Рельсотроны новый тип оружие: Новое оружие России: Рельсотрон Арцимовича

Принцип действия этого чудо-оружия сравнительно прост: на два параллельных электрода (те самые рельсы) устанавливается электропроводящий объект, который и служит снарядом. На электроды подается постоянный ток из-за чего незакрепленный снаряд, замкнув электрическую цепь, под действием силы Лоренца начинает движение. Однако у рельсотрона есть целый набор минусов, который, собственно говоря, и является главной головной болью создателей подобного оружия. Так, рейлган требует источника тока достаточной мощности, зависящей от требуемых характеристик оружия. Кроме того, нужно правильным образом подобрать материалы рельс и снаряда: во-первых, для уменьшения потерь на сопротивлении проводников, а во-вторых, во избежание их перегрева и повреждения. Иными словами, создание практически применимого рельсотрона – занятие непростое, длительное и очень дорогое.

Чем же привлек американских военных новый вид оружия? Дело в том, что рельсовая пушка может разгонять небольшие (до 10-15 килограмм) снаряды до таких скоростей, на которых они могут наносить значительные повреждения технике и объектам противника только за счет собственной кинетической энергии. Кроме явных боевых, у такого оружия есть и преимущества в сфере снабжения: боеприпас для рейлгана получается простым и удобным, а также не подверженным детонации, ведь в нем отсутствует какое-либо взрывчатое вещество.

Агентство DARPA заинтересовалось рельсовыми пушками в середине 90-х годов прошлого века. Тогда, оценив перспективы работ по теме, были определены примерные сроки поставки нового оружия в войска (после 2020 года) и его целевую нишу – замена существующих артиллерийских установок во флоте. Вскоре BAE Systems начали исследования нового направления и строительство первых, маломощных экспериментальных рейлганов. Постепенно были отработаны все нужные технологии и конструкционные находки, в результате чего в конце 2006 года начали строить полноценный опытный экземпляр с дульной энергией в 10 мегаджоулей. Проверки систем и первые пробные запуски начались во второй половине 2007-го, а в феврале следующего года о существовании этого аппарата объявили официально. Тогда же появились первые видео выстрелов и данные о параметрах установки: начальная скорость болванки составила 2520 метров в секунду, что в восемь раз превышает скорость звука. В декабре 2010 года американские конструкторы в очередной раз «похвастались», но теперь дульная энергия была уже более 32 МДж. Эта же пушка произвела юбилейный тысячный выстрел с начала работ по теме. Все эти опыты представляют определенный интерес, но пока исключительно научный. Дело в том, что экспериментальные рельсовые пушки и сами по себе не малы – они представляют собой конструкцию длинной в пару десятков метров и шириной/высотой в 2,5-3 метра. И это только собственно рельсотрон, а ведь к нему «прилагается» еще и соответствующая батарея конденсаторов с генераторами. Иными словами, нынешние рельсовые пушки – не готовое к практическому применению оружие, а сугубо лабораторные экспериментальные образцы.

Само собой, такими пушками размером с целое здание никого не заинтересуешь. По такому поводу DARPA недавно привлекли к работам компанию Raytheon. Контракт на 10 миллиардов требует от нее создание и постройку опытного образца новой энергетической установки, способной обеспечить электропитание рельсотрона. Кроме того, задание подразумевает, что энергоустановка будет иметь размеры и массу, пригодные для размещения на кораблях. Если Raytheon удастся сделать систему, получившую название PFN (Pulse Forming Network – Сеть формирования импульса), то в перспективе ее можно будет использовать не только в паре с рейлганами, но и, например, с боевыми лазерами. На разработку и изготовление первого экземпляра PFN у Raytheon не так много времени, ведь начать испытания рельсотрона, установленного на корабль, планируется уже в 2018 году. Тем не менее, нельзя исключать изменения сроков, может быть, даже неоднократного.

К тому же времени от BAE Systems и General Atomics (эту фирму привлекли к проекту для «дублирования» работ) требуют сделать пушку с дульной энергией около 64 МДж, прицельной дальностью запуска девятикилограммового снаряда не меньше 450-500 километров и скорострельностью от 6-7 выстрелов в минуту. По понятным причинам натурные испытания на дальность пока не проводились, но расчеты показывают, что 32-мегаджоульный рельсотрон «закидывает» боеприпас в 10 кг километров на 350-400. Требований к повышению скорости снаряда пока нет: вероятно, в DARPA более приоритетными задачами считают дальность полета и вес болванки. Однако куда большие проблемы ждут разработчиков пушки в сфере «ствола». Дело в том, что огромное начальное ускорение снаряда приводит к полному износу имеющихся рельс за 8-10 выстрелов. Соответственно, помимо улучшения непосредственно боевых качеств BAE Systems и General Atomics должны будут серьезно доработать конструкцию.

