Как работает «Орешник»

После первого демонстрационного применения «Орешника» по заводу Южмаш в Днепропетровске возникла необходимость рассмотреть механизм работы такого «кинетического боеприпаса»

Ранее уже рассматривался похожий вопрос в приложении к метеоритам и кумулятивным снарядам. (см.ссылку.)

https://habr.com/ru/articles/826768/

Теперь же необходимо рассмотреть нечто среднее, а именно:

 Снаряд массой 50-250кг на скорости 3км/с при взаимодействии с бетонными перекрытиями бомбоубежища.

Скорость 3 км/с- это так называемая «гиперзвуковая скорость», которая кратно выше  скорости артиллерийского снаряда(0,6-1,5км/с), но так же кратно меньше космических скоростей метеоритов (8-15км/с).

Скорость 3 км/с интересна тем, что кинетическая энергия самого снаряда превосходит энергию взрыва динамита той же массы.

Энергия взрыва тротила составляет всего  около 4,1…4,7 МДж/кг (см.рис.1)

Рис.1. Описание энерговыделения взрывной силы в «тротиловом эквиваленте».

 

В то же время кинетическая энергия стальной болванки на скорости 3км/с составляет ровно ту же величину  Ек=4,5МДж/кг.

Ек=1*0,5*3000^2=4500кДж/кг

При этом надо учитывать, что в реальном снаряде массовая доля взрывчатого вещества составляет всего около 20%, а оставшиеся 80% массы приходятся на стальной прочный корпус.

Так в  снаряде калибра 152мм и весом около 43кг масса взрывчатки составляет всего около 7кг, но при этом относительно лёгкая взрывчатка занимает большую часть объёма снаряда. (см.рис.2-3.)

Рис.2. Разрез и характеристики  артиллерийского снаряда  калибра 152мм.

Рис.3. Разрезы  артиллерийских снарядов разных типов  калибра 152мм.

 

То есть даже  если в составе боеголовки «Орешника» будет содержаться ещё и 20% массы взрывчатого заряда, то это не сильно повысит поражающее воздействие боеприпаса.

Но при наличие большой полости под ВВ внутри снаряда кинетическое воздействие боеприпаса сильно ухудшится по параметру «проникающая способность», так как сильно увеличится поперечное сечение снаряда, а удельное давление на пробиваемое железо-бетонное препятствие сильно ослабеет.

В бронебойных снарядах для корабельных пушек больших калибров наполнение взрывчаткой вообще было незначительным, составляя единицы и даже доли процентов от массы снаряда. ВВ размещалось в небольших по размеру каморках, где его помещалось совсем мало по весу относительно большой массы толстого стального корпуса. Массовый дисбаланс  доли ВВ в снарядах ещё сильнее увеличивался учитывая кратно меньшую (где-то 1:5) плотность ВВ относительно стали снаряда (см.рис.4.)

Рис.4. Разрез крупнокалиберных бронебойных снарядов для корабельных пушек главного калибра.

 

Общий вид поражающего  элемента «Орешника»

Согласно данным с видео прилёта «Орешника» по Южмашу у ракеты есть 6 отдельных боеголовок общей массой 1500кг (по 250кг на одну боеголовку).

При этом каждая боеголовка  массой 250кг может иметь разделяющиеся «кассетные»  поражающие элементы, а именно: четыре отдельных кинетических снаряда, каждый массой около 60кг.

Можно предположить, что  такой кинетических снаряд «Орешника» (далее КСО) будет иметь цилиндрическую форму с большим относительным удлинением, подобно «оперённым бронебойно-подкалиберным снарядам» (БПС или БОПС) для танковых пушек. (см.рис.5-7)

Рис.5. Фото поражающих сердечников БОПС противотанкового снаряда.

Рис.6. Танковый снаряд типа БОПС.

Рис.7. ТТХ поражающих элементов танковых снарядов типа БОПС.

