Во всех вселенных Трансформеров, известных нам, пожалуй, самым популярным видом оружия остаётся плазменное во всех его разновидностях. Ионные бластеры, плазмопистолеты, термоядерные пушки и прочие «сеятели ненависти» - все они схожи по принципу действия. И, так как подавляющее большинство фанфиков о Трансформерах пишутся на военную или приключенческую тематику, где герои так или иначе прибегают к помощи стрелкового оружия, я решил написать сий труд о плазменном оружии, дабы никто не мог запутаться в его принципе работы. Да и, в конце концов, оружие – та область, в которой как-никак нужна стандартизация.
Чтобы выделить плазмомёты как подвид ускорителей частиц, оговорюсь, что плазмомёты имеют нерелятивистские (скорость полёта меньше 15% от скорости света) скорости движения пучков.
Принцип действия плазмомёта (он же плазмоускоритель/плазмоизлучатель и, если очень большой, - плазменная пушка) относительно прост. Рабочее тело (как правило, водород) подвергается разогреву, переходя в состояние плазмы. Вслед за этим оно ускоряется в линейном ускорителе и устремляется к цели. Но вот чтобы всё это обеспечить в одном устройстве - нужно многочисленные проблемы решить. Так что пока что землянам такое оружие не под силу создать. А кибертронцам, как более развитой нации, не составит труда массово их производить.
Первое, что вы увидете, взглянув на плазмомёт – это корпус и выглядывающее из него топливный накопитель, дуло и система охлаждения. Всё остальное, как правило, скрыто под ними, но ничуть не меньше заслуживает описания. Это камера зажигания, линейный ускоритель и система управления огнём (СУО). Соединены они следующим образом: одна из сторон камеры зажигания подключена к топливному модулю, другая – к линейному ускорителю. На выходном отверстии ускорителя размещается «расширитель». Система охлаждения окружает камеру и ускоритель, а СУО подключена как минимум к ней. Её базовое назначение – не позволять стрелять перегревшемуся оружию. Ну, а всё это помещается в корпус.
О блоке питания следует сказать отдельно. Без этого объекта плазмомёт не заработает. А по месту размещения данные устройства разделяются на три категории: встроенные в оружие, встроенные в топливный модуль и внешние, подключаемые к оружию с помощью кабелей.
Выстрелит плазмомёт не сразу. Сначала рабочее тело из топливного модуля попадёт в камеру зажигания. Там оно будет «обстреляно» встроенными в неё лазерами или ионизировано мощным электрическим разрядом , тем самым перейдя в состояние плазмы. Чтобы стенки камеры не пострадали от высокотемпературного вещества, его удержит и сожмёт магнитное поле. Вслед за этим один из концов магнитной «капсулы» ослабнет, а также включится расположенный там малый ускоритель, способствующий ориентации движения раскалённого вещества. Хлынувшая сквозь своеобразный «насос» плазма подвергнется дальнейшему сжатию и попадёт в линейный ускоритель. Включенный ускоритель окончательно сформирует крайне узкий и длинный пучок плазмы и разгонит его на скорость, измеряемую в километрах в секунду.
Стоит также заметить, что подобная конструкция плазмоускорителя ограничена лишь временем, уходящим на цикл «зажигание-выстрел-охлаждение». Существует также способ её повысить, о котором будет рассказано ниже.
Таким образом, из ствола плазмомёта вылетит крайне длинный и тонкий плазменный пучок/разряд. В ходе полёта он неизбежно рассеется. И единственный способ предотвратить это – сжать и разогнать плазму как можно сильнее. Тогда, прежде чем произойдёт рассеяние, плазма в более-менее концентрированном состоянии пройдёт солидную дистанцию.
Выглядеть выстрел будет, как ни странно, вполне схожим с тем, что обычно показывают в мультфильмах. Яркая вспышка и нечто вроде луча, стремительно вылетающее из ствола орудия. И вот тут появляется одно «но», связанное со звуком. Звучать плазмомёт будет совсем по-другому, нежели чем показано на экране. Хлопок от срабатывания «расширителя» и гул прорывающегося сквозь атмосферу пучка плазмы на скорости свыше 7 км/с – это нечто, похоже на свистящий треск или грохот - в зависимости от мощности орудия. Что же касается цвета выстрела, то, как нетрудно догадаться знакомым с физикой, он будет зависеть от температуры пучка.
