зачем нужны урановые пули

Развитие танковых снарядов на основе обеднённого урана

В боекомплект ряда современных основных боевых танков входят бронебойные подкалиберные снаряды с сердечником из обедненного урана и его сплавов. За счет особой конструкции и особого материала такой боеприпас способен показывать высокие боевые характеристики и потому представляет большой интерес для армий. Однако развитием таких снарядов пока занимается лишь несколько стран.

Первые американские

При разработке будущего ОБТ M1 Abrams американская промышленность столкнулась с проблемой дальнейшего повышения пробиваемости. Для использования на танке предлагалась 105-мм нарезная пушка M68A1, боеприпасы которой уже не имели серьезного запаса характеристик на будущее. В конце семидесятых этот вопрос был решен за счет разработки новых БОПС, принятых на вооружение в восьмидесятых.

В ходе развития 105-мм бронебойных снарядов удалось получить достаточно высокие характеристики. Начальная скорость достигла или превысила 1500 м/с. Более поздние урановые сердечники на дистанции 2 км пробивали 450-500 мм гомогенной брони. Считалось, что это достаточно для борьбы с современными танками вероятного противника.

Увеличенный калибр

Проект модернизации танка M1A1 предусматривал замену 105-мм пушки более мощным 120-мм гладкоствольным орудием M256. Для последнего был создан БОПС нового поколения с более высокими характеристиками – M829. В ходе его разработки было решено окончательно отказаться от вольфрамового поражающего элемента в пользу более эффективного уранового.

Изделие M829 получило сердечник длиной 627 мм, диаметром 27 мм и массой ок 4,5 кг, дополненный алюминиевым головным обтекателем и хвостовым оперением. Начальную скорость увеличили до 1670 м/с, что позволило повысить пробиваемость до 540 мм на 2 км. Базовый M829 был принят на вооружение вместе с ОБТ M1A1.

Уже в 1994 г. появился усовершенствованный вариант M829A1 – M829A2. За счет внедрения новых технологий и материалов удалось нарастить начальную скорость на 100 м/с и увеличить бронепробиваемость. Кроме того, сократилась масса выстрела в целом.

К настоящему времени запущено серийное производство последней модели БОПС для орудия M256 под обозначением M829A4. Характерной особенностью этого изделия является максимально возможная длина сердечника, что позволило увеличить его массу и энергетические показатели – а следовательно и параметры пробиваемости. M829A4 предназначается для использования танками M1A2 с пакетами модернизации SEP.

Итоги развития

Американская промышленность занялась тематикой танковых урановых БОПС в середине семидесятых, и уже в начале следующего десятилетия в армию пошли первые серийные образцы. В дальнейшем развитие этого направления продолжилось и привело к любопытным результатам.

Внедрение обедненного урана позволило армии США решить сразу несколько задач. В первую очередь, удалось получить выгодное соотношение размеров, массы и скорости снаряда, что положительно сказалось на боевых качествах. При создании БОПС M735A1 рост бронепробиваемости составил менее 10% в сравнении с вольфрамовым M735, но затем появились более удачные образцы с иным ростом характеристик.

Затем начался переход на калибр 120 мм, давший возможности для нового роста характеристик. Первый образец семейства M829 мог пробивать 540 мм – значительно больше 105-мм предшественников. Современные модификации M829 вышли на уровень 700-750 мм пробития.

Зарубежный ответ

Вскоре после США тематикой урановых снарядов для танковых пушек занялись в нескольких странах, но только в СССР и России такие проекты получили полноценное развитие. На вооружение поставлено несколько подобных БОПС и сообщается о разработке новых.

Смешанная номенклатура

Таким образом, советская и российская промышленность учли свой и зарубежный опыт, результатом чего стало последовательное создание нескольких БОПС с урановым сердечником. Подобные боеприпасы стали хорошим дополнением к существующим вольфрамовым снарядам, но так и не смогли вытеснить их. В итоге боекомплект российских ОБТ может включать разные снаряды с отличающимися характеристиками.

При этом сплавы урана полностью оправдали себя и позволили в ограниченные сроки получить значительный прирост боевых характеристик. Появление первых БОПС с урановыми сердечниками обеспечило скачок с 400-430 до 470 мм пробиваемости, а дальнейшее развитие позволило выйти на более высокий уровень. Впрочем, развиваются не только урановые снаряды. Традиционные конструкции с твердыми сплавами еще не использовали весь свой потенциал.

