Новая «водородная» бомба Китая. Она же магниевая и термобарическая

Главной военно-технической новостью воскресенья стало испытание Китаем «неядерной водородной бомбы». Внимание привлекло слово «водородной», а также эффект применения: бомба весом 2 кг создала огненный шар температурой более 1000 градусов по Цельсию в течение более чем двух секунд — в 15 раз дольше, чем при взрыве эквивалентного количества тротила, — «без использования каких-либо ядерных материалов». Из чего ряд обозревателей, вспомнив недавнюю «сенсацию» про ториевый реактор из Китая, сделал далеко идущие выводы о небывалых прорывах КНР в области ядерных технологий.

Всё, как обычно, несколько прозаичнее. Оригинал статьи SCMP уточняет, что устройство использует твердотельный водородный накопитель на основе гидрида магния. Гидрид магния используется для хранения водорода – предельно (!) упрощая, кристаллическая решетка магния, лития и ряда других металлов содержит достаточно пространства, чтобы можно было «надуть» туда водорода, чьи молекулы очень малы, и спокойно проникают в металл. Когда говорят о «водородных топливных элементах» — речь обычно идет именно о таких водородных накопителях.

Под действием высокой температуры или взрывного импульса гидрид магния быстро разлагается с выделением большого объёма взрывоопасного водорода. Схема действия проста китайского заряда проста. Подрыв обычного ВВ – выделение достаточного тепла, чтобы разложить гидрид магния – освобождение чистого водорода – высокая температура горения, которой способствует также магний. В отличие от классических термобарических зарядов здесь нет облака аэрозоля и высокотемпературная фаза длится быстрее.

В чистом виде MgH2 как основной компонент взрывного устройства до сих пор официально не использовался, хотя в США и Японии с начала 2000-х шли исследования MgH2 и LiH (гидрид лития) как источников водорода для потенциальных термобарических зарядов. В 2015–2019 гг. DARPA исследовала проект Solid-State Hydrogen Storage Explosives, где предлагалось использовать твёрдые гидриды магния и алюминия.

Почему никто раньше до этого не додумался? Например, РПО-А «Шмель» оперирует топливной смесью на основе этиленоксида или пропилнитрата, алюминиевой пудры и, в некоторых модификациях, диэтиленгликоль диметилэфир. То есть, российские системы это топливно-воздушные смеси на углеводородной или нитратной основе + металл.

Для гидридов сложно сделать надёжный взрыватель, который бы инициировал быстрое, но контролируемое выделение большого объёма водорода одновременно по всей массе заряда. Примерно как с первыми ядерными бомбами — в прилетевшей в Хиросиму бомбе, при массе делящегося вещества в 64 килограмма, прореагировало не более 0,8 кг урана. То есть, примерно 98% урана разлетелось по округе, не успев поучаствовать в цепной реакции.

Кроме того, есть нюансы применения. Выделившийся водород нужно быстро сжечь в окружающем кислороде. А в замкнутых помещениях, бункерах или подземных укреплениях кислорода может быть мало, и тогда эффективность гидридного заряда резко падает. Термобарические аэрозольные смеси проще — они сразу содержат и горючее, и воздушную взвесь. Кроме того, гидриды склонны к самовозгоранию при контакте с влагой и разложению при длительном хранении, особенно в жарком или влажном климате. Одним словом, не без нюансов. Хотя это в самом деле первый официальный пример бомбы с гидридами.

Источник