 

Масштабирование танкового БПС в 12 раз по массе от 5 до 60кг даст снаряд увеличенный всего в К=2,3 раза по геометрическим размерам, что составляет величину кубический корень из 12:

К=(60/5)^(1/3)=2,29

То есть монолитный стальной кассетный КСО массой 60кг будет иметь вид оперённого стержня длиной около  1 метра и толщиной всего около 100мм при плотности стали 7900кг/м3:

Mксо=7900*1*3,14(0,1/2)^2=62кг

Именно такой «лом» пробивает  сразу несколько последовательных железо-бетонных перекрытий бомбоубежища,  проходя сквозь них как нож сквозь масло, и уничтожая всё живое в подземных казематах разлетающимися  осколками самого перекрытия. (см.рис.8.)

Рис.8. Сравнительный вид  снарядов в едином масштабе: слева-  возможный вид кинетического моноблока массой 250кг с размещением тактического заряда ЯО внутри, по центру- вид стандартного танкового  «бронебойно-подкалиберного снаряда»(БПС)   длиной 560мм, справа- предполагаемый вид кинетического гиперзвукового снаряда массой 60кг для кассетного блока «Орешника».

 

Так чем поражает «орешник»?

Оказывается, что расход энергии при торможении болванки о пробиваемую бетонную плиту идёт неравномерно.

Ниже представлены варианты пробивания  брони снарядом разных типов (см.рис.9.)

Рис.9. Различные  по конструкции бронебойные противотанковые снаряды и их заброневое действие.

 

Интересно то, что для КСО при пробитии железобетонных перекрытий бункера будут  применимы все четыре варианта,  но на разных этапах торможения КСО.

И даже последний вариант подрыва взрывчатки в расплющенном по броне слое будет применим в момент обрушения потока осколков предыдущих перекрытий и самого заторможенного КСО на третье пробиваемое перекрытие.

Кинетическая энергия  КСО уходит в разлёт осколков двух типов, вышибаемых  из пробиваемого препятствия,  а именно:

1.       Попутные осколки, сохраняющие суммарный постоянный импульс в сумме с остаточным импульсом тормозящегося снаряда.

2.        Тангенцальные осколки, летящие  в перпендикулярном к траектории КСО направление, уносящие избыточную кинетическую энергию без  добавления попутного импульса.

 

Вообще  чистого второго типа  осколков быть не может, так как вышибаемые из плиты осколки просто не могут лететь строго вдоль плиты перекрытия,  а значит, что все осколки будут иметь хоть какой-то попутный со снарядом импульс.

Таким образом, все осколки будут иметь смешанный  тип с разным соотношением  процентов попутного импульса и поперечной энергии.(см.рис.10.)

Рис. 10. Пробивание монолитной плиты брони бронебойным кинетическим снарядом, что приводит к выбиванию линзы с обратной стороны плиты  с конусным разлётом осколков линзы.

 

Затраты энергии на дробление бетона

Кроме передачи энергии  разлетающимся осколкам необходимо учитывать затраты  энергии на фрагментацию монолитного бетона в крошку.

Величины таких затрат можно оценить по  картинке и таблице (см.рис.11-12.)

Рис.11. Оценка затрат энергии на дробление бетонных камней в мелкий щебень.

Рис.12. Энергия на дробление природной полиметаллической руды. Видно, что самый экономичный вариант дробления кратно более затратен, чем дробление бетона не самым экономичным электроразрядным способом.

 

При переводе из (кВт*ч/кг) в привычные ( Дж/кг) получается, что при  затратах энергии на дробление 5 Вт*ч/кг получим переток энергии от КСО к осколкам в количестве 18кДж/кг:

Екрош=5*3600=18000Дж/кг или 18кДж/кг

В сравнение  с удельной энергией КСО около 4500кДж/кг, энергия на измельчение бетона крайне мала, а потому ею можно пренебречь в оценочных расчётах.

 

Истинный размер отверстий от БОПС

Диаметр пробиваемого отверстия в ЖБ плите превосходит диаметр самого КСО, это видно даже на примере пробития  противотанковым твёрдосплавным БОПС  стальной броневой плиты (см.рис.13-15.)

