Войти

Очень скоростная пушка

5182
12
+2
Система MMRRWS
Изображение разрабатываемой корпорацией General Atomics корабельной электромагнитной оружейной системы Multimission Medium Range Railgun Weapon System (MMRRWS) в возможном исполнении на борту корабля типа LCS ВМС США.
Источник изображения: General Atomics (via Jane's)

Зачем США разрабатывают рельсотрон для сдерживания России

В конце мая 2016 года The Wall Street Journal сообщил о том, что разрабатываемая в США электромагнитная пушка — рельсотрон может быть использована для защиты союзников США от России и Китая. «Лента.ру» попыталась разобраться в перспективах новой системы и ее возможностях.


Зачем рельсотрон?


Традиционная артиллерия, принцип действия которой основан на использовании энергии сгорающих пороховых газов для метания снаряда, используется человечеством около 1000 лет. Ее возможности еще не исчерпаны, однако ускорившийся после промышленного переворота темп развития военной техники позволяет увидеть пределы развития этого вида огнестрельного оружия.


Он связан с возможностями баллистических порохов, не позволяющих разогнать снаряд до скоростей выше 2,5 километров в секунду. Другое существенное ограничение кроется в возможностях орудийных стволов, испытывающих при выстреле чудовищные нагрузки. Современная металлургия позволяет делать стволы с намного большим ресурсом и лучшими характеристиками, чем 40, 50, 100 лет назад, но каждое улучшение характеристик обходится все дороже.


Исследования новых систем, включая оружие, основанное на новых физических принципах, к которому относится и рельсотрон, начались в развитых странах мира еще в 1970-х годах, когда пределы развития традиционной артиллерии стали очевидны.


Что такое рельсотрон?


Предельно упрощая, это электромагнитный ускоритель, разгоняющий токопроводящий снаряд вдоль металлических направляющих. Термин «рельсотрон» был предложен в конце 1950-х годов советским физиком-ядерщиком Львом Арцимовичем для замены использовавшегося громоздкого названия «электродинамический ускоритель массы».



Впервые идея электромагнитной пушки была предложена еще в годы Первой мировой. Пушка, принцип действия которой основывался на разгоне снаряда в магнитном поле соленоида по диэлектрическому стволу, была названа в честь заложившего основы математической теории электромагнетизма немецкого ученого «пушкой Гаусса». Идея использования электромагнитного поля для разгона снаряда обрела популярность.


Если пушка Гаусса представляет собой ствол, заключенный в обмотку соленоида, то «действующей частью» рельсотрона являются два параллельных электрода, между которыми с помощью электромагнитного поля разгоняется снаряд из электропроводящего материала.


Ключевые достоинства рельсотрона, с точки зрения военных, — отсутствие необходимости в пороховых зарядах, что резко повышает живучесть военной техники, и высокая скорость снаряда, позволяющая пробивать практически любую мыслимую конструктивную защиту. Для иллюстрации: экспериментальный образец российского рельсотрона в 2011 году разгонял трехграммовый снаряд до скорости более шести километров в секунду, что позволяло «испарять» стальной лист, поставленный в качестве мишени.


Почему не сейчас?


От успешных испытаний прототипов до практического создания оружия дистанция, тем не менее, огромная. Лабораторные модели, стреляющие легкими «пульками», малоинтересны военным — такие снаряды не достигнут нужной дальности, сгорев в атмосфере. Для разгона более тяжелых металлических болванок, способных выдержать полет к цели, требуются совершенно иные энергетические мощности — в десятки мегаватт. Это автоматически ограничивает применимость рельсотрона корабельной артиллерией и стационарными наземными объектами с высоким энергетическим обеспечением.


Но и здесь возникают вопросы. Во-первых, особенности рельсотрона с его сверхбыстрым разгоном снаряда в мощном электромагнитном поле не позволяют стрелять из него чем-то иным, кроме «кинетических» болванок, не несущих ни заряда из взрывчатых веществ, ни системы управления — и то, и другое просто не переживет «выстрел». Во-вторых, орудие с такими снарядами имеет весьма ограниченный спектр применения: фактически сегодня это только ведение огня по другим кораблям.


Один из прототипов электромагнитной пушки
Источник: U.S. Navy

Для целей дальней ПВО рельсотрон без управляемого выстрела практически непригоден, а для ПВО «последнего рубежа» имеет в настоящее время слишком низкую скорострельность — необходимую для выстрела энергию надо накапливать. Для задач противоракетной обороны скорострельность тоже важна, и там, где навстречу входящей в атмосферу головной части баллистической ракеты можно запустить две ракеты-перехватчика с минимальным промежутком времени, два подряд выстрела из рельсотрона потребуют нерядовой мощности электростанции.


