Электромагнитная пушка — рельсотрон: испытания и перспективы оружия нового поколения.
Битва за гиперзвук: Россия на годы обогнала Запад
РИА Новости сообщило о крайне интересном выступлении представителя ВМС Великобритании Пола Берка на симпозиуме Стратегического командования вооруженных сил США в Небраске. Тот заявил, что британские военные пристально наблюдают за тем, каких успехов добилась Россия в области создания гиперзвукового оружия. И вынужден признать, что ученые и конструкторы туманного Альбиона не в состоянии даже хоть как-то приблизиться к достижениям своих русских коллег.
После чего последовал ошеломляющий вывод: любые гиперзвуковые вооружения должны, оказывается, «регулироваться международными нормами и правилами». То есть - поскольку у нас ничего не получается, то необходимо связать Россию по рукам и ногам . Разумеется, в одностороннем порядке, попытавшись продавить решение не через Совбез ООН , где Москва обладает правом вето, а через Генеральную ассамблею этой организации.
Но вот что примечательно. Предложение не встретило отпора у американских коллег Берка. И это может показаться странным. Ведь довольно давно США заявляют о собственных крупных успехах в создании гиперзвукового оружия. В ряд их программ по достижению ракетами запредельных скоростей вкладываются очень серьезные средства. Как финансовые, так и интеллектуальные. Но вот промолчали же, когда речь зашла о постановке такого рода разработок под строгий международный контроль! Это молчание, на мой взгляд, может означать только одно: косвенное признание Вашингтона , что США в этой области сильно отстали от России.
Существующие темпы производства КРМБ не позволяют нам и мечтать о «быстром глобальном ударе»
И это похоже на правду. Поскольку в нашей стране уже проходят испытания конкретного оружия - гиперзвуковой ракеты морского базирования «Циркон». Также испытывается маневрирующий на гиперзвуковой скорости боевой блок перспективной межконтинентальной баллистической ракеты - «изделие 4202».
Прежде чем оценить положение дел в области гиперзвука «у нас» и «у них», неплохо было бы вспомнить, как США и Великобритания придерживаются этих самых международных норм и правил, когда речь идет о создании их собственного принципиально нового оружия.
Появившийся в 1908 году британский линкор «Дредноут» стал кораблем нового класса, которого не было ни у одного военного флота в мире. Спрашивал ли Лондон у кого-нибудь разрешение на его строительство и боевое применение?
США предоставляют нам более скандальные примеры. Таковой была не только пионерная разработка ядерного оружия, но и его испытания на мирных жителях двух японских городов. Отличились американцы и во Вьетнаме, используя напалм, который привел не только к уничтожению миллионов людей, но и к генетическим изменениям, которые проявляются и по сей день.
Не иначе, как международными нормами и правилами, руководствовались США, и когда в одностороннем порядке вышли из Договора ПРО!
Что касается собственно «гиперзвуковой гонки», то первыми в нее впряглись именно американцы. В 1959 году в США начались полеты на экспериментальном пилотируемом ракетоплане Х-15, продолжавшиеся до 1970 года. Наивысшая скорость, которую удалось на нем достичь, составила 6,5 М.
Затем последовало еще несколько военных программ, которые не продвинулись дальше эскизного проекта. В конце концов, это направление было признано тупиковым. Дело в том, что в Х-15 использовался жидкостный реактивный двигатель (ЖРД), прекрасно зарекомендовавший себя в освоении космоса . Однако в связи с тем, что он в качестве окислителя использует сжиженный кислород, находящийся в баках ограниченного объема, длительность работы ЖРД была ограниченной, через несколько секунд (до минуты) заканчивался окислитель и полет продолжался по инерции. Да и тягу такого двигателя, как выяснилось, можно регулировать в очень ограниченном диапазоне.
То есть, ЖРД похож на спринтера, который после старта выжимает из себя максимум возможного на протяжении краткого отрезка времени. Для гиперзвукового оружия необходим принципиально иной двигатель.
