Содержание
Гиперзвуковая электромагнитная пушка: за и против
Начальные попытки создания рельсотронов, или рейлганов, приходятся на Первую мировую войну, но и сегодня, сто лет спустя, это экспериментальное оружие имеет неплохие перспективы совершить революцию в конвенциональных вооружениях. Что же мешает электромагнитной пушке воцариться на полях сражений?
Олег Титков
Высокий показатель рельсотронного разгона обусловлен работой электромагнитных сил Лоренца в механизме пушки. Они возникают и начинают действовать на снаряд при коротком замыкании двух параллельных токонесущих (со знаком минус и со знаком плюс) направляющих рельсов после подачи на них очень мощного, но очень короткого импульса тока. В качестве токозамыкательного элемента используется специальная арматура со встроенным в нее снарядом или сам снаряд, лежащий на рельсах и их замыкающий. Силы Лоренца направлены так, чтобы вытолкнуть снаряд из пушки, и он вылетает из ствола с гиперзвуковой скоростью.
Разгону снаряда также способствует давление плазмы, которая образуется за снарядом от действия мощного дугового разряда. Плазма со скоростью 50–100 км/ч действует на снаряд, как своеобразная мощная реактивная струя.
Рельсы – дорогие и уязвимые
В американских опытах по созданию электромагнитного оружия в качестве арматуры, как правило, используется специальной формы «башмак», в котором закреплен снаряд. Такая конструкция исключает контакт снаряда с рельсами. Направляющие, изготовленные из бескислородной меди с серебряным покрытием, сильно подвержены износу от трения и эрозии. При использовании металлических снарядов, выполняющих замыкание своим «телом», замена рельсов требуется после двух-трех выстрелов.
Название «рельсотрон» в 50-е годы прошлого века придумал академик Л. Арцимович, мировой специалист в области термояда и физики высокотемпературной плазмы. Изобретенный им ускоритель плазмы был выдвинут на Нобелевскую премию, но СССР снял кандидатуру ученого с обсуждения из-за секретности разработки.
Сам снаряд изготавливают из тугоплавкого вольфрама. Высокая плотность этого металла позволяет даже тяжелый снаряд сделать малогабаритным, что решает проблему размещения боеприпасов в ограниченных объемах зарядных отделений или снарядных погребов.
Однако не только быстрый износ рельсов мешает рельсотрону превратиться в супероружие, есть и другие препятствия. Прежде всего это источники питания. Рельсотрон требует мощной системы электропитания в виде униполярных генераторов, компульсаторов, мегаваттных конденсаторов-ионисторов. Эти устройства позволяют формировать очень мощный короткий электрический импульс, передаваемый на рельсы. В лабораторных условиях можно мириться с солидными по размеру и весу блоками аппаратуры. На флоте фактор веса и объема тоже не столь существен: у корабля вполне хватит водоизмещения, чтобы упаковать 130 т оборудования вдобавок к самим стволам пушек.
Для наземных же армейских рельсотронов проблема представляется более сложной.
Если разместить оборудование на танковых шасси, пришлось бы вести в бой 78-тонного монстра. Выходом стало распределение установки между двумя автомобильными трейлерами (на одном сама пушка, на другом – «энергетика»), этот вариант был реализован в американской армейской пушке Blitzer. Еще один тягач с прицепом отдали станции управления. Для питания корабельных рельсотронов (на напичканных хай-теком эсминцах проекта Zumwalt их предположительно будет два) предусмотрен запас мощности судовой установки (зарезервированный только для рельсотронов) не менее 35–45 МВт. Энергии должно хватить, чтобы обеспечить разгон снаряда до 2000–2500 м/с. Тогда он, получив дульную энергию в 64 МДж, сможет улететь на расстояние до 400 км и, сохранив 20 МДж энергии, поразить цель мощным кинетическим ударом. Уже подсчитано, что попадание такого снаряда весом 18–20 кг в авианосец произведет эффект ядерного удара.
32 «Гольфа» по цели
У армейских пушек меньшая дальность стрельбы – 80–160 км, отчего «энергетики» на выстрелы потребуется примерно вдвое меньше корабельной.
Для справки: энергией 1 МДж обладает легковой Golf при скорости 160 км/ч. Снаряд рельсотрона весом 10 кг с дульной энергией 32 МДж при скорости 2500 м/с способен пробить три бетонные стенки или шесть 12-миллиметровых стальных листов, что по эффекту равносильно взрыву 150 кг тротила.
