазерного луча практически гарантированно выведет из строя что-нибудь жизненно важное.
Блок разведения МБР MX и закрепленные на нем боеголовки.
* Наконец, уже после того как боеголовки разводились по траекториям - лазеры могли использоваться для фильтрации "легких" ложных целей. Представляющие собой по сути дела надувные баллоны с тонкой оболочкой, ложные цели могли быть "лопнуты" лазером на дистанциях, многократно превосходящих его эффективную дальность. Таким образом, лазеры могли на порядок сократить число ложных целей, облегчая работу противоракетной обороне последнего рубежа.
* Сами боеголовки потенциально тоже могли являться целью для лазера, однако их малые размеры, возможное вращение и очень прочная конструкция существенно затрудняли их уничтожение. Главной проблемой было то, что эффективность лазерного обстрела боеголовки было весьма трудно оценить. Со стороны трудно было понять - превратилась ли боеголовка в бесполезный комок расплава, или же
сохранила боеспособность. Теоретически, лазер SBL можно было использовать, чтобы отклонить боеголовки, сбивая их с курса - используя тягу, создаваемую лазерной абляцией материала обшивки - что приводило бы к снижению их точности.
При этом часто высказывается мнение, что в отношении защиты от лазерного излучения могут помочь некие "дешевые и простые" меры. Например, специальная противолазерная обшивка на ракете или боеголовках. Материалы, правда, при этом иногда называются такие, что волосы встают дыбом - рассмотрим, к примеру, вот этот пассаж:
А ведь последние модели головных частей русских межконтинентальных ракет делались из урана-238: очень тяжелого, твердого и чудовищно тугоплавкого металла цвета запекшейся крови.
("Сломанный меч империи" за авторством небезызвестного человека-автомата)
Я с сожалением должен заключить, что небезызвестный человек-автомат не удосужился свериться даже с справочником физических характеристик металлов. Ибо удельная теплоемкость "чудовищно тугоплавкого" урана составляет всего-навсего... 134 джоуля на кг/С (почти в 6 раз меньше, чем у стали), при температуре плавления 1400 градусов (практически такая же, как и у стали) и удельной теплоте плавления 12600 джоулей на килограмм (в семь раз меньше, чем у стали). С точки зрения противолазерной защиты, уран абсолютно бесполезен.
Гораздо лучшим противолазерным материалом может быть графит. Температура плавления графита составляет порядка 3800 градусов, удельная теплоемкость - от 700 и до 1800 джоулей на кг/С (в зависимости от температуры). Согласно некоторым примерным рассчетам, килограмм графита в качестве антилазерной брони примерно в 67 (!!!) раз эквивалентнее стали. При этом графит значительно легче стали в эквивалентном объеме.
Еще менее эффективным будет использование "зеркальной" обшивки для защиты ракеты, и тем более - боеголовок. Никакое зеркало не является 100% эффективным; оно всегда поглощает какую-то часть излучения, и в случае с 10-мегаваттным лазером, даже 0,1% поглощенного излучения будет существенной величиной. Кроме того, зеркальные поверхности чрезвычайно плохи в плане отдачи накопленного тепла. Под лазерным лучом, зеркало начнет нагреваться; от нагрева, отражающие свойства поверхности зеркала ухудшаться, и еще больше энергии станет поглощаться - до тех пор, пока зеркало не расплавится. Кроме того, создание "зеркальной" обшивки, способной выдержать нагрев при прохождении атмосферы и не загрязниться пылью, не поцарапаться (а любые загрязнения или дефекты - это априори "слабые места" в зеркале) представляет собой головоломную инженерную задачу.
Нет, в реальности это не работает. Извини, Джонни Квест.
Часто задается вопрос "а почему нельзя защитить ракету таким же зеркалом, которое использует лазер?" Дело в плотности энергии. На зеркале, энергия лазера рассредоточена по всей его значительной поверхности, и плотность энергии чрезвычайно низка - для нашего 8-метрового в диаметре зеркала и 10-мегаваттного лазера, это будет порядка (10000000 ватт / 502654 см2 = 19,84) 20 ватт на квадратный сантиметр. Напомним, что плотность энергии на цели будет 7220 ватт на квадратный сантиметр - то есть в 361 раз больше.