Рис.13. Противотанковый подкалиберный твёрдосплавный снаряд и пробиваемое им отверстие в броневой плите. Видны следы расплёскивание металла в бок и вверх (даже с подъёмом краёв воронки) при входе БОПС в броню.

Рис.14. Противотанковый подкалиберный твёрдосплавный снаряд и пробиваемое им отверстие в броневой плите. Видны следы расплёскивание металла в бок (даже с подъёмом краёв воронки) при входе БОПС в броню. На дне глухого отверстия видные белые следы смятого алюминиевого хвостового оперения, оставшегося после полного срабатывания и расплёскивания в стороны твёрдосплавного стержня БОПС. По длине канала пробития диаметр канала практически не меняется, что говорит об отсутствии заметного торможения  стержня БОПС при срабатывание его длины.

Рис.15. Противотанковый подкалиберный твёрдосплавный снаряд и пробиваемое им отверстие в броневой плите. Видны следы расплёскивание металла в бок (даже с подъёмом краёв воронки) при входе БОПС в броню.

 

Для анализа механизма взаимодействия снаряда с преградой нам необходимо вспомнить прошлую статью, где был разобран случай столкновения метеорита с планетой большой массы (см.ссылку.)

https://habr.com/ru/articles/826768/

В статье расчёт соударения вёлся из специальной системы отсчёта, из которой точка удара была неподвижной, а сами соударяющиеся метеориты летели на встречу друг другу с равными скоростями. При том предполагалось, что материал соударяющихся тел одинаков по плотности (оба каменные)

В данном случае материал сталкивающихся тел будет очень разным по плотности, а точнее в три раза.

По этой причине выбор специальной системы координат будет несколько сложнее, чем для одинаковых по материалу тел.

При кинетическом взаимодействии необходимо выполнить  Третий  закон Ньютона, а именно: Сила действия равна силе противодействия.

В нашем случае это равенство сил должно быть выражено через равенством скоростных напоров от препятствия и снаряда в приведённой относительной системе координат.

Это становится возможным при выполнение двух условий, а именно :

Vo=V1+V2

Q1*V1^2= Q2*V2^2

Где Vо- это скорость снаряда относительно неподвижной Земли, Q1-  плотность ЖБ перекрытия, Q1-  плотность материала бетонобойного снаряда, V1- скорость ЖБ плиты в новой системе координат, V2- скорость снаряда в новой системе координат

Из этого следует, что скорости будут относится как :

V1/V2=(Q2/Q1)^0,5

Что для пары  бетон/сталь составит отношение V1/V2=1,71.

Подробный расчёт для разных скоростей снаряда  приведён в таблице (см.рис.16.)

Рис.16. Расчёт динамического расплёскивания бетонного перекрытия при пробивание его высокоскоростным кинетическим снарядом при разных начальных скоростях.

 

Так из нашего предположения получается, что на гиперзвуковых скоростях снаряд расплёскивает бетон перед собой строго по своему  поперечному сечению,  и сам КСО расплёскивается тоже ( но с меньшей скоростью). А уже вторичная струя из разрушенного бетона   и снаряда разлетается вбок,  размывая стенки пробиваемого отверстия до значительно  большего сечения.

Предположим  торможение КСО за счёт выдавливания вбок бетона из  плиты перекрытия  толщиной Н=500мм в объёме цилиндрической пробки диаметром 100 мм (то есть Sпроб=Sксо), тогда при плотности бетона 2700 кг/м3 получим массу осколков Mкрош =10,6кг:

Mкрош=2700*(3,14*0,05^2)*0,5=10,6кг

Дробление в мелкую крошку 10кг бетона потребует затрат Екрош=180кДж:

Екрош=18*10=180кДж

То есть энергия дробления бетонной пробки составит менее 0,1% от общей энергии Ексо=4,5*60=270 МДж, при массе Мксо= 60кг.