Попытка решить данную проблему (условно успешная) была произведена уже в Советском Союзе. В 70-е годы в МКБ «Радуга» началась научно-исследовательские, а затем и опытно-конструкторские работы по созданию ракеты Х-90 . В конце 80-х - начале 90-х она уже устойчиво летала со скоростью от 3 М до 4 М . Но в 1991 году в стране закончились деньги. Потом «закончилась» и сама та страна. И проект был закрыт.
Но все же «Радуга» разработала и воплотила в конкретном работоспособном изделии гиперзвуковой прямоточно-воздушный реактивный двигатель (ГПВРД). Схематически он устроен примерно так же, как и ЖРД. Но в качестве окислителя в нем используется атмосферный воздух, поступающий в камеру сгорания от воздухозаборников. Однако существует масса нюансов, как, например, меньшая эффективность воздуха в сравнении с чистым кислородом. Еще одна особенность - ГПВРД начинает работать при достижении летательным аппаратом скорости в 4 М. И это приводит к высокой сложности его разработки и испытаний, а также к сложному способа запуска.
Теоретически ГПВРД может развивать скорость до 25 М, но практический потолок ниже - порядка 17 М-19 М .
Еще больший, чем в ЦКБ «Радуга», прорыв был совершен в московском Центральном институте авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ). Здесь в 1979 году стартовала НИР «Холод» по созданию ГПВРД, использующего криогенные технологии. На базе зенитной ракеты 5В28 от ЗРК С-200 была создана летающая лаборатория, на которой испытывались различные варианты построения ГПВРД. Наивысший результат был получен в 1998 году, когда скорость достигла значения в 6,5 М .
После чего ЦИАМ совместно с целым рядом соисполнителей приступил к выполнению НИР «Холод-2» . В результате должна была быть достигнута скорость в 14 М . Но все ограничилось постройкой макета, который показали на авиасалоне МАКС-99. И тут тоже «закончились деньги».
Необходимо сказать, что российские конструкторы здорово помогли американцам, которые тогда называли нас «друзьями». Американцам были проданы все результаты испытаний летающей лаборатории по теме «Холод». А последнее испытание (в 1998 году) было проведено за счет финансирования США. Взамен они получили доступ ко всем бесценным исследовательским материалам.
В результате в 2001 году чудесным образом, без какого бы то ни было исследовательского задела, в США были построены сразу три экспериментальных опытных образца гиперзвукового аппарата Х-41 . В 2001 году первый из них взорвался. В 2004 году в двух последовательных испытаниях была получена скорость 9,6 М . По сути, это была летающая лаборатория, на которой отрабатывалась возможность достижения гиперзвуковых скоростей за счет использования ГПВРД. Х-41 выводился на режим нормальной работы двигателя при помощи ракеты «Пегас». Та в свою очередь поднималась в воздух стратегическим бомбардировщиком В-52. После третьего запуска Х-41 программа была свернута .
А тут и «дружба навек» с Россией завершилась. И каждая держава пошла дальше своим путем. В США были запущены три программы. Две из них относятся к области создания бездвигательных планирующих аппаратов, достигающих гиперзвуковой скорости за счет ускорения, получаемого в результате спуска в атмосферу в процессе суборбитального полета. Разгоняют аппараты и поднимают на необходимую высоту мощные ракеты. Об этих экспериментах мы скажем подробнее ниже.
Самый известный заокеанский проект - создание очередного экспериментального гиперзвукового летательного аппарата Boeing X-51 . Его испытания начались в 2010 году. К настоящему моменту аппарату удалось достичь скорости в 5,1 М, пролетев 420 км. Запуски производятся с бомбардировщика В-52. Пентагон называет Х-51 крылатой ракетой, точнее - прототипом таковой.
Однако это не так. Компетентное американское издание «Популярная механика» сообщает, что главная задача данного проекта в том, чтобы добиться устойчивой работы крайне капризного при эксплуатации ГПВРД. Испытания проходят с переменным успехом : то ракета, преодолев расчетное расстояние, падает в океан в заданном квадрате, то взрывается вскоре после старта, то заворачивает не туда, и ее приходится дистанционно уничтожать.
То есть - это типичная летающая лаборатория, а никакой не прототип . Предполагается, что на основании опыта, полученного в результате развития проекта Х-51, и будет создаваться ударное гиперзвуковое оружие. А именно - ракета воздушного базирования.
