O armă cu fascicul este un tip de armă spațială bazată pe formarea unui fascicul de particule ( electroni , protoni , ioni sau atomi neutri), accelerate la viteze apropiate de lumina și folosind energia cinetică stocată în acestea pentru a distruge obiectele inamice. Împreună cu armele laser și cinetice , armele cu fascicul au fost dezvoltate în cadrul SDI ca un tip promițător de armă fundamental nouă [1] .
Armele cu fascicul au trei factori dăunători:
Sfera de aplicare posibilă: distrugerea rachetelor balistice, a navelor spațiale și aerospațiale. Avantajul armelor cu fascicul este viteza datorată mișcării fasciculului de particule la viteza aproape de lumină [1] . Dezavantajul armelor cu fascicul atunci când funcționează în atmosferele planetelor este pierderea vitezei și, în consecință, a energiei particulelor elementare din cauza decelerației ca urmare a interacțiunii cu atomii de gaz [2] . Drept urmare, în atmosfera planetară, raza de acțiune a armelor cu fascicul nu va fi mai mare de zeci de kilometri. Experții văd o cale de ieșire la această problemă în crearea unui canal de aer rarefiat în atmosferă, în interiorul căruia fasciculele de particule se pot deplasa fără pierderi de viteză și, în consecință, de energie [1] .
Pe lângă faptul că erau folosite ca arme de lovitură în războiul spațial, armele cu fascicul ar trebui să fie folosite și pentru combaterea rachetelor antinavă (inclusiv în războiul spațial) [1] .
Există un proiect al pistolului „ion” Ion Ray Gun, alimentat de 8 baterii AA, provocând avarii la o distanță de până la 7 metri [3] .
Tehnologiile cu tunuri ionice pot fi utilizate și în scopuri non-militare pentru tratarea suprafeței cu fascicul ionic al membranelor de cale [4] .
Lucrările de cercetare fundamentală și cercetare cu experimente de laborator pentru a studia proprietățile dăunătoare ale unui fascicul de particule neutre au început în Statele Unite în anii 1970, în principal nu pentru desfășurarea rapidă a armelor de acest fel în funcțiune (nimeni nu credea serios în management a dezvoltării sistemelor de apărare antirachetă, că se poate crea ceva eficient în acest sens în general și înainte de sfârșitul secolului al XX-lea în special), [5] dar pentru a ține pasul cu un potențial inamic, de frică. că Uniunea Sovietică este înaintea lor în special în acest domeniu, deoarece Potrivit informațiilor militare-tehnice ale SUA, experimentele sovietice asupra armelor cu fascicul au început înaintea celor americane, cel mai devreme dintre ele cel puțin încă din anii 1950. De fapt, experimentele americane în acest domeniu s-au bazat pe date tehnice obținute de informații din partea sovietică [6] .
Lucrările privind utilizarea unui fascicul de particule neutre ca element dăunător au fost efectuate în două domenii principale de cercetare pentru anumite tipuri de forțe armate , ambele domenii de cercetare fiind sub supravegherea științifică generală a Agenției pentru Proiecte de Cercetare Avansată a Departamentului de Apărare al SUA ( DARPA), lucrările de realizare a instalațiilor terestre au fost supravegheate și finanțate de armata SUA , forțele aeriene americane au participat la lucrările în direcția a doua ca autoritate de supraveghere și principală structură interesată , și anume: [6] [7]
Ca parte a programului Strategic Defense Initiative din iunie 1986, US Air Force a încheiat două contracte în valoare de 17,9 milioane de dolari fiecare cu McDonnell Douglas Astronautics Co. ( Huntington Beach ) și Lockheed Missiles and Space Co. ( Sunnyvale ) pentru a construi facilități experimentale de luptă în spațiu cu un accelerator de particule neutru puternic (NPBA) pentru testare pe orbita joasă a Pământului . Anterior, la Laboratorul Național Livermore Los Alamos au fost efectuate o serie de cercetări și dezvoltare , care au confirmat posibilitatea fundamentală de a utiliza tehnologiile NPB și laserele cu electroni liberi în scopuri militare. McDonnell a lucrat la NPBA cu TRW ( Redondo Beach ) și Boeing ( Seattle ). Managementul general al programului de lucru a fost asigurat de Centrul Tehnologic Spațial al Forțelor Aeriene ale SUA din Kirtland , New Mexico [8] .
Cu toate acestea, la cinci ani după începerea etapei de creare de către companiile din industria militară americană a prototipurilor experimentale de sisteme de arme cu fascicul orbital, Uniunea Sovietică a încetat să mai existe și nu a fost nevoie de finanțare suplimentară pentru program și, prin urmare, lucrările au fost suspendate. .