Подведем итог: конечно, наши расчеты были весьма условны, и не учитывали множества факторов, но порядок цифр они демонстрируют. Лазерная компонента СОИ определенно не была "заведомым блефом" или "заведомой ошибкой". Это было вполне эффективное (разумеется, трудно предсказать, насколько удачной была бы реализация) решение для чрезвычайно сложной проблемы защиты от массированного ракетного удара, причем решение "горизонтальное" - которое нельзя было эффективно "перепрыгнуть" путем простого увеличения количества развернутых советских МБР.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2018-12-06 06:41 am (UTC)Кроме того, СОИ еще и эффективно решала задачу удерживания Китая на коротком поводке (ибо китайский ядерный арсенал 1980-ых СОИ могла переработать без малейших проблем), и усиления режима ядерного нераспространения. Логика была такова, что СОИ делает маленькие ядерные арсеналы бесполезными, а значит враждеьные США режимы не будут иметь стимула ими обзаводиться.
no subject
Date: 2018-12-06 06:59 am (UTC)Как и у СССР. Я не вижу тут принципиальной угрозы стратегической безопасности СССР. В ситуации, когда превентивный ядерный удар не рассматривается как рабочая стратегия, непонятно как СОИ что-то меняло в балансе сил блоков.
> Кроме того, СОИ еще и эффективно решала задачу удерживания Китая
Китай - да. Но американцы не могли не понимать, что это просто вопрос времени когда у Китая появится столько же МБР как у СССР - технологии-то были общие до какого-то момента. Если они не планировали уничтожение Китая в следующие 20-30 лет, то совершенно непонятно, что им давала СОИ.
no subject
Date: 2018-12-06 07:07 am (UTC)"Китай - да. Но американцы не могли не понимать, что это просто вопрос времени когда у Китая появится столько же МБР как у СССР"
У Китая до сих пор столько нет. В 1980-ых его экономика была гораздо слабее, и потянуть большой парк МБР даже в теории не могла. И 20-30 лет - большой срок. За это время и СОИ стала бы эффективнее.
no subject
Date: 2018-12-06 07:49 am (UTC)Э! Откуда вдруг такое?! Если США "разносит в пыль" военный потенциал СССР, то это может означать только одно - превентивный удар с их стороны. На который они получают ответный по гражданским объектам. И где тут профит? Да даже если они разносят СССР, используя конвенционное оружие, как это их страхует от удара по гражданским объектам? ИЧСХ, этот момент нынче даже прописан в американской доктрине применения ЯО. А в те времена он подразумевался по умолчанию с обеих сторон.
И это мы не сейчас не рассматриваем мобильные советские комплексы, которые даже в принципе не получилось бы превратить в пыль опережающим ударом. А ответный удар - всегда планировался по гражданским объектам. Что со стороны США, что со стороны СССР.
> У Китая до сих пор столько нет
Никто не мог знать в 80-х сколько у Китая будет МБР. *Возможности* - были. Так-то если смотреть, то и у РФ, и у США сегодня нет столько же МБР как в 80-х, а тем не менее гарантированное взаимное уничтожение пока обеспечивается. И это главное в этом противостоянии.
> За это время и СОИ стала бы эффективнее.
Не стала бы. Она могла бы только обновиться. Спутник на орбите Земли нельзя улучшить, его можно только заменить, т.о. цена модернизации равна цене производства нового. А вот контрмеры на носителях действительно можно последовательно модернизировать. Что, кстати, и делается, просто не против "той СОИ".
no subject
Date: 2018-12-06 08:35 am (UTC)"ответный удар - всегда планировался по гражданским объектам. Что со стороны США, что со стороны СССР."
Неверно.
"Не стала бы. Она могла бы только обновиться. Спутник на орбите Земли нельзя улучшить, его можно только заменить, т.о. цена модернизации равна цене производства нового. А вот контрмеры на носителях действительно можно последовательно модернизировать. Что, кстати, и делается, просто не против "той СОИ"."