А как дела у России? Маневрирующая крылатая ракета 3М22 «Циркон» морского базирования - это уже конкретное оружие, находящееся на этапе испытаний. Ею будут вооружены тяжелые атомные ракетные крейсера «Петр Великий » и «Адмирал Нахимов». Предположительная дальность полета - от 500 км до 1000 км. Ракету уже разогнали до скорости 8 М. Принятие на вооружение ожидается в конце этого десятилетия либо в начале следующего.
Есть сведения, что идут работы по созданию модификации «Циркона» и для воздушного базирования. Во всяком случае, в ходе российско-индийского проекта по созданию гиперзвуковой ракеты «БраМос» предполагается сделать ее и для надводных кораблей, и для самолетов.
Тем временем, в США существуют и еще два проекта, которые основаны не на использовании ГПВРД, а на разгоне летательного аппарата мощной межконтинентальной ракетой и пикировании из ближнего космоса с набором гиперзвуковой скорости. Это Advanced Hypersonic Weapon (AHW) и DARPA Falcon Project. Первый продолжает вяло развиваться, второй - закрыт по причине бесперспективности.
Ракета AHW в единственном удачном пуске с космодрома Кадьяк на Аляске, планируя из космоса и управляясь по GPS, достигла скорости 8 М . При этом полет был управляемым, но не маневрируемым.
Совсем недавно, в середине июля, поступило сообщение, что сделанный примерно по той же схеме австралийско-американский аппарат, выведенный в космос, устремился к земле на скорости 11 M . При этом не сообщается, какая доля в достигнутой скорости принадлежит ГПВРД, а какая - ракете, поднявшей аппарат на высоту в 278 км.
Необходимо отметить, что все эти проекты носят исследовательский характер и не имеют прямого отношения к созданию конкретного гиперзвукового оружия.
Что же касается российской ситуации с созданием боевой маневрирующей с гиперзвуковой скоростью боеголовки МБР, то она, как и «Циркон», проходит испытания. Именно, испытания, а не исследование возможностей построения такого аппарата. Это «изделие 4202» или Аэробаллистическое гиперзвуковое боевое оснащение (АГБО), разработанное, как и «Циркон», в НПО Машиностроения. Предполагается, что им будут оснащаться перспективные МБР «Сармат». Испытания проводят с 2004 года. По разным данным состоялось от 5 до 7 пусков.
Скорость АГБО выше, чем у «Циркона» - 7 М-12 М. Ракета «Сармат» будет способна запускать до трех боевых блоков . Полет, как и у «Циркона», происходит с маневрированием за счет аэродинамических рулей на небольших высотах, что делает АГБО трудноулавливаемой для радаров. Малозаметности добавляет еще и то, что блок окутан плазмой , поглощающей и не отражающей сигналы радиолокационных станций. В совокупности с маневрированием с громадными перегрузками это делает и противокорабельную ракету, и АГБО практически недосягаемыми для современных и перспективных комплексов ПРО . Что, очевидно, очень тревожит Запад.
Таким образом, можно констатировать: работы по созданию российского и американского гиперзвукового оружия находятся на разных стадиях. У нас вовсю идут испытания перед принятием на вооружение. У них пока - только исследовательские работы. Эксперты считают, что США идет по этому пути как минимум с семилетним отставанием . Вот именно поэтому и затеваются разговоры о необходимости подрезать России крылья хотя бы при помощи бюрократических механизмов.
Плачь США: Сармат беспощадный, старший брат Воеводы
Более подробную и разнообразную информацию о событиях, происходящих в России, на Украине и в других странах нашей прекрасной планеты, можно получить на Интернет-Конференциях , постоянно проводящихся на сайте «Ключи познания» . Все Конференции – открытые и совершенно безплатные . Приглашаем всех интересующихся…
Во второй половине прошлого века мир от глобальной катастрофы удерживал ядерный паритет двух сверхдержав – СССР и США, который предполагал гарантированное взаимоуничтожение в случае начала боевых действий. В наше время создается принципиально новое оружие, которое является гораздо более опасным и разрушительным, чем ядерное. Речь идет о гиперзвуковых системах.
