На протяжении последних столетий символом войны и основным инструментом ведения боевых действий является огнестрельное оружие. В настоящее время огнестрельное оружие достигло высокой степени технического совершенства и практически исчерпало резервы своего дальнейшего развития. Достигнутый предел возможностей огнестрельного оружия обусловлен низкой удельной теплотой сгорания пороха (около 3800 кДж/кг).

В предыдущей статье "Наступит ли конец эпохи огнестрельного оружия?" было рассмотрено альтернативное оружие, принцип действия которого основан на несколько иных принципах. Это пневмоэлектрическое оружие, в котором вместо пороха применяются другие, более эффективные источники энергии. В качестве одного из таких источников энергии предполагается использовать топливо "металл - кислород".

Пневмоэлектрическое оружие это устройство для метания снаряда (пули), которое состоит из следующих основных частей: ствол, источник электрического тока, пневмоэлектрический патрон. Пневмоэлектрический патрон представляет собой простую конструкцию, в которой с помощью гильзы объединяются в одно целое снаряд (пуля), система подачи сжатого газа и сгорающий элемент в виде металлической спирали.

Для производства выстрела замыкается электрический контакт между источником электрического тока и сгорающим элементом. Под действием электрического тока, сгорающий элемент нагревается до высокой температуры. Происходит реакция горения между металлом и сжатым кислородом, протекающая с выделением значительного количество тепла. Сжатый кислород нагревается, и его давление в гильзе возрастает. Нагретый кислород резко расширяется, выталкивает пулю из гильзы в ствол, и продолжает давить на нее. Вследствие этого пуля с ускорением движется в канале ствола, приобретает большую скорость, и вылетает из ствола. Так происходит выстрел.

Предложенное для пневмоэлектрического оружия эффективное топливо металл-кислород может использоваться не только в качестве средства для увеличения скорости снаряда (пули). С учетом большой плотности и высокой удельной теплоты сгорания металлов (до 43 тыс. кДж/кг), такое топливо может использоваться и для увеличения мощности разных видов взрывных устройств. Рассмотрим эту задачу на примере артиллерийского снаряда.

Поставленная задача решается тем, что внутри артиллерийского снаряда, дополнительно содержится сжатый под большим давлением свободный кислород (или фтор). При попадании в цель корпус снаряда нагревается до высокой температуры. Происходит химическая реакция между сжатым кислородом, и внутренними частями снаряда. Температура и давление сжатого газа внутри снаряда резко возрастают, что приводит к его взрыву. Осколки снаряда и раскаленный кислород воздействуют на цель, вызывая ее дополнительное разрушение. Продукты взрыва могут содержать отравляющие вещества.

Внутренняя часть снаряда может быть выполнена из сплава на основе циркония с удельной теплотой сгорания около 30 тыс. кДж/кг. Допустим, внутри снаряда содержится сжатый под большим давлением свободный кислород в количестве 5 кг. Полная масса снаряда (вместе с кислородом) равна 20 кг. Предположим, при попадании в цель, 1 кг кислорода и 2,84 кг циркония, вступили в химическую реакцию. В результате выделяется около 85 тыс. кДж тепловой энергии (что превышает энергию взрыва 20 кг тротила). Полученная тепловая энергия нагревает оставшиеся 4 кг свободного кислорода до высокой температуры, что обеспечивает резкое повышение давления и взрыв снаряда.

Указанный выше эффект невозможно получить при помощи классических взрывчаток (поскольку необходимое для этого количество взрывчатки, превышает массу самого снаряда). В приведенном выше примере, общее количество прореагировавшего вещества (3,84 кг) составляет всего 19,2 % от массы снаряда (20 кг). Таким образом, существует значительный резерв дальнейшего увеличения энергии взрыва, за счет повышения количества прореагировавшего вещества (относительно массы снаряда). Кроме того, существует еще один резерв увеличения энергии взрыва, за счет повышения степени сжатия кислорода до давления порядка тысяч атмосфер (при возникновении потребности).

Кроме сжатого кислорода (или фтора) внутри артиллерийского снаряда дополнительно можно расположить систему инициирования химической реакции (взрыватель). Эта система, например, состоит из сгорающего элемента и управляющего устройства подачи электрического тока на сгорающий элемент. Сгорающий элемент выполнен в виде металлической спирали, расположенной с возможностью контакта со сжатым кислородом. Для подрыва снаряда, управляющее устройство подает электрический ток на сгорающий элемент, нагревая его до высокой температуры. В результате нагревания происходит химическая реакция горения и выделяется значительное количество тепла. Температура и давление сжатого кислорода резко возрастают, что приводит к взрыву снаряда.

Такой пневмоэлектрический артиллерийский снаряд можно подорвать в любой нужный момент времени, что повышает его боевую эффективность и расширяет сферу применения. Указанный пневмоэлектрический принцип можно использовать в любых видах взрывных устройств военного или гражданского назначения. Это могут быть пневмоэлектрические ручные гранаты, пневмоэлектрические инженерные мины, пневмоэлектрические бомбы и так далее. В тротиловом эквиваленте, мощность таких пневмоэлектрических устройств может в несколько раз превышать их собственную массу.

Пневмоэлектрическое оружие является одним из возможных вариантов реализации изобретения, защищенного патентом Украины № 72582 и патентом России № 2301952. Основной пункт формулы изобретения составлен следующим образом (по российской заявке). Пневматическое устройство для метания снаряда, содержащее ствол и систему подачи сжатого газа на снаряд, отличающееся тем, что дополнительно содержит элемент, выполненный из горючего материала и расположенный с возможностью контакта с подаваемым сжатым газом и протекания химической реакции с выделением тепла.

Таким образом, использование в качестве горючего элемента металлической спирали является лишь одним возможным вариантом реализации указанного изобретения. Очевидно, что горючий элемент не обязательно должен быть проволокой в виде спирали, и для его изготовления могут использоваться многие неметаллические материалы, подходящие по комплексу физико-химических свойств. Круг таких материалов очень широк, поскольку практически любое вещество в той или иной степени реагирует с кислородом. Очевидно также, что и в качестве сжатого газа не обязательно использовать чистый кислород (или фтор), а можно применять их смесь с другими газами.

См. дополнительно: