Лучи смерти

Джозеф ПОК

Непрерывно ускоряющийся рост военной техники приводит к появлению совершенно новых видов боевого оружия. Еще сравнительно недалеки от нас те эпохи, когда победа решалась на полях сражений и значительная доля успеха зависела только от храбрости и ловкости бойцов и таланта их военачальников. Позднее к этому прибавилось также и техническое оснащение войск, которое в свою очередь зависит от общего политического, экономического и культурного уровня всего государства.

Постепенно, наравне с полем битвы, начинает играть важнейшую роль и так называемый научно-технический тыл армии. Ожесточенная и стремительная борьба идет не только на полях сражений, но и в научно-исследовательских лабораториях, на опытных полигонах и военных заводах. Эта борьба уже во время войны 1914—1918 гг. становилась столь сильной, что оттесняла порой на второй план опытность полководцев и храбрость бойцов.

Исход борьбы зависел при этом, во-первых, от того, насколько быстро и полно использовано максимальное число боевых средств, и, во-вторых, от того, насколько быстро выработаны противником меры защиты против этих средств.

Вспомним, например, германские подводные лодки, которые блокировали Великобританию и почти принудили ее к капитуляции в 1917 году. Только благодаря быстрой ориентировке в этой опасности англичанам удалось выйти из катастрофического положения.

Интересно отметить, что англичане прибегли к одному психологическому маневру, который оказался тоже своеобразным «боевым оружием». Они построили целый ряд кораблей-макетов, стоивших сравнительно дешево. Макеты эти в точности соответствовали настоящим линкорам и линейным крейсерам. Конечно, германская разведка и информационные органы весьма скоро выяснили наличие таких макетов. Но в каждом отдельном случае было очень трудно разобрать, какой именно корабль имеется налицо — настоящий линкор или фанерный макет, не имеющий никакого боевого значения. Поэтому германскому флоту приходилось почти одинаково опасаться, как сильнейших британских судов, так и их безобидных «двойников».

Другой пример — это применение германцами отравляющих газов у Ипра против неподготовленных англичан.

Наконец, наиболее любопытен, пожалуй, пример с танками. В Германии танки были изобретены еще до войны, но, несмотря на чрезвычайно высокую технику машиностроения, Германия не создала вовремя мощной танковой армии. Когда же союзники бросили на поля сражений свои танки, то Германия, видимо, не оценила достаточно этого нового оружия. Германская тяжелая промышленность, непрерывно увеличивая производительность в области военного снаряжения, выпускала в то время орудий больше, чем было нужно, и германский генеральный штаб даже поднимал вопрос о сокращении работы артиллерийских заводов. Но несмотря на огромные производственные возможности своей промышленности, Германия не противопоставила союзникам, вооруженным танками, соответствующей армии своих танков, — и это было одной из причин поражения Германии в 1918 году.

Мы видим, какую роковую роль может сыграть недооценка или даже просто недостаточное внимание к какому-либо новому открытию или изобретению. Но, если это справедливо было в 1918 году, то это в тысячу раз справедливее теперь. В наши дни военное наступление начинается не с поля боя, оно исходит из более глубоких недр: с полигонов, из лабораторий и военных заводов. В сущности, уже сейчас идет напряженная война в области идей и изобретений, обеспечивающих новые виды нападения и защиты. И то государство, которое побеждает в этой войне идей, получает громадный шанс в случае настоящего вооруженного столкновения.

Но здесь важно уметь правильно оценивать действительную боевую мощь новых средств нападения. Нельзя забывать, что противник иногда совершенно сознательно прибегает к своеобразной «психической атаке», раздувая и рекламируя опасность какого-то нового невиданного доселе оружия, которое, якобы, находится в его руках. Вот здесь-то и надо определить, что в действительности кроется за подобной «дымовой завесой», насколько действительно сильно это новое оружие и каковы могут быть масштабы его применения.

С этой точки зрения весьма важно проанализировать многочисленные сведения, проникающие в печать, об изобретении в некоторых странах различных «лучей смерти», лучей, останавливающих моторы, парализующих человека, искажающих работу человеческого мозга, взрывающих взрывчатые вещества и т. п.