Серьезными препятствиями на пути широкого использования рейлганов являются резонансные явления в рельсовой системе и эффект расталкивания рельсов от действия сил Лоренца, электромагнитная совместимость с электронными системами пушки, необходимость охлаждения ствола и блоков электроники и др.
В процессе натурных испытаний была выявлена также необходимость в быстром перезаряжании пушки для увеличения темпа стрельбы по крайней мере до 6–10 выстрелов в минуту. В этом году работающая в кооперации с американским ВПК британская компания BAE Systems провела огневые испытания на полигоне ВМС США в штате Виргиния. Как заявляют британцы, они рассчитывают в ближайшие пару лет увеличить скорострельность своей установки до 10 выстрелов в минуту при весе снаряда 16 кг, так что эта проблема постепенно находит решение.
Неубиваемая электроника
Снаряд имеет наиболее приемлемую для гиперзвука коническую удлиненную форму с небольшим затуплением носка – это своего рода заостренный стержень. Стабилизатор в хвостовой части позволяет удерживать снаряд на траектории полета. Создание такого боеприпаса – это еще одна проблемная область рельсотронной программы.
США с 2012 года ведет разработку унифицированного гиперзвукового снаряда HVP, сегодня он уже проходит испытания стрельбой. Унифицированный он потому, что будет использоваться не только в рельсотронах, но и в обычных корабельных пушках разных калибров, которые хотят оставить в смешанном составе с рельсотронами на эсминцах Zumwalt. Эти же боеприпасы будут применяться и в наземных пушках.
Чтобы HVP подходил для пушек разных калибров, его будут изготавливать в вариантах подкалиберных выстрелов со снарядом в поддоне под каждый конкретный калибр. Поддон при вылете сборки из ствола разбивается на части, дальше летит только снаряд.
В испытаниях 2015 года стреляли HVP калибром 90 мм и длиной 609 мм. Собственно снаряд весит 12,7 кг, а вся сборка – 18,5 кг. Остальные 5,8 кг – это поддон.
Снаряды HVP планируют сделать корректируемыми в полете, для чего их оснастят модулем точного наведения, работающим с системой GPS. Американцы заявили, что у них уже имеются работоспособные электронные системы управления, выдерживающие перегрузки 30 000 – 40 000 g при разгоне, воздействие плазмы температурой 20 000 – 25 000 градусов и электромагнитные поля сверхвысокой мощности. Есть данные об успешных испытаниях подобных снарядов в 2016 году. Ожидается, что полная отработка HVP завершится к 2020 году, а в серию они будут переданы к 2025 году. Блок управления приведет к удорожанию снаряда, который и в исходном (без электроники) варианте стоит 25 тысяч долларов. Но все равно это существенно дешевле корабельных управляемых ракет ценой 0,5–1,5 млн.
Три грамма чудовищной мощи
Особенность американского подхода к разработке рельсотрона состоит в поэтапном наращивании возможностей с последовательным достижением улучшенных параметров: скорости разгона снаряда от 2000 до 3000 м/с, дальности стрельбы с 80–160 до 400–440 км, дульной энергии снаряда от 32 до 124 МДж, веса снаряда от 2–3 до 18–20 кг, скорострельности от 2–3 выстрелов в минуту до 8–12, мощности источников энергии от 15 до более чем 40–45 МВт, ресурса ствола от промежуточных 100 выстрелов к 2018 году до 1000 выстрелов к 2025 году, длины ствола от начальной 6 м до конечной 10 м.
Подобных сведений официально в России не публикуют, однако в прошлом году первый заместитель председателя Комитета Совета Федерации по обороне Франц Клинцевич за-явил, что в нашей стране активно ведутся работы в области создания электромагнитного оружия.
Хорошо известны успешные испытания рельсотрона (правда, не боевого, а лабораторного класса) в подмосковной Шатуре, которые провели в филиале Объединенного института высоких температур РАН под руководством академика В. Фортова. Рельсотрон с длиной ствола 2 м стрелял пульками массой в единицы-десятки граммов. Российское ноу-хау – предварительный разгон снаряда перед подачей в ствол – позволяет получать дульные скорости выше американских. Так, в январе 2017 года снаряд из плотного пластика весом 15 г был разогнан до скорости 3000 м/с и пробил мишень из металла толщиной во много сантиметров. Несколько раньше снаряд весом 3 г был разогнан до скорости 6250 м/с (почти первая космическая) и при попадании в стальную мишень попросту ее испарил.