Для работы по укреплениям на берегу такая пушка, может, и подошла бы, однако отсутствие управляемого снаряда требует экстремальной точности наведения, которая не всегда может быть обеспечена, а работа в традиционном для артиллерии режиме «на подавление» из рельсотрона непродуктивна: град падающих болванок куда менее эффективен, чем падающие фугасы того же веса, при этом современная корабельная пушка калибром 114-130 миллиметров обеспечит куда более высокую скорострельность. Обстрел же живой силы из подобного орудия смысла не имеет вообще.


Что потом?


Физический принцип, лежащий в основе электромагнитных пушек, будет использоваться и уже используется. Главным «оружием» ВМС США, созданным с его помощью, в ближайшие десять лет станет не рельсотрон, а электромагнитная катапульта нового поколения авианосцев типа «Джеральд Форд» и, возможно, авианосцев типа «Нимитц», которые будут проходить модернизацию с продлением срока службы в 2020-2030-х годах. В артиллерии же гораздо более вероятной перспективой является переход на новые виды метательных веществ и — впоследствии — использование электромагнитного доразгона снаряда по каналу ствола.


Один из двух прототипов электромагнитного рельсотрона на борту USS Millinocket в порту военно-морской базы Сан-Диего, США.
Источник: U.S. Department of Defense

«Чистые» же электромагнитные пушки, наверное, появятся, но позже: когда человечество дозреет до звездолета либо изобретет по-настоящему компактные и мощные источники энергии. Что, впрочем, очень быстро приведет к созданию звездолета.


Илья Крамник

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
08.02.2019
Le Monde (Франция): военные державы готовятся к будущим конфликтам на море
29.06.2016
Рельсовая пушка - вызов для России
31.05.2016
Американцы испытали супероружие для сдерживания России и Китая
18.04.2012
ВМС Индии в XXI веке — часть I
22.09.2010
Предложения разные и интересные
12 комментариев
№1
Скрыто, низкий рейтинг.
№2
03.06.2016 10:53
second_attempt

Цитата, q
Я не знаю, откуда у автора такая инфо, что снаряды неуправляемые - ещё как управляемые

Не нашел даже намеков на это. Единственное, что слышал - был пару лет назад тендер на создание электроники, выдерживающей 10000g(!) для рельсотрона, но больше информации не было.

Цитата, q
а и в ссылке, которую я приводил пару дней назад на эту тему, тоже говорят про уникальную точность

*** не мешки ворочать. Ствольная артиллерия имеет сносную точность на расстоянии до 40км, это уже проверено и перепроверено. Все что дальше приходилось заряжать либо управляемыми снарядами, либо сбч, либо кассетами.
+11
Сообщить
№3
03.06.2016 13:25
Гражданин СССР, не спешите учить китайский, может не пригодиться - лучше английский.

http://www.wsj.com/articles/a-first-look-at-americas-supergun-1464359194

Development of the railgun guidance system is about done, officials said, but circuits in the projectile must be hardened to withstand gravitational forces strong enough to turn most miniaturized electronics to scrap.

The new low drag, guided projectile will provide lethality and performance enhancements to current and future gun systems, including Navy 5-Inch; Navy, Marine Corps, and Army 155-mm systems and railguns. The HVP’s low-drag aerodynamic design enables high-velocity, maneuverability, and decreased time-to-target. HVP will have a range of more than 50 nm (93 km) from Mk 45 Mod 4 guns, and exceed 100 nm (185 km) from EM Railgun.

https://vpk.name/news/156308_opublikovano_video_ispyitanii_novogo_amerikanskogo_oruzhiya_dlya_sderzhivaniya_rossii.html

И посмотрите кино в этой статье на 1м5сек.
-2
Сообщить
№4
03.06.2016 15:03
Цитата, q
Гражданин СССР, не спешите учить китайский, может не пригодиться - лучше английский.
second_attempt - вот на вашем месте я бы подучил китайский в добавок к русскому. Мало-ли пригодится.
0
Сообщить
№5
03.06.2016 15:54
Теоретик,
В таком случае я был не прав - учить китайский надо всем, и особенно тем, у кого общая граница.
А по части переводных статей с English или непереходных - если есть вопросы, то спросите меня, с удовольствием уточню.
-2
Сообщить
№6
03.06.2016 16:21
second_attempt

И опять только реклама, в который раз уже Вы принимаете желаемое за действительное:

Цитата, q
The new low drag, guided projectile will provide lethality and performance enhancements