Действительно, в лабораторных условиях можно легко получить различные формы лучистой энергии, которые производили бы разнообразнейшие действия. Можно, например, действием рентгеновских лучей или лучей радия менять характер электрического разряда и при подходящих условиях даже тушить электрическую искру. Последнее обстоятельство наводит на мысль, что подобные лучи можно использовать для остановки моторов внутреннего сгорания, расстраивая их систему зажигания. Точно так же теоретически допустимо, что мощные электромагнитные волны, посылаемые с далекого сравнительно расстояния, смогут возбудить в электропроводке двигателя такие электродвижущие силы, которые исказят работу зажигания и таким путем также остановят мотор. Наконец, известны опыты, когда в лабораторной обстановке удавалось с помощью быстро меняющегося магнитного поля воздействовать определенным образом на зрение человека. Человеку, подвергавшемуся действию этого магнитного поля и находившемуся в темноте, казалось, что перед ним быстро проносится какая-то световая завеса.

Не раз выдвигался также проект использования двух идущих рядом рентгеновских или ультрафиолетовых лучей. Они ионизируют при этом воздух и превращают его в проводник электричества. Направляя эти лучи так, чтобы они сближались в каком-то месте, можно было бы получить электрическую искру, проскакивающую между этими лучами. Другими словами, такие лучи позволили бы поражать противника искусственной молнией.

Наконец, мы знаем, что всякий луч достаточной мощности может нагревать встречающиеся на его пути тела и при подходящих условиях воспламенять их.

Это фантастический рисунок, изображающий установку с аппаратом, который посылает в пространство "лучи смерти", вся установка движется на гусеничном ходу, а самый аппарат принимает различные положения с помощью сложной системы подъемных и поворотных механизмов.

*

Что мы вообще называем лучом? — Любой достаточно узкий поток энергии, который распространяется в пространстве более или менее прямолинейно. Этот поток энергии может менять свое направление, преломляясь и отражаясь от предметов, которые встречаются на его пути.

Современная физика знает три основных вида лучей. К первой группе относятся всякого рода электромагнитные волны. Это направленные радиоволны, тепловые (инфракрасные) лучи, испускаемые нагретыми телами и невидимые глазом, световые лучи, невидимые ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, лучи радия. Сюда же можно отнести и космические лучи, но они в некоторых случаях напоминают не электромагнитные волны, а поток весьма малых частиц.

Теоретические подсчеты показывают, что из всех видов лучей первой группы, имеющих электромагнитную природу, тепловые, световые и ультрафиолетовые лучи могут найти при современном уровне техники боевое применение; не вполне исключена такая возможность и для ультракоротких радиоволн. Пока только в виде этих лучей мы сможем добиться необходимой концентрации энергии, чтобы поражать противника.

Здесь изображена принципиальная схема прибора для получения лучистой энергии большой интенсивности. Для этого при помощи комбинации "собирающего прибора", "рассеивающего прибора" и зеркального рефлектора стараются сжать энергию, даваемую источником, в возможно более тонкий луч.

Ультрафиолетовые лучи, обладая сильными химическими свойствами, могут при большой их концентрации производить сильное биологическое действие, разрушая зрение и поражая кожный покров человека. Ультракороткие радиоволны способны проникать на известную глубину внутрь тела, и, если энергия их значительна, они будут производить сильное разрушающее действие.

Вторая группа лучей — это механические упругие волны. Сюда относятся звук и ультразвук. Под ультразвуком мы понимаем такие колебания, которые превосходят во много раз своей частотой предел слышимости, лежащий приблизительно около 50 тыс. колебаний в секунду. Ультразвук производит весьма сильные действия; он нагревает, а иногда и расплавляет тела, убивает микроорганизмы и т. п. Однако пока не известно способа, который позволил бы создать в воздухе мощный ультразвуковой луч.

Третью группу будет составлять любой поток быстро летящих частиц. Такой вид «луча» следовало бы назвать струей. Если струя имеет очень большую скорость, то ее механическое действие может быть весьма значительным. Очень быстрая струя воды, выходящая из достаточно широкого отверстия при давлении в десятки и сотни атмосфер, без труда ломает клинок шашки при попытке эту струю перебить.

Но все же действие любой струи при современном уровне техники не может быть достаточно сильным, чтобы получить боевое применение. Поэтому струя используется лишь как вспомогательное средство для подачи горючего (огнеметы) или отравляющего вещества.

