A múlt hónap végén az elektromágneses pisztolyt (railgun) az USA-ban végzett sikeres tesztelésről kaptuk, ezt a fejlődést nevezzük Railgunnak. Erről a cikkről a The Wall Street Journal nagyra értékelt kiadványa tett közzé videót. Ennek a fegyvernek a fejlesztése magában foglalta a General Atomics és a BAE Systems cégeket. Az amerikaiak már elmondták, hogy ezek a fegyverek, miután elkészültek, valódi forradalmat eredményeznek a katonai ügyekben, és képesek lesznek megvédeni az USA szövetségeseit Kína és Oroszország behatolásaitól.
Ez a hír hatalmas rezonanciát okozott az orosz sajtóban. A hazafias média egy teljes anyagáramban tört ki, amely két nagy csoportba sorolható: "az amerikaiak ismét szégyentelenül fűrészelik a katonai költségvetést", és "az orosz vasúti fegyver még jobb lesz." Megpróbáljuk azonban nyugodtan megérteni, hogy ez a technológia valójában és milyen potenciállal rendelkezik. Vannak-e kilátásai egy új fegyverre, valóban forradalmi áttörés?
Mi az a elektromágneses fegyver?
A railgun olyan rendszer, amely elektromágneses mezőt használ a lövedék felgyorsítására. Az áramot vezető anyagból készült héj két vezetősín (sín) között gyorsul, ami egy erős egyenáramforráshoz van csatlakoztatva. Az áram erőssége olyan, hogy a sínek között plazmaív alakul ki.
Majdnem ezer éven át az emberiség ismeri a puskát, és az égő porgázok energiáját használja a különböző lövedékek dobására nagyon tisztességes távolságokon. Miért csinálj egy felhajtást és dobj milliárd dollárt furcsa elektromágneses fegyverekre?
Az a tény, hogy ma már majdnem elértük a puskapor lehetőségét. Már nem tudja felgyorsítani a lövedéket 2,5 km / másodperc feletti sebességre. Már régen világossá vált, hogy a más fizikai alapokra épülő fegyverrendszerek keresése már évtizedek óta folyt.
A hagyományos tüzérséggel kapcsolatos másik probléma a fegyver hordóinak forrása. Amikor kirúgták őket, hatalmas nyomás alatt állnak. Természetesen a modern kohászat felkínálja a tervezők számára a nagy potenciállal és erőforrással rendelkező anyagokat, nem hasonlítható össze azzal, ami száz vagy ötven évvel ezelőtt volt. De itt jön a határ.
A fizikai alapelv, amelyen a vasalat alapul, rendkívül egyszerű: a lövedék lezárja az elektromos áramkört, és Laurentz erejének köszönhetően előre mozog. Ezeket a fizikai törvényeket gyerekek tanulmányozzák egy iskolai fizika tanfolyamon. A valóságra való fordítása azonban nagyon nehéz volt. Ez az anyagokról és technológiákról, és természetesen az energiaforrásokról szól, amelyeknek annyira szükségük van egy lövésre, hogy elég egy kis város fedezésére.
Mi a vasúti fegyver ereje?
Milyen előnyei vannak a fegyveres erőknek a vasúti fegyverek arzenáljában? Számos közülük, és tényleg lenyűgözőek. Itt van a teljes lista:
- nagy sebesség, és ezáltal a lövedék pusztító ereje;
- jelentős égési tartomány;
- viszonylag alacsony költség / lövés;
- a vasúti pisztoly nagyobb biztonsága a puskapor hiánya miatt;
- több lőszer a rakéta fegyverekhez képest.
Menjünk át a fenti pontokon.
A hagyományos tüzérségi rendszer egyik hátránya, hogy a lövedék csak a puskapor robbanása után azonnal lendületet kap. Vagyis a szétszóródás ideje nagyon kicsi. A Railgun felgyorsítja a lövedéket a vezetők teljes hosszán, így egy 60 G-os szörnyű gyorsulást érhet el. Ez a paraméter meghatározza a fegyver fennmaradó "áttörési" jellemzőit.
A hasonló elektromágneses pisztolytól elhaladó lövedék sebessége elérheti a 6-8 Mach-ot, ami lehetővé teszi, hogy elérje a célokat 400 km-re. Közvetlen tűz (8-9 km) tüzelésénél nem szükséges a korrekciókat figyelembe venni, előrejelzésre - a vasúti lövedék lövedéke kevesebb, mint egy másodperc alatt leküzdi ezt a távolságot. Dodge lehetetlen.
Egy ilyen lövedéknek nincs szüksége robbanóanyagra, a tárgyak kinetikus energiája miatt megsemmisül. A vasutak orosz kísérleti modellje egy 3 grammos lövedéket 6 km / s sebességre szórott, ami lehetővé tette az acéllemez célpontjának elpárologtatását.
Az ilyen fegyverek másik fontos előnye a lövésenkénti alacsony költség. Ma körülbelül 25 ezer dollár. A modern irányított rakétákhoz képest, amelyek közül néhánynak 10 millió dolláros ára van, igazi fillérek.
A Railgun kagyló kis méretű, ami jelentősen növeli a lőszereket. Egy modern, száz rakétával rendelkező amerikai hajónak több ezer fordulója lehet a fedélzeten.