Первыми носителями рельсотрона должны будут стать эсминцы проекта Zumwalt. По слухам, эти корабли изначально разрабатывались таким образом, чтобы в состав их оборудования с малыми затратами можно было включить как новые системы, например, PFN, так и новое вооружение. Насколько слухи соответствуют действительности, пока неизвестно. Тем не менее, даже из информации о «Зумволтах» можно сделать соответствующие выводы. Похоже, что американские военные намерены заиметь в своем арсенале оружие со значительной дальностью боя, вдобавок к имеющимся ракетам. От них, надо заметить, рельсотрон в выгодную сторону отличается тем, что каждая ракета стоит немало денег и по достижении своей цели уничтожается. Рельсовая пушка, в свою очередь, стоит еще больше, но расходуются исключительно снаряды, которые на порядки дешевле отдельно взятой ракеты. Кроме того, болванку с гиперзвуковой скоростью почти невозможно перехватить существующими средствами. Также стоит вспомнить американскую тягу к атакам с приличного расстояния, на котором противник не сможет обеспечить адекватный ответ.

Сейчас в качестве срока принятия на вооружение «Зумволта» с рельсовой артиллерией называется середина 20-х годов. Однако для этого требуется продолжение работ, а проект рельсотрона недавно оказывался под угрозой закрытия. Напомним, осенью прошлого года сенат США требовал, как минимум, сократить расходы на «футуристические» программы, а то и вовсе отказаться от них. Военным удалось сохранить в полном объеме проект по созданию рейлганов, а вот лазеру воздушного базирования (Boeing YAL) не было суждено продолжить испытания.

Российский рельсотрон вышел на новый уровень мощности

С помощью электромагнитного поля эта система разгоняет снаряды до околокосмических скоростей. При этом даже небольшой метательный объект наделяется огромной разрушительной силой.

По словам заведующего лабораторией Шатурского филиала ОИВТ Владимира Полищука, ученые и инженеры сумели сконструировать и построить новый ёмкостный накопитель, «его мощность достаточна для разгона тел массой 100 г до скоростей свыше 3 км/с».

За два года энерговооруженность установки в Шатуре увеличилась в шесть раз – с 0,8 мегаджоуля до 4,8. Подготовлены эксперименты с рельсотроном, который запитывается от импульсного индуктивного накопителя энергии. Такая схема электропитания позволяет получить более высокие темпы ввода энергии в плазму, что должно увеличить температуру плазменного поршня и, соответственно, повысить скорость,

Системы с плазменным поршнем позволяют получать скорости метания на уровне 6 км/с при массе «ударника» порядка 1 г. Считается, что в плазменных рельсотронах можно получить скорость метания в 10–12 км/с. Но пока что «значения этого показателя ограничены возможностями доступных технологий изготовления канала, который должен выдерживать колоссальные тепловые и динамические нагрузки», отметил он.

Военный эксперт Алексей Леонков:

В США рельсовые ускорители с твердой, а не плазменной перемычкой уже используются в качестве катапульты для запуска самолетов с авианосца. Недавно была испытана электромагнитная пушка, которая обеспечивает скорость 2,5 км/с для снарядов массой 10-20 кг. Исследования плазменных систем проводятся в США в меньшем масштабе. Впрочем, сообщалось об экспериментах, когда из рельсотрона выстреливался сгусток плазмы со скоростью 100 км/с. В случае успешного решения технических проблем такие плазменные объекты смогут, например, выводить из строя радиоэлектронные системы спутников.

Новое оружие России: Рельсотрон Арцимовича

Несмотря на губительные реформы в наших Вооруженных силах, армейский научно-технический интеллект не стоит на месте, продолжаются разработки новых видов оружия, способных коренным образом изменить не только характер современного боя, но и соотношение сил в системе военного противостояния на мировой арене. О некоторых из них мы расскажем в материалах под рубрикой «Новое оружие России».

Шатурское чудо

Недавно в лаборатории Шатурского филиала Объединенного института высоких температур Российской академии наук были проведены испытания уникального устройства — рельсотрона Арцимовича, который представляет собой электромагнитную пушку, стреляющую пока очень маленькими снарядами — массой до трех граммов. Однако разрушительные способности такой «горошины» поразительны. Достаточно сказать, что поставленная на её пути стальная пластина просто-напросто испарилась, превратившись в плазму. Все дело в гигантской скорости, придаваемой снаряду электромагнитным ускорителем, используемым вместо традиционного пороха.

После испытаний директор Шатурского филиала Объединенного института высоких температур РАН Алексей Шурупов сообщил присутствовавшим журналистам:

— В наших лабораторных испытаниях максимальная скорость достигла 6,25 километра в секунду при массе снаряда в несколько грамм (примерно три грамма). Это очень близко к первой космической скорости.

Что же это за пушка, и какие возможности она сулит?

Принцип Гаусса

Для начала нужно отметить, что поиски альтернативы использованию пороха в качестве рабочего вещества для разгона снаряда в стволе орудия начались еще в начале прошлого века. Как известно, пороховые газы обладают достаточно большим молекулярным весом и, как следствие, относительно малой скоростью расширения. Предельная скорость, достигаемая снарядом в традиционных артиллерийских системах, ограничена величиной порядка 2−2,5 км/с. Это не так уж много, если стоит задача одним выстрелом прошивать броню вражеского танка или корабля.

