В США испытали «рельсотрон» - оружие будущего

Американская компания «General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS)» сообщила на своем сайте об успешных испытаниях пушки-рельсотрона. Тестовые стрельбы производились на наземном полигоне «Dugway» в штате Юта.

Рельсотрон (английское название - railgun), или рельсовый ускоритель масс «Blitzer» с дульной энергией (muzzle velocitie) около трех мегаджоулей выпустил на полигоне пять снарядов класса «guidance electronics unit» (GEU) с высоким начальным ускорением. Сообщается, что снаряды и их критические компоненты показали стабильную и устойчивую «работу» как в электромагнитной среде внутри рельсотрона, так и в полёте.

Кстати, само словечко «рельсотрон» придумал знаменитый советский физик академик Л.Арцимович.

Справка:

General Atomics — компания США, занимающаяся проектами в области ядерных технологий и оборонными заказами. Расположена в Сан-Диего, Калифорния. General Atomics разрабатывает широкий спектр систем: от частей цикла ядерного топлива до БПЛА, авиационных сенсоров, современной электроники и лазерных технологий.

Группа электромагнитных систем (EMS, Electromagnetic Systems Group), занимается поставками для оборонных, энергетических и коммерческих применений. В частности, производит линейные двигатели, сверхпроводящие и обычные электродвигатели, инверторы, оборудование для высоковольтных систем и другие приборы конвертации, запасания и передачи энергии. Также EMS разрабатывает электромагнитные системы запуска и торможения летательных аппаратов (EMALS и AAG), электромагнитные пушки (рельсотрон «Blitzer» для ВМФ США и армии, и транспортные системы Maglev.

Компания разработала и успешно испытала два рельсотрона: один, мощностью в 3 МДж по своей инициативе, и второй, мощностью 33 МДж - по заказу Пентагона. Разработан и построен также источник электромагнитных импульсов для обоих орудий и разрабатывается снаряд для противовоздушной и противоракетной обороны и для высокоточной стрельбы.

Рельсотрон

Справка:

Рельсотрон — импульсный электродный ускоритель масс, принцип действия которого объясняется с помощью силы Лоренца, направленной на расширение (расталкивание) замкнутого проводника с током и превращающей электрическую энергию в кинетическую энергию. Является перспективным оружием.

Рельсотрон состоит из двух параллельных электродов, называемых рельсами, подключенных к источнику мощного постоянного тока. Разгоняемая электропроводная масса располагается между рельсами, замыкая электрическую цепь, и приобретает ускорение вследствие силы Лоренца, действующей на замкнутый проводник с током в его собственном магнитном поле. Сила Лоренца действует и на рельсы, приводя их к взаимному отталкиванию. Иногда используется подвижная арматура, соединяющая рельсы.

Стоимость выстрела рельсотрона существенно ниже таковой для аналогичной по дальности ракеты корабельного базирования: $25 тыс. долл. США против $1 млн.

Рельсотрон

Рельсотрон теоретически имеет несомненные преимущества как перед обычными пушками, так и перед ракетами. Рельсотрон разгоняет снаряды до такой громадной скорости, что не нужен даже пороховой заряд. Дульная скорость рельсотронного снаряда массой не свыше 100 граммов может быть 6-10 километров в секунду, Напомним, что это почти вторая космическая скорость (11.2км/с.), что делает траекторию снаряда настильной на очень большом расстоянии. Уже существующие рельсотроны могут стрелять на расстояние до 180 километров, а в перспективе планируется дальность 400 километров.

На таком расстоянии сейчас можно стрелять только ракетами, которые стоят миллионы долларов, кроме того их научились перехватывать.

А трехкилограммовая стальная болванка, летящая со скоростью в семь раз быстрее звука, может потопить крупный корабль за счет своей кинетической энергии. Конечно, попасть с расстояния не то что в несколько сот, даже в несколько десятков километров в движущийся объект непросто.

Простой пример:

Если дистанция стрельбы 180 км, а средняя скорость снаряда 2,5 км/с, то подлетное время составит 72 с. То есть снаряд, выпущенный из «рельсы» с дульной скоростью в 7км/с, долетит до цели через минуту с небольшим.
Скорость атомного ракетного крейсера «Петр Великий» 32 узла или чуть больше 16м/с.
Таким образом за время полета снаряда корабль пройдет 1152 метра на полной ходу или 576 метра на крейсерской скорости. С учетом того, что длина крейсера 262 метра, а снаряд неуправляемый, то стальная болванка промахнется на несколько сот метров.

Сделать снаряд управляемым невозможно. Таких перегрузок не выдержит никакая электроника: «при длине рельс 100м и начальной скорости вылета 2 км/с имеем перегрузку в 2000g. При начальной скорости в 7 км/с перегрузка уже 24500g. При скорости вылета снаряда в 12 км/с — 70000g».

Что касается аэродинамических рулей, то на таких скоростях они работать не будут.

Стало быть, рельсотрону нужны современные системы управления огнем, которые в принципе могут быть заимствованы у современных ЗРК. В войсках НАТО отработаны высокоточные эффективные командные линии наведения и целеуказания, включающие наземные комплексы ПВО, самолеты АВАКС и спутниковые группировки. С этой точки зрения трудностей для внедрения рельсотронных орудий практически нет.

Рельсотрон

Самая большая и на данный момент непреодолимая сложность - в энергетическом обеспечении. По расчетам американцев, для корабельного рельсотрона требуется мощность около 70 МВт. Такой корабль уже существует. Это эсминец «Замволт», мощность энергетической установки которого - 78 МВт. В принципе возможна установка рельсотрона и на новейшем авианосце «Джеральд Форд», атомный реактор которого в полтора раза мощнее, чем у «Нимица».

В этом году запланированы испытания рельсотрона на «Замволте». Можно предсказать, что точность стрельбы будет намного меньше, чем на наземном полигоне, так как корабль по определению не является стационарным объектом, так как качается на воде. Кроме того, даже при успешном испытании корабельного рельсотрона практическая стрельба из него будет весьма рискованным делом, так как потребует обесточивания всей корабельной электроники. То есть во время стрельбы из «рейлгана» «Замволт» будет полностью беззащитен, глух и слеп.

«Замволт» создавался как корабль для колониальных войн, то есть обстрелов береговой линии государств, не имеющих современных вооруженных сил. Уже после того, как этот шедевр американской науки и техники был спущен на воду, его критиковали, как корабль «со стеклянной челюстью», то есть имеющий мощные ударные вооружения и крайне слабую защиту.

Установка «рейлгана» на «Замволте» еще больше усилит этот дисбаланс между его наступательными и защитными возможностями, что в принципе является системным недостатком всех современных кораблей.

Ответ на появление в составе флота США кораблей, вооруженных рельсотронами, может быть крайне прост и недорог - малые ракетные катера, в которые из рельсотрона никак не попадешь, а вот они могут за считанные секунды отправить обесточенный «Замволт» «на самое дно самого глубокого моря».

Автор: Владимир Прохватилов, президент Академии реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук

Добавляйте CСб в свои источники дзен