Со скоростью махов
Что такое гиперзвуковое оружие? Это новейшие системы, способные передвигаться со скоростью, значительно большей, чем скорость звука, – 6 000 километров в час. Это делает подобное оружие неуязвимым для современных систем противоракетной обороны, какими бы продвинутыми в техническом плане они ни были.
Еще одно важное преимущество гиперзвука – он существенно уменьшает время для принятия решения по ответному удару. В условиях, когда все стратегическое командование замыкается на главе государства, возможности для эффективного ответа значительно снижаются.
Противоракеты бесполезны
До недавнего времени в условиях господства ядерного оружия государства защищали свои территории с помощью системы противоракетной обороны, которая включает средства обнаружения, оповещения и непосредственно сами противоракеты. Задача ПРО – успеть уничтожить вражескую боеголовку до того, как она поразит цель.
Проблема в том, что даже самые современные системы противоракетной обороны заточены на ракеты, летящие по баллистической траектории. Их полет рассчитывается: вычисляется место гипотетического удара вероятного противника, после чего там сосредотачиваются достаточные для отражения атаки силы.
С гиперзвуковым оружием это не работает. Его скорость, в разы превосходящая отметку в пять тысяч километров в час, не оставляет времени на то, чтобы соответствующим образом отреагировать. Использование гиперзвукового оружия позволяет уничтожить ядерный щит любого противника в считанные минуты без угрозы возмездия.
Таким образом, накопленные некоторыми мировыми державами ядерные арсеналы становятся просто бесполезными. Неуязвимость и колоссальная скорость гиперзвукового оружия – вот что делает его опаснее ядерного. Кроме того, ни один, даже самый мощный, компьютер не способен вычислить постоянно меняющуюся траекторию гиперзвуковых ракет.
Исчезновение фактора сдерживания в таком случае резко повышает вероятность превентивной атаки. Может появиться соблазн использовать гиперзвук для нанесения быстрого и эффективного удара и обезоруживания противника с целью принудить его к выгодным для себя условиям.
Российские разработки
Слухи о создании Россией собственного сверхзвукового оружия ходили уже давно. В Минобороны этого не отрицали. Все точки над i расставил президент Владимир Путин. 1 марта 2018 года он выступил с традиционным посланием к Федеральному собранию. Помимо прочего, глава государства представил новейшие сверхзвуковые комплексы, которые уже совсем скоро должны стать основой обороны страны.
Так, президент прокомментировал видео, демонстрирующее гиперзвуковой комплекс «Аванград», способный совершать полеты в плотных слоях атмосферы. Его скорость – более 20 махов, или около 25 тысяч километров в час. Крылатый блок может маневрировать, отклоняться от заданной траектории на тысячу километров. Столь значительные амплитуды делают «Авангард» недосягаемым для любой ПРО.
Первыми носителями гиперзвукового комплекса станут ракеты SS-19 «Стилет». В дальнейшем, после принятия на вооружение новых тяжелых ракеты РС-28 «Сармат», «Авангард» будет устанавливаться на них.
А что есть у Штатов?
Американцы в свою очередь продолжают испытания гиперзвуковой крылатой ракеты X-51A Waverider. Правда, скорость ее значительно ниже, чем у «Авангарда», – не более 7,5 тысячи километров в час (около шести махов).
Пентагон планирует использовать ракету в рамках стратегии быстрого глобального удара, которая предполагает возможность атаковать любую цель на всем земном шаре в течение одного часа.
Основными целями в Вашингтоне называют Северную Корею и террористические группировки, которые могут захватить оружие массового поражения. Однако Россия и Китай полагают, что новейшая американская разработка может быть направлена и против них.
Гиперзвуковое оружие активно разрабатывается как в России, так и в США, Китае и Индии. Однако Россия, как рассказал президент Владимир Путин в своем послании Федеральному собранию, - первая в мире страна, принявшее его на опытное боевое дежурство.
Что представляет из себя гиперзвуковое оружие?
Гиперзвуковым считается оружие, способное выполнять управляемый аэродинамический полет (произвольно маневрировать по тангажу, крену и курсу) в атмосфере в течение длительного времени (не менее нескольких минут) со скоростью не менее 5 Мах .