Китай, по сообщениям прессы, находится на стадии НИР и НИЭР, которые сосредоточены в специально созданной корпорации CASIC в научном центре Ухань (WUHAN). Представители КНР заявили, что разрабатывают наземный рельсотрон наподобие американского Blitzer и обещают по проекту 055А к 2022 году создать орудие калибра 130 мм.
Опытная рельсотронная пушка «Tufan» (Турция. 2016 год).
Экспериментальный образец турецкой электромагнитной пушки TUFAN был представлен компанией ASELSAN в ходе выставки вооружений IDEF-2017, проходящей в Стамбуле. Представители ASELSAN отказались представить какие-либо справочные материалы по данному изделию, а также сообщить хотя бы ориентировочные тактико-технические характеристики …
Как следует из демострировавшегося видеоролика, TUFAN разрабатывается в вариантах стационарного, мобильного (на колесном шасси) и корабельного базирования. Было показано поражение при стрельбе из электромагнитной пушки наземного военного объекта противника, а также уничтожение беспилотника в воздухе.
Рядом с пушкой были выставлены используемые ей снаряды, а также лист брони, прошитый насквозь при прямом попадании боеприпаса, выстреленного из TUFAN.
Источник — https://ru-artillery.livejournal.com/
В ходе выставки вооружений IDEF-2017, проходящей в Стамбуле Турецкая компания Aselsan впервые представила модель рельсотрона башенного типа под названием «Tufan» («Наводнение», «Потоп»). Рельсотрон (railgun), или электромагнитная пушка — это электромагнитный ускоритель масс, который разгоняет токопроводящий снаряд вдоль двух металлических направляющих. Высокая скорость снаряда делает перспективным использование рельсотронов в качестве средства противовоздушной обороны.
Энергия выстрела опытного образца электромагнитной пушки «Tufan» достигает 14 МДж, что обеспечивает скорость полета 7242 км/ч боеприпаса, массой примерно 7 кг. Дальнобойность составляет свыше 32 морских миль (около 59 километров). Как следует из демонстрировавшегося видеоролика, «Tufan» разрабатывается в вариантах стационарного, мобильного (на колесном шасси) и корабельного базирования.
Было показано поражение при стрельбе из электромагнитной пушки наземного военного объекта противника, а также уничтожение беспилотника в воздухе.
Лист брони, прошитый насквозь при прямом попадании из «Tufan»
Электромагнитная пушка «Tufan» будет устанавливаться на надводных кораблях небольшого водоизмещения, в частности, на фрегате проекта TF-2000, которые Турция планирует принять на вооружение после 2023 года. На выставке рядом с пушкой были выставлены используемые ей снаряды, а также лист брони, прошитый насквозь при прямом попадании боеприпаса, выстреленного из «Tufan».
Источник — http://zonwar.ru/
Первый опытный образец системы ASELSAN EMT был испытан в последних числах декабря 2016 г. Было выполнено пять выстрелов, продемонстрировавших принципиальный успех программы. Уже в мае 2017 г. турецкая компания ASELSAN в ходе 13-й выставки вооружений IDEF-2017, проходившей в Стамбуле представила экспериментальный образец турецкой электромагнитной пушки, модель рельсотрона башенного типа TUFAN («Наводнение» или «Потоп»).
Энергия выстрела опытного образца электромагнитной пушки Tufan достигает 14 МДж, что, как минимум, не хуже характеристик современных танковых пушек и обеспечивает скорость полета 7242 км/ч боеприпаса, массой примерно 7 кг. Дальнобойность составляет свыше 32 морских миль (около 59 километров).
Рельсотрон «Tufan» наземного базирования
Tufan разрабатывается в вариантах стационарного, мобильного (на колесном шасси) и корабельного базирования. В видеоролике было показано поражение при стрельбе из электромагнитной пушки наземного военного объекта противника, а также уничтожение беспилотника в воздухе. Любопытной особенностью прототипа Tufan является сравнительно простая конструкция внешних деталей и агрегатов, закрывающих основные приборы от внешних воздействий и любопытных глаз. Все важные устройства помещены внутри кожухов и корпусов, которые, по-видимому, могут изготавливаться из броневой стали и обеспечивать защиту от ответного обстрела.