 

Торможение КСО при пробитие ЖБ плиты.

Торможение КСО надо рассматривать в новой системе координат с  приведёнными скоростями V1+V2=Vo

Где скоростные напоры  металла снаряда и бетона плиты равны.

То есть часть металла  снаряда утечёт вбок в месте с цилиндрической пробкой перекрытия, при торможение снаряда как жидкой струи.

Боковая струя будет иметь сложный состав, так как поток бетона и поток металла будут иметь разную скорость V1 и V2.(см.рис.17-18.)

Рис.17. Расчётная схема с относительной системой отсчёта зоны ударной встречи КСО с ЖБ пробкой. Стрелки вправо определяют направление и скорости разлёта в стороны продуктов эрозионного разрушения пробки ЖБ плиты и истираемого КСО. Взгляд на событие соударения происходит из относительной системы  координат,  движущейся на скорости 1983м/с синхронно с зоной столкновения КСО и ЖБ пробки (чёрный ромбик- точка соударения, на которую смотрит наблюдатель).

Рис. 18. Художественная версия модели столкновения КСО с бетоном ЖБ перекрытия и последующим  разлётом осколков в плоскости перпендикулярной вектору скоростей. Взгляд из относительной системы  координат,  движущейся на скорости синхронной с зоной столкновения  встречных струй.

 

Но обе эти скорости V1 и V2 будут достаточно высоки, чтобы размыть боковые стенки пробиваемого отверстия, тем самым выламывая значительный фрагмент плиты вокруг отверстия от КСО.

Часть этой массы разлетающегося вещества влетит в объём нижнего этажа, сея смерть и разрушение во внутреннем пространстве бомбоубежища.

После пробития первого перекрытия КСО  потеряет  часть своей длины: это называется «срабатывание снаряда».

При этом остаток не сработанного КСО полетит дальше,  к следующему перекрытию бомбоубежища.

На бетонной плите толщиной 500мм  при соотношение скоростей 1,71 произойдёт срабатывание КСО на величину dL=293мм:

dL= 500/1,71=293мм

Оставшийся обрезок КСО длиной 707мм полетит дальше, в окружение попутного снопа осколков. (см.рис.19-20.)

Рис.19. Начальный этап прохода КСО через ЖБ плиту: Слева- момент касания КСО плиты ЖБ перекрытия, Справа- КСО немного заглубился в ЖБ плиту. «Зона размыва ЖБ плиты» показана в финальном виде, так как в данное мгновение осколки сильно опаздывают за звуковым фронтом в камне, так как скорость звука в камне в 2 раза выше скорости самых быстрых осколков.

Рис.20. Финальный этап прохода КСО через ЖБ плиту. Слева- момент полного поглощения ЖБ плиты звуковой волной от удара КСО, при этом вокруг КСО в зоне  прохождения ударной волны часть ЖБ плиты дробится  и вылетает высокоскоростными осколками уже в пространство за плитой, создавая сферу поражения осколками ЖБ плиты в пространстве бомбоубежища. Справа- полное пробитие ЖБ плиты, при этом остаток КСО опережает облако осколков ЖБ плиты.

 

Так как скорость осколков от КСО и от  ЖБ плиты упадёт до скорости относительной системы координат Vот=V1=1893м/с, то попутный импульс от осколков ударит в следующее перекрытие с некоторым запаздыванием от удара КСО.

Величина потерянного импульса КСО составит  сумму  импульсов сработанного куска КСО и попутный импульс массы сработанной пробки ЖБ плиты на сечение Sксо, причём на новой  скорости Vот= V1=1893м/с.

 Ркс-оск=((1,000*7900*3000)- (0,500*2700+0,293*7900)*1893)*(3,14*0,05^2) =131587 кг*м/с

Такой же результат даёт остаточный импульс укороченного КСО:

Ркс-2=(0,707*7900*3000)*(3,14*0,05^2)=131533 кг*м/с

Это значит, что наш расчёт сошёлся в балансе по закону сохранения импульса в импактном событие.

