Отнася се за електромагнитни масови ускорители (или, ако мислите от гледна точка на военните, куршуми и снаряди). Вярно е да се разчита на използването на железопътна пушка в белия дроб малки оръжиядокато не трябва, този въпрос остава прерогатив на писателите на научна фантастика. Ако обаче говорим за оборудването им с тежка военна техника и кораби на ВМС, то тук нещата стоят съвсем различно. Още след около 5-6 години бойните релсови оръдия могат да бъдат пуснати в серия, след което интензивно ще заменят системите за прахова артилерия.
Но нека започнем всичко по ред, за което ще разберем какво точно е релсов пистолет и как работи.
Основните части на инсталацията са:
1. Захранване. Това е кондензаторна банка, която създава кратък токов импулс с огромна мощност (говорим за стотици или дори хиляди килоджаули).
2. Превключващо оборудване. С други думи, това са десетки дебели кабели, способни да прехвърлят натрупаната енергия и да не се топят.
3. Стартер. Устройството прилича на цев на пистолет, събрана от множество усилватели на сила. Те са необходими, за да издържи системата вътрешно наляганеповече от 1000 атмосфери и температура от 20000-30000 градуса. Вътре в цевта, по цялата й дължина, има два дълги успоредни електрода или шини (оттук и името).
Принцип на работа:
Мощен токов импулс се прилага към релсите. Силата на разряда надвишава енергията на мълнията повече от сто пъти. Между релсите (електродите) незабавно се запалва плазмена дъга. Някои разработчици предлагат поставяне на топяща метална вложка в цевта, преди да приложи напрежение. Той ще допринесе за запалването на дъгата и когато се разтопи, ще се превърне в плазма, което значително ще увеличи нейното количество. Ток ще тече от една релса към друга през плазмата. Токът предизвиква появата на най-мощните електромагнитно поле, което ще засегне цялото устройство. Тъй като релсите са фиксирани неподвижно, единственият движещ се елемент на системата ще бъде плазмата, през която, сякаш през обикновен метален проводник, токът продължава да тече. Под действието на силата на Лоренц същият този проводник (плазма) ще започне да се движи бързо по цевта. 
Плазмен съсирек се нарича "плазмено бутало", той е като че ли аналог на прахов заряд в огнестрелни оръжия. Ако пред буталото е поставен снаряд, тогава скоростта му при излизане от цевта може да бъде до 13-15 km / s (За справка, съвременен артилерийски оръдияспособен да ускори снаряда до максимум 2 km / s). Любопитно е, че железопътната пушка може да остане смъртоносно оръжиеи без използване на снаряди. В този случай инсталацията ще може да стреля плазмени снопове, а скоростта им ще бъде наистина фантастична - около 50 км/сек.
Предимства на оръжието:
1. Огромна скорост на снаряда. В бойните системи тя трябва да бъде до 10 km / s. Както бе споменато по-горе, железопътната пушка може да осигури много страхотна скоростускорение, но поради рязко нарастващото съпротивление на въздуха, което буквално ще спре изстреляния снаряд, няма смисъл да се постига това. Огромната скорост на ускореното тяло е основното свойство на релсовия пистолет, за който е създаден. Повечето от другите предимства на това оръжие произтичат от това свойство.
2. Огромна проникваща сила. При лабораторни тестове, проведени на настолен релсов пистолет, куршум от мек полимер от два грама пробива дебели метални пластини. В този случай част от метала се превърна в плазма и просто се изпари. Този пример ясно показва, че истинската бойна релсова пушка е способна да пробие всички съществуващи в момента материали и видове броня. Практически няма защита срещу него. Дори един мощен не може да спаси активна защита, тъй като хексогенът, използван в него, просто няма време да избухне.
3. Директен изстрел от далечни разстояния. Може да бъде 8-9 км, като снарядът преодолява това разстояние за по-малко от секунда. Разбира се, почти невъзможно е да се избегне такъв удар. Освен това прицелването е значително опростено. Когато стреляте от релсов пистолет, не е нужно да правите корекции за олово, сила на вятъра и т.н. Удряйте това, което виждате и няма да пропуснете.
4. Дълъг обхват на стрелба. Снаряд, изстрелян от железопътна пушка, може да измине до 400 километра. Ясно е, че с такива показатели това оръжие изпраща в миналото не само традиционната артилерия, но и всички видове тактически ракети.
