Впервые я прочитал об этом утверждении в газете South China Morning Post, и даже их собственный автор задавался вопросом, почему эта история была пропущена китайской цензурой.
История рельсовых пушек — электромагнитных устройств для стрельбы снарядами — уходит в прошлое на несколько лет, и я впервые написал о них в феврале 2022 года, незадолго до того, как Путин изменил мир, но не с помощью рельсовых пушек.
Китайские исследователи утверждают, что преодолели технические трудности, связанные с огромными магнитными полями при запуске, которые разрушают электронику, и с получением сигналов GPS для наведения этих снарядов на цель, когда они окружены слоем воздуха, нагретого трением. Снаряды также должны справляться с ускорением до 25 000 G.
Основы рельсовых пушек
Рельсовая (или катушечная) пушка разгоняет снаряд через «ствол» или вдоль рельса с использованием электромагнитной силы (в соответствии с законом Фарадея). Самые современные высокоскоростные поезда используют аналогичную технологию — линейные двигатели. Отсюда и название «рельсовые пушки».
Принцип, на котором основаны все электрические двигатели, прост — магнитное поле под прямым углом к току создает силу. Это работает в обратном направлении для генераторов — приложите силу в магнитном поле и получите ток (простое объяснение).
Но даже это используется в двух вариантах:
Рельсовая пушка:
и катушечная пушка:
Катушечные пушки сложнее рельсовых, потому что катушки должны импульсно включаться поочередно по мере прохождения снаряда через каждую катушку (это не имеет ничего общего с импульсной пушкой, которая является совершенно другим устройством).
Как оружие
Это кинетическое оружие — то есть «чистая сила».
Типичный военный дизайн рельсовой пушки нацелен на начальную скорость в диапазоне от 2000 до 3500 м/с (4500–7800 миль/ч; 7200–12600 км/ч) с начальной энергией от 5 до 50 мегаджоулей (МДж). Для сравнения, 50 МДж эквивалентны кинетической энергии школьного автобуса весом 5 тонн, движущегося со скоростью 509 км/ч (316 миль/ч; 141 м/с). — Википедия
Так что представьте себе корабль, пораженный 20-килограммовым снарядом, летящим со скоростью Маха 7. Это артиллерийский снаряд без взрывчатки, летящий под углом, возможно, 30⁰-45⁰ вниз. Он имеет кинетическую энергию в 12 МДж. Есть низкая вероятность, что он пройдет прямо через корабль, но обычно он нанесет значительный урон и воспламенит материалы при прохождении.
Преимущества такого снаряда в том, что для его запуска или конечного взрыва не требуется взрывчатка. Просто кусок железа, безопасный в обращении, легкий в производстве. Система наведения необязательна.
Энергия
Для разгона снаряда за несколько миллисекунд требуется много энергии. Конденсаторы и компульсаторы используются для генерации токов в несколько миллионов ампер, и типичный источник питания рельсовой пушки может быть разработан для подачи пускового тока в 5 МА на несколько миллисекунд. Так как для таких запусков обычно требуются магнитные поля напряженностью примерно 10 тесла (100 килогаусс).
Эти требования к энергии вызывают проблемы с нагревом и магнитными искажениями, а также нарушают работу любой электроники, которую может содержать снаряд, такой как навигационный пакет.
И когда снаряд летит с гиперзвуковой скоростью, трение о воздух нагревает его и вызывает проблемы для антенн, которые должны получать слабые сигналы от спутников GPS.
История Китая
Китайские исследователи ВМС НОАК утверждают, что преодолели проблемы проектирования.
Огромная нагрузка на навигационный пакет во время запуска была решена с помощью тщательного проектирования.
Чтобы облегчить проблемы нагрева трением, разработчики использовали доступный по цене, массово производимый аэрогель в качестве теплового барьера.
Система наведения должна справляться с креном, рысканием и тангажем в полете, так как снаряд подвергается воздействию изменений плотности воздуха и скорости ветра, если точность наведения должна сохраняться. Приводы управления и управляющие поверхности должны быть прочными и тепловыносливыми, и для управления полетом был разработан новый программный пакет.
Они утверждают, что разработали антенну, которая может работать с военными сигналами BeiDou (китайская система GPS).
Заявленная точность наведения составляет 15 метров, что достаточно, чтобы попасть в корабль.
В отчете не указаны данные о начальной энергии оружия или системе питания. Подразумевается, что дизайн является рельсовой пушкой, а не катушечной.
Заключение
Военно-морские силы США несколько лет назад закрыли свой проект рельсовой пушки, предпочитая направить свой бюджет на другие проекты, такие как направленное энергетическое оружие (DEW), обычно лазеры. DEW требуют гораздо меньше «тяжелого машиностроения», более компактны и проще в питании. Однако они являются оружием прямой видимости, тогда как рельсовые пушки демонстрировались на дальности 100 миль.
DEW менее полезны для корабельных боев (в зависимости от дальности).
Кажется, что китайские исследователи, возможно, преодолели технические проблемы рельсового оружия, но будут ли они практически полезными?
Возможно. Представьте их использование в качестве наземного оружия для контроля Тайваньского пролива.
Просто еще одно оружие, но, вероятно, крупное и относительно неподвижное, так как оно должно иметь большой источник питания для работы.
Или все это просто выдумка, еще одна китайская исследовательская история, чтобы вернуть США в дорогой проект и добавить больше нагрузки на оборонный бюджет? Что-то придется отдавать.
Даже китайский журналист удивился, почему цензоры позволили опубликовать эту историю.
Статьи, опубликованные китайскими военными учеными в открытых академических журналах, проходят строгие проверки безопасности. Неясно, почему Китай решил раскрыть этот прогресс именно сейчас. — SCMP (там же)
Когда дело доходит до проектов по высокотехнологичной обороне, приходится делать трудный выбор, и, учитывая текущие политические обстоятельства, я не вижу, чтобы США гонялись за китайскими рельсовыми пушками. Уже были там, сделали это.