Боевые блоки стратегических ракет также входят в атмосферу с гиперзвуковой скоростью, но падают с этой скоростью по баллистической траектории в неуправляемом полете, а время их атмосферного участка составляет около минуты.
Число Маха, если говорить очень упрощено, показывает во сколько раз летательный аппарат превысил скорость звука. Чтобы установить, с какой скоростью при этом аппарат будет двигаться относительно Земли, нужно знать для какой высоты взято число М, так как скорость звука с высотой падает (она составляет 340 м/с у земли и уже только 300 м/с — на высоте 10 км). Обычно число М для самолетов в качестве максимальной скорости указывается на большой высоте, и логично предположить, что дело также обстоит и для гиперзвукового оружия. Поэтому 5 Махов — 5400 км/ч путевой скорости (скорость аппарата относительно земной поверхности) на высоте 10-11 км.
Какое гиперзвуковое оружие есть у России?
Активно тема разработки в России гиперзвукового оружия начала подниматься еще несколько лет назад. Речь шла как о гиперзвуковой крылатой ракете "Циркон" , так и о совместной разработке с Индией гиперзвуковой ракеты "Брамос" .
О разработке в РФ гиперзвукового оружия из принципиально новых материалов заместитель министра обороны РФ Юрий Борисов в январе 2017 года.
А в декабре того же года председатель комитета Совета Федерации по обороне и безопасности, экс-главком ВКС РФ Виктор Бондарев , что "в войска поступят новые гиперзвуковые ракеты" в рамках госпрограммы вооружений до 2027 года. Сенатор также заявлял, что в арсенал ВС РФ уже входят гиперзвуковые противокорабельные ракеты "Циркон".
В мартовском послании Федеральному собранию России Владимир Путин рассказал о том, что на вооружение страны в декабре 2017 года был поставлен высокоточный гиперзвуковой авиационно-ракетный комплекс "Кинжал" . В ходе видеопрезентации комплекса был продемонстрирован тяжелый истребитель перехватчик МиГ-31 с подвешенной к его фюзеляжу необычного вида ракетой.
"Уникальные летно-технические характеристики высокоскоростного самолета-носителя позволяют доставлять ракету в точку сброса за считанные минуты. При этом ракета, летящая с гиперзвуковой скоростью, превышаюшей скорость звука в десять раз, еще и осуществляет маневрирование на всех участках траектории полета", — Путин, добавив, что такая ракета способна доставлять боезаряды на дальность до 2 тыс. км.
Российский президент также , что находящийся на стадии испытаний перспективный ракетный комплекс "Сармат" можно будет оснастить гиперзвуковыми боеприпасами большой мощности.
"Сармат" — это очень грозное оружие, в силу его характеристик никакие, даже перспективные системы ПРО ему не помеха", — сказал президент.
Еще одно гиперзвуковое оружие России — "Авангард" — ракетный комплекс стратегического назначения с планирующим крылатым блоком. Он способен двигаться в плотных слоях атмосферы со скоростью свыше 20 Мах. Примечательно, что на такой скорости температура на поверхности крылатого блокасоставляет 1600-2000 °C.
Есть ли такое оружие у США?
Такое оружие в США активно разрабатывается, но на вооружении Вашингтона его еще нет.
По директора Управления перспективных исследовательских программ Пентагона (DARPA) Стивен Уокера, испытания начнутся в 2019 году.
"Вы увидите много летных испытаний", — сказал Уокер.
В рамках программы Prompt Global Strike ("Быстрый глобальный удар") США уже проводили испытания Advanced Hypersonic Weapon (AHW) и Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2). Оба — условные аналоги российского "Авангарда". Кроме того, США с 2010 года ведут испытания гиперзвуковой крылатой ракеты X-51A .
Кто еще работает над гиперзвуковым оружием?
В Китае, согласно данным открытых источников, активно ведутся испытания сверхзвукового глайдера DF-ZF (также известен как WU-14 ). Принцип его работы ставит DF-ZF в один ряд с "Авангардом". Его максимальная скорость почти в два раза ниже, чем у "Авангарда", — около 10 Мах.