Снаряда нет. Нету его, его нет, и системы управления еще нет, более того скажу - и электроники, на основе которой такая система будет построена еще нет)
+3
Сообщить
№7
03.06.2016 16:28
Цитата, second_attempt сообщ. №5
А по части переводных статей с English или непереходных - если есть вопросы, то спросите меня, с удовольствием уточню.
Уточните пожалуйста, что означает "is about done". Это тождественно утверждению, что уже вовсю используются снаряды "ещё как управляемые"? И заодно, в другом Вашем посту "Missile defense by the railgun is at least a decade away" тоже уточните.
0
Сообщить
№8
04.06.2016 03:07
mr. kruzenshtern, Гражданин СССР -
Ни я, и ни одна статья не утверждали, что пушка готова. Наоборот, всюду информация, что нужно 10 лет на внедрение пушки, на снаряды уйдёт меньше времени, т.к. они подходят и для обычных пушек.
  Пушки делают 2 компании - BAE и General Atomic.
Здесь инфо что сделала GA:
oт 13 марта 2016 (англ)
http://www.ga.com/general-atomics-completes-successful-open-range-testing-of-railgun-projectile-guidance-electronics-unit

   Снаряд успешно прошёл тест на запропграмированные действия и коммуникацию со станцией слежения через телеметрию при скорости 7-9М. Снаряд имеет интегральные навиг.сенсоры и процессор управления.
“General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) announced today that their hypersonic projectiles with prototype components for their Guidance Electronics Unit (GEU) successfully performed programmed actions and communicated component performance to a ground station via a telemetry link in tests carried out 7-9 March 2016 at the U.S. Army Dugway Proving Ground in Utah. The GEU, housed in the aerodynamically stable test projectile consists of a number of components, including integrated navigation sensors and processors for guidance, navigation and control.

   Снаряд и его критические компоненты выжили и работали во время разгона и полёта.
The projectiles and the critical components within them experienced, survived and operated in the multi-Tesla magnetic field within the launcher and the overall launch environment. All of the GEU components performed as expected during and after the launch event, and through multiple seconds of aero-stable flight.

   Мы продолжаем  стрелять и тестировать вживую для сбора и анализа инфо в реальных словиях.
"We continue to fire and test our projectiles in an open range setting, allowing us to collect and analyze a significant amount of performance data under real-world conditions."

   Мы продолжаем работы на снижение риска и усовершенствования технологии снаряда и его компонентов для улучшения маневрирования.
"We continue to perform risk reduction and technology maturation of projectile designs and components to culminate in an integrated demonstration of a maneuvering railgun launched projectile"

    Есть ли у них проблемы - не знаю, наверняка  есть. Но, повторяю, я не сочиняю и не выдумываю, просто у меня доступ к амерской инфо гораздо шире, и этой инфо я  делюсь с вами. Кстати - цена снаряда от $25т до $50т. Сами понимаете, то простая болванка, даже начиненная вольфрамовыми шариками, не может стоить так дорого.

     Очень интересная статья с фото, картинками и обяснениями (англ) из отчёта морского адмирала для Конгресса США.
Navy Lasers, Railgun, and Hypervelocity Projectile: Background and Issues for Congress
Ronald O'Rourke
Specialist in Naval Affairs
May 27, 2016
   Морские лазеры (SSLs), рельсотроны (EMRG),   и снаряды к  пушке (HVP) (см. стр 15)
Снаряды называются управляемые “guided projectile ”, и моет быть использована как в 5 инчах так и в 155мм пушках.
HVP’s low drag aerodynamic design enables high velocity, maneuverability, and decreased time-to-target. These attributes coupled with accurate guidance electronics provide low cost mission effectiveness against current threats and the ability to adapt to air and surface threats of the future.

   BAE система интересна тем, что её снаряд 24 ин. длиной и весит 28 паундов, включая 15 паундов заряд. BAE говорит, что макс. скорость стрельбы 20 в мин из МК-45 пушки на 40 морск миль, 10 в мин. из 155мм пушки на 70 мор.миль и 6 в мин. из рельсотрона больше чем на 100 мор.миль .
BAE Systems states that HVP is 24 inches long and weighs 28 pounds, including a 15-pound payload. The total length and weight of an HVP launch package, BAE Systems states, is 26 inches and 40 pounds. BAE states that the maximum rate of fire for HVP is 20 rounds per minute from a Mk 45 5-inch gun, 10 rounds per minute from the 155mm gun on DDG-1000 class destroyers (called the Advanced Gun System, or AGS), and 6 rounds per minute from EMRG. HVP’s firing range, BAE Systems states, is more than 40 nautical miles (when fired from a Mk 45 Mod 2 5-inch gun), more than 50 nautical miles (Mk 45 Mod 4 5-inch gun), more than 70 nautical miles (155mm gun on DDG-1000 class destroyers), and more than 100 nautical miles .

