Eind vorige maand was er informatie over het succesvolle testen in de VS van een elektromagnetisch kanon (railgun), we hebben deze ontwikkeling genaamd railgun. Een artikel hierover werd gepubliceerd door de zeer gerespecteerde publicatie The Wall Street Journal, waarin video werd gepost met testen van het elektromagnetische pistool. De ontwikkeling van dit wapen betrof de corporaties General Atomics en BAE Systems. De Amerikanen hebben al gezegd dat deze wapens, eenmaal gefinaliseerd, zullen leiden tot een echte revolutie in militaire aangelegenheden en zullen Amerikaanse bondgenoten kunnen beschermen tegen de aantasting van China en Rusland.
Dit nieuws veroorzaakte een enorme weerklank in de Russische pers. Patriottische media braken uit in een hele stroom materialen die kunnen worden gecombineerd in twee grote groepen: "de Amerikanen zien opnieuw schaamteloos het militaire budget" en "de Russische railgun zal nog steeds beter zijn." Laten we echter rustig proberen te begrijpen wat deze technologie werkelijk is en wat het potentieel ervan is. Zijn er vooruitzichten voor een nieuw wapen, is het echt een revolutionaire doorbraak?
Wat is een elektromagnetisch kanon met railgun?
Een railgun is een systeem dat een elektromagnetisch veld gebruikt om een projectiel te versnellen. Een schaal gemaakt van een materiaal dat de stroom geleidt, versnelt tussen twee geleiders (rails), die verbonden zijn met een krachtige bron van gelijkstroom. De sterkte van de stroom is zodanig dat een plasmaboog tussen de rails wordt gevormd.
Al bijna duizend jaar kent de mensheid buskruit en gebruikt hij de energie van het verbranden van poedergassen voor het gooien van verschillende projectielen op zeer behoorlijke afstanden. Waarom zou je je druk maken en miljarden dollars gooien met vreemde elektromagnetische kanonnen?
Feit is dat we vandaag bijna de grens van de mogelijkheid tot buskruit hebben bereikt. Hij kan het projectiel niet langer versnellen tot een snelheid van meer dan 2,5 km / seconde. Lang geleden werd duidelijk dat de zoektocht naar wapensystemen op basis van andere fysische principes al vele decennia aan de gang is.
Een ander probleem in verband met de traditionele artillerie, is de bron van geweerlopen. Wanneer ze worden afgevuurd staan ze onder enorme druk. Uiteraard biedt moderne metallurgie ontwerpers materialen met veel potentieel en middelen, ze kunnen niet vergeleken worden met wat honderd of zelfs vijftig jaar geleden was. Maar hier komen we tot het uiterste.
Het fysieke principe waarop de railgun is gebaseerd, is uiterst eenvoudig: het projectiel sluit het elektrische circuit en gaat vooruit dankzij de kracht van Laurentz. Deze natuurwetten worden door kinderen bestudeerd in een natuurkundacursus op school. Het bleek echter erg moeilijk om ze in de praktijk om te zetten. Het gaat allemaal om materialen en technologieën en, natuurlijk, energiebronnen, die zoveel nodig hebben voor een opname dat het genoeg is om een kleine stad te bedekken.
Wat is de kracht van de railgun?
Welke voordelen zal de strijdkrachten bezitten in hun arsenaal aan railguns? Er zijn er verschillende, en ze zijn echt indrukwekkend. Hier is de volledige lijst:
- hoge snelheid, en vandaar de vernietigende kracht van het projectiel;
- aanzienlijk schietbereik;
- relatief lage kosten per opname;
- hogere veiligheid van de railgun vanwege het ontbreken van buskruit;
- meer munitie, vergeleken met raketwapens.
Laten we door alle bovenstaande punten gaan.
Een van de nadelen van het traditionele artillerie-systeem is dat het projectiel slechts direct na de explosie van buskruit in een stroomversnelling raakt. Dat wil zeggen, de tijd van zijn verspreiding is erg klein. Railgun versnelt het projectiel over de gehele lengte van de geleiders, zodat het een monsterlijke versnelling kan bereiken van 60 G. Deze parameter bepaalt de resterende "doorbraak" -kenmerken van dit wapen.
De snelheid van het projectiel, uitgaande van een vergelijkbaar elektromagnetisch kanon, kan 6-8 Mach bereiken, waardoor je doelen kunt raken op afstanden tot 400 km. Bij het afvuren van direct vuur (8-9 km), is het niet nodig om correcties te overwegen, om anticipaties te maken - het projectiel van de railgun overwint deze afstand in minder dan een seconde. Ontwijk het is onmogelijk.
Een dergelijk projectiel heeft geen explosief nodig, de vernietiging van objecten vindt plaats vanwege zijn kinetische energie. Het Russische experimentele model van de railgun verspreidde een projectiel van drie gram tot een snelheid van 6 km / s, waardoor het mogelijk was het doelwit van staalplaat te verdampen.
Een ander belangrijk voordeel van dergelijke wapens is de lage kosten per opname. Vandaag is het ongeveer 25 duizend dollar. Vergeleken met moderne geleide raketten, waarvan sommige een prijskaartje van $ 10 miljoen hebben, zijn het echte centen.
Railgun-granaten zijn klein van formaat, waardoor de munitie aanzienlijk toeneemt. Een modern Amerikaans schip met honderd raketten kan wel enkele duizenden rondes vervoeren voor een railgun aan boord.