Считается, что первыми выдвинули идею электромагнитной пушки французские инженеры Фашон и Виллепле еще в 1916 году. Основываясь на принципе индукции Карла Гаусса, они использовали в качестве ствола цепочку катушек-соленоидов, на которые последовательно подавался ток. Их действующая модель индукционной пушки разогнала снаряд массой 50 грамм до скорости 200 метров в секунду. По сравнению с пороховыми артиллерийскими установками результат, конечно, получился достаточно скромный, однако показавший принципиальную возможность создания оружия, в котором снаряд разгоняется без помощи пороховых газов. На самом деле, еще за год до Фашона и Виллепле русские инженеры Подольский и Ямпольский разработали проект 50-метровой «магнитно-фугальной» пушки, действующей по аналогичному принципу. Однако финансирования для воплощения своей идеи в жизнь им получить не удалось. Впрочем, и у французов дальше модели «пушки Гаусса» дело не пошло, поскольку для того времени разработки казались слишком фантастическими. К тому же эта новинка, как уже отмечалось, не давала преимуществ относительно пороха.

— Систематические научные работы по созданию принципиально новых электродинамических ускорителей массы (ЭДУМ) начались в мире в 50-х годах XX века, — рассказал корреспонденту «СП» эксперт инфоцентра «Оружие России» полковник запаса Александр Ковлер. — Одним из родоначальников отечественных разработок в этой области был выдающийся советский ученый, исследователь плазмы Л.А. Арцимович, который ввел в отечественную терминологию понятие «рельсотрон» (в англоязычной литературе принят термин «railgun») для обозначения одной из разновидностей ЭДУМ. Идея рельсотрона была прорывной в области развития электромагнитных ускорителей. Он представляют собой систему, состоящую из источника электроэнергии, коммутационной аппаратуры и электродов в виде параллельных электропроводящих рельсов длиной от 1 до 5 метров, находящихся в стволе на небольшом расстоянии друг от друга (порядка 1 см). Электрический ток от источника энергии подводится к одному рельсу и возвращается через плавкую вставку, находящуюся за ускоряемым телом и замыкающую электрическую цепь на второй рельс. В момент подачи высокого напряжения на рельсы вставка моментально сгорает, превращаясь в облако плазмы (его называют «плазменным поршнем» или «плазменной арматурой»). Ток, протекающий в рельсах и поршне, образует между рельсами сильное магнитное поле. Взаимодействие магнитного потока с током, протекающим через плазму, генерирует электромагнитную силу Лоренца, толкающую ускоряемое тело вдоль рельсов.

Рельсотроны позволяют ускорять небольшие тела (до 100 г) до скоростей 6−10 км/сек. Собственно, можно обойтись вообще без снаряда и разгонять плазменный поршень сам по себе. В этом случае плазма вырывается из ускорителя с поистине фантастической скоростью — до 50 км/сек.

Что это даст?

В годы холодной войны работы по созданию электромагнитных пушек активно велись и в СССР и в США. Они до сих пор строго засекречены. Известно только, что к середине 80-х годов прошлого века обе стороны вплотную приблизились к возможности размещения рельсотронной пушки с автономным источником питания на мобильном носителе — гусеничном или колесном шасси. Есть информация и о том, что разрабатывалось индивидуальное стрелковое оружие на этом принципе.

«Общая длина винтовок была небольшой, однако того, кто видел такое оружие впервые, поражала массивность приклада. Но именно там и помещались основные механизмы; туда же, позади рукоятки управления огнем, пристыковывался очень толстый магазин. Он имел такие параметры не за счет бесчисленности патронов. Просто в нем же находился добавочный, причем достаточно мощный, аккумулятор. Винтовка была плазменная, без электричества она стрелять не могла. Из-за безгильзовой механики она имела недоступную другим видам автоматов скорострельность. А за счет разгона пуль плазмой они получали солидное ускорение, однозначно недостижимое пороховыми устройствами… И только после третьего-четвертого бесшумного и невидимого залпа дошло понимание случившегося… кто-то вскрикнул, пораженный пулей, прошившей вначале впередиидущего товарища, а то и двух. Страшная штука — плазменный разгон!» — так описывает применение в недалеком будущем электромагнитного оружия писатель-фантаст, «певец высоких оружейных технологий» Федор Березин в своем романе «Красный рассвет».

К этому можно добавить, что такое оружие способно легко сбивать военные спутники и ракеты, а поставленное на танк, оно делает боевую машину неуязвимой. К тому же от неё практически не будет защиты. Снаряд с космической скоростью пробьет все, что угодно. Военный эксперт Павел Фельгенгауэр добавляет: «Можно будет резко сократить калибр, по меньшей мере, в два раза. А значит, больше боезапас, меньше вес. Не будет артиллерийского пороха на борту, а это защита самого танка, он будет менее уязвим. Взрываться будет нечему».