В Индии тем временем BraHmos Aerospace ведет разработку "ракеты-бумеранга", способной доставлять боеголовку к цели "на скорости свыше 10 Мах", а затем возвращаться на место пуска или в заданную точку для дальнейшего использования.
Александр Мосесов
, всемеро быстрее звука!
Эксперименты в сфере гиперзвукового оружия, позволили одной из крупных оружейных корпораций Британии BAE Systems заявить, что к 2020 г. гиперзвуковое оружие может поступить на вооружение армии.
ВМС США планируют принять на вооружение электромагнитное оружие - орудия, способные разогнать снаряды до рекордных скоростей, что даст недоступную сегодня дальнобойность.
Первые экспериментальные образцы должны быть изготовлены BAE Systems уже в 2014 г.
Корабельный вариант новаторского орудия может быть готов к принятию на вооружение к 2020 г.
- Масса снаряда 18 кг
- Начальная скорость снаряда - 2,5 к м /с (т.е. 7,5 скоростей звука), что почти вдвое быстрее, чем у обычных орудий
- Расчётная дальнобойность - 400 км, которые снаряд должен преодолевать за шесть минут.
схема установки гиперзвукового оружия на эсминцы построенными по технологии стелс
Современные пушки имеют дальнобойность не более 80 км.
Снаряд способен уничтожать цель лишь за счёт колоссальной кинетической энергии, не нуждаясь при этом во взрывчатом веществе
Боевой корабль USS Zumwalt, созданный по технологии Стелс, все системы которого полностью электрифицированы, способен обеспечить энергией и электромагнитные орудия.
Схема работы электромагнитной пушки
Электрический импульс, проходящий через рельсы, создаёт в них магнитные поля, противоположно направленные относительно друг друга. Снаряд размещается между двумя токопроводящими рельсами, пред арматурой, обеспечивающей необходимый зазор между рельсами.
КАК РАБОТАЮТ Гиперзвуковое оружие электромагнитная пушка
эсминцы типа Замволт способен обеспечить энергией электромагнитные пушки
Уже сейчас в США строятся эсминцы типа «Замволт», для отработки технологий гиперзвукового оружия. Снаряды выпущенные из электромагнитных орудий, уже сейчас достигают гиперзвуковых скоростей. В перспективе ожидается, что дальнобойность орудий достигнет 400 км!
Чем же так страшен снаряд летящий с гиперзвуковой скоростью. Достаточно вспомнить, чем закончилось торможение в атмосфере Челябинского метеорита.
При этом материал, из которого изготовлены снаряды (как и в случае с метеоритом), не взрывоопасен, а значит, судну (танку) не грозит детонация боекомплекта.
Разумеется, и с «малыми формами» применения гиперзвука, море проблем. Колоссальное количество энергии для питания орудия, последующий отвод тепла от ствола обеспечение охлаждения... Но сама перспектива превратить обычный кусок железа массой 18 кг, заряженный кинетической энергией в оружие точечного и гарантированного поражения, впечатляет. Не стоит ли, достигнув паритета в этом виде вооружений, договориться о его запрете? Если успеем достигнуть паритета...или успеем договориться о запрете.
Ведь снаряд, выпущенный по атомному авианосцу способен вызвать катастрофу, сравнимую с применением ядерного оружия.
В конце прошлого месяца появилась информация об успешном испытании в США электромагнитной пушки (railgun), у нас эту разработку называют рельсотроном. Статью по этому поводу опубликовало весьма уважаемое издание The Wall Street Journal, разместив в нем видеоматериал с испытаниями электромагнитной пушки. Разработкой этого оружия занимаются корпорации General Atomics и BAE Systems. Американцы уже заявили, что это оружие после его доработки приведет к настоящей революции в военном деле и сможет защитить союзников США от посягательств Китая и России.
Эта новость вызвала громадный резонанс в российской прессе. СМИ патриотической направленности разразились целым потоком материалов, которые можно объединить в две большие группы: «американцы опять безбожно пилят военный бюджет» и «российский рельсотрон все равно будет лучше». Однако давайте попытаемся спокойно разобраться, что в действительности представляет собой данная технология, и каковы ее потенциальные возможности. Есть ли перспективы у нового оружия, действительно ли это революционный прорыв?