Egy ilyen rendszer nem tartalmaz robbanóanyagokat (puskapor vagy rakéta-üzemanyag), ami jelentősen növeli a katonai létesítmények biztonságát.
Az elektromágneses fegyverek megoldatlan problémái
Ha ez a fajta fegyver annyira halálos, miért nem működik még a világ egyik serege? A Railgun valóban nagyon ígéretes fegyver, de a gyakorlati alkalmazás megkezdéséhez a fejlesztőknek a legbonyolultabb technikai problémák megoldását kell megoldaniuk.
Az elektromágneses pisztoly projektét először az első világháború alatt javasolta, alkotójának tiszteletére „Gauss pisztolynak” nevezték. Nyilvánvaló okokból ez a projekt papíron maradt.
Az első vasutat a 70-es években az ausztrál egyetem tudósai építették, tisztán tudományos célokra használták. Hasonló berendezéseket építettek a Szovjetunióban. A hadsereg azonban nem volt túl érdekes olyan modellek iránt, amelyek néhány gramm súlyú lövedéket lőttek, erősebb telepítésre volt szükségük. Reagan gondolatának idején a Csillagok háborúja programjának fejlesztői gondolkodtak a vasúti fegyverről, és segítségükkel szovjet harci fejeket akartak lőni. Az akkori anyagok és technológiák azonban olyanok voltak, hogy a pisztoly hordóját csak egyszer lehetett használni, majd egy újat kell elhelyezni. És ez az első legsúlyosabb probléma, amely ma a vasúti fejlesztők fejlesztőivel néz szembe. Képzeld el egy pillanatra, hogy mi történik ebben a fegyverben: hatalmas energiák, plazma áramlások, gigantikus lövedéksebességek.
Ma az amerikaiak azt állítják, hogy az általuk tapasztalt prototípus hordója túléli az ezer felvételt. Az ideális fegyver 5-6 felvétel / perc sebességgel és több ezer felvétel hordó erőforrásán lenne.
Nem kevésbé probléma a hűtőborda, valamint az erőmű normális működése. Problémák vannak a fegyverek beépítésével a fedélzeti energiarendszerbe.
A railgun tápellátása egy nagy mennyiségű kondenzátor, amely képes egy rövid és erős impulzust biztosítani, valamint több száz kábelt, amely ezt a töltést továbbítja.
2012-ben a prototípust 32 megajoulos kapacitással tesztelték, és a jövőben (2025-ig) a fejlesztők a kapacitás kétszeresét tervezik.
Ezek a kérdések azonban nem a legfontosabbak, sokkal fontosabb az a probléma, hogy a vasúti lövedék repülés közbeni irányítása lehetséges, azaz a pontosság növelése.
Az amerikaiak azt mondják, hogy már képesek legyenek irányítani egy vasúti fegyverből lőtt csapágyat. Mind a távvezérlés (rádióhullámok), mind az önkormányzat kérdése.
Tavaly a Railgun (General Atomics Electromagnetic Systems) fejlesztői kijelentették, hogy az elektronikus kitöltéssel ellátott lövedék nemcsak túlélte a teszteket, hanem sikeresen teljesítette funkcióit.
Ha ez igaz (nincs okunk hinni), akkor az amerikaiaknak sikerült létrehozniuk egy olyan elektronikus vezérlőrendszert, amely ellenállhat a hatalmas feszültséggel rendelkező szörnyű gyorsulásoknak, plazma- és elektromágneses mezőknek, valamint a lövedék felszínét több száz fokra fűteni.
Ebben az esetben a vasutak valóban áttörést jelenthetnek a katonai ügyekben. Eddig a tenger, mert az ilyen méretekkel és energiafogyasztással rendelkező létesítményt alig lehet használni másképpen.
Az amerikaiak azt tervezik, hogy 2020-ig elindítják a Zumwalt osztály több megsemmisítőjét, amelyek a fejlett típusú elektromágneses fegyverek, elsősorban a vasúti fegyverek telepítését tervezik.
Railgun perspektívák
Ha a fejlesztők képesek lesznek megoldani az utolsó nehézségeket, akkor egy új korszak kezdetét láthatjuk: a tüzérségi újjászületés korát. A csatahajók kora a hatalmas fegyverükkel elhanyagolva, a harci vereség csekély sugarának köszönhetően. A repülőgép-hordozók és a rakétahajók kényszerítették őket. És mi fog történni, ha a tüzérségi fegyverek 300-400 km-es nagy pontossággal képesek lőni?
Valószínű, hogy ez a technológia teljesen megváltoztatja a tengeri harcokat.
A szárazföldön a vasúti fegyverek használhatók egy rakétavédelmi rendszer részeként. Ők is tökéletesek a hajók védelmére az ellenséges hajózási rakéták ellen.
A hatalmas sebesség és az alacsony költség lehetővé teszi az ellenséges nukleáris robbanófejek elpusztítását.
A General Atomics már kijelentette, hogy jelenleg egy földi vasúti gépet fejleszt, de itt minden az energiaforrásoktól függ.
Sok szakértő úgy véli, hogy az elektromágneses fegyverek, a szilárdtest lézerek és a hiperszonikus lőszerek jelenleg a legígéretesebb fegyverfejlesztési területek. Ha még az egyik is eszébe jut, ez egy igazi áttörés lesz, és a két technológia gyakorlati alkalmazásának kezdete egyszerre forradalmat eredményez.