Недавно в прессу просочилась информация о том, что 10 декабря 2010 года ВМС США провели испытание рельсотрона, которые были признаны успешными. Проверка оружия проводилась на мощности в 33 мегаджоуля. Согласно расчетам ВМС США, такая мощность позволяет выстреливать металлическим снарядом на расстояние до 203,7 километра, причем в конечной точке скорость болванки составляет около 5,6 тысячи километра в час. Предполагается, что к 2020 году будут созданы орудия с дульной энергией в 64 МДж. Эти орудия должны поступить на вооружение строящихся в США эсминцев серии DDG1000 Zumwalt, чья модульная конструкция и электрическая трансмиссия рассчитывались с прицелом на перспективные ЭМ-пушки.

С выходом США из договора по ПРО возобновились и работы по размещению электромагнитных пушек на орбите. В этой области известны разработки компаний General Electric, General Research, Aerojet, Alliant Techsystems и других по контрактам с управлением DARPA ВВС США.

Мы отстали, но не безнадежно

Рыночные реформы в России резко затормозили работы по созданию рельсотрона. Но, несмотря на сокращение финансирования военных разработок электромагнитного оружия, отечественная наука также не стоит на месте. Свидетельством тому — систематическое появление русских фамилий в материалах ежегодной международной конференции по электромагнитному разгону EML Technology Symposium.

Испытания в Шатуре также свидетельствуют о нашем движении вперед в этом направлении. О сравнительном соотношении возможностей России и США в этой области можно судить по конкретным показателям испытаний. Трехкилограммовый снаряд американцы разогнали до 2,5 километра в секунду (что близко к пороховому ускорителю). Наш снаряд в тысячу раз меньше (3 грамма), но его скорость в два с половиной раза выше (6,25 км,/сек.)

По-разному звучат и оценки перспектив. «На современных кораблях и американских, и российских использовать такое оружие нельзя. Для него просто не хватит энергии. Потребуется создание нового поколения кораблей с энергетической системой, которая обеспечит как двигатели судов, так и их оружие», — говориться в опубликованном в печати заявлении управления вооружения и эксплуатации ВМФ РФ. В то же время американские военные журналы уже публикуют макеты первого корабля, который может получить новое оружие. Эсминец XXI века DDX должен появиться к 2020 году.

Рейлганов, оружие будущего

Близки ли к исчерпанию резервы дальнейшего развития различных видов оружия? Является ли появление новых видов оружия с совершенно иными физическими принципами действия единственным способом придать ему новый импульс? Это правда, но первые кандидаты на роль оружия будущего уже есть. Самый перспективный из них — «рельсотрон».

Сегодня писатели и футуристы любят говорить о застое прогресса.Говорят, что техническая история человечества остановилась. Каждое новое открытие требует огромных финансовых вложений, сотен тысяч человеко-часов, и в результате прогресс уже не идет семимильными шагами, а, скорее, ползет со скоростью один миллиметр в год.

В отношении огнестрельного оружия это утверждение кажется несколько справедливым. Если мысленно расположить рядом друг с другом китайское «огненное копье» 10 ^-го -го века (бамбуковая палка с трубкой, набитой порохом и камнями) и современную штурмовую винтовку, прогресс кажется очевидным.Если мысленно поставить рядом, скажем, французских кулевринах «Убийцу» 14 ^-го века и «Коалицию-СВ», то все эти пистолеты из музеев начинают выглядеть как дубинка неандертальца.

Тем не менее, если бы мы разобрали это оружие и посмотрели, что внутри, то оказалось бы, что за семь веков своего развития огнестрельное оружие прошло гораздо более короткий путь, чем авиация со времен экспериментов Бартоломеу де Гусмана и полета «Монгольфье». братья. В его истории не было «революций», сопоставимых с появлением авиалайнера.По сути, и САУ «Коалиция» и «Огненное копье» используют один и тот же принцип. Вместо мускульной или механической энергии снаряд бросается во врага с помощью газа, образующегося в ограниченном объеме в результате химической реакции самоокисления, то есть сгорания вещества, образующего метательный заряд. В этой области было мало новшеств. К ним относятся многовековая эволюция системы заряжания путем помещения пороха непосредственно в ствол к унитарному заряду; путь от фитиля, вставленного в отверстие, до современной автоматики, обеспечивающей 6 000 выстрелов в минуту, и изобретения нитроцеллюлозы и баллистита.

Сегодня инженерная мысль направлена ​​на решение трех основных проблем: полное сгорание гильз, усовершенствование активно-реактивных боеприпасов и создание пуль с корректируемой траекторией полета для пистолетов. Общий принцип точно такой же, как и в 10 ^-м веках. Резервы дальнейшего развития и модернизации близки к исчерпанию, и только появление оружия с совершенно иными физическими функциями может дать толчок к разработке нового оружия.