Можно представить себе еще всякие иные виды струй — струю, состоящую из отдельных молекул или электронов, и т. п. Однако и в этих случаях проникающая способность луча будет весьма незначительной даже в сравнительно разреженном воздухе. Кроме того, получение мощной струи требует источника весьма большой энергии.

Чтобы уяснить вопрос о боевом значении всякого рода лучей, обратимся сначала к одной из формулировок так называемого второго принципа термодинамики. Согласно этой формулировке энергия может переходить только из мест, где ее плотность больше, в места с меньшей плотностью. Если, например, мы имеем дело с теплотой, то она всегда переходит от тела, более нагретого, имеющего более высокую температуру, к телам с меньшей температурой — менее нагретым. В этом случае температура и является мерилом плотности энергии и определяет собой то направление, в каком будет происходить передача энергии.

Предположим, что мы имеем источник лучистой энергии, например, вольтову дугу, и хотим при помощи ее лучей нагреть какое-либо тело. Какими бы способами мы не концентрировали лучи этой дуги, какими бы зеркалами и линзами не пользовались, мы никогда не нагреем взятое нами тело выше температуры самой дуги. Это вытекает из второго принципа термодинамики и справедливо для всех видов передачи энергии. Другими словами, как бы мы не сжимали и не концентрировали любой луч, несущий энергию в пространстве, плотность энергии в этом луче будет всегда меньше, чем в источнике, из которого луч этот исходит. Между тем, именно плотность энергии и определяет мощность боевого средства, величину и степень поражения, наносимого тем или иным способом.

Действительно, от плотности энергии зависит сила действия луча на ту цель, которую он встречает. Поэтому пробивание препятствий, их разрушение или видоизменение будет тем больше, чем больше энергии содержится в каждом кубическом сантиметре луча, т. е. чем больше плотность энергии в этом луче. То же самое можно сказать и о нагревании, электрических и физиологических действиях, вызываемых любыми лучами.

Всякий луч предполагает непрерывное истечение энергии в пространство. В результате этого энергия, первоначально концентрированная в малом объеме излучателя, будет, так сказать, «размазываться» во всем объеме луча, который может быть очень длинным, если поражаемый объект далеко. При этом значительную долю энергии будет поглощать воздух. Это поглощение будет особенно сильным для лучей ультрафиолетовых, рентгеновых, электронных, т. е. как раз для наиболее эффективных лучей.

По-видимому, только прямолинейное распространение лучей может иметь практическое боевое значение, так как их отражение или преломление всегда сопровождается поглощением некоторой, а иногда и значительной части лучевой энергии. Это означает, что лучами можно будет поражать только непосредственно видимые цели. Но в таком случае противнику будет виден также и прибор, испускающий лучи. А это значительно уже снижает боевую ценность луча.

Встает и другой вопрос: насколько вообще целесообразна трата энергии в виде луча? Предположим, что мы захотели бы при помощи лучистой энергии получить действие, аналогичное действию винтовки или пулемета. Пусть, например, мы имеем тяжелую пулю: масса ее равна 50 граммам и летит она со скоростью 500 метров в секунду. Представим себе, что эта пуля встречает какое-то препятствие и застревает в нем на глубине 10 сантиметров.

Мы знаем, что энергия равна половине произведения массы на квадрат скорости. Следовательно, энергия пули будет равна:

\(\frac{50\times50000^2}2=62500000000\) эргов

(скорость при расчете выражена в сантиметрах в секунду).

Переводим полученную энергию в килограммометры. Получаем (приближенно): 636 килограммометров.

Пуля отдаст эту энергию телу, которое она поразила, в течение времени, равного:

\(\frac{10}{25000}=\frac1{2500}\) секунды.

Для получения этого времени мы делим путь, который прошла пуля внутри тела (10 см), на среднюю скорость, с какой пуля шла внутри его. Мы эту скорость выражаем в сантиметрах в секунду. Так как скорость пули внутри тела меняется от 500 метров в секунду до нуля, то среднее значение можно считать равным 250 метрам в секунду, или 25 000 сантиметров в секунду. Разделив 10 сантиметров па эту величину, мы получаем искомый результат.

Теперь высчитаем мощность пули. Ее можно определить, разделив энергию на время, в течение которого эта энергия выделилась:

\(636\div\frac1{2500}=1590000\) килограммометров/секунд.