В снаряде используется high-tech электроника (на стр.18 видно размер платки с электроникой по сравнению с монеткой не видно какой 5ц  или 10ц. Последняя на 30% меньше в диам. чем 5ц)

Объязательно посмотрите, т.к. cut/paste не работает:
   На стр 20 различные конфигурации снарядов для различных орудий и дальности.
+3
Сообщить
№9
04.06.2016 14:19
Я давно тут писал (были уже подобные статейки), что непонятно откуда взяли про лишь тупые болванки, за что столько плюсов понаставили Гражданин СССР. Если мы ничего не знаем, то этого нет и быть не может и даже в будущем (не через 1000 лет, а лет через 10-20-30)? А если это сочиняем не мы, а проклятые американцы, то и подавно такое создать невозможно. Само собой стрелять тупыми болванками нафиг не интересно и потому вкачивать миллиарды в пушки, стреляющие лишь ими более чем глупо и никто на это не дал бы денег. А ведь рельсотроны создаются и в России и конечно работают над тем, чтобы не только тупыми болванками стрелять.

А продвинуться в вопросе могут и очень быстро. Пример:
Цитата
Специалисты создали солнечную батарею с КПД 34,5%, что является абсолютным рекордом для такого типа элементов (системы с концентраторами не учитываются). Причём прошлый рекорд составлял «лишь» 24% при использовании пластины площадью 800 см2, так что прирост очень ощутимый. Разработка принадлежит доктору Марку Киверсу (Mark Keevers) и профессору Мартину Грину (Martin Green). Результаты подтверждены Национальной лабораторией по исследованиям в области возобновляемых источников энергии (National Renewable Energy Laboratory).

Ещё интереснее разработка выглядит, если учесть, что в данной сфере достижение КПД в 35% ожидалось лишь к 2050 году. К слову, возвращаясь к теории, пределом для такой конструкции считается КПД около 53%, так что ещё есть, куда развивать технологию.
Хотя, конечно, может и всё наоборот сложиться.
-1
Сообщить
№10
04.06.2016 15:43
Прошу прощения - я не приложил вебсайт со статьёй, на которую ссылался. Из моего пред. коммента после слов “Очень интересная статья с фото, картинками и обяснениями (англ) из отчёта морского адмирала для Конгресса США. ” должна быть ссылка. Она здесь:

https://www.fas.org/sgp/crs/weapons/R44175.pdf
0
Сообщить
№11
04.06.2016 23:46
Цитата, Враг сообщ. №9
А продвинуться в вопросе могут и очень быстро.
Могут, тут нет разночтений. Просто "работы ведутся" не равно "уже есть и работает", только и всего.
PS уважаемый Враг, не могу удержаться. Как там с F-35 по 80 млн без двигателей, уже продали 3 тысячи? Или только "работы ведутся"?
+2
Сообщить
№12
05.06.2016 23:05


уже не знают и правда какую звезду смерти выдумать что бы бюджет попилить ))))
+1
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 05.12 11:42
  • 207
Рогозин высказался о «диванных идиотах»
  • 05.12 11:28
  • 44
Курс на Восточный: начинается отправка стартового стола для «Ангары»
  • 05.12 11:28
  • 12
В России обнаружили F-35
  • 05.12 11:28
  • 12
В Азербайджане отвергли версию Т-72 превосходившую пожароопасный "Аслан"
  • 05.12 11:06
  • 78
Космонавтика Илона Маска
  • 05.12 11:04
  • 10
В США рассказали о «перекладывающем на других вину» Рогозине
  • 05.12 10:28
  • 137
Как Россия проиграла во второй карабахской войне
  • 05.12 09:26
  • 1
В Крыму призвали "не лезть куда не следует" НАТО, оценившую военную мощь РФ
  • 05.12 09:03
  • 6
В России издали первую в мире книгу, переведённую и иллюстрированную искусственным интеллектом
  • 05.12 05:39
  • 3
Российский БПК отправили на металлолом
  • 05.12 05:08
  • 11
Россия разместила С-400 на Курилах. Япония протестует
  • 05.12 01:38
  • 1
Китай передал ВС Уругвая партию военной техники
  • 05.12 01:28
  • 2
Военный парад в Центральноафриканской Республике
  • 05.12 01:12
  • 1
Haber7 (Турция): на заседании НАТО Чавушоглу осадил Помпео, обвинившего Турцию
  • 05.12 00:52
  • 1
В Иваново восстановлен 81-й военно-транспортный авиационный полк