Первую попытку уйти с проторенной дороги предпринял не кто иной, как Леонардо да Винчи, предложивший выбросить снаряд из ствола с помощью пара. С тех пор было много попыток изобрести паровую пушку, но каждая новая модель проигрывала в соревновании «традиционным» твердотопливным системам с точки зрения баллистических характеристик, надежности и сложности изготовления. Скорострельность самого известного образца русских паровых орудий — 7-линейной (17,5 мм) пушки Карелина была впечатляющей по меркам 1829 года — 50 выстрелов в минуту.Его единственный экземпляр сейчас экспонируется в Артиллерийском музее в Санкт-Петербурге. Паровой пистолет Perkins того же периода, производивший до 60 выстрелов в минуту, также является музейным экспонатом.

Более интересна история оружия, которое работает по принципу выбрасывания снаряда из ствола за счет сжатого газа. Несмотря на то, что оно использовалось для вооружения спецподразделений и флота, термин «пневматическое» ассоциируется в основном с игрушечным, спортивным и охотничьим оружием, но не с боевым.Основным препятствием к применению пневматического оружия был незыблемый закон, который стал очевиден при разработке таких систем. Для достижения баллистических характеристик, аналогичных пороховым, вес пневматического инструмента должен быть увеличен в три раза.

Короче говоря, пар или сжатый газ не подходят на роль «оружия будущего» хотя бы потому, что основной принцип работы парового пистолета и пневматики только имитирует порох с другими средствами. Период бурного развития науки и техники в конце 19 ^-го — начале 20 ^-го века породил совершенно новую концепцию того, что необходимо для замены привычного «огнестрельного оружия».«Их практическое воплощение пока ограничено писателями-фантастами и создателями компьютерных игр. Инженерная мысль делает осторожные шаги в направлении практического применения оружия, основанного на новых физических принципах, и оно существует в основном в виде лабораторных помещений. Но» Тройка лучших «определена — это лазер, пушка Гаусса и рельсотрон, или« ускоритель массы ».

« Рельсотрон »и« гаусс »наиболее близки к нашим давним представлениям об оружии. В цель поражает материальная оболочка вместо «смертельных лучей», действие которых ограничено, прежде всего, атмосферой Земли и тем фактом, что человеческое тело более чем на 70% состоит из воды и его трудно нагреть лучами.

Электромагнитное оружие, способное метать снаряд со скоростью, почти в девять раз превышающей скорость звука, дает ряд преимуществ по сравнению с «традиционным» огнестрельным оружием.

«Гаусс», несмотря на кажущуюся простоту, безнадежно уступает «рельсотрону». Военное оружие, основанное на этом принципе, вряд ли вообще появится. Ускорение снаряда достигается, когда пуля, сделанная из электропроводящего материала, проходит через серию катушек, генерирующих магнитное поле.В контексте домашнего проекта, который может забить гвоздь в мишень для дротика с расстояния нескольких метров, это выглядит впечатляюще, но эффективность крайне низка (2,1 процента).

Даже при использовании многоступенчатой ​​системы разгона с последовательным переключением катушек только 27 процентов заряда переходит в кинетическую энергию (для сравнения — в современном огнестрельном оружии это 30-35 процентов). Достаточно высокое энергопотребление вкупе с большим весом устройства и относительно невысокой скоростью хода ракеты-носителя делают разработку «Гаусса» безнадежным делом, по крайней мере, при нынешнем уровне техники.

Схема рельсовых ускорителей дает оружейным конструкторам будущего гораздо больше преимуществ перед порохом, прежде всего из-за возможности разгонять сверхмалые массы до сверхвысоких скоростей. В целом схема выглядит так: по двум электродам, подключенным к источнику питания, силой электромагнитного поля разгоняется снаряд, одновременно замыкая цепь. Сам принцип, согласно которому электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию в физике, называется «силой Лоренца».

Первый патент на рельсовую пушку был получен французом в 1902 году. Испытания проводились с 1916 по 1918 год и были крайне небрежными. Измерения тока и начальной скорости снаряда не проводилось, и в результате была установлена ​​только возможность разработки такого оружия.

Во время следующей мировой войны руководство Управления немецких вооружений заинтересовалось трофейными материалами для рельсовых пушек, поскольку они отчаянно хватались за любой проект, который мог сыграть роль чудо-оружия.Электромагнитное оружие (включая рельсовую пушку и гаусс) было поручено Иоахиму Хэнслеру. Испытания проводились в 1944-1945 годах в железнодорожном туннеле недалеко от города Клайс в Верхней Баварии. Первым прототипом, созданным группой Хэнслера, был рельсотрон LM-2, который разгонял алюминиевый цилиндр весом 10 граммов до скорости 1080 м / с. Для сравнения: лучшая немецкая зенитная установка времен Второй мировой войны 12,8 см. Flak 40 имел начальную скорость 880 м / с.