 

Недостоверность расчётной модели

 Если бы материал сердечника КСО был бы абсолютно прочным, то нам бы пришлось рассчитывать его торможение как единого целого без сработки по длине.

 При этом расплёскивался бы только материал ЖБ плиты на скорости равной скорости Vкс=Vо=3000м/с.

В реальности же полёт КСО проходит на дозвуковой скорости относительно скорости звука в металле и бетоне (см.рис.21.)

Рис.21. Скорость звука  в твёрдых веществах

 

Пробитие ЖБ плиты происходит по какому-то среднему сценарию, где и стержень КСО постепенно тормозится, и одновременно расплёскивается сердечник КСО, теряя массу.

То есть кусок ЖБ плиты в виде «пробки» будет вышибаться  не сразу весь, а постепенно будет разгоняться, по мере охвата массы ЖБ пробки  волной сжатия от  прохода звуковой волны от удара КСО.

Слой ЖБ плиты, ощутившего удар от КСО, будет увеличиваться во времени, постепенно поднимая  тормозящее давление на стержень КСО. А потом пойдёт обратная волна сокращения давления при повышение скорости слоя ЖБ пробки и при торможение самого стержня КСО.

 

Усреднённый результат пробития ЖБ плиты

Общее падение кинетической энергии системы  выражается  в сработке КСО и ЖБ пробки в осколки с перпендикулярным разлётом. После первого перекрытия потеря  энергии на разброс осколков в стороны  составит дЕксо=29,8 МДж:

дЕксо=(0,5*0,293*60*1107^2) +(0,5*10,6*1893^2) =29,8МДж

Расчётная схема  взаимных скоростей  при ударе КСО в ЖБ плиту  была показана выше (см.рис.17.)

В долях от исходной кинетической энергии КСО разлёт осколков в стороны составляет около 11%:

дЕксо/Ексо=29,8/(4,5*60)=0,1103 или 11%

Эта энергия в 29,8МДж, которая уйдёт в  разлёт осколков в стороны, эквивалентна взрыву 6,5кг тротила.

В реальности создать такой поток осколков может заряд динамита только значительно большей массы (в разы больше, чем 6,5кг ТНТ), так как только  весьма малая часть энергии горячих плотных газов от взрыва ТНТ тратится на  разгон осколочной массы.

Интересно, что при плотности тротила 1600кг/м3 объём заряда ТНТ массой 6кг  составит около 4 литров, что  заняло бы более 50% объёма стержня КСО (см.рис.22-23.):

Vтнт=6,5/1600= 0,004м3 или 4л.

Рис.22. Таблица свойств различных взрывчатых веществ (ВВ).

Рис.23. Сравнение размеров КСО и заряда тротила массой 6кг, который бы занял более 50% стержня КСО, резко понизив его массу и пробивную способность.

Получается, что размещать 6 кг ВВ внутри кинетического «лома» просто негде. При этом  максимально «впихуемый» заряд в 6 кг ТНТ соответствует менее 30% кинетической энергии КСО.

Оставшийся  70% кусок КСО летит дальше почти без потери скорости, а потому способен пробить как минимум ещё одно такое же бетонное перекрытие.

 

Сохранение импульса

Проведём проверочный расчёт сохранения импульса по траектории полёта КСО после выбивания ЖБ пробки с разлётом осколков.

Исходный импульс КСО равен Рксо1=180000кг*м/с:

Рксо1=60*3000=180000 кг*м/с

Для  расчёта Рксо2  принимаем общую попутную скорость осколков Vоск=1893м/с для общего осколочного потока из зоны удара КСО по ЖБ пробке, так как именно попутная скорость всех осколков  участвует в сохранение импульса системы.