Хаббл beg to differ) Напоминаю, что СОИ делалась в тот период, когда от Шаттлов ожидалась высокая эффективность, и регулярные полеты на ремонт и модернизацию сателлитов предполагались нормой. Не говоря уже о том, что просто совершенствование программного обеспечения могло рвдикально повысить эффективность вообще без необходимости физически что-то менять.
no subject
Date: 2018-12-06 09:23 am (UTC)Так, стоп! Мы всё-таки говорим о периферийном конфликте или о нападении на основную территорию? Я не припомню ни одного случая ни до, ни после СОИ чтобы СССР грозился устроить ядерную войну ради периферийного конфликта. Со стороны США такого тоже не замечалось. В этом-то и был смысл противостоять на периферии. Концепция гарантированного ответного уничтожения сформировалась ещё в 70-х. Ни одна из сторон в те времена не грезила наяву применением ЯО в инициативном порядке ради периферийных (как их сейчас называют - прокси) конфликтах.
Что мешало СССР решать свои задачи в прокси-войнах с СОИ и без неё?
> Неверно.
Хорошо. Какая сторона и в какие года планировала ответные ядерные удары по не гражданским объектам? И я бы особенно хотел услышать мотивацию таких странных ударов возмездия.
> СОИ делалась в тот период, когда от Шаттлов ожидалась высокая эффективность
Мы с вами говорим про ранние 80-ые. На тот момент никаких иллюзий насчёт этой программы уже не было. В середине 70-х - да, можно было добросовестно заблуждаться, но к моменту первого запуска в 81-ом году как часто может летать один челнок, и сколько это будет стоить, уже прекрасно было известно. Делать вид, что всё хорошо было можно (см. "пиар"), а вот реально на это рассчитывать - нет.
> просто совершенствование программного обеспечения могло рвдикально повысить эффективность вообще без необходимости физически что-то менять
Это могло улучшить что угодно, кроме мощности лазера и точности системы наведения - она напрямую зависит от разрешающей способности исполнительных модулей. КМК, среди советников военных США было достаточно технических людей чтобы это предельно ясно донести. Чтобы улучшить любой из этих двух ключевых параметров понадобилось бы полность заменить носитель. И всё бы хорошо, кабы не стоимость его самого и его запуска (с "шаттлом" или без).
Справедливости ради, стоит сказать, что улучшение ПО и правда может помочь. Однако, там очень жёсткие лимиты - улучшить параметры радикально не получится. И я ещё раз подчеркну: мы говорим про 80-ые года прошлого столетия. Не надо это проецировать на сегодняшнюю ситуацию. Хотя и сегодня далеко не всё так хорошо, как хотелось бы - в космос до сих пор летают компы прошлого столетия. Ну, может у Маска с этим получше.
no subject
Date: 2018-12-06 09:33 am (UTC)В такой ситуации, СОИ позволяла американцам контролировать уровень эскалации, и иметь решающее военное преимущество.
"В середине 70-х - да, можно было добросовестно заблуждаться, но к моменту первого запуска в 81-ом году как часто может летать один челнок, и сколько это будет стоить, уже прекрасно было известно"
Неверно. Все полагали, что это лишь "детские проблемы", которые скоро решат.
"Однако, там очень жёсткие лимиты - улучшить параметры радикально не получится. И я ещё раз подчеркну: мы говорим про 80-ые года прошлого столетия. Не надо это проецировать на сегодняшнюю ситуацию."
"Минтимены", у которых точность удалось улучшить в два раза, просто улучшив программное оьеспечение, с этим не согласны. А у них были вообще процессоры начала 1960-ых.
no subject
Date: 2018-12-06 10:26 am (UTC)Это и называется прокси-война. "Ихтамнеты" были изобретены задолго до известного конфликта. Половина Африки так воевала. В Иран, при необходимости, вторглись бы "дружественные силы сопредельной страны". Странным образом они бы говорили на русском, но тогда не было ютуба - было бы очень легко опровергнуть инсинуации вражеской пропаганды.
> В такой ситуации, СОИ позволяла американцам контролировать уровень эскалации, и иметь решающее военное преимущество.
Вот убейте меня - я не понимаю как. СССР не стала бы наносить ядерный удар по США в случае фатального проигрыша в гипотетическом Иране. Как не стали США наносить ядерный удар по СССР из-за ситуации во Вьетнаме. Как не стал СССР наносить ядерный удар по США из-за Шестидневной войны. И т.д.
СОИ, в вашей интерпретации, имеет смысл только для парирования наступательных действий СССР. Но невозможно себе представить ни одной ситуации, когда СССР бы на это решился без угрозы для своей собственной территории (что спровоцировало бы ответный удар). Иран, при всем моем уважении к иранцам, территорией СССР никогда не являлся.
> Неверно. Все полагали, что это лишь "детские проблемы", которые скоро решат.
