Меня давно занимал этот вопрос.
Цитата:
Если на палубу авианосца "Рональд Рейган" с высоты 20 км сбросить самое распространённое в 19-м веке чугунное ядро, то пробьёт ли оно палубу? Сколько таких ядер потребуется для потопления авианосца?
ДипСик мне ответил:
Нет, одно чугунное ядро, сброшенное с высоты 20 км, не пробьет полетную палубу авианосца "Рональд Рейган". А потопить авианосец такими ядрами практически невозможно, даже если представить невероятное количество. Вот почему:
1. Почему ядро не пробьет палубу:
Терминальная скорость: Ядро, падая с такой высоты, быстро достигнет своей терминальной скорости (максимальной скорости падения в атмосфере). Для плотного, но аэродинамически "несовершенного" предмета вроде чугунного ядра (диаметром ~15-20 см) терминальная скорость составит примерно 300-400 км/ч (80-110 м/с). Это гораздо меньше скорости современных бронебойных снарядов (1000-1800 м/с).
Энергия удара: Кинетическая энергия ядра при ударе будет значительной (E = mv²/2), но недостаточной для пробития современной брони.
Прочность палубы: Полетная палуба авианосца класса Nimitz (к которому относится "Рональд Рейган") — это не просто сталь. Это многослойная высокопрочная конструкция из специальной броневой стали (часто класса HY-80 или HY-100). Она рассчитана на удар многотонных реактивных истребителей, приземляющихся на скорости около 250 км/ч, а также на падение авиационного вооружения и авиационного топлива при авариях. Ее толщина в ключевых зонах может достигать десятков миллиметров (а в некоторых местах и больше), плюс подкрепляющие конструкции снизу.
Хрупкость чугуна: Чугун — очень хрупкий материал. При ударе на высокой скорости (даже на 100 м/с) о сверхпрочную сталь он с высокой вероятностью расколется на куски, а не пробьет палубу. Он может оставить вмятину, скол или даже локальную пробоину в самом верхнем листе, но не пройдет через всю толщу конструкции.
Сравнение с современными боеприпасами: Современные бронебойные бомбы и ракеты имеют:
Гораздо большую скорость (сверхзвуковую и гиперзвуковую).
Массивный корпус из сверхпрочных сплавов (вольфрам, закаленная сталь), рассчитанный на пробитие.
Специальную форму (кинетический пенетратор) для концентрирования энергии.
Взрывчатое вещество (в кумулятивных или фугасных боеприпасах).
Чугунное ядро не обладает ни одним из этих свойств.
2. Почему потопить авианосец такими ядрами невозможно:
Гигантские размеры и живучесть: "Рональд Рейган" — это плавучий город длиной 333 метра, водоизмещением около 100 000 тонн. Он разделен на тысячи водонепроницаемых отсеков. Конструкция рассчитана на получение множества попаданий современных противокорабельных ракет и продолжение боя.
Локальный характер повреждений: Даже если представить, что ядро каким-то чудом пробивает палубу (что крайне маловероятно), оно создаст лишь очень локальную пробоину диаметром в несколько десятков сантиметров. Такая пробоина будет быстро изолирована герметичными переборками, и корабль почти не пострадает.
Требуемое количество: Чтобы нанести критические повреждения, необходимые для потопления (обширные подводные пробоины, разрушение энергетической установки, потерю остойчивости), нужно:
Пробить не только полетную палубу, но и несколько внутренних палуб (гаражи самолетов, ангары, машинные отделения), а затем и бортовую обшивку ниже ватерлинии.
Создать множество (десятки или сотни) таких пробоин в критически важных местах одновременно или за короткий промежуток времени, чтобы системы борьбы за живучесть не успевали их локализовывать.
Нанести повреждения ниже ватерлинии, чтобы вызвать затопление больших объемов корпуса.
Нереалистичность сценария: Физически сбросить десятки тысяч ядер с такой точностью и скоростью, чтобы они одновременно пробили корабль насквозь в жизненно важных местах, технически неосуществимо. Это потребовало бы невероятной координации тысяч "бомбардировщиков" 19-го века, что абсурдно.
Отсутствие взрывного эффекта: Ядра не взрываются. Они не создают ударной волны, не вызывают пожаров, не разрушают конструкции вокруг точки попадания. Весь их ущерб — кинетический и очень локализованный.
Итог:
Одно чугунное ядро: Оставит в лучшем случае вмятину или скол на полетной палубе. Не пробьет ее.
Потопление авианосца: Потребовало бы десятков тысяч, а скорее сотен тысяч ядер, сброшенных с фантастической точностью в критические точки ниже ватерлинии, что практически невозможно даже теоретически из-за конструкции корабля и физики процесса. Современные авианосцы тонут от мощных подводных взрывов (торпеды), массированных ракетных ударов, вызывающих пожары и потерю остойчивости, или внутренних катастроф. Чугунные ядра для них — не более чем дождь из крупного града.