Сумма импульсов попутных осколков ЖБ и КСО в сумме с оставшимся импульсом укороченного КСО даст нам величину Рксо2:

Рксо2=(10+60*0,293)*1893+0,707*60*3000=179469 кг*м/с

Сравним расчётные величины суммы  попутного импульса осколков и остатка КСО с исходным импульсом целого КСО, что в итоге даёт совпадение с погрешностью всего в 0,3%:

Рксо2/Рксо1=179469/180000=0,997

То есть за барьерное поражение от  удара КСО происходит при переводе  кинетической энергии снаряда в перпендикулярный разлёт осколков, тогда как другая часть энергии сохраняет прежнее направление, частично оставаясь в самом снаряде.

При этом разгон  попутной массы осколков от пробиваемого перекрытия осуществляется при сохранение общего неизменного импульса снаряда.

Такое направленное  формирование  разлёта осколков при торможении кинетического снаряда делает его значительно более  эффективным, чем перевод  химической энергии обычного ВВ той же массы на разгон осколков и формирование ударной волны.

Именно тут и встаёт вопрос:

 

А нужен ли вообще заряд ВВ в составе гиперзвукового кинетического «бетонобойного» снаряда для «Орешника»?

По результату оценки комплексного запреградного воздействия от КСО получается, что  наличие в снаряде дополнительной полости с ВВ может только ухудшить бетонобойные свойства КСО и ослабить запреградное поражение осколками.

Наличие ВВ в КСО особенно ухудшает характеристику бетонобойности КСО в том случае,  если нужно будет пробивать несколько последовательных  межэтажных бетонных плит в бомбоубежище.

Инерционный донный взрыватель сработает уже за первым пробитым препятствием, а на остальные этажи прилетит уже только пустая болванка и осколки от пробитых перекрытий.

Получается, что и без ВВ кинетический гиперзвуковой снаряд способен проникать через достаточно толстые бетонные и стальные плиты, разрушая находящиеся позади устройства и поражая людей осколками пробиваемых плит.

Вот только на такое пробитие ЖБ перекрытий способны  и уже имеющиеся бетонобойные бомбы, сбрасываемые с самолётов. (см.рис.24-27.)

Так в чём исключительность неядерного «Орешника» в сравнение с такими простыми и дешёвыми свободно падающими бетонобойными авиабомба типа  БетАБ-500?

Рис.24. Свободно падающая бетонобойная авиабомба БетАБ-500 (разрез). Бомба содержит всего 98кг ВВ при общем весе 500кг.

Рис.25. Бетонобойные бомбы: свободно падающие и активно-реактивные. Реактивный ускоритель позволяет  эффективно применять бетонобойные бомбы с малых высот сброса.

Рис .26. Макет бетонобойной активно-реактивной бомбы БЕТАБ-500ШП. Видны толстые стенки корпуса и монолитный массивный нос корпуса.

Рис.27. Для сравнения Фугасная авиабомба, у которой стенки стальной оболочки настолько тонкие, что напоминают простую сварную бочку для тротила.

 

Так почему «Орешник» с КСО вдруг приравняли по эффекту применения  с тактическим и даже стратегическим   Ядерным оружием?

Почему снаряд КСО с эквивалентной кинетической  энергией  в 20-100 кг тротила стали внезапно сопоставлять с тактическим ядерным оружием (ЯО)?

Ответ кроется в некоторых особенностях тактики применения ЯО и целях применения ЯО.

Дело в том, что применение большей части ЯО направлено вовсе не на тотальное поражение больших городов и убийство большого числа людей.

Основная задача половины МБР с ЯО- это поражение хорошо укреплённых подземных командных пунктов врага, а также  поражение вражеских подземных пусковых установок для МБР с ЯО и подземных складов с боеприпасами.

Так на заре разработки ЯО средства его доставки (МБР и авиация) не обладали достаточной точностью.

Разброс прилёта МБР с ЯО по объекту врага мог происходить с промахом на 500-1000м от предполагаемого к уничтожению подземного комплекса.