Что же произойдёт, когда плазма столкнётся с целью? Так как энергия ионов много больше энергии связи атомовв веществе, струя протонов попросту разорвёт на своём пути молекулярную решётку цели и попутно нагреет её. Бронебойность плазмомёта пропорциональна кинетической энергии одного протона, площади, на которую обрушится плазменный пучок, и длине пучка. Из точки попадания брызнут яркие искры расплавившегося материала. Если внутри мишени находилась легкоиспаряемая жидкость, то нагрев плазмой приведёт к её испарению и последующему тепловому взрыву (особенно это губительно для органических существ). К тому же из-за большой кинетической энергии протоны будут излучать в УФ- и оптическом диапазоне большое количество энергии (наподобие газоразрядной лампы, только очень яркой). Пролёт плазмы в кислородсодержащей атмосфере мимо горючих веществ или попадание них приведёт к пожару. Вместе с тем, плазменный пучок не способен отбросить цель – он имеет слишком малый импульс. Равно как и взрывчатка из него никакая…
Но самое интересное во вселенных Трансформеров происходит, когда пучок попадает в энергон. Если стрельба велась из обычного, никак не усовершенствованного плазмоизлучателя, то будет небольшой взрыв. Но если в ход пошли фазовая плазмопушка или термоядерное орудие, то взрыв вполне может лишь превзойти по энергии пучок плазмы, угодивший во флюид. Ибо количество прореагировавшего энергона с увеличением температуры будет возрастать…
Из этого следуют и выводы по защите от плазмомётов. Либо нам нужна броня из материала с плотной кристаллической решёткой и большой энергией связи между отдельными атомами (аллотропы углерода, например), или генератор магнитного поля, который за счёт силы Лоренца рассеет плазму.
Конструкция плазмомёта, описанная выше, не является неизменной, иначе не существовало бы столь разнообразных плазменных орудий. И неудивительно, что модификации оружия, направленные на увеличение огневой мощи, были первоначально ориентированы на увеличение температуры плазмы – ибо кинетическая энергия атомов пропорциональна ей.
Так или иначе, первой важной модификацией было создание особого компонента СУО - блока контроля импульсов. Он управляет «насосом» и ускорителем, регулируя тем самым скорость полёта плазменных пучков и их массу. Без этого устройства обеспечить высокую скорострельность не получилось бы – простое ускорение цикла «зажигание-выстрел-охлаждение» лишь увеличивает на нагрузку на систему охлаждения. А здесь она достигается за счёт возможности производить серию маломощных выстрелов.
Вторая важная модификация – создание фазового плазмоускорителя. Эта разновидность возникла в результате усовершенствования камеры зажигания с целью повышения температуры плазмы. Добавление в название слова "фазовый" связанно с тем, что водород внутри камеры подвергается первичному разогреву с помощью лазеров, а затем наступает вторая фаза разогрева - плазму нагревают токи, индуцированные в ней дополнительным магнитным контуром. Габариты оружия и его энергопотребление с использованием подобной модификации ещё больше возросли - камера зажигания стала гораздо крупнее, да и сложность её конструкции тоже повысилась. И, кроме того, именно модификация позволила впоследствии создать одно печально известное орудие…
Термоядерная пушка – результат дальнейшего развития фазовой плазмопушки. Его камера зажигания была переделана в миниатюрный термоядерный реактор, где плазма нагревается в несколько фаз. В результате в ней протекают термоядерные реакции, резко увеличивающие внутреннюю энергию плазмы. Температура выстреливаемого пучка достигает десятков миллионов кельвинов, и это позволяет сократить расход боеприпасов на выстрел. Кстати, о боеприпасах. Термоядерный плазмоускоритель работает не на водороде, но на очищенной смеси из гелия-3 и дейтерия. И потребляет его в малом количестве – в среднем на выстрел уходит несколько десятков миллиграмм.
Конструкция камеры зажигания сильно изменилась. Она сделана из двух диэлектрических слоёв, между которыми прокачивается охлаждающая жидкость. Внутренний слой сделан из тугоплавкого материала, а внешний – из материала, поглощающего радиацию. Поверх расположены генераторы магнитного поля, защищённые вольфрамовыми облочками. Впрочем, это не всегда спасает термоядерную пушку от сокрушительных взрывов. Из всех видов плазменного оружия именно она имеет печальную славу из-за своей ненадёжности. Генераторы магнитного поля работают нестабильно во время стрельбы из-за гамма-излучения, генерируемого реакцией, а охлаждающая жидкость быстро нагревается.
