В фантастических романах Жюля Верна «20 000 лье под водой» и «Таинственный остров» рассказывается о смертельно опасном оружии – пневматических ружьях, стреляющих электрическими пулями.
Можно ли создать такие пули на самом деле? И, если можно, почему их до сих пор не используют охотники или военные?
Для начала – слово автору:
«Эти ружья заряжены не обычными пулями, а снарядом, изобретенным австрийским химиком Лениброком. У меня имеется изрядный запас таких снарядов. Эти стеклянные капсюли, заключенные в стальную оболочку с тяжёлым свинцовым дном, – настоящие лейденские банки в миниатюре! Они содержат в себе электрический заряд высокого напряжения. При самом лёгком толчке они разряжаются, и животное, каким бы могучим оно ни было, падает замертво. Прибавлю, что эти капсюли не крупнее дроби номер четыре и что обойма ружья вмещает не менее десяти зарядов».
А вот результат действия этих пуль:
Только после тщательного исследования Пенкроф заметил – у одного пирата на лбу, у других на груди, у третьего на спине, еще у одного на плече – маленькое, едва заметное красное пятнышко, происхождение которого невозможно было установить.
– Эти пятнышки – причина их смерти, – сказал Сайрес Смит.
Начнём с «лейденской банки». Изобретённая ещё в 1745 году лейденская банка – это самый первый в мире электрический конденсатор, устройство для накопления электрического заряда.
Лейденскую банку можно увидеть в школьном кабинете физики – по сути это обычный стеклянный стакан, оклеенный снаружи и изнутри несоприкасающимися слоями фольги. Во время опытов учитель заряжает банку (обычно от дискового генератора Уимсхёрста, но можно сделать это даже от простой расчёски, наэлектризованной трением о волосы), а затем разрядником «извлекает» эффектные искры.
Замечание 1: конденсатор накапливает именно электрический заряд, который измеряется в кулонах. «Электрический заряд высокого напряжения» в тексте Верна – бессмыслица, нонсенс. Напряжение– это совершенно другая величина, которая измеряется в вольтах (ватт/ампер или джоуль/кулон). Любой школьник, посещающий радиокружок, знает, что итоговое напряжение на обкладках конденсатора при зарядке равняется напряжению источника питания. А если мы превысим некое номинальное напряжение, то конденсатор у нас «пробьёт» – он превратится в обычный проводник тока.
Теперь о размерах пуль. «Дробь номер четыре» – это металлические шарики диаметром 3.25 мм. А потому...
Замечание 2: заряд конденсатора, то есть его способность накапливать электричество, зависит от площади обкладок, то есть – от размера конденсатора. Даже если мы будем использовать самые совершенные в мире материалы, мы не сможем «разогнать» до большой электрической ёмкости конденсатор размером с дробинку и не сможем обеспечить высокое номинальное напряжение.
Современный пусковой конденсатор ёмкостью 500 микрофарад с номинальным напряжением 300 вольт, то есть действительно способный «чувствительно тряхнуть» человека, весит ни много ни мало порядка 200 граммов! Крупновато для дробинки, не правда ли?
Замечание 3: Свои «электрические пули» капитан Немо изобрёл, вообще говоря, для подводной охоты. Однако морская вода – великолепный проводник электричества, поэтому такая пуля, выпущенная в воду, начнёт стремительно разряжаться. Электрический ток, как известно, выбирает кратчайший путь – так что, если заряд у пули действительно большой, в момент вылета из ствола она будет представлять для стреляющего намного большую опасность, чем для потенциальной добычи!
Замечание 4: Для того, чтобы поразить пирата, «электрическая капсула» должна была соприкоснуться с оголённой кожей (причём крайне желательно – влажной кожей!). Даже слой обычной ткани в состоянии существенно снизить её эффективность, не говоря уже о плотной кожаной куртке с поддетой рубашкой. А для того, чтобы ток пошёл в землю через тело – и тем самым получил возможность если не убить пирата, но хотя бы «тряхнуть» хорошенько – пиратам ещё нужно было ещё и снять с себя сапоги... Как-то сомнительно представить себе, что все пираты, выходя на схватку с капитаном Немо, предварительно, как сговорившись, разулись и разделись до пояса.
Если же отойти от теории и поговорить о практике, то... Американская компания Taser в 2002 году выпустила на рынок пулю XREP – по сути, это был выстреливаемый из обычного ружья электрошокер. Однако она, во первых, намного крупнее «электрической пули» капитана Немо (калибр 18 мм):
Во-вторых, она предназначена для нелетального поражения, то есть должна вывести противника на какое-то время из строя, но не убить. В-третьих, на испытаниях выяснилось, что обычное механическое («ударное») действие такой пули намного опаснее электрического. В-четвёртых, испытания показали полную непригодность таких пуль при работе по целям в одежде (см. выше замечание 4) – так что даже на современном уровне технологий концепция «выстреливаемого заряженного конденсатора» потерпела неудачу.
Однако откуда же всё-таки Жюль Верн взял идею «электрической пули»?
Книга «20 000 лье под водой» была издана в 1869 году. А в 1866 году во французской газете «Монд» была опубликована следующая любопытная заметка: «Австрийский химик, по слухам, изобрёл электрическую пулю, которая взрывается, подобно молнии, проникая в тело».
Вот вам и разгадка! Однако дальнейшее чтение заметки быстро даёт понять, что речь идёт не об «электрической пуле», а о металлической пуле, которая разгоняется в стволе магнитным полем– как в современных экспериментальных прототипах рельсотронов и гаусс-пушек (боевые образцы убийственно мощных переносных «рейл-ганов», «рельсотронов» и прочих «гауссовок» на сегодняшний день, к счастью, существуют только в компьютерных играх).