При этом форма корпусов может говорить о применении некоторых известных наработок в области т.н. стелс-технологий. Характерные рубленые обводы кожухов могут предназначаться для правильного отражения и перераспределения сигналов радиолокаторов.
Рельсотрон «Tufan» карабельного базирования
На выставке рядом с пушкой были выставлены применяемые ей снаряды, а также лист брони, прошитый насквозь при прямом попадании боеприпаса, который был выстрелен из Tufan. В рамках программы EMT компанией ASELSAN был разработан новый боеприпас для перспективного орудия. В связи с характерными особенностями рельсовых пушек помимо снаряда пришлось разработать специальное оборудование, обеспечивающее его правильный разгон. Собственно снаряд для орудия Tufan представляет собой металлическую «болванку» большого удлинения, примерно половина длины которого приходится на оживальный головной обтекатель. Не исключается возможность создания новых боеприпасов различного назначения, в том числе оснащенных системами наведения.
По принципу действия изделие ASELSAN Tufan ничем не отличается от других разработок своего класса. При помощи автоматики комплекс должен помещать выстрел в сборе на рельсы, после чего дистанционно управляемые приводы должны выполнять наводку. Выстрел производится путем подачи на рельсы тока от источника большой мощности. Таким образом, в части ряда основных характеристик комплекс Tufan имеет заметные преимущества перед существующими корабельными артиллерийскими системами.
Поэтому комплексы Tufan могут заинтересовать военно-морским силам Турции и в будущем стать вооружением боевых кораблей. Ожидается, что электромагнитная пушка Tufan может поражать самолеты или баллистические ракеты и будет устанавливаться на надводных кораблях небольшого водоизмещения, в частности, на фрегатах проекта TF-2000 (Турция потратит 5 млрд долларов на разработку и производство 6 таких кораблей). TF-2000 должны будут дополнить морской компонент системы противовоздушной обороны Турции, корабли будут вооружены крылатыми и зенитными ракетами.
Источник — http://www.iimes.ru/
A Gun Company продает ручной полуавтоматический рельсотрон
Стартап под названием Arcflash Labs продает ручной рельсотрон стоимостью 3750 долларов, и он уже официально доступен для предварительного заказа.
Компания утверждает, что ее GR-1 «Наковальня» — это первая в мире ручная винтовка Гаусса, тип оружия, в котором используются электромагнитные катушки для ускорения снарядов до чрезвычайно высоких скоростей, также известный как рельсотрон или койлган.
«GR-1 — это потенциально смертоносное оружие, похожее на высокомощную пневматическую винтовку PCP», — сказал Futurism соучредитель Arcflash Дэвид Вирт.
До сих пор рельсотроны оставались в основном предметом научной фантастики — кто мог забыть грозное оружие из франшизы Quake? — но были многочисленные попытки воплотить это в реальность. Американские военные потратили полмиллиарда долларов на испытания и создание корабельного электромагнитного рельсотрона, который, например, может стрелять снарядами с гиперзвуковой скоростью, прежде чем отказаться от проекта из-за технических проблем.
Теперь Arcflash свела концепцию к гораздо меньшему масштабу. В нем говорится, что его футуристический пистолет с батарейным питанием является «самым мощным койлганом, когда-либо проданным населению» и, возможно, даже «самым мощным ручным койлганом из когда-либо созданных».
«В батареях можно хранить гораздо больше энергии, чем в порохе», — сказал Вирт Futurism. А батарея устраняет необходимость во «взрывоопасных химических пропеллентах».
Но это совершенно новый тип вооружения, который может иметь некоторые потенциально опасные последствия, открывая двери и превращая все, от металлических стержней до гаек и болтов, в смертоносные снаряды. А его создатели уже мечтают о военном применении.
«Представьте себе ситуацию, когда военный отряд зажат в тылу врага, и у него закончились боеприпасы», — сказал нам Вирт. «С винтовками Гаусса они могли установить солнечную панель, зарядить батареи своих орудий и стрелять гайками и болтами с земли в качестве боеприпасов».
Стоит отметить, согласно веб-сайту компании, что эти гипотетические солдаты будут нарушать собственные правила компании, в которых на данный момент говорится, что Arcflash «НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ за повреждение устройства или телесные повреждения, вызванные стрельбой не OEM. арматуры».