Вдобавок электроэнергию новое орудие потребляет десятками мегаджоулей, а нагрузка на систему охлаждения серьёзно ограничивает скорострельность на полной мощности. Да и весит оно столько, что лишь немногие кибертронцы могут таскать его с собой и стрелять с одного манипулятора – и всё это из-за того, что камера зажигания заменена на маленький реактор. Также бойцу приходится переносить на себе бочку охлаждающей жидкости и мощный радиатор. Зачастую даже и последний не помогает, и горячий охладитель выбрасывается сквозь клапаны облаком пара.
Убойная сила, впрочем, умопомрачительная. Мало того, что термоядерная пушка имеет отличную бронебойность, так и при метком попадании в бак с энергоном она вызывает наихудшие последствия - кибертронец выгорает изнутри бушующей плазмой. Думаете, Мегатрона без этой пушки Шлаковщиком бы называли? Да шарка с два!
Неудивительно, что изготовление орудия, стреляющего плазмой, в которой идут термоядерные реакции, - крайне сложный, трудо- и ресурсоёмкий процесс. И тем более неудивительно, что в первом и втором сезоне мультфильма «Transformers G1» на всю армию десептиконов приходилась лишь одна такая пушка, которой владел Мегатрон, да и то стрелял он из неё на полной мощности далеко не в каждой серии…
Неудовлетворённые дейтериево-гелиевой термоядерной пушкой, кибертронские инженеры разработали новое оружие, названное Эн-ускорителем. В нём обычная камера зажигания заменена на… камеру зажигания инерционного типа. В неё подаются… небольшие замороженные сферы энергона. С сердечником из намагниченного железа – чтобы можно было удержать «в невесомости» по центру камеры. А в стенках камеры установлены генераторы релятивистских электронных лучей. Всё это делает Эн-пушку некомпактной (впрочем, и обычная термоядерная пушка тоже немалых размеров).
В момент включения электронные пучки врезаются в сферу и нагревают её до температуры в десятки тысяч кельвинов. Как следствие, в энергоне тут же запускается цепная термоядерная реакция. А чтобы взрывом не разнесло камеру на болт, магнитное поле будет удерживать образовавшуюся плазму. Последующее включение магнитного насоса позволяет направить в линейный ускоритель или всю плазму, попутно растянув пучок и вытянув его, или порциями.
Главное преимущество у Эн-ускорителя перед обычным термоядерным – большие надёжность и скорострельность, а также отсутствие вредоносного гамма-излучения и нейтронного загрязнения. Недостаток – зависимость от наличия энергона. Хотя Эн-ускоритель может работать и на других веществах, он теряет при этом свою эффективность. И да, он не компактен.
Как и любое устройство, плазмомёт тоже подвержен сбоям. Всего их бывают три разновидности.
1) Сбой системы охлаждения. Если она откажет, то охлаждающая жидкость будет в ходе боя нагреваться и, наконец, закипит. Испарения занимают больший объём, нежели чем жидкость, и вслед за этим трубки, по которым прокачивается охладитель, прорвёт скачком давления. В лучшем случае это будет просто вырвавшаяся струя пара, в худшем произойдёт маленький тепловой взрыв с разлётом незначительного числа осколков. То же самое произойдёт и при сбое в системе управления огнём – горячий охладитель будет циркулировать по трубкам, всё нагреваясь и нагреваясь….
Если вы столь безрассудны, что будете стрелять из сломанного плазмомёта – получите аварию второй разновидности.
2) Перегрев камеры зажигания. Это очень плохо, потому что может отказать система зажигания (и прощай стрельба!) или перегреются электромагниты, после чего удерживающее магнитное поле ослабнет. Если произойдёт второй случай, то камера зажигания раскалится и дапже может оплавиться от прикосновения плазмы. Но если это произошло с термоядерной пушкой, то ваше оружие взорвётся с силой небольшой гранаты. Броня кибертронцев, в принципе, надёжно защитит от осколков, но оружию – крышка.
3) Сбой в электрической системе. Отказал линейный ускоритель – из дула вырвался плазменный факел. Отказали электромагниты – оплавилась камера зажигания, или не сработал магнитный насос, или плазменный пучок оказался недостаточно сфокусированным. Отключилась/сбоит система управления огнём – читай первый пункт.