Что такое электромагнитная пушка рельсотрон?
Рельсотрон – это система, которая для придания скорости снаряду использует электромагнитное поле. Снаряд, изготовленный из материала проводящего ток, разгоняется между двух направляющих (рельсы), которые подключены к мощному источнику постоянного тока. Сила тока такова, что между рельсами образуется плазменная дуга.
Человечество почти тысячу лет знакомо с порохом и использует энергию сгорающих пороховых газов для метания различных снарядов на весьма приличные дистанции. Зачем же городить огород, и выбрасывать миллиарды долларов на непонятные электромагнитные пушки?
Дело в том, что в сегодня мы практически подошли к пределу возможности пороха. Разогнать снаряд до скорости выше 2,5 км/секунду ему уже не под силу. Это стало понятно давно, поиски оружейных систем, построенных на иных физических принципах, идут уже много десятилетий.
Еще одной проблемой, связанной с традиционной артиллерией , является ресурс орудийных стволов. При выстреле они испытывают огромные нагрузки. Естественно, что современная металлургия предлагает конструкторам материалы с большим потенциалом и ресурсом, их нельзя сравнить с тем, что было сто или даже пятьдесят лет назад. Но и здесь мы подошли к пределу.
Физический принцип, на котором основан рельсотрон, предельно прост: снаряд замыкает электрическую цепь и движется вперед благодаря силе Лоуренца. Эти физические законы изучаются детьми в школьном курсе физики. Однако воплотить их в реальности оказалось очень непросто. Все дело в материалах и технологиях и, конечно же, в источниках энергии, которой на один выстрел нужно столько, что хватит освещать небольшой город.
В чем сила рельсотрона?
Какими же преимуществами будут обладать вооруженные силы , имеющие в своем арсенале рельсотроны? Их несколько, и они действительно впечатляют. Вот полный список:
- высокая скорость, а значит и разрушительная сила снаряда;
- значительная дальность стрельбы;
- сравнительно низкая стоимость одного выстрела;
- более высокая безопасность рельсотрона по причине отсутствия пороха;
- больший боезапас, по сравнению с ракетным оружием .
Давайте пройдемся по всем вышеуказанным пунктам.
Одним из недостатков традиционных артиллерийских система является тот факт, что снаряд получает импульс только непосредственно после взрыва пороха. То есть, время его разгона весьма невелико. Рельсотрон же разгоняет снаряд на протяжении всей длины направляющих, поэтому он может получить чудовищное ускорение, достигающее 60 G. Этот параметр и определяет остальные «прорывные» характеристики этого оружия.
Скорость снаряда, вылетающего из подобной электромагнитной пушки, может достигать 6-8 Махов, что позволяет поражать цели на дистанциях до 400 км. При стрельбе прямой наводкой (8-9 км) не нужно считать поправки, делать упреждения – снаряд из рельсотрона преодолевает такую дистанцию меньше, чем за секунду. Увернуться от него невозможно.
Подобный снаряд не нуждается во взрывчатом веществе , поражение объектов происходит за счет его кинетической энергии. Российский экспериментальный образец рельсотрона разогнал трехграммовый снаряд до скорости 6 км/с, что позволило испарить стальной лист-мишень.
Еще одним важным преимуществом подобного оружия является низкая стоимость одного выстрела. Сегодня она составляет примерно 25 тыс. долларов. По сравнению с современными управляемыми ракетами, некоторые из которых имеют ценник в 10 млн долларов, – это настоящие копейки.
Снаряды для рельсотрона имеют небольшой размер, что значительно увеличивает боезапас. Современный американский корабль с сотней ракет вполне может нести на своем борту несколько тысяч снарядов для рельсотрона.
Подобная система не имеет в своем составе взрывоопасных веществ (пороха или ракетного топлива), что значительно повышает безопасность военных объектов.
Нерешенные проблемы электромагнитных пушек
Если этот вид оружия настолько смертоносен, почему он до сих пор не стоит на вооружении ни одной из армий мира? Рельсотрон — это действительно весьма перспективное оружие , но чтобы начать его практическое применение, разработчикам необходимо решить множество сложнейших технических проблем.