Potrivit estimărilor Comitetului Oamenilor de Știință Sovietici pentru Apărarea Păcii, Împotriva Amenințării Nucleare (1986), cele mai bune perspective de dezvoltare și utilizare au fost armele cu fascicule cu hidrogen neutru atomic ca „gaz de explozie”, adică o substanță de lucru, unde un fascicul de ioni negativi de hidrogen este mai întâi format și accelerat cu doi electroni, apoi atunci când trece printr-o țintă specială de gaz în procesul de reîncărcare cu o eficiență apropiată de 100%, ionii își pierd electronii suplimentari și devin atomi neutri în mișcare. la viteze apropiate de lumina. Energia optimă a particulelor este determinată din cerința de a elibera toată sau aproape toată energia cinetică a fasciculului în ținta lovită, care pentru parametrii tipici ai focoaselor de rachetă oferă o energie a particulei de ordinul a 300 MeV. În același timp, raza de luptă a utilizării acestei arme este limitată de divergența fasciculului datorită emitanței sale și transferului de impuls către ioni în timpul reîncărcării, iar pentru energii optime ale particulelor și curenți realiști ai sursei de ioni la acel moment, era de zeci de sute de kilometri cu un punct pe o țintă cu un diametru de ordinul unui metru și un fascicul de putere de ordinul unităților de gigawați. Utilizarea fasciculelor de particule încărcate mărește divergența fasciculului emis datorită respingerii reciproce electrostatice, precum și influenței câmpurilor magnetice ale planetelor (de exemplu, Pământul) și spațiului cosmic, precum și fasciculele cu o sarcină compensată de volum. din cauza instabilităţilor plasmatice. În plus, fasciculele atomice ale unor astfel de energii pierd cu ușurință electroni atunci când interacționează cu orice substanță, inclusiv cu gazele atmosferice, care, de exemplu, în condițiile Pământului, oferă o limită inferioară înălțimii utilizării în luptă a unor astfel de arme la 200-250 km. În acest sens, un ecran cu gaz sau electromagnetic-plasmă în fața țintei poate servi drept protecție împotriva unor astfel de arme. Zonele de aplicare a armelor cu fascicul au fost numite distrugerea focoaselor de rachetă în secțiunea balistică a traiectoriei lor și contracararea armelor cinetice în luptă corporală [9] .
Ca parte a programului SDI , dezvoltatorii americani au proiectat un prototip de armă cu fascicul cu fascicul de atomi neutri de hidrogen descris mai sus [10] . Tehnologia de accelerare și neutralizare a fost dezvoltată la Laboratorul Național Los Alamos . Prototipul a fost lansat pe orbita Pământului de pe White Sands Missile Range ca parte a proiectului Beam Experiments Aboard Rocket (BEAR ) în iulie 1989 . Satelitul a lucrat pe orbită și apoi a aterizat în siguranță [11] . În 2006, a fost donat de către Laborator Muzeului Național al Aerului și Spațiului din Washington [12] .
Eroul romanului din 1908 Urmărirea meteoritului inventează un dispozitiv cu care bombardează cu atomi un meteorit căzut și îl împinge în mare (capitolul XIX, scris de Michel Verne ) [13] .
În universul fictiv Războiul Stelelor , tunurile cu ioni planetari sunt foarte folosite, arme la sol sau pe navă capabile să lovească navele inamice pe orbite joase. Utilizarea unui tun cu ioni planetar nu provoacă daune fizice navei, dar dezactivează electronica acesteia. Dezavantajul său este un sector mic de foc, care vă permite să protejați zone de doar câțiva kilometri pătrați. Prin urmare, acest tip de armă este folosit doar pentru a acoperi anumite obiecte strategice, iar pentru apărarea cu drepturi depline a planetei se folosește un sistem de puncte de tragere și scuturi [14] .
Tunul cu ioni este tipic pentru jocurile pe calculator din genul strategiilor globale: seria Command & Conquer (pe bază orbitală), Crimsonland (versiunea manuală), Master of Orion , Ogame (versiunea non-manuală) [15] , " X Universe " de la Egosoft , linia StarWars de la Bioware Corporation , Petroglyph Games (care a dezvoltat ideea într-un obuzier ionic) și altele. Tunul cu ioni din aceste jocuri pe calculator apare sub diferite forme: de la arme de mână la un vehicul orbital [16] . De exemplu, în Command & Conquer , un fascicul de ioni puternic tras de la o stație orbitală a distrus ținte de pe suprafața Pământului. Datorită dimensiunii sale uriașe, a existat un singur tun ionic, care a avut și un timp mare de reîncărcare. A fost o armă strategică a GDI (Global Defense Initiative). Utilizarea unui pistol cu ioni a provocat furtuni de ioni în atmosferă, perturbând comunicarea și crescând nivelul de ozon [17] . Cu toate acestea, de fapt, un tun cu ioni este capabil să pătrundă doar într-o atmosferă planetară destul de rarefiată, în timp ce o atmosferă planetară densă, cum ar fi atmosfera Pământului, nu mai este capabilă să pătrundă și, prin urmare, nu este capabilă să lovească ținte de pe suprafața Pământului. (experimentele efectuate în 1994 în Statele Unite au determinat raza de acțiune a unui fascicul de arme într-o atmosferă de doar câțiva kilometri) [16] . Și în OGame , arma ionică face parte din apărarea planetară. Are avantajul unui scut de forță puternic, dezavantajul costului ridicat și este inferior unui cuirasat din punct de vedere al parametrilor de luptă [15] .