Это составит приблизительно 15 600 киловатт.

Такова мощность пули. Это примерно мощность какой-либо районной электростанции или мощность машин большого судна.

Столь значительная мощность получается не потому, что пуля несет на себе очень много энергии, а потому, что эта энергия отдается пулей в чрезвычайно короткое время. За такое короткое время и работа большой электростанции не оказалась бы значительной. Такой же мощностью должен обладать и луч, который бы поражал с силой винтовочной пули. Но так как луч действует непрерывно, а пуля только весьма короткое время, то затрата энергии в случае луча будет соответственно во много раз больше.

На рисунке изображены орудие, выбрасывающее снаряд (1), и фантастический излучающий аппарат (2). Здесь же показано, с какой интенсивностью выбрасывается энергия в обоих случаях. Как видно из нарисованных здесь графиков, луч может поражать непрерывно, в то время как у орудия вся энергия сосредоточена в снаряде, и его действие почти мгновенно.

Поэтому применение «лучей смерти» на войне в широких масштабах приведет в обычных случаях к такому расточительному расходу энергии, что вряд ли какой-либо успех на поле сражения оправдает его.

«Коэффициент полезного действия» имеет на войне не меньшее значение, чем в повседневной технической практике.

*

Мы сознательно остановились так подробно на тех трудностях, которые стоят перед практическим боевым применением лучистой энергии. Делаем мы это для того, чтобы читатель наш понял истинную опасность «лучей смерти» и не относился бы с обывательской доверчивостью ко всем сообщениям и слухам, которые панически распространяет время от времени иностранная пресса, —  будто бы такие лучи в какой-то стране уже изобретены, и теперь армии всех остальных государств будут перебиты, как куропатки. Мы видели, что говорить пока при современном уровне техники о лучах смерти как о каком-то универсальном оружии грядущей войны еще не приходится.

Но все это вовсе не значит, что лучистая энергия вообще не может быть использована в будущей войне. В отдельных случаях и более узких масштабах она может сыграть огромную роль.

Лучистая энергия обладает целым рядом совершенно неоспоримых преимуществ, которые в отдельных случаях смогут оправдать и сложность, и огромные затраты, связанные с применением лучей смерти.

Лучи смерти во много раз повышают вероятность попадания. Лучом можно прямо «чертить» по очень большому пространству, и все, что попадается на его пути, будет уничтожено. Лучи могут оказаться, например, очень хорошим оружием против самолетов. Поразить современный скоростной самолет, выполняющий сложное маневрирование, путем его обстрела из пулеметов или пушек чрезвычайно трудно. И трудно именно потому, что поражающая энергия сконцентрирована в малом объеме летящих пуль. Совершенно иначе будет обстоять дело, если применить в данном случае лучистую энергию: поймать лучом самолет значительно легче. Поэтому здесь расточительность энергии при переходе к лучевому оружию сможет быть оправдана, и даже именно это «размазывание» энергии повышает вероятность поражения.

Многие виды лучей распространяются прямолинейно почти независимо от метеорологических факторов, которые обычно сравнительно сильно искажают точный полет пули или снаряда. Эти факторы — ветер и давление атмосферы. Таким образом точность прицела при лучевом оружии значительно повышается.

Работа лучевого аппарата намного спокойнее огнестрельного оружия: у лучевого аппарата отдача действует непрерывно, а у огнестрельного оружия сила отдачи проявляется мгновенно и вызывает сотрясение всей установки, что заставляет делать последнюю более прочной и тем не менее снижает точность прицела.

В частности, лучевое оружие может очень хорошо комбинироваться со всякого рода оптическими приборами и прицельными приспособлениями.

Таким образом, отвечая на вопрос о лучах смерти, мы можем сказать, что этот вид боевой техники должен учитываться как непременная часть сложной системы вооружения, выполняющая свои специфические функции. Современная военная техника сильна не только тем или иным способом поражения. Основное значение в этой технике имеет сложное и неожиданное сочетание разнообразнейших и удивительнейших свойств материи. Поэтому только при наличии высокой технической и общетеоретической культуры у широких масс населения можно будет осуществить правильную и достаточно гибко организованную защиту от всех новых и, казалось бы, самых неожиданных средств поражения.