Прошлое и будущее

Урановый сердечник бронебойного снаряда имеет ряд важных преимуществ перед стальными или вольфрамовыми аналогами. Немного проигрывая в плотности, он тверже, прочнее и более эффективен с точки зрения пробития брони. Кроме того, осколки уранового снаряда имеют свойство загораться в заброневом пространстве, что превращает боеприпас в бронебойно-зажигательный.

В США давно поняли все преимущества таких БОПС, и результатом этого стал полный отказ от альтернативных конструкций и материалов. В других странах сложилась иная ситуация. Так, участники НАТО нередко имеют на вооружении смешанную номенклатуру: одновременно используются твердосплавные снаряды, в т.ч. собственного производства, и импортированные из США урановые. Россия тоже использует разные классы БОПС, но производит их самостоятельно.

Какие-либо предпосылки к изменению сложившейся ситуации отсутствуют. Обедненный уран занял свое место в сфере бронебойных снарядов и будет сохранять его в обозримом будущем. То же касается и других материалов. Причины этого просты: используемые материалы для сердечников еще не раскрыли весь свой потенциал. А дальнейшее развитие танковых вооружений открывает перед ними новые горизонты.

Источник

Боеприпасы с обеднённым ураном

Боеприпасы с сердечниками из обедненного урана

Войска некоторых стран НАТО в ходе вооруженных конфликтов 1990-х – 2000-х гг. активно использовали боеприпасы, содержа­щие обедненный уран.

По предположениям ряда экспертов, это стало при­чиной резкого увеличения числа онкологических забо­леваний, в том числе лейкемии, среди личного состава контингентов стран НАТО, а также местного населения районов, подвергавшихся обстрелам и бомбардировкам. При этом высказывается мнение, что обедненный уран обладает высокой радиоактивностью, которая, очевидно, и вызывает данные заболевания.

С точки зрения общеобразовательного уровня неспециалиста такое объяснение может казаться логичным, ведь уран исторически играл основную роль как в открытии радиоактивности, так и в применении ядер­ных технологий. Однако, Пентагон, ссыла­ясь на данные Всемирной организации здравоохране­ния, заявляет, что столь масштабного влияния на здоро­вье людей боеприпасы, содержащие обедненный уран, оказывать не могут.

ПРЕДЫСТОРИЯ

В мае 1995 года Ирак обратился в ООН с жалобой в отношении последствий применения на его территории боеприпасов из обедненного урана.

В 1999 г. российский эколог профессор Яблоков заявил, что снаряды с обеднённым ураном, пробивая броню, выделяют в окружающее пространство обедненный уран в виде «керамического аэрозоля», который в дальнейшем может распростра­няться на десятки километров. Попадая в организм человека, керамические частицы накапливаются в печени и почках, способствуя тем самым возникновению раковых заболеваний, вызывают различные поражения внутренних органов, а также изменения у последующих поколений на генетическом уровне. По данным профессора, после войны в Персидском заливе 1990-1991 годов в семьях американских военнослужащих, участвовавших в конфликте, зафиксировано значительное количество случаев рождения детей с врожденными дефектами: отсутствие глаз, ушей, сращение пальцев и проч. Американское правительство не признало на официальном уровне влияние обедненного урана на здоровье человека, и все иски военнослужащих о нанесении вреда их здоровью были отклонены.

Тем не менее, зарубежные СМИ сообщают, что командованием ВС США 1 июля 1999 года был издан документ с любопыт­ным названием: «Предупреждение об опасности». В нем рекомендовалось всем, кто контактирует с противотанковыми снарядами или разбитой бронетехникой в Югославии, при контакте защищать органы дыхания и от­крытые участки тела. Это подтвердил и официальный представитель Пентагона К. Вейкон, который сообщил, что находящимся в Косово военнослужащим США и их союзникам были даны «инструкции о том, как поступать с танками, пораженными «урановыми снарядами» и остав­шимися от них металлическими фрагментами».