Проект электромагнитной пушки впервые был предложен еще в период Первой мировой войны, в честь своего создателя ее назвали «пушкой Гаусса». По понятным причинам данный проект так и остался на бумаге.
Первый рельсотрон был построен учеными Австралийского университета в 70-х годах, он использовался в чисто научных целях. Строили подобные установки и в Советском Союзе. Однако военных не слишком интересовали модели, которые стреляли пульками с весом в несколько грамм, им нужна была более мощная установка. О рельсотроне думали разработчики программы «Звездных войн» во времена президента Рейгана, с его помощью хотели сбивать советские боеголовки. Но материалы и технологии того времени были таковы, что ствол пушки можно было использовать только один раз, потом нужно ставить новый. И это первая самая серьезная проблема, которая и сегодня стоит перед разработчиками рельсотрона. Только представьте себе на мгновенье, что происходит внутри этой пушки: огромные энергии, потоки плазмы, гигантские скорости снаряда.
Сегодня американцы заявляют, что ствол прототипа, который они испытывают, может пережить тысячу выстрелов. Идеальным это оружие стало бы при скорострельности в 5-6 выстрелов в минуту и при ресурсе ствола в несколько тысяч выстрелов.
Не меньшей проблемой является теплоотвод, а также нормальная работа энергетической установки. Также есть проблемы по интеграции оружия в бортовую энергетическую систему.
Источник питания для рельсотрона – это громадная батарея конденсаторов, способных выдать короткий и мощный импульс, а еще сотни кабелей, передающих этот заряд.
В 2012 году прототип был испытан на мощности 32 мегаджоуля, а в будущем (до 2025 года) разработчики планируют увеличить мощность вдвое.
Однако не эти вопросы являются самыми важными, более актуальна проблема возможности управления снарядом рельсотрона в полёте, то есть, повышение его точности.
Американцы заявляют, что они уже могут управлять снарядом, выпущенным из рельсотрона. Речь идет и о дистанционном управлении (радиоволны), и о самоуправлении.
Еще в прошлом году разработчики рельсотрона (General Atomics Electromagnetic Systems) заявили, что снаряд с электронной начинкой не только пережил испытания, но и успешно выполнил свои функции.
Если это соответствует действительности (не верить нет оснований), то американцам удалось создать такую электронную систему управления, которая может выдерживать чудовищные ускорения, плазму и электромагнитное поле с огромным напряжением, а также нагрев поверхности снаряда до нескольких сотен градусов.
В этом случае рельсотрон действительно может стать прорывом в военном деле. Пока что на море, потому что установку с такими размерами и энергопотреблением вряд ли можно использовать иначе.
Американцы планируют к 2020 году спустить на воду несколько эсминцев класса Zumwalt, которые разрабатывались для установки перспективных видов электромагнитного вооружения, в первую очередь рельсотронов.
Перспективы рельсотрона
Если разработчики сумеют решить последние трудности, то мы можем стать свидетелями начала новой эпохи: эры возрождения артиллерии. Эпоха линкоров с их громадными орудиями канула в Лету по причине их малого радиуса боевого поражения. Их вытеснили авианосцы и ракетные корабли. А что будет, если артиллерийские орудия получат возможность стрелять на 300-400 км с высокой точностью?
Вероятно, что подобная технология полностью изменит боевые действия на море.
На суше рельсотроны можно будет использовать в качестве элемента системы ПРО. Они отлично подойдут и для защиты кораблей против крылатых ракет противника.
Огромная скорость и невысокая стоимость позволит уничтожать даже вражеские ядерные боеголовки.
General Atomics уже заявила, что в настоящее время разрабатывает наземный рельсотрон, но здесь все упирается в источники питания.
Многие эксперты считают, что электромагнитные пушки (рельсотроны), твердотельные лазеры и гиперзвуковые боеприпасы – это наиболее перспективные направления развития вооружений в настоящее время. Если хотя бы одно из них доведут до ума – это станет реальным прорывом, а начало практического применения сразу двух технологий – приведет к революции.
Видео о рельсотроне
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них