Однако на данный момент рельсотрон компании не совсем готов к военному времени. Футуристическое оружие разгоняет крошечные «ферромагнитные снаряды» диаметром менее полудюйма до более чем 200 футов в секунду с дульной энергией 75 футо-фунтов.
Чтобы представить эти цифры в перспективе, пистолет магнум калибра .357 может развивать усилие 580 футо-фунтов. Пистолет калибра 9 мм также может достигать более 300 футо-фунтов, ускоряя снаряды более чем на 1000 футов в секунду. Для сравнения, согласно анализу Vice , GR-1 больше похож на пневматический пистолет.
Другими словами, гораздо меньше шансов убить кого-то, чем из обычного пистолета.
По крайней мере, на данный момент, по словам Вирта, это технологическая демонстрация, которая «идеально подходит для коллекционеров, инвесторов, исследователей, мастеров и тех, кто хочет владеть оружием, не зависящим от боеприпасов массового производства».
«Это всего лишь альфа-тест», — сказал он Vice .
Но это не значит, что Вирт не разрабатывает новых приложений для этой технологии, в том числе не продает их копам. Одна потенциальная функция, о которой он рассказал Futurism, будет использовать дальномер для регулировки мощности, чтобы снаряды поражали цели на несмертельной скорости.
«Возможно, это не так полезно для военного применения, но значительно повышает безопасность и надежность менее смертоносных снарядов для правоохранительных органов», — сказал Вирт.
«Масштабируемые эффекты винтовки Гаусса позволят правоохранительным органам стрелять резиновыми пулями со скоростью, пропорциональной их расстоянию до цели, поэтому они с меньшей вероятностью ранят кого-то, если находятся близко, и с большей вероятностью достигнут намеченной цели. если они далеко», — добавил он.
На данный момент любой, кто готов выложить около 4000 долларов за GR-1, должен будет подписать отказ от ответственности.
По словам Вирта, компания провела независимую проверку безопасности и обширные испытания GR-1.
«Однако, даже со всеми этими мерами предосторожности и испытаниями, все еще есть «неизвестные неизвестные», — сказал Вирт Futurism, отметив, что «это все еще опасное электрическое устройство, а не игрушка».
Компания также работает в некоем нормативном пробеле. В нескольких штатах США действуют законы, запрещающие продажу электронных ускорителей, таких как GR-1.
Следовательно, Arcflash перечисляет ряд штатов, округов и даже отдельных городов, в которые не доставляется в соответствии с местными законами.
Выпуск GR-1 является интересным переломным моментом для продажи оружия, смутно напоминающим расцвет оружия, напечатанного на 3D-принтере, — демократизация права собственности на оружие, будь то в рамках государственного регулирования или вне его. Один позволяет превратить практически любой кусок металлического мусора в пулю. Другой позволяет любому, у кого есть готовый 3D-принтер, производить детали для собственного оружия.
И тут возникает вопрос: если это не игрушка и не обычный пистолет, то что? Компания стремится предоставить в руки общественности совершенно новый и быстро развивающийся тип оружия. Будет ли это хорошей идеей или грядет катастрофа, еще предстоит выяснить.
Подробнее о рельсотронах: ВМС Китая устанавливают генераторы для питания рельсотронов и энергетического оружия
уже более века пытается разработать функциональный, готовый к бою рельсотрон. Его когда-нибудь снимут?
Прототип электромагнитного рельсотрона на борту USS Millinocket.
Wikimedia Commons
- Рейлганы — это один из наиболее технологически продвинутых методов метания тяжелых снарядов на большое расстояние.
- Они имеют очень высокую «начальную скорость» и считаются потенциально разрушительным оружием будущего.
- Тем не менее, ВМС США недавно приостановили свои исследования в области технологии.
Но почему?
Но почему?Недавно ВМС США объявили, что сворачивают запланированную программу рельсотронов, отправляя 15 лет разработки и 500 миллионов долларов на исследования и разработки (НИОКР) на ветер.
Согласно официальному заявлению ВМФ, они намерены переориентировать свои усилия в области НИОКР на разработку гиперзвуковых ракет и оружия направленной энергии, поскольку сегодня это оружие уже используется в ограниченном количестве по всему миру.
Однако это может быть не единственная причина, по которой флот решил отказаться от запланированного рельсотрона. На протяжении всей разработки военно-морской флот изо всех сил пытался сделать свои прототипы рельсотрона энергоэффективными и ресурсосберегающими. Одиночный выстрел из одного из этих прототипов требовал отвода огромного количества энергии от корабля, на котором он хранился.
