Снаряды с обедненным ураном для артиллерийского комплекса Mark 15 Phalanx CIWS на борту американского линкора USS Missouri (ВВ-63).
Сердечник снаряда калибра 30 мм из обедненного урана.
Разгадку парадокса нашел заведующий кафедрой плазменной технологии МГТУ имени Н. Э. Баумана, доктор технических наук Михаил Константинович Марахтанов. В простейшем изложении она выглядит так.
По плите стреляли снарядом с сердечником из обедненного урана, непригодного для использования в атомной промышленности. Любой металл, в том числе и уран, имеет кристаллическую структуру. В узлах ее — положительные ионы. Между ними по хитроумным траекториям, разрешенным квантовой механикой, движутся электроны. Как известно, они заряжены отрицательно. Плюс к минусу притягивается, и вся система находится в равновесии, обладает механической прочностью.
Но при ударе уранового снаряда о броню происходит очень резкое торможение и возникают силы, которые «вытряхивают» электроны из кристалла. Тогда одноименно заряженные ионы отталкиваются и разлетаются в разные стороны. Происходит взрыв, при котором выделяется энергия, численно равная энергии такого же количества тротила. Только выделяется она в 1 000 раз быстрее. От этого и происходит фантастический по силе бронебойный эффект.
На первый взгляд кажется, что причиной всему этому уран, а выделяющаяся энергия сродни ядерной. Но это не совсем так. Начнем с того, что еще в конце Второй мировой войны урановые сердечники для бронебойных снарядов применяла Германия. Никаких особенных бронебойных свойств тогда за такими снарядами не заметили. Зачем же тогда немцы стали применять уран? Да, можно сказать, от бедности.
Давно, с 30-х годов XX века, сердечники бронебойных снарядов и пуль старались делать из материалов, сочетавших высокую плотность с высокой твердостью. Учитывалась и цена. Лучшим оказался карбид вольфрама. (Плотность 16,8 г/см3, почти как у золота. Твердость такая, что можно царапать стекло!)
Собственного вольфрама Германия не имела и получала его из Португалии, но в 1943 году Португалия отказалась его продавать. Тогда по приказу министра вооружений А. Шпеера для его замены было использовано 1 200 т необогащенного урана, оставшегося от прекращенных на то время работ по созданию атомной бомбы. Ведь плотность урана еще выше, чем у вольфрама.
Итак, Германия первой начала применение бронебойных снарядов с урановым сердечником. Если бы они проявили себя известным сегодня образом, пробивая танки от борта до борта, то, выражаясь языком дипломатическим, итог Второй мировой войны мог бы быть иным… Но этого не случилось. И вот почему.
Как выяснил профессор М. К. Марахтанов, таким же свойством — взрываться, как уран — обладают и многие другие металлы. Главное, разогнать их до «критической» скорости. Для урана это более 1 500 м/с. Между тем снаряды немецких противотанковых пушек имели скорость не более 1 200 м/с, так что уран всего лишь способствовал увеличению их массы.
Остается добавить, что металл может стать источником энергии не только после удара. На кафедре плазменной технологии МТГУ имени Н. Э. Баумана обнаружено, что все металлы можно взорвать, получив от них весьма большую энергию, равную энергии взрыва тротила. Нужно лишь пропустить ток определенной плотности, в пределах от 1 000 до 8 000 ампер на 1 мм2. Возникающая при таком взрыве волна распространяется со скоростью до 6 000 м/с. Не исключено, что взрывающийся металл станет идеальным источником энергии, который не нуждается в кислороде и не отравляет окружающую среду.
Причем такой источник обладает уникальным свойством. Продукт реакции — металлическая пыль. Стоит ее собрать, переплавить, и получим «топливо», вновь готовое к употреблению.
А. ИЛЬИН
ПО ДОРОГЕ К МАРСУ
Как мы уже сказали, к ударному взрыву способны многие металлы. Если для урана критическая скорость 1 500 м/с, для железа она превышает 4 000 м/с. Поэтому от некоторых метеоритов, падающих на землю с такой или даже большей скоростью, не остается и следа. Они превращаются в тончайшую пыль…
На такую особенность обратил внимание еще в 1929 году знаменитый создатель наших ракетных двигателей и ракет Валентин Петрович Глушко. Он написал статью под названием «Металл как взрывчатое вещество». В первых же ее строках автор сказал, что речь пойдет не об использовании металла в качестве взрывчатки, а о том, что при пропускании достаточно сильного импульса электрического тока через металлическую проволоку может произойти взрыв. Температура при этом повышается до 300 000 градусов. Энергия такого взрыва превышает во много раз энергию взрыва самого мощного взрывчатого вещества, взятого в количестве, равном массе проволоки. При этом сама энергия превышает энергию вызвавшего его импульса тока.