Неудивительно, что командование люфтваффе проявило интерес к результатам испытаний.Они отдали Хэнслеру заказ на рельсовую авиационную пушку, способную стрелять снарядами, содержащими фунт взрывчатого вещества, с ускорением 2000 м / с и темпом стрельбы 10-15 выстрелов в минуту. Однако это орудие так и не было построено, и прототип LM-2 в 1945 году был захвачен американцами. После новой серии испытаний они пришли к следующему выводу: баллистические характеристики, безусловно, выдающиеся, но каждый выстрел требовал мощности, достаточной, чтобы осветить половину Чикаго.

Тем не менее попытки продолжались.Новые модели рейлгана разрабатывались в США, Австралии, Великобритании, Советском Союзе и даже в Югославии. О том, что эра оружия без пороха не за горами, впервые упомянули только после 10 декабря 2010 года, когда в США успешно испытали рельсотрон, разработанный BAE Systems, мощностью 33 мегаджоулей с начальной скоростью 2520 м / с. С тех пор прототип сняли более десяти тысяч раз (видео доступно на Youtube). Ходят разговоры об установке первого поколения этих орудий на эсминцы DDG-1000 Zumwalt.

Скорость снаряда в будущем увеличится до 5,8 тыс. М / с, скорострельность — до 6-15 выстрелов в минуту, а дальность стрельбы — до 370 километров. Мощность будет увеличена до 64 мегаджоулей энергии, а устройство будет потреблять не менее 16 МВт, что немало даже по меркам судовых газотурбинных генераторов на 72 МВт. Тем временем силовая установка, необходимая для производства выстрела из рельсотрона, занимает небольшую комнату в Центре разработки ВМС США в Дальгрене, где проводятся испытания.Судя по тому, что программа еще не внесена в военный бюджет, результаты были признаны значительными и появление на вооружении ВМС США рельсовых орудий можно ожидать через 10-15 лет.

В России рельсовое оружие разрабатывают ученые Шатурского филиала Объединенного института высоких температур. Они выбрали путь, отличный от американского. Создатели отечественных «рельсов» решили не изобретать велосипед и для решения вопроса энергоснабжения блока предложили решение, напоминающее обычные артиллерийские снаряды.Роль патрона с порохом в «рельсотроне Арцимовича» играет генератор магнитного взрыва. Его полное сгорание создает мощный электромагнитный импульс, необходимый для разрушения оболочки с силой Лоренца.

Внутри генератора находится еще одна пушка, на этот раз электротермическая, там, где изначально находился снаряд. Он отличается от рельсотрона тем, что у него нет «рельса», а ускорение достигается за счет давления, создаваемого мгновенным выбросом высокотемпературной плазмы.Видео с теста, правда, выглядят не так красочно, как американские, но все же впечатляют. Пуля, отлитая из полимерной дроби весом всего 2 грамма, пробивает несколько мишеней из сплава стали с дюралюминиевыми вставками, установленными рядом друг с другом, оставляя в каждой огромные рваные дыры.

Сотрудники Шатурского филиала предложили использовать свои патроны отдельно от рельсотрона в качестве боевых единиц зенитных ракет. Это позволило бы не только наносить физическое повреждение воздушным целям, но и сжигать всю их электронную «начинку» импульсом от генератора детонационного взрыва.

Поговорим о задачах, которые еще не решены разработчиками рельсотрона. Источники энергии — не единственная проблема, и для нового оружия потребуются новые материалы. Пресловутая сила Лоренца в момент выстрела воздействует не только на снаряд, но и на сами рельсы, стараясь их тянуть в разные стороны. Кроме того, ускоряющая оболочка от тепла расширяется и при ускорении буквально снимает слои с рельсов.

Детали американского ружья сделаны из посеребренной бескислородной меди, и через каждые два-три выстрела их приходится менять, так что скорострельность 10-15 выстрелов в минуту может быть достигнута только теоретически.Кроме того, неясно, какой материал подходит для оболочек, учитывая, что даже самые жаропрочные материалы при скорости, превышающей 7500 м / с, разрушаются при трении с воздухом, превращаясь в плазменные сгустки. Придется создавать совершенно другие системы наведения и прицельные приспособления, подходящие для решения задачи «попадание пули в пулю». Это много работы.

Последний вопрос: зачем все это нужно? Зачем тратить огромные деньги на создание оружия, основанного на новых физических принципах, если у нас есть пороховые ружья и винтовки, проверенные сотнями войн, для которых активно разрабатываются новые «умные» бомбы и пули, способные достичь цели практически при любых обстоятельствах?
Основным преимуществом «рельсовой пушки» является ее способность поражать цель относительно малокалиберным снарядом со скоростью большей, чем скорость звука в материале цели.Еще одним преимуществом, конечно же, является возможность регулировать скорость снаряда в зависимости от эффекта, которого мы хотим добиться.

Например, при стрельбе из «рельсовой пушки» по танку будут варианты пробить броню, произвести взрыв по ее поверхности или достичь такой силы удара, которая превратит снаряд в поток ионизированных частиц, гарантированно уничтожающих вся электроника вместе со всей командой. Такого же эффекта можно добиться при стрельбе по укрытым живым целям.