Отказ от полной многоразовости (топливный бак), ЕМНИП, случился уже через пару лет после начала программы - это ещё 70-ые. Уже только одно это поставило жирный крест на планах запускать по одному челноку в месяц. Как и у любого нового проекта, у "Шаттла" были детские проблемы, которые со временем решили. Принципиальные же проблемы были известны еще до первого запуска.
> "Минтимены", у которых точность удалось улучшить в два раза, просто улучшив программное оьеспечение, с этим не согласны. А у них были вообще процессоры начала 1960-ых.
Давайте всё же будем немного более точными: менее чем в два раза. Была ошибка наведения 2км, а стала 1.2км. Отличный показатель для ядерной ракеты! Напомните, сколько еще раз после этого удалось улучшить точность ракеты просто изменением ПО, и зачем вообще понадобилось делать третью версию ракеты? Про жесткий диск в составе этого мега компьютера еще бы неплохо упомянуть. Его мы тоже с помощью модификаций ПО сможем улучшить, или всё-таки я прав, утверждая, что есть пределы подобным улучшениям?
> "Какая сторона и в какие года планировала ответные ядерные удары по не гражданским объектам?"
А вот этот вопрос, к моему прискорбию, остался неотвеченным :( Он меня действительно волнует. Буду благодарен, если поясните.
no subject
Date: 2018-12-06 11:04 am (UTC)Речь шла не об "ихтамнетах". После Афганистана, Пентагон считал наибольшей угрозой прямое советское вторжение в Иран под каким-нибудь предлогом. Т.е. речь шла о прямом вводе советских войск - и ответном вводе американских.
"Вот убейте меня - я не понимаю как. СССР не стала бы наносить ядерный удар по США в случае фатального проигрыша в гипотетическом Иране"
Для начала, США не были уверены что это будет так в случае прямого столкновения вооруженных сил. Они не могли гарантировать, что СССР не начнет повышать ставки.
Далее, СОИ позволяла уже США начать повышать ставки - эффективно блокируя такую возможность для СССР.
"Отказ от полной многоразовости (топливный бак), "
Производство баков не было лимитирующим фактором. Его можно было без труда расширить. Проблемой была трудоемкость обслуживания самого шаттла. Которая - уже по результатам эксплуатации - оказвлась много больше расчетной. В особенности подвела теплозащитная обшивка.
"
А вот этот вопрос, к моему прискорбию, остался неотвеченным :( Он меня действительно волнует. Буду благодарен, если поясните."
США держали это краеугольным камнем доктрины с 1960-ых - что ответ на удар определяется масштабами и направленностью удара. В случае контрсилового советского удара, США намеревались ответить аналогично и предпооагали, что СССР будет по крайней мере рассматривать аналогичную логику.
no subject
Date: 2022-12-17 09:34 pm (UTC)США. С 1955 года. Видение дяди ЛеМея. 1500+ ударов бомбами по 60 МТонн. Удары по ВБ, СССР, и по Китаю (ага, сразу всех, что бы не мучиться с выбором). Суммарный залп порядка 100 гигатонн, при нынешних 2 гигатонны на США и РФ. К слову, номерные заводы тоже военные цели. А вот то, что там будет гражданское население, за то скажите спасибо дяде Сралину, который заводы тыкал где ни попадя. Включая и крупные города.
С тех пор и повелось, первая очередь — шахты пусковых и прочее. Вторая очередь, заводы и ВПП (ну да, кратеризировать ВВП 60 мегатоннами это Лемей да, знатно отчебучил. И если уж этого не хватает, и сигнала о сдаче не пришло — валят уже по городам. Но, считалось, что это не надо будет делать. Впрочем, там и так, за 8 месяцев общее количество погибших от ЯУ, и радиации расценивалось более чем в 800 миллионов человек. Как видите, даже при большим на два порядка ударе, чем есть сейчас, никакой "смерти Земли" не наблюдается. Как и конца цивилизации тоже никто не видел.
К слову, ЛеМей в ответе за всё то, что происходило в Японии, от Токио, до Хиросимы и Нагасаки. И раз он считал, что гражданских бомбить не надо, значит, не надо. Учитывая, что он отнюдь не вегетарианец. Да и вовсе, он единственный был, кто обладал знаниями и опытом ядерных бомбардировок гражданского населения.