Найти в Дзене
Техно Колибри

Загадка Рельсотрона: что это – оружие будущего или «пустышка» в военной технологии

Оглавление

Подписчик спросил: «Почему пушка Гаусса так и не применяется?». Ожидаемо, что в комментариях под той статьей, стали обсуждать рельсотрон. Ну что ж, это очень интересно. Ведь рельсотрон – это не просто слово из фантастического романа, это революционное оружие, способное уничтожить цель с точностью лазерного луча, со скоростью гиперзвука и с силой молнии. Так что такое рельсотрон и действительно ли это оружие будущего? Давайте разбираться вместе.

Рельсотрон – что это (простыми словами)

Рельсотрон – это совершенно необычное и новое оружие, которое представляет собой электромагнитную пушку (ЭМИ-пушку), способную разгонять снаряды до гиперзвуковых скоростей, стрелять с ювелирной точностью и с оглушительной силой.

Это один из первых ускорителей частиц (электродинамический ускоритель массы), который сыграл важную роль в развитии физики элементарных частиц, стал отправной точкой для многих последующих открытий и сыграл ключевую роль в формировании современной физической теории.

Этот вид вооружения считается оружием будущего, поскольку применение рельсотрона в настоящее время ограничено рядом технических и экономических причин, о которых мы поговорим чуть позже.

На фото: рельсотрон производства компании General Atomics. Полигон в городе Далгрен, штат Вирджиния, ВМС США.
На фото: рельсотрон производства компании General Atomics. Полигон в городе Далгрен, штат Вирджиния, ВМС США.

Принцип работы

Принцип работы рельсотрона основан на использовании электромагнитных сил для ускорения снаряда, а не на привычной химической реакции. Простыми словами, там нет привычных нам пуль и снарядов.

Внутри ствола находятся два параллельных электрода (рельса), между которыми создается мощный электрический ток. На рельсы подаётся мгновенный токовый импульс огромной мощности. Газ между электродами нагревается до нескольких 1000 градусов Цельсия и превращается в плазму — четвёртое агрегатное состояние вещества, способное проводить ток.

Когда снаряд помещается между рельсами, он становится проводником этого тока, и электромагнитные силы начинают действовать на него. Таким образом, плазма превращается в плазменный поршень, который и играет роль порохового заряда, который вылетает с огромной скоростью с ЭМИ-пушки.

Такой подход позволяет достичь скоростей, недостижимых для традиционных артиллерийских систем.

На фото: электромагнитная рельсовая пушка рельсотрон, принцип работы. Источник: https://habrastorage.org/getpro/geektimes/comment_images/04f/9b1/c80/04f9b1c80bb3bb1337cbf3dcda0f07a7.jpg
На фото: электромагнитная рельсовая пушка рельсотрон, принцип работы. Источник: https://habrastorage.org/getpro/geektimes/comment_images/04f/9b1/c80/04f9b1c80bb3bb1337cbf3dcda0f07a7.jpg

Технические характеристики

А вот тут начинается самое интересное! ЭМИ-пушка обладает поистине уникальными техническими характеристикам, которые зависят от конкретной модели и производителя. Однако, некоторые общие параметры всё же имеются:

  • скорость снаряда – может достигать скорости свыше 8 Махов (это больше 2720 м/сек или 9792 км/час);
  • дальность стрельбы – обычно составляет 2-5 км, в 2021 развили до 10 км. Этот параметр напрямую зависит от мощности источника питания и массы снаряда, и поэтому в теории рельсотрон сможет стрелять на расстоянии 200 км;
  • энергопотребление – для работы рельсотрона необходимы мощные источники питания, такие как мегаваттные генераторы;
  • тип боеприпасов – специальные, способны выдерживать высокие температуры и давления, возникающие при движении с гиперзвуковыми скоростями;
  • габариты и масса – обычно это крупногабаритные устройства, имеющие вес до 100 тонн, требующие специальных транспортных средств для перемещения, размеры могут значительно варьироваться в зависимости от модели и назначения;
  • система управления огнем – сложные системы наведения, стабилизации и контроля параметров выстрела;
  • время перезарядки – в некоторых моделях время перезарядки может составлять 5-10 минут, в зависимости от мощности источника питания, массы снаряда, эффективности системы охлаждения и других показателей.