Также можно будет создать зенитные орудия для вывода спутников с низкой орбиты и рельсовые катапульты для их запуска. Будущее не за горами, все, что нам нужно сделать, это решить десяток физических и инженерных проблем.

Алексей Байков

Россия представляет новое оружие, способное пробить любую броню

Россия представляет новое оружие, способное разрушить любую броню: ученые успешно испытали рельсотрон, стреляющий пулями на скорости 6710 миль в час

• Группа российских ученых успешно испытала свое первое рельсотрон
• Оружие полагается на электромагнитные силы и может стрелять снарядами по 3 км в секунду
• Помимо России, США также работают над собственной версией рейлгана

Автор MailOnline Reporter

Опубликовано: 10:03 BST, 24 января 2017 г. | Обновлено: 13:10 BST, 24 января 2017 г.

Группа российских ученых успешно испытала свой первый рельсотрон, который достаточно быстр, чтобы пробить любой тип брони.

Оружие полагается на электромагнитные силы, а не на взрывчатку или топливо.

По оценке специалистов филиала Института высоких температур в Шатуре, в Москве, рельсотрон может стрелять снарядами со скоростью три километра в секунду.

Во время последнего испытания 15-граммовый пластиковый баллон, выпущенный рельсотроном, прошел через алюминиевую пластину толщиной в несколько сантиметров.

Директор Института Шатура Алексей Шурпов сказал «Звезде ТВ»: «Рельсотрон — большой толчок в наших исследованиях физики высоких энергий, поскольку теперь мы готовы создавать аппараты, работающие на скоростях, превышающих 4.5 километров в секунду ».

Оружие полагается на электромагнитные силы, а не на взрывчатку или топливо.

Помимо России, США также работают над собственной версией рельсотрона.

Футуристическое оружие долгое время было любимцем исследовательского крыла ВМФ, наряду с другими революционными технологиями, такими как лазерные лучи, которые могут отслеживать лодку в неспокойной воде и пробивать отверстия в ее корпусе.

В конечном счете, ученые ожидают, что снаряды для рельсотрона будут летать со скоростью до 7 Махов.5, который на скорости 5700 миль / ч (9100 км / ч) более чем в семь раз превышает скорость звука и покрывает расстояние около 100 миль (160 километров).

По оценкам экспертов отделения Института высоких температур в Шатуре. , в Москве рельсотрон может стрелять снарядами со скоростью три километра в секунду

РЕЛЬЕЖНОЕ ПИСТОЛЕТЕ

Вместо использования пороха и зарядов взрывчатого вещества для выстрела снаряда из ствола рельсотрон использует огромное количество электромагнитной энергии, чтобы направить снаряд вдоль установки рельсов из медного сплава.

Благодаря четырем маленьким плавникам на его задней части, здоровенный снаряд может быть направлен к движущемуся объекту — например, вражескому кораблю, дрону или приближающейся баллистической ракете — полагаясь исключительно на кинетическую энергию его огромного импульса для уничтожения цели.

Военно-морской флот надеется установить рельсотрон на USS Zumwalt, новый эсминец с управляемыми ракетами, который производит большое количество энергии, необходимое для зарядки оружия.

Однако рельсотрон также пострадал от технических проблем при разработке.

Огромные силы, создаваемые HVP, покидающим ружье, привели к тому, что ранние версии вышли из строя уже после нескольких выстрелов, но ученые говорят, что сейчас они работают над решением, которое могло бы обеспечить срок службы ствола на тысячи выстрелов.

Есть надежда, что это орудие, которое до сих пор стоило более 500 миллионов долларов, в конечном итоге будет введено в эксплуатацию в течение десяти лет.

США близки к проведению морских испытаний рельсотрона в 2017 или 2018 годах.

Там они попытаются запустить 20-килограммовый снаряд на гиперзвуковой скорости.

Напротив, российский снаряд рельсотрона в тысячу раз меньше и достиг скорости 7200 миль в час.

КАК RAILGUN ДОСТИГАЕТ ТАКОЙ СКОРОСТИ?

Рельсотроны используют электричество вместо пороха для ускорения снаряда в шесть или семь раз быстрее скорости звука.

Используя электромагнитную силу, известную как сила Лоренца, пушка ускоряет снаряд между двумя рельсами, которые проводят электричество, прежде чем запустить его с огромной скоростью.

Это означает, что рельсотрон может стрелять дальше, чем обычные ружья, и сохранять достаточную кинетическую энергию, чтобы нанести огромный урон.

Испытания показали, что это оружие может стрелять снарядом весом 10 кг на скорости до 5400 миль в час на 100 миль — с такой силой и точностью он пробивает три бетонные стены или шесть стальных листов толщиной в полдюйма.

На видео ниже показаны испытания модели BAE.