Een dergelijk systeem bevat geen explosieve stoffen (buskruit of raketbrandstof), waardoor de beveiliging van militaire voorzieningen aanzienlijk toeneemt.
Onopgeloste problemen van elektromagnetische kanonnen
Als dit type wapen zo dodelijk is, waarom staat het dan nog steeds niet in dienst bij een van de legers van de wereld? Railgun is echt een veelbelovend wapen, maar om met de praktische toepassing te beginnen, moeten ontwikkelaars veel van de meest complexe technische problemen oplossen.
Het project van een elektromagnetisch kanon werd voor het eerst voorgesteld tijdens de Eerste Wereldoorlog, ter ere van de maker ervan werd het "Gauss-geweer" genoemd. Om voor de hand liggende redenen bleef dit project op papier.
Het eerste railgun werd gebouwd door wetenschappers van de Universiteit van Australië in de jaren '70, het werd gebruikt voor puur wetenschappelijke doeleinden. Ze bouwden soortgelijke installaties in de Sovjet-Unie. Het leger was echter niet zo geïnteresseerd in modellen die kogels afwierpen met een gewicht van enkele grammen, ze hadden een krachtigere installatie nodig. De ontwikkelaars van het Star Wars-programma ten tijde van president Reagan dachten aan de railgun, met zijn hulp wilden ze Sovjetkoppen neerhalen. Maar de materialen en technologieën van die tijd waren zodanig dat de loop van het kanon maar één keer kon worden gebruikt, en dan moest er een nieuwe worden geplaatst. En dit is het eerste, meest ernstige probleem dat de ontwikkelaars van het railgun vandaag tegenkomen. Stel je eens voor wat er gebeurt in dit pistool: enorme energieën, plasmastromen, gigantische projectielsnelheden.
Tegenwoordig beweren de Amerikanen dat de cilinder van het prototype, die ze ervaren, duizend schoten kan overleven. Het ideale wapen zou zijn met een snelheid van 5-6 schoten per minuut en bij een vatbron van enkele duizenden schoten.
Niet minder een probleem is het koellichaam, evenals de normale werking van de krachtcentrale. Er zijn ook problemen met de integratie van wapens in het energienet aan boord.
De voeding voor de railgun is een enorme batterij condensators die een korte en krachtige puls kunnen leveren, evenals honderden kabels die deze lading overbrengen.
In 2012 werd het prototype getest met een capaciteit van 32 megajoules en in de toekomst (tot 2025) zijn ontwikkelaars van plan de capaciteit te verdubbelen.
Deze kwesties zijn echter niet het belangrijkste, het probleem van de mogelijkheid om het projectiel van het railgun tijdens de vlucht te controleren, dat wil zeggen, de nauwkeurigheid ervan te vergroten, is relevanter.
Amerikanen zeggen dat ze al een projectiel kunnen besturen dat is afgevuurd door een railgun. Het gaat om zowel afstandsbediening (radiogolven) als zelfbestuur.
Vorig jaar verklaarden de ontwikkelaars van railgun (General Atomics Electromagnetic Systems) dat het projectiel met elektronische vulling niet alleen de tests overleefde, maar ook met succes zijn functies vervulde.
Als dit waar is (er is geen reden om te geloven), dan zijn de Amerikanen erin geslaagd om een dergelijk elektronisch controlesysteem te creëren dat bestand is tegen monsterlijke versnellingen, plasma en elektromagnetisch veld met een enorme spanning, evenals het oppervlak van het projectiel tot enkele honderden graden te verwarmen.
In dit geval kan het railgun echt een doorbraak worden in militaire aangelegenheden. Tot nu toe, de zee, omdat de installatie met dergelijke afmetingen en stroomverbruik nauwelijks anders kan worden gebruikt.
De Amerikanen zijn van plan in 2020 verschillende destroyers van de Zumwalt-klasse te lanceren, die zijn ontworpen om geavanceerde types elektromagnetische wapens te installeren, voornamelijk railguns.
Railgun-perspectieven
Als de ontwikkelaars de laatste moeilijkheden kunnen oplossen, kunnen we getuige zijn van het begin van een nieuw tijdperk: het tijdperk van de heropleving van de artillerie. Het tijdperk van de oorlogsschepen met hun enorme kanonnen is in de vergetelheid geraakt vanwege hun kleine straal van gevechtsoverwinning. Ze werden verdrongen door vliegdekschepen en raketschepen. En wat gebeurt er als de artillerie kanonnen met een hoge nauwkeurigheid kunnen schieten op 300-400 km?
Het is waarschijnlijk dat deze technologie de gevechten op zee volledig zal veranderen.
Op het land kunnen railguns worden gebruikt als onderdeel van een raketverdedigingssysteem. Ze zijn ook perfect voor het beschermen van schepen tegen vijandige kruisraketten.
Enorme snelheid en lage kosten maken het mogelijk zelfs de vijandige kernkoppen te vernietigen.
General Atomics heeft al aangegeven dat het momenteel een grondgebonden railgun ontwikkelt, maar hier is alles afhankelijk van stroombronnen.
Veel experts zijn van mening dat elektromagnetische kanonnen (railguns), solid-state lasers en hypersonische munitie de meest veelbelovende gebieden zijn voor de ontwikkeling van wapens op dit moment. Als zelfs een van hen in het geheugen wordt gebracht, zal het een echte doorbraak zijn, en het begin van de praktische toepassing van twee technologieën tegelijk zal tot een revolutie leiden.