В середине января 2001 года секретариат ООН на­правил в свои представительства по всему миру со­общение, уведомляющее о потенциальной опасности обедненного урана и призывающее сотрудников, нахо­дящихся в зонах конфликтов, по возможности избегать контактов с поврежденным вооружением и его фрагмен­тами, а также отказаться от посещения мест, где при­менялись боеприпасы с обедненным ураном. Вопрос о здоровье всех сотрудников ООН, которые в настоя­щее время работают в этих районах или работали там в прошлом, находится в центре внимания. Вопрос об опасности последствий, связанных с применением боеприпасов с обедненным ураном, является открытым.

ЧТО ЖЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ОБЕДНЕННЫЙ УРАН?

Уран является самым тяжелым из встречающихся в природе метал­лов. Впервые металлический уран был получен в 1841 году, а явление его радиоактивности открыто в 1896 году.

Уран имеет 14 изотопов (разновидностей атомов данного химического элемента), но только три из них встре­чаются в природе. Как известно, важнейшей характеристикой радиоактивности материала является период его полураспада. Чем он короче, тем сильнее излучение. Периоды полураспада различных изотопов урана могут отличаться в тысячи раз. Например, для урана-234 он составляет 247 тыс. лет, для урана-235 – 710 млн. лет, а для урана-238 – 4,51 млрд. лет.

Хи­мически уран является очень активным металлом. Мелкий порошок самовоспламеняется на воздухе. Вода способна разъе­дать уран, медленно при низкой температуре и быст­ро — при высокой. При сильном встряхивании металли­ческие частицы урана начинают светиться.

До Второй мировой войны уран считался редким металлом, но сейчас установлено, что это не так. Он занимает 48-е место по содержанию в кристаллических породах. Поверхностный слой почвы до глубины 20 см (на штык лопаты), на площади в 1 квадратный километр со­держит не менее 1 тонны урана в пересчете на металл. Некоторые подземные воды содержат до несколь­ких десятков микрограмм урана в литре.

После извлечения урана-235 из природного ура­на, оставшийся материал носит название ОБЕД­НЕННЫЙ УРАН, так как он обеднен 235-м изото­пом. В ядерной энергетике обедненный уран представляет собой побочный продукт процесса обогащения урана, из него практически полностью удален радиоактивный изотоп уран-234 и на две трети — уран-235. Радиоактивность обеднённого урана составляет около 60% от радиоактивности при­родного урана. Активность урана-238 очень мала и об­условлена исключительно альфа-частицами, которые легко задерживаются. Цепную реакцию деления в обед­ненном уране нельзя вызвать ни при каких условиях, а понятие критической массы для него отсутствует. В обеднённом уране в ряде случаев может присутствовать микроколи­чество других радиоактивных изотопов, привнесенных в ходе обработки. В России обедненный уран в соответст­вии с приказом ГТК России от 05.09.97 №543 относится к отходам производства.

ПРИМЕНЕНИЕ ОБЕДНЁННОГО УРАНА

В процессе изотопного обогащения в ряде стран накоплены тысячи тонн обедненного ура­на, а девать его практически некуда, поэтому он дешев, что немаловажно для производства боеприпасов. В США хранится около 560000 тонн обедненного гексафторида урана. Нахо­ждение путей использования обедненного урана представляет собой большую проблему для обо­гатительных предприятий.

В мирных целях обедненный уран (как это ни странно) используется для радиационной защи­ты и в аэрокосмических производстве. Как бал­ласт обеднённый уран имеется в космических спускаемых аппаратах и гоночных яхтах, в каждом самолете Боинг-747 его содержится 1500 кг. В значительной степени обеднённый уран применяется при канатном бурении нефтяных скважин в ударных штангах — его вес погружает бур в скважины, наполненные специальным буровым раствором. Также он применяется в высокоскоростных роторах гироско­пов и больших маховиках.