Чтобы скомпенсировать такую  жуткую неточность, приходилось применять ужасающие по мощности ЯО, доходящие по взрывной мощи до нескольких сотен килотонн и даже несколько мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Такие мощные ЯО боеголовки могли оставлять воронки глубиной в десятки метров и радиусом в 200-300м, что позволяло надеяться на вывод  из строя заглублённых сооружений в зоне влияния этих воронок.(см.рис.28-29.)

Рис.28. Размер воронки от ЯО различной мощности.

Рис.29. Дальность поражения (км) объектов разных типов от ЯО разной мощности. Согласно этой таблице для поражения заглублённых тяжёлых капониров и бомбоубежищ боеголовка ЯО должна упасть практически точно на его крышу.

 

В тоже время, уничтожить заглублённые КП и подземные шахты МБР можно обычными тротиловыми бетонобойными бомбами, если обеспечить точное их попадание непосредственно по объекту.

То есть «Орешник» - это прорыв по ТОЧНОСТИ попадания  отдельными разделяющимися боеголовками в  отдалённую цель, при этом первичный разгон боеголовок и вывод их на баллистическую траекторию осуществляется  с помощью достаточно старых по технологии твердотопливных МБР.

Ну, а сами КСО по своей конструкции  – это вполне обычные бетонобойные бомбы, но только  на повышенных гиперзвуковых  скоростях

Такие гиперзвуковые скорости в 3км/с достигаются  при  вертикальном падение из ближнего космоса  с высоты около 500 км.

Реальная высота  взлёта баллистических ракет превышает 1000 км (см.рис.30-31.)

Рис. 30. Примерные  параметры полёта баллистической ракеты  «Булава» для  атомных подводных лодок, имеющей сходные характеристики по дальности с сухопутным комплексом «Орешник».

Рис. 31. Предшественник «Орешника» из времён СССР. Боеголовка  в 1 мегатонну ТНТ оставляла воронку диаметром 390м и глубиной 45 м.

 

Именно в свободном падение с высоты более 500км (выше орбиты МКС) под действием силы тяжести Земли боеголовка «Орешника» сможет разогнаться до 3000м/с за более чем 306 секунд отвесного падения (без учёта сопротивления воздуха).

V= g*t=9,81*306=3001 м/с

H=0,5*g*t^2=0,5*9,81*310^2=471370м или 471км

Обычные же  авиабомбы  сбрасывают  с высоты 10-15км из самолёта,  а скорости падения у обычных бетонобойных свободно падающих бомб достигают 400-500м/с  (без учёта потери скорости от сопротивления воздуха).

Скорость 400м/с достигается за 41 секунду падения:

V= g*t=9,81*41=402 м/с

Высота падения за 41 секунду составит более 8,3км:

H=0,5*g*t^2=0,5*9,81*41^2=8245м или 8,3км

Другие скорости КСО и высоты падения для их достижения приведены в таблице (см.рис.32.)

Рис.32. Развиваемая  скорость  снаряда при свободном падение с высоты (без учёта потерь на сопротивление воздуха).

 

Скорость  падения 400-500м/с  у свободно падающей бомбы равна  нижней скорость снаряда из гаубицы, при этом снаряд из гаубицы вязнет в толстых бетонных плитах, не пробивая их.

 Именно по этой причине свободнопадающие бомбы и снаряды гаубиц  так плохо справляются с заглублёнными в грунт  хорошо укреплёнными бетонными сооружениями.

 

Вывод по «Орешнику» и его сравнение с ЯО:

Получается, что Президент абсолютно прав в своём заявление, что комплексы «Орешник» с гиперзвуковыми  ВЫСОКОТОЧНЫМИ кинетическими снарядами при массированном применение могут заменить тактическое ЯО и даже частично стратегическое ЯО.

То есть высокоточные  безядерные КСО способны решать основную задачу стратегических ядерных сил, а именно:  разрушить  у противника их заглублённые центры боевого управления и подземные ракетные шахты для МБР с ЯО.

То есть действительно возможно, что  применением вполне конвенциональных «железяк на гиперзвуке»  можно решить такие боевые  задачи, которые ранее решались только применением  ЯО тактического и стратегического назначения.