Поделитесь или прокомментируйте эту статью:

«Оружие будущего» и многое другое: что на самом деле может сделать российский рельсотрон

13:10 GMT 09.01.2017 (обновлено 13:14 GMT 09.01.2017) Получить короткий URL

Команда российских ученых успешно провела испытания первый в стране рельсотрон, который полагается на электромагнитные силы, а не на взрывчатку или топливо.

По словам экспертов отделения Института высоких температур в Шатуре, недалеко от Москвы, рельсотрон может стрелять снарядами с невероятно высокой скоростью 3 километра в секунду, чего достаточно, чтобы пробить любой тип брони, существующий сегодня.

Во время последнего испытания 15-граммовый пластиковый баллон, выпущенный рельсотроном, прошел через алюминиевую пластину толщиной в несколько сантиметров.

В то время как многие страны уже делают ставку на рельсотрон как на оружие будущего, Россия также рассматривает другие, более мирные приложения, такие как переправка грузов на Международную космическую станцию.

Во время недавних испытаний в Шатуре рельсотрон выпустил снаряд со скоростью 3 километра в секунду, что примерно вдвое меньше, чем требуется ракетам-носителям для преодоления гравитации и выхода на орбиту Земли.

«Рельсотрон — большой толчок в наших исследованиях физики высоких энергий, так как теперь мы готовы создавать аппараты, работающие на скоростях, превышающих 4,5 километра в секунду», — сказал «Звезде ТВ» директор института Шатура Алексей Шурпов.

Иностранные образцы

Со второй половины 20-го века многие развитые страны работают над новым типом многоцелевого электромагнитного рельсотрона, способного обнаруживать, отслеживать и уничтожать баллистические ракеты, воздушные и водные угрозы.

ВМС США продолжают разработку собственного сверхмощного электромагнитного рельсотрона, способного стрелять снарядами со скоростью до 7,5 Маха, что на скорости 9100 километров в час, что более чем в семь раз превышает скорость звука и покрывает расстояние до около 400 километров.

Проблема американской конструкции, однако, заключается в том, что для ее работы требуется огромное количество энергии — более 25 мегаватт на один выстрел.Другая проблема заключается в том, что чем больше расстояние до цели, тем слабее воздействие этого выстрела, поскольку сопротивление воздуха продолжает замедлять снаряд по мере его движения к цели.

Научное влияние

Несмотря на то, что испытания рельсотрона, проведенные Российским институтом высоких температур, пока не привели к каким-либо военным прорывам, они уже были признаны одними из главных научных достижений страны за последний год.

Они дали русские названия двум новым химическим элементам, помогли открыть гравитационные волны, предсказанные Альбертом Эйнштейном, обеспечили постоянный нагрев плазмы до колоссальных 10 миллионов градусов Цельсия и помогли разработать вакцину для лечения серьезных нейродегенеративных состояний.

Никогда больше не пропустите историю — подпишитесь на наш канал Telegram, и мы будем держать вас в курсе!

Турция объявляет об успешном испытании сверхскоростного оружия «Сапан» Railgun

Анкара объявила об успешном испытании электромагнитного кинетического оружия, присоединившись к клубу разработчиков вместе с Россией, США, Китаем и Индией.

Турция объявила об успешном испытании своего нового электромагнитного оружия, называемого «рельсотрон», которое стреляет металлическими снарядами с гиперзвуковой скоростью.

Турция — пятая страна в мире, разработавшая это оружие, после России, США, Китая и Индии.

Оружие было названо «Тюбитак Сапан» или «Тюбитак Рогатка» в честь Совета по научно-техническим исследованиям Турции (Тюбитак). Оружие, подобное Sapan, способно стрелять снарядами на расстояние до 100 км со скоростью до 3500 метров в секунду (12 600 км / ч).

Railgun есть определенные преимущества; сверхскоростной снаряд очень трудно перехватить, а поскольку внутри него нет электроники, он невосприимчив к помехам и радиоэлектронной борьбе. В ходе одного испытания с боевой стрельбой рельсотрон успешно пробил железобетонный бункер толщиной один метр.

Основным недостатком оружия является чрезвычайно высокое потребление энергии. Чтобы стрелять со скоростью 10 выстрелов в минуту (один выстрел каждые шесть секунд), рельсотрону требуется около 20 мегаватт энергии, мощность электростанции, используемой для освещения и обогрева около 250 небольших домов.

Впервые испытанный в 2014 году турецкий Sapan является побочным продуктом исследований Tübitak в области технологии термоядерного синтеза с инерционным удержанием, также известной как управляемая термоядерная энергия, сообщает Business Times.

Сообщается, что Турция планирует построить восемь фрегатов класса TF-2000, оснастив их полномасштабными боеспособными версиями рейлгана Sapan, сообщает газета.

Только пять стран имеют работающие рельсотроны: Россия, США, Китай, Индия и Турция. В то время как США рассматривают рельсотрон в первую очередь как оружие, российские ученые недавно изучали мирные применения, такие как доставка грузов в космос, согласно докладу Звезды 2017 года.