Немаловажной причиной использования обедненного урана для про­изводства боеприпасов в США послужило то, что ранее применяемый в подкалиберных снарядах вольфрам принадлежит к числу редких металлов, его содержание в земной коре составляет примерно 0,0006%. Основ­ными поставщиками вольфрама на мировом рынке яв­ляются Боливия, Южная Корея и Канада. Три четверти мировых запасов вольфрамового концентрата сосредоточено в Китае. Поскольку импорт вольфрамового кон­центрата в США составляет около 50%, министерство обороны США обоснованно выражало опасения, что ориентация в производстве таких важных боеприпасов, как подкалиберные снаряды, может создать критическую ситуацию в случае потери источников снабжения. К тому же, в связи со спросом, стоимость вольфрама растет. После проведения исследований с целым рядом тяжелых металлов и их сплавов было установлено, что наиболее удачной заменой вольфрамовых сплавов является обедненный уран. Так что выбор в отношении урана, учитывая его физические свойства и мировую тенденцию промышленного развития, был вполне закономерен.

ПРЕИМУЩЕСТВА СНАРЯДОВ С ОБЕДНЕННЫМ УРАНОМ

Уран также склонен к абляционному срезанию (т. е. самозатачиванию), благодаря которому снаряды, состоя­щие из урана, в экстремальных условиях, соответству­ющих выстрелу, самопроизвольно приобретают форму, облегчающую проникновение сквозь препятствие с ми­нимальными затратами энергии. Эта характеристика особенно привлекательна в сравнении с вольфрамом, который в сходных условиях склонен больше к образо­ванию губчатого материала и расплескиванию, что за­трудняет проникновение сквозь препятствие.

Все это в совокупности и обусловливает высокую бо­евую эффективность таких снарядов. Стоить добавить, что стоимость бронебойных сердечников на основе ОУ в три раза меньше вольфрамовых.

ПРИМЕНЕНИЕ БОЕПРИПАСОВ С ОБЕДНЁННЫМ УРАНОМ

В ходе боевых действий в Сербии, Македонии, Чер­ногории и особенно Косово (операция 1999 года «Ми­лосердный ангел») активно применялись крылатые ракеты «Томагавк». В их головных частях используется около 3 кг обеднённого урана, 80% которого при поражении цели превращается в аэрозольное облако, распространяющееся на расстояние до 50 м от пораженного объекта.

Снаряд PGU-14/D авиационной пушки GAU-8/A

С точки зрения опасности внешнего облучения обед­ненный уран в виде изделия любой формы (в частно­сти, бронебойного сердечника) ничуть не опаснее, чем, например, кусок железа или меди. Разумеется, он ра­диоактивен, но огромный период полураспада (4,51 миллиарда лет) делает его радиоактивность почти не­ощутимой, так как интенсивность ионизирующего излу­чения радиоактивного материала обратно пропорциональна периоду полураспада.

Обеднённый уран практически чистый альфа-излучатель, и, следовательно, даже то «слабое» излучение, которое испускают его ядра, тут же задер­живается самим материалом — пробег альфа-частиц в плотных средах не превышает долей микрона. Про­никающего гамма-излучения уран-238 не испускает, а в природных урановых рудах его источником является не сам уран, а находящиеся с ним в равновесии про­дукты его распада, в первую очередь радий-226. Еще супруги Кюри установили, что радиоактивность урано­вой руды неизмеримо выше, чем у выделенного из нее собственно урана. Эти продукты распада отделяются от урана на самых ранних стадиях технологий обогащения, а для накопления радия в химически выделенном уране нужны тысячи лет — радиационное равновесие дости­гается через 5-6 периодов полураспада радия, который составляет 1600 лет.

Следует отметить, что схемы использования обеднённого урана в снарядах и броне не допускают открытых участков урана — сердечники покрыты тонкой стальной оболочкой, а пластины закатаны в сталь толщиной в несколь­ко дюймов. Специалисты утверждают, что при работе со снарядами и нахождении внутри танка нет никакой радиационной опасности для военнослужащих.

При поражении цели снарядом формируются мелкие оскол­ки урана, а при горении до 70% массы снаряда может испариться в окружающее пространство в виде оксида урана. При этом образуются растворимые и нераство­римые соединения урана, а до 35% аэрозолей остают­ся продолжительное время в воздухе во взвешенном состоянии и могут попасть в организм человека при дыхании. В засушливых регионах большая часть обеднённого урана по­сле применения боеприпасов остается на поверхности в виде пыли. В более дождливых местностях обеднённый уран легче проникает в почву.

