Военные нанотехнологии -
ISBN 5-94836-096-2
Скачать (прямая ссылка):
урана составляет 19,3 и 19,0 г/см\ что почти соответствует предельной плотности упаковки тяжелых атомов кристаллической решетки в природе, вследствие чего любые технологии (не исключая и HT) практически не могут сколь-нибудь заметным образом изменить реальную плотность таких сердечников. Практическая проблема заключается в том, что «пробивная способность» снаряда зависит не только от плотности, но и от механико-гидродинамических свойств его состава, для улучшения которых и используются не чистые металлы, а их сплавы. В обедненном уране можно создавать так называемые ад иабати чес ки е или локальные сдвиговые напряжения, под воздействием которых при ударе деформируемое вещество наконечника легко смешается, в результате чего происходит как бы непрерывное «самозатачивание» ударника. В настоящее время на основе HT можно предложить даже две возможности создания аналогичных эффектов в ударниках из сплава вольфрам/уран. Первая из них основана на использовании ударников из аморфных металлов или так называемых металлических стекол'(которые часто относят к НТ-материалам, несмотря на то, что их получают обычными, объемными и давно известными методами перемешивания металлов в жидком состоянии с последующим охлаждением). Эта путаница в классификации объясняется тем, что в таких материалах микроскопическая разница в расположении атомов неожиданно приводит к заметным макроскопическим эффектам в проявлении упругих свойств (см., например, работу [IPSE, 20031). С формальной точки зрения такие сплавы, конечно, следует относить к НТ-материалам (например, к композитам с на нокр исталл игам и, нановолокнами или на-новключениями и т.п.). Первые эксперименты с модельными ударниками из аморфных материалов продемонстрировал и, что в них также проявляются признаки локализированного сдвига вещества I Magness et al., 2001]*.
Еще один путь новышения характеристик ударников с использованием HT основан на процессе так называемого горячего изостатичес-кого прессования, позволяющего получать заданную форму из объемной смеси нанокристаллических порошков исходных металлов или из сплавов. Интересно, что и в этом случае изготовляемые материалы проявляют признаки описанного выше сдвига или «течения» твердого вещества, в результате чего кинетическая энергия, которую необходимо придать сердечнику для пробивания стандартных прокатных броневых листов, оказывается примерно на 6 % ниже, чем при экспериментах с обычными ударниками (из сплавов вольфрама). Таким образом, обе разновидности интересуюшего нас материала (аморфное 4.1. Военные приложения ИТ J 71
стекло и вольфрамовый сплав с нан окр металл итам и) являются достаточно перспективными для замены используемых сейчас в ударных бронебойных снарядах сердечников из сплава (вольфрам/уран). Важность или необходимость такой замены обусловлена не столько повышением характеристик оружия и т.п., сколько общественно-политическим выигрышем вследствие отказа от использования обедненного урана. Дело в том, что широкая общественность болезненно воспринимает любое упоминание слова «уран» (безотносительно к виду его изотопов, степени обогащения и т.п.). считая его постоянно источником повышенной опасности. Дальнейшие разработки сделают такую замену реальной, а возможно, даже позволят дополнительно повысить пробивную способность бронебойных снарядов примерно на 20 %.
Принципиально иной путь использования HT для повышения пробивной эффективности бронебойных снарядов связан с использованием взрывчатых зарядов заданной формы. В снарядах такого типа металлические наночастицы моїуг использоваться в конической обкладке, которая при ударе и взрыве трансформируется, создавая высокотемпературную реактивную струю. Кроме этого, некоторого улучшения конструкции снарядов следует ожидать, естественно, и от использования новых взрывчатых веществ, производимых на основе HT.
Современные ракеты среднего класса «поверхность/поверхность» (с дальностью полета несколько сот километров) имеют обычно длину более 10 м, а их боеголовка обычно весит около 1 т. Внедрение HT в производство оружия этого класса обещает (при сохранении веса боеголовки) некоторое сокращение общего веса и размеров прежде всего за счет использования более легких констру кционных материалов, горючего и т.п. Существенного повышения эффективности в этом классе вооружений можно достигнуть лишь при значительном увеличении точности наведения, так как это позволит заметно снизить вес боезаряда и, соответствен но, резко снизить вес, размеры и стоимость ракетной установки в целом (например, сократить ее длину до нескольких метров или даже больше). В связи с этим стоит упомянуть, что в документах Научно-технического управления (Science and Technology Board) военно-воздушных сил США уже упоминается даже вероятность ка-кой-то миниатюризации «межконтинентальных тактических баллистических ракет» jNRC Comitee1 2002: Ch.6|.
Обычные ракеты ближнего действия (к которым можно отнести и широко распространенные артиллерийские и зенитные ракетные установки), как правило, имеют длину в несколько метров и заряд ве- ff" 160 Глава 4. Потенциальные возможности военных применений HT
