Проект Casaba-Howitzer был исследованием 1960-х годов по использованию ядерного оружия в качестве драйверов для интенсивных плазменных пучков для использования в космической войне . Основная концепция выросла из работы над концепцией космического корабля Project Orion , в которой изучались ядерные кумулятивные заряды .
О проекте Casaba-Howitzer известно очень мало информации, в основном она ограничивается упоминаниями в документах по расходам на оборону в середине 1960-х годов (как часть более крупного проекта Defender) и еще раз в середине 1980-х годов, когда эта концепция была возрождена в рамках Стратегической оборонной инициативы .
Первоначально в проекте «Орион» использовались небольшие водородные бомбы , взрывной выброс которых улавливался толкающей пластиной — большой металлической пластиной, установленной на амортизаторах . Взрыв бомбы был сферическим, и только та часть, которая ударялась о пластину, создавала тягу. Перемещение пластины ближе к бомбе увеличивало противолежащий угол, который улавливался, и, следовательно, эффективность, но за счет значительного увеличения механического напряжения и увеличения веса толкающей пластины. Базовые конструкции улавливали, возможно, 10% энергии бомбы, что было большой тратой. Это привело к значительному вниманию к этой проблеме и, в конечном итоге, к созданию специальной конструкции атомной бомбы для этой цели. [1]
Обычная водородная бомба состоит из двух ступеней : первичная — это атомная бомба , обычно основанная на плутонии , а вторичная — это смесь термоядерного топлива и различных ускорителей. Первичная испускает интенсивный всплеск рентгеновских лучей , которые нагревают материалы- наполнители канала (считаются похожими на пенополистирол ), окружающие вторичную. Тепло и давление рентгеновских лучей и их взаимодействие заставляют вторичную часть взрываться, сжимая и нагревая сборку до условий, необходимых для ядерного синтеза . [2] [3]
Для перепроектирования проекта Orion команда удалила вторичную обмотку и заменила наполнитель канала на оксид бериллия , который более непрозрачен для рентгеновских лучей. На дальней стороне наполнителя канала они поместили пластину вольфрама . Когда срабатывает первичная обмотка, оксид бериллия нагревается до миллионов градусов, передавая это тепло в заднюю часть вольфрамовой пластины. Вольфрам испаряется и вылетает с конца бомбы в виде плазмы в веере шириной около 22,5 градусов. [4] Эта плазма захватывается толкающей пластиной для тяги, захватывая, возможно, 85% от общего импульса. [5] Эти двигательные модули были, по сути, ядерными кумулятивными зарядами . [1]
Идея создания оружия на модулях Orion принадлежит Моррису «Мо» Шарффу , который перешел в General Atomics из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе . Название происходит от дыни casaba, разновидности медовой росы , потому что лаборатория была «на дынном подъёме в том году», называя различные проекты в честь дынь и уже израсходовав все хорошие. [6] Разработка для использования в оружии проста; для Casaba вольфрам был заменен лёгким материалом, который обеспечивал бы более высокую скорость струи, в то же время утончая пластину, чтобы уменьшить угол рассеивания. Это дало бы узкую, высокоскоростную струю. Широкий спектр различных типов струй мог быть изготовлен из различных материалов. [7]
В общих чертах концепции Casaba-Howitzer несколько похожи на рентгеновские лазеры, изучавшиеся в рамках проекта Excalibur в 1980-х годах. Они заменили материал толкающей пластины металлическими стержнями; при оптической накачке рентгеновскими лучами атомной бомбы стержни производили коллимированные пучки рентгеновского излучения таким же образом, как рубиновый лазер производит красный свет при накачке импульсной лампой . Испытания в 1980-х годах показали, что эффективность была слишком низкой, чтобы быть полезной, и дальнейшие работы были прекращены.
Финансирование ARPA для Casaba-Howitzer продолжалось некоторое время после завершения первоначального проекта Orion в General Atomics, но когда он был закрыт, ряд членов первоначальной команды покинули компанию ради другой работы. [8] Среди них выделялся Шарфф, который разработал большую часть теории абляции, а затем ушел, чтобы основать S-Cubed. [9] Концепция получила вторую жизнь во время Стратегической оборонной инициативы в 1980-х годах, но несекретные подробности отсутствуют. [10]