При ведении военных действий в Ираке американ­ские вооруженные силы без ограничений применяли боеприпасы с обедненным ураном. Об этом сообщил представитель Пентагона Майкл Е. Килпатрик. Он уточ­нил, что эти снаряды применяли самолеты А-10 и «Харриер», танки М1А1 «Abrams», а также боевые машины пехоты «Брэдли».

Информация о наличии боеприпасов с ураном в российских арсеналах противоречива. Как утвержда­ет «Независимое военное обозрение», официально на­личие таких боеприпасов не признается, но и не опро­вергается. Ряд иностранных источников в то же время сообщают, что некоторые мо­дификации 125-миллиметровых подкалиберных сна­рядов, которыми вооружаются танки Т-72, Т-80 и Т-90, содержат обедненный уран.

В то же время иностранные источники, например справочник «Джейн», сообщают о том, что модификации 125-мм подкалиберных снарядов ЗБМ32 и ЗБМ42 содержат обедненный уран. Бронепробиваемость снарядов ЗБМ32 — 250 мм под углом 60° (для сравнения, у 120-мм снаряда М829А2 — 300 мм под углом 60°), что явно недостаточно для поражения современных танков «Леопард-2А6» и «Абрамc» при обстреле их лобовых зон.

ВЛИЯНИЕ ОБЕДНЕННОГО УРАНА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В норме уран присутствует в каждом живом организ­ме, включая тело человека. Он не принадлежит к био­генным элементам (не участвует в биохимических про­цессах) и как таковой является токсичным.

Химически, физически и токсично ОУ ведет себя так же, как и природный уран в металлическом состо­янии. Воздействие ОУ на здоровье человека является разным в зависимости от того, как он попал в организм, и может вызываться как химическими, так и радиологиче­скими механизмами. Вероятность обнаружения возмож­ного воздействия зависит от обстановки (армейская служба, гражданская жизнь, производственная деятельность).

Еще в 1977 году лабораторией вооружения США на Абердинском полигоне были проведены стрельбы 105-мм снарядами, содержащими сердечники из обедненного урана. При этом изучались последствия его воздействия на окружающую среду. Было установлено, что при взаимодействии сердечника с бро­ней происходит его разрушение с образованием большого количе­ства взвешенных в воздухе частиц. Осколки самовоспламенялись, их горение носило самоподдержива­ющийся характер. Радиационное воздействие взвешенных в возду­хе частиц на организм человека было оценено как слабое, а наибо­лее важным фактором поражения определено именно его химиче­ское воздействие. Стоит заметить, что исследованиями продолжи­тельного влияния обедненного урана на окружаю­щую среду, а также распределения частиц и осколков урана при соударении боеприпаса с броней занималась научная лаборатория в Лос-Аламосе.

Детальному обследованию были подвергнуты также око­ло 600 военнослужащих, получивших различные уровни воздействия от обедненного урана в лагере Доха в 1991 году, когда в результате пожара взорвалось три танка «Abrams» с боекомплектом и несколько сот снарядов, находящихся рядом. Выводы Пентагона свидетельствуют, что частицы обедненного урана в организме вызыва­ют поражение, прежде всего, почек и некоторых других органов, однако взаимосвязи с заболеванием лейкемией не выявлено. Примерно такой же оценки придерживает­ся и Всемирная организация здравоохранения. Однако исследовательская работа продолжается.

В условиях нормальной жизнедеятельности в орга­низме человека в среднем присутствует примерно 90 микрограммов урана: 66% в скелете, 16% в печени, 8% в почках и 10% в других тканях. Наружное облу­чение происходит при близости к металлическому обедненному урану (например, при работе на складе боеприпасов или при нахождении в машине с боеприпасами или броней, в ко­торых присутствует обеднённый уран) либо при контакте с пылью или осколками, образовавшимися после взрыва. Облучение, полученное только снаружи (т. е. не при проглатывании, не через дыхательные пути и не через кожу), приводит к последствиям исключительно радиологического свой­ства. Внутреннее облучение происходит в результа­те попадания обедненного урана в организм при проглатывании или вдыхании. В армии облучение происходит еще и через раны, образовавшиеся при контакте со снарядами или броней, в которых присутствует обеднённый уран. При этом большая часть (свыше 95 %) урана, попадающего в организм человека, не поглощается, а выводится с калом. Из той части урана, которая поглощается кровью, примерно 67% будет в течение суток отфиль­тровано почками и удалено с мочой. Выведение с мочой половины урана попавшего в почки, костную ткань и пе­чень занимает от 180 до 360 дней.