Еще раз хочу обратить внимание, каких-либо конкретных технических характеристик у рельсотрона нет, они могут существенно разниться в зависимости от модели и производителя.

На фото: экспериментальная рельсовая пушка EMRG от компании BAE Systems. Рельсотрон. 2017 год. Полигон в городе Далгрен, штат Вирджиния, ВМС США. Источник: https://topwar.ru/242369-relsotron-po-kitajski.html
На фото: экспериментальная рельсовая пушка EMRG от компании BAE Systems. Рельсотрон. 2017 год. Полигон в городе Далгрен, штат Вирджиния, ВМС США. Источник: https://topwar.ru/242369-relsotron-po-kitajski.html

История создания рельсотрона

Додумался что можно использовать электромагнитное ускорение снарядов в оружии, Карл Фридрих Гаусс, учёный петроградской академии наук ещё до 1886 года.

Первый рельсотрон был создан в 1944 году американским физиком Луи Алваресом и его коллегами. В то время, когда Вторая мировая война находилась в разгаре, ученые искали способы улучшения ускорителей частиц для исследования ядерной физики.

Значительно позже на ЭМИ-пушки вновь обратили внимание. В 2017-18 годах в США прошли испытания многоцелевых рельсотронных систем General Atomics.

На сегодня американские современные ЭМИ-пушки стреляют на расстояние не более 2 км, что для серьезного оружия, которое требует огромных энергетических затрат – крайне мало и все это понимают. Но главное, что начало испытаниям положено.

На фото: испытание многоцелевой мобильной рельсотронной системы General Atomics, средней дальности мощностью 10 мегаджоулей.  2018 год. Источник: https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2017/8/4/general-atomics-railgun-system-heading-for-testing
На фото: испытание многоцелевой мобильной рельсотронной системы General Atomics, средней дальности мощностью 10 мегаджоулей. 2018 год. Источник: https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2017/8/4/general-atomics-railgun-system-heading-for-testing

Разработка рельсотронов была также и в СССР. Наши учёные показали работающий рельсотрон в начале 2016 года. А в 2021 году ЭМИ-пушку построили в России и добились дальность стрельбы в 10 км.

Бывший советник начальника Генштаба Виктор Баранец сказал, что возможно уже, не в таком далеком будущем, наши российские истребители Су-57 будут нести на себе рельсотроны, которые смогут уничтожать и беспилотники, и истребители, и радиолокационные установки, и другие воздушные и наземные цели.

Какие у рельсотрона есть минусы: 5 недостатков

Однако, несмотря на все неоспоримые преимущества, ЭМИ-пушка имеет ряд недостатков, которые делают его непригодным для использования в современных условиях.

На фото: корабельная плазменная электромагнитная рельсовая пушка ВМС США. Источник: https://strtorg.ru/
На фото: корабельная плазменная электромагнитная рельсовая пушка ВМС США. Источник: https://strtorg.ru/

Основные минусы рельсотрона:

Недостаток 1. Огромные энергетические затраты. Для работы рельсотрона требуется большое количество электроэнергии, которую необходимо производить и передавать на большие расстояния. Это создает значительные технические и экономические проблемы. Хотя... хватит мощной дизель-электростанции, от этого зависит только скорость стрельбы. А на подводных лодках и надводных кораблях уже всё это есть! Вот вам и повод для закрытия (засекречивания) темы.

Недостаток 2. Требует специального типа боеприпасов. Обычные артиллерийские снаряды не подходят для использования, так как они не могут выдержать высокие температуры и давления, возникающие при движении со сверхзвуковыми скоростями (например, вольфрамовые болванки или кинетические снаряды). Разработка и производство таких боеприпасов также является сложной задачей.