Рельсотроны ВМФ также страдали от другой проблемы, с которой сталкивались другие прототипы рельсотронов на протяжении всей истории; плохая надежность.
Из-за огромной силы, создаваемой при каждом выстреле, стволы или направляющие рельсотрона изнашиваются невероятно быстро, что со временем делает его менее эффективным и менее точным без постоянной замены его частей.
Испытательные стрельбы в Центре надводных боевых действий ВМС США в Дальгрене, январь 2008 г.
ВМС США/Викисклад
Так что же такое рельсотрон?
Рельсовые пушки используют электрическую энергию вместо химической энергии для запуска снарядов на большие расстояния с гиперзвуковой скоростью. Устройство с линейным двигателем, это оружие обычно использует электромагнитную силу для запуска своих снарядов.
Такое оружие обычно состоит из двух параллельных проводников (рельсов), вдоль которых скользящий якорь разгоняется за счет электромагнитного воздействия тока, который течет по одному рельсу в якорь, а затем обратно по другому рельсу. Снаряд загружается в якорь, замыкая цепь между рельсами. Он работает на тех же идеях, что и униполярный двигатель.
Однако, в отличие от современных артиллерийских снарядов, снаряды рельсотрона — это всего лишь снаряды.
Они не содержат взрывчатых веществ, полагаясь на кинетическую энергию снаряда, движущегося в семь или около того раз быстрее звука, который может разорвать сталь или бетон, уничтожая все на своем пути.
После десятилетий исследований и разработок рельсотроны все еще находятся на стадии исследований, и до сих пор неясно, будут ли они когда-либо использоваться в качестве настоящего боевого оружия. Любой анализ компромисса между электромагнитными (ЭМ) двигательными установками и химическим топливом для применения в оружии должен также учитывать относительную долговечность, доступность и экономичность оружия, а также новизну, громоздкость, высокое энергопотребление и сложность. импульсные источники питания, необходимые для электромагнитных пусковых установок.
Самый популярный
Как мы видим из официального решения ВМС США законсервировать исследования по рельсотрону, кажется, что эта технология нежизнеспособна, учитывая нынешнюю технологию и накопление энергии.
Краткая история рельсотрона
Несмотря на то, что рельсотроны выглядят очень современными предметами, на самом деле у них длинная и захватывающая история.
Французский изобретатель Андре Луи Октав Фошон-Вильпле впервые представил миру концепцию электромагнитного рельсотрона с функциональным малогабаритным прототипом электрической пушки в 1918, и несколько инженеров-оружейников со всего мира обратили на это внимание.
Они начали работу над своими футуристическими рельсотронами.
Только во время Второй мировой войны мы увидели планы создания полностью функционального и боеспособного рельсотрона. Немецкий инженер Йоахим Хенслер предложил создать то, что по сути было рельсовой пушкой — зенитную пушку с электромагнитным приводом.
Это должна была быть итерация конструкции Вильпле десятилетия назад, «пушка», которая использовала заряженный ток для продвижения своих снарядов вперед.
Но это все, чем закончилась идея Генслера: дизайн. Рейлган Генслера так и не был построен. Несмотря на это, слухи об этом революционно новом оружии быстро распространились.
Патент Андре Луи Октава Фошона-Вильпле на ранний рельсотрон.
Патентное бюро США/Google Patents
Подвох? Несмотря на то, что это оружие теоретически возможно, его явная стоимость энергии и эксплуатационные требования гарантировали, что оружие этого типа не будет развиваться в течение довольно долгого времени.
В то время этот гипотетический рельсотрон потреблял достаточно энергии при одном выстреле, чтобы привести в действие половину Чикаго при его предполагаемых характеристиках. С тех пор военные по всему миру предпринимали многочисленные попытки получить рабочий прототип с чертежной доски и отправить его на поле боя.
Пожалуй, самым последним и громким примером попытки вооруженных сил ввести в свой арсенал настоящий работающий рельсотрон может быть проект рельсотрона ВМС США стоимостью 500 миллионов долларов.
Хотя научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы продвинулись достаточно далеко, и было построено несколько функциональных прототипов, ВМС США недавно решили закрыть этот амбициозный проект.
Как быстро стреляет рельсотрон?
По своей конструкции рельсотроны должны быть одними из самых мощных пусковых установок снарядов в мире. Электромагнитный рельсотрон предназначен для запуска снарядов к цели со скоростью, на несколько порядков превышающей скорость звука.
