Какова кинетическая энергия большого
самосвала, с горкой гружёного песком и разогнанного до 100 километров в
час? Такова была энергия снаряда, выпущенного вчера из электромагнитной
пушки ВМС США. И ведь тест проходил лишь на трети её полной силы.
31 января 2008 года в исследовательской лаборатории ВМС США (Naval Surface Warfare Center), расположенной в Далгрене (Dahlgren), успешно проведены испытания самой мощной в мире электромагнитной пушки (Electromagnetic Railgun — EMRG) на рекордном (для "рейлганов") уровне энергии выстрела в 10,64 мегаджоуля.
Скорость снаряда, выброшенного из этой установки, по информации американского Управления военно-морских исследований (Office of Naval Research), составила 2,52 километра в секунду. На YouTube можно посмотреть видео ряда испытаний этой системы:
Джим
Пойнор (Jim Poynor), инженер Naval Surface Warfare Center, инспектирует
самый мощный в мире "рейлган" (фото John F. Williams/U.S. Navy).
Заметим, два с половиной
километра в секунду, это не самая большая скорость, достигнутая в
опытах с "рейлганами". Так, на схожей (по устройству, но не по размеру)
пушке в университете Канберры (University of Canberra)
учёные разгоняли снаряд до 5,9 километров в секунду. Вот только весил
он всего 16 граммов – несравнимо меньше, чем снаряд в американской
установке (свыше 3 килограммов).
Что
дальше? Даже эта пушка, стоящая в Далгрене, способна на большее: её
энергетическая система может выдать на рельсы импульс тока с суммарной
энергией в 32 мегаджоуля.
Это ещё далеко не боевая система, но хорошее к ней приближение.
Когда
инженеры и учёные закончат проект аналогичной корабельной установки,
она должна будет выбрасывать снаряд, используя энергию уже в 64
мегаджоуля.
Снаряд,
выпущенный рекордной EMRG, подлетает к цели, "оборудованной" рекламой
данного опыта. Обратите внимание на хорошо видимую ударную волну. Что
касается огня, тянущегося за снарядом, это не пороховые газы. Появление
пламени, вероятно, вызвано работой пушки, в которой снаряд движется,
контактируя с рельсами через специальные вставки (что создаёт огромное
трение), к тому же через них проходит колоссальный ток (фотографии с
сайта navy.mil и кадр с сайта youtube.com).
По некоторым данным,
скорость вылета снаряда корабельной рельсовой установки может достигать
почти 6 километров в секунду. Причём вес "ядра", принятого для такой
морской пушки, может быть, к примеру, выше, чем вес болванки,
разгоняемой в тестовой установке. Но он же будет значительно ниже, чем
вес снарядов для современных корабельных орудий главного калибра.
Это,
по мнению разработчиков комплекса, позволит эсминцам и линкорам брать с
собой больший боезапас (считая не по весу, а по числу выстрелов).
В
любом случае, цель военных — получить электромагнитное рельсовое
орудие, способное уничтожать морские и наземные цели на большом
расстоянии. По плану специалистов ВМС США (US Navy),
скорость его снаряда в момент соударения с объектом (при полёте в
атмосфере тело, конечно, тормозится) должна составлять не менее 5 махов
или 1,7 километра в секунду!
Достаточно
большая величина, чтобы массивный и прочный "молоток", и без всякой
взрывчатки, пробил в цели здоровенную дыру, разрушил объект, пронзив
при этом толстый лист стали или бетонную стену, или даже проник в не
слишком глубокий подземный бункер. Разумеется, такой снаряд можно ещё и
взрывчаткой начинить.
Скорострельность корабельной установки EMRG должна составить от 6 до 12 выстрелов в минуту.
Схема
"рейлгана". Показан дизель-генератор, который в течение некоторого
времени заряжает колоссальный набор конденсаторов (серый квадрат).
Последние в момент выстрела подают напряжение на два параллельных
рельса суперпушки (иллюстрация с сайта military.com).
Как устроен "рейлган"? Его
ствол оборудован двумя параллельными металлическим пластинами, на
которые при выстреле подают электрический ток в миллионы ампер.
Этот
ток создаёт вокруг рельсов магнитное поле. Снаряд движется между
рельсами, причём позади него размещена специальная вставка, которая как
раз и замыкает цепь между двумя пластинами. В этой вставке ток также
наводит сильное магнитное поле, которое взаимодействует с полем вокруг
рельсов, разгоняя "арматуру" и, следовательно, снаряд.
DefenseTech пишет,
что дальнобойность электромагнитных орудий для перспективных кораблей
США должна составить 250 морских миль (463 километра), а по заданию
военных она должна составлять "по меньшей мере 200 миль" (370
километров), что в разы больше, чем у традиционных пороховых орудий.
DD(X)
должен быть оснащён разным оружием, в частности, крылатыми ракетами с
вертикальным стартом (из шахты). Запуск одной из них и показан на
рисунке (иллюстрация с сайта ddxnationalteam.com).
Такую же и куда большую
дальность могут обеспечить крылатые ракеты, но у них ниже скорость
полёта, а значит – больше времени от принятия решения до уничтожения
цели. Так что электромагнитная пушка может дать кораблю определённое
преимущество перед противником.
Об этом необычном судне мы упоминали, кстати, когда рассказывали о кинетическом оружии космического базирования — "Стрелах бога".
По информации Naval Surface Warfare Center, ВМС США, возможно, получат на вооружение корабли с EMRG в 2020-2025 годах.
В фантастическом фильме "Стиратель" (Eraser)
электромагнитную пушку можно было поднять на руках, и даже удержать две
таких. А вот инженеры крупных компаний чаще "помещали" такое оружие в
"танки будущего", понимая, сколько оно на самом деле может весить. В
конце концов, специалисты пришли к выводу, что наибольшего толка от
"рейлганов" можно добиться только в очень большом масштабе, а потому им
прямая дорога на борт кораблей (кадр с сайта trailerfan.com и
иллюстрация Lockheed Martin с сайта military.com).
Кстати, ранее мы
рассказывали, как по заказу ВМС США американские физики испытывали
другую любопытную установку — самый мощный в мире настраиваемый лазер. Об установке мощных "лучей смерти" на корабли американские военные также рассуждали не раз.
Ну а от исследовательской лаборатории ВМС США нам остаётся ждать тестов "рейлгана" на полной мощности.