Недостаток 3. Очень малый ресурс. Точность выстрела рельсотрона будет ювелирной только при первых выстрелах. А дальше электроды неминуемо пожгутся и потеряют свои размеры, да и сами «рельсы» придётся заменять через каждые 6-10 выстрелов – это ещё один и очень существенный недостаток.

Недостаток 4. Ограниченный радиус действия. Из-за высоких энергетических затрат и необходимости передачи большого количества энергии на большие расстояния, дальность стрельбы рельсотрона пока ограничена одним десятком километров.

Недостаток 5. Плазма разрушает не только снаряд, но и рельсы – это пока неразрешенная проблема, из-за которой отказались от рельсотронов.

На фото: рельсотрон компании General Atomics. Электромагнитная пушка. Источник: https://cdnn1.img.sputnik.tj/img/07e5/06/03/1039945252_1:0:2561:1440_1920x0_80_0_0_969e9201d5a72b034c21355f321b2033.jpg
На фото: рельсотрон компании General Atomics. Электромагнитная пушка. Источник: https://cdnn1.img.sputnik.tj/img/07e5/06/03/1039945252_1:0:2561:1440_1920x0_80_0_0_969e9201d5a72b034c21355f321b2033.jpg

Удивительные факты про рельсотрон

А сейчас, хочу предоставить несколько удивительных фактов об этом типе оружия:

1. Огромная скорость снаряда. Рельсотрон способен ускорить снаряд до огромных скоростей (больше 8 Махов), превышающих скорость звука в разы – это делает его одним из самых быстрых видов оружия в мире и идеальным средством для поражения целей на большом расстоянии.

2. Высокая точность. Благодаря применению электромагнитного ускорения, рельсотрон обладает очень высокой точностью и минимальным разбросом при стрельбе на большие расстояния.

3. Небольшая отдача. В отличие от традиционного огнестрельного оружия, отдача у рельсотрона направлена не вдоль оси ствола. Сила Лоренца стремится раздвинуть рельсы и чем сила тока выше, тем сильнее.

4. Эффективность против брони. Благодаря высокой скорости и энергии снаряда, он может быть очень эффективным против абсолютно любых даже самых мощных бронированных целей. Например, маленькие снаряды (массой до 3 гр) обладают разрушительной способностью - поставленная на пути этой горошины стальная пластина просто-напросто испарилась, превратившись в плазму. Всё дело в гигантской скорости, придаваемой снаряду электромагнитным ускорителем, используемым вместо традиционного пороха.

5. Экологичность. Поскольку рельсотрон использует электричество для ускорения снарядов, он может быть менее опасным для окружающей среды по сравнению с традиционным пороховым оружием.

На фото: корабельный рельсотрон Bae Systems. Источник: https://img-s-msn-com.akamaized.net/tenant/amp/entityid/AA1fPpHU.img
На фото: корабельный рельсотрон Bae Systems. Источник: https://img-s-msn-com.akamaized.net/tenant/amp/entityid/AA1fPpHU.img

Несмотря на все ограничения, электромагнитные рельсовые пушки продолжают привлекать внимание военных специалистов. Исследования и разработки в этой области не останавливаются, и возможно, в будущем мы увидим рельсотроны в действии. Однако, пока что это оружие остается оружием будущего, требующим дальнейших исследований и совершенствования технологий.

Вместо заключения

Рельсотрон – это уникальное оружие, которое может попадать в цель с точностью лазера, стрелять с гиперзвуковой скоростью и бить с разрушительной силой.

Да, рельсотроны – тупиковый путь развития оружия при нынешних технологиях и очень дорогой. Но… скорее всего в будущем, эти электромагнитные рельсовые пушки будут иметь практическое применение именно в космосе.

Благодаря вот этой статье появилась статья про рельсотрон:

А здесь можно узнать, что такое 8 Махов, которые развивает снаряд рельсотрона:

Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне! А как вы думаете, где еще может применяться такое мощное оружие, как рельсотрон?