Например, прототип рельсотрона ВМС США мог запускать снаряды со скоростью 6 Маха — в шесть раз быстрее скорости звука. Это примерно 4 603,6 мили в час (7 408,8 км/ч), быстрее, чем у любого другого оружия на планете.
Как далеко может стрелять рельсотрон?
Эффективная дальность рельсотрона тесно связана со скоростью, с которой он может запустить снаряд.
Считается, что рельсотроны наземного или корабельного базирования со скоростью 6 Маха имеют практическую дальность примерно 126 миль (202,8 км) или 110 морских миль (177,03 км) в море.
Как работает электромагнитный рельсотрон?
Как следует из названия, электромагнитный рельсотрон использует электромагнитную энергию для запуска снарядов. Это делает его по конструкции ближе к большой электрической цепи, чем к пистолету.
Рейлган состоит из трех основных компонентов: источника питания, рельсов и арматуры.
Блок питания подает ток на рельсотрон. Этот ток состоит из миллионов вольт электричества. Миллионы вольт электричества поступают от источника питания, который сначала направляется на положительную шину.
Рельсы — отсюда и название рельсотрона — представляют собой отрезки металла с высокой проводимостью, через которые проходит ток для зарядки снаряда. По сути, это гигантские магниты, поэтому с одной стороны у них положительная полоса, а с другой — отрицательная.
После того, как ток проходит через положительную шину, он движется к якорю, который перекрывает зазор между двумя шинами. Обычно это место, где хранится снаряд. Затем ток может двигаться к отрицательной шине и, в конечном итоге, обратно к источнику питания.
Когда весь этот ток циркулирует по системе, образуется сильное магнитное поле и магнитная сила. Как и любая другая сила, она имеет величину и направление. В рельсотроне эта магнитная сила заряжается до тех пор, пока не достигает критического уровня, и используется для запуска снарядов вперед с огромной силой.
Несмотря на огромный потенциал в военно-морском и воздушном бою, флот не мог бороться с многочисленными недостатками рельсотрона. Из-за того, как работают электромагнитные рельсотроны, многие из этих недостатков, к сожалению, неизбежны.
К ним относятся потребность в источнике мощного электрического тока и достаточном пространстве для массивной батареи конденсаторов, необходимых для создания заряда.
Кроме того, сам ток повреждает рельсы каждый раз, когда используется система, отчасти из-за огромного выделяемого тепла и дугового разряда, который испаряет поверхность. Магнитные поля, создаваемые во время запуска, могут повредить находящееся поблизости электронное оборудование, поэтому корабль также должен быть экранирован, что увеличивает стоимость. Также требуется некоторое время для перезарядки между выстрелами, что снижает количество выстрелов в минуту, которые можно сделать.
Потенциальное будущее рельсотронов
Недавние сообщения показывают, что Китай намерен продолжить с того места, на котором остановились ВМС США, со своим собственным взглядом на рельсотроны. Они также построили и испытали прототипы рельсотронов в открытом море. Теперь осталось только сделать его достаточно прочным, чтобы выдерживать эксплуатационные требования.
Китайские исследователи взяли за основу предыдущие проекты рельсотрона, чтобы разработать функциональную, но в то же время практичную и эффективную конструкцию.
Например, чтобы избежать износа ствола, с которым сталкивается рельсотрон ВМФ, они провели эксперименты с использованием жидкого металла, охлаждающего материала с высокой проводимостью, чтобы значительно уменьшить износ рельсов рельсотрона.
Согласно их отчетам, их рельсотрон может быть не только намного более практичным, чем у флота, но и может запускать снаряды с большей скоростью и на большую дальность. Их прототип выпустил снаряд со скоростью более 7 Маха, поразив цель на расстоянии 155,3 миль (250 км). Однако неизвестно, смогли ли они противостоять другим недостаткам.
В настоящее время мало информации о статусе китайских рельсотронов, но их внимание к гиперзвуковым ракетам может дать нам ключ к пониманию статуса проекта.
И это твой удел на сегодня.
Рейлганы потенциально могут стать мощным оружием войны, если они когда-либо будут доработаны. Однако в связи с тем, что последние высококлассные рельсотроны в настоящее время фактически законсервированы, военные во всем мире ищут альтернативные и более надежные средства уничтожения на дальних дистанциях.