Поглощенный и не выведенный из организма уран депонируется в костной ткани, а также в легких, печени и почках, нанося им значительные повреждения. Тем не менее характер этих повреждений не отличается от воздействия комплекса прочих тяжелых металлов, к числу которых, прежде всего, относятся свинец, кадмий, ртуть, никель и другие металлы.

Нормы радиационный безопасности не рассматри­вают растворимые соединения урана в качестве радио­активной субстанции, их предельно допустимая концен­трация в воде (1,8 мг/л) определяется не радиационным воздействием, а химической токсичностью (с поражени­ем, главным образом, почек). В обменных процессах уран почти не участвует, а попав в организм, довольно быстро из него выводится, в отличие от йода-131, захватываемого щитовидной железой, или стронция-90, накапливающегося в костной ткани. Реально большую опасность представляет морская вода или вода неко­торых минеральных источников, где естественная кон­центрация урана во много раз выше, чем возможная концентрация выделяющегося урана в местах боевого применения боеприпасов из обедненного урана.

В то же время большую опасность представляют не­растворимые соединения урана, что обусловлено их поступлением в организм через органы дыхания с мел­кодисперсной пылью, особенно с аэрозолями. В этом случае действующими нормативами уран рассматри­вается как чрезвычайно вредное вещество с предельно допустимой концентрацией (ПДК) в воздухе производст­венных помещений (в аэрозольной форме) 0,075 мг/куб.м. Сравнения ПДК обедненного урана с показателями других вредных веществ, с которыми контактирует человек, но не вызыва­ющих осуждений, — говорят сами за себя: соединения свинца, тоннами выбрасываются в воздух автомобиля­ми — 0,005-0,001 мг/куб.м; ртуть, основа огромного коли­чества химических производств, — 0,01 мг/куб.м; бензопирен, поглощаемый курильщиками, — 0,00015 мг/куб.м.

Стоит отметить, что активность килограмма обеднен­ного урана в 25-120 тысяч раз превышает активность подземных вод и в 120 миллионов раз окружающий нас воздух. Но килограмм урана — это очень большое ко­личество, и совершенно невероятно, чтобы солдат или мирный житель при нормальных условиях мог с ним контактировать, тем более в течение длительного вре­мени. Сравнения этих величин с радиоактивностью потребляемой человеком воды, пусть даже не минераль­ной, или с количеством вдыхаемого воздуха за неделю или месяц показывают реальную, и не столь опасную, перспективу возможности внутреннего облучения.

Вполне очевидно, что проблема боевого примене­ния снарядов из обедненного урана во многом надума­на и преувеличена. Ощущается явное стремление хоть косвенно «укусить» атомную промышленность и энер­гетику, по принципу «там уран и тут уран. ». Несомненно, что без броне­бойных снарядов из обедненного ура­на было бы лучше, чем с ними. Но это равнозначно неоспоримой аксиоме: мир лучше войны.

Необходимо также отметить, что боеприпасы с обедненным ураном разрабатывались во времена подго­товки к тотальной ракетно-ядерной войне США с Советским Союзом. В этих условиях воздействием от обедненного урана в общей радиационной составляющей можно было явно пренебречь и не принимать в расчет. Реальные же ус­ловия применения боеприпасов при­вели к существующей проблеме.

Контент данной страницы подготовлен для портала «Современная армия» по статье В.Головко, журнал «Наука и техника». При копировании контента, пожалуйста, не забудьте поставить ссылку на страницу-первоисточник.

Во время войны в Персидском заливе 1990-1991 гг., известной как операция «Буря в пустыне», группировка союзников в среднем ежедневно потребляла: 57 млн. л пресной воды, 95 тонн льда, 687 тыс. л бензина, 456 тыс. л дизтоплива, 198 тыс. л авиационного керосина. Количество вывозимых отходов составляло 145 тонн в день. Все это потребовало беспрецедентных усилий от 22-го командования армии США, занимавшегося тыловым снабжением группировки многонациональных сил.

Понравился материал? Поделитесь с друзьями!

Источник