5. Евтина, лекота на производство, безопасно съхранение на боеприпаси. Железопътните оръдия, предназначени за битка на линията на видимост (например танкови или зенитни оръдия), ще бъдат оборудвани със снаряди без експлозиви. В основата си те са просто пух. Факт е, че при скорост от 4 km / s и повече снарядът вече не се нуждае от експлозиви. Неговата кинетична енергия е толкова голяма, че когато се удари в целта, тя не удря, а истинска експлозия, надхвърляща по силата си експлозията на който и да е от съществуващите в момента експлозиви.
Недостатъци и проблеми на съвременните релсови оръдия:
1. Огромен размер и недостатъчно захранване. Текущите релсови пушки се захранват от кондензаторни банки, които заемат цели помещения. Ето защо те могат да бъдат инсталирани само на военни кораби и в укрепени райони. но американска компания General Atomics вече разработва мобилен телефон поземлен комплекс Blitzer, който ще бъде базиран на камион. Вярно е, че се планира използването на мобилни електроцентрали за захранване на този пистолет, който ще отнеме още два камиона.
2. Бързо износване на цевта. Гигантските претоварвания и излагането на плазма на практика разрушават цевта. Ресурсът му досега е доведен само до хиляда изстрела. Цената на един изстрел (включително разходите за износване на цевта) според някои източници е 25 000 долара. За да удължат живота на скъпо оръжие, дизайнерите експериментират с модерни композитни материали и разработват нови системи за охлаждане.
3. Натоварването на боеприпасите в момента на изстрела. Този проблем е особено важен за боеприпаси, съдържащи експлозиви. 
4. Мощен звуков ефект. При изстрел от железопътна пушка ревът е сравним с гръмотевица. Това се случва, когато плазмата, излизаща от цевта, е включена на откритои се разширява бързо.
5. Ниска скорост на стрелба. Досега, поради всички изброени по-горе причини, не е необходимо да се говори за скоростта на стрелба на релсовия пистолет. Но американските военни поставиха задача на разработчиците: през следващите пет години да доведат скоростта на стрелба на инсталацията до 6-10 изстрела в минута.
Обобщавайки, бих искал да кажа, че съвременните релсови оръдия все още са далеч от съвършенството, но те вече съществуват и не просто съществуват, а се разработват, модернизират се с скокове и граници. По тях работят най-големите световни оръжейни производители и резултатът от това трябва да се усети в съвсем близко бъдеще. Така че ВМС на САЩ планира да оборудва специално проектирани разрушители от серията DDG-1000 Zumwalt с бойни релсови оръдия още през 2020 г. Израелските танкостроители спят и виждат как ще сложат "релси" на новите си бойни машини, което ще ги направи практически непобедими. Има и проекти за поставяне на електромагнитни орбити в орбита. Е, нека изчакаме и да видим, не е толкова дълго.
Олег Шовкуненко
Отзиви и коментари:
Едуард 03.04.14
Не мислех, че това е толкова мощна "машина". Изглеждаше малък.
читател 02.12.14
Знам приблизително как да го изградя, разработките на 2-3 физици и студен ядрен синтез са подходящи за това, плазмата ще ускори снаряда до поне 3 скорости на светлината.
заинтересовани 22.02.15г
Какво какво, но ЦНС все още трябва да се докаже, но в Русия това едва ли ще се случи - комисията по псевдонаука няма да го позволи, проклети инквизитори!
Николай 18.12.15
Възможно е да се увеличи енергията на снаряда в пъти, при условие че се поддържа силата на тока, преминаващ през снаряда
Олег Шовкуненко
Николай, със сигурност има възможности за увеличаване на скоростта на ускорение на снаряд в железопътна пушка, но както вече писах в статията, просто няма смисъл да се прави по-висока от 10 km/s. Причината е рязкото повишаване на съпротивлението на въздуха. Въпросът ще стане актуален едва след разработването на нови снаряди на принципа на плазмен кожух или въздушна кавитация или нещо друго.
Критик 26.05.16
Какви нафиг 10 км/сек! Над 6-7 Маха в реални условия, а не в стерилни, черупките още не са летели.
Олег Шовкуненко
Критик, способността да се повиши скоростта на снаряда от 2 km / s до 10 km / s - това е връхната точка на релсовия пистолет, неговото превъзходство над конвенционалната артилерия.
Паша 30.05.16
Обърква количеството консумирана електроенергия. Някак си трудно мога да си представя по време на бой танк, оборудван с релсово оръжие, да пътува с два генератора, прикрепени към него отзад с дебел кабел. По отношение на базите - това също е трудно да се разбере - всички тактически ракети отдавна са поставени "на колела", стационарните отдавна са изоставени по добре известни причини.
Струва ми се, че някъде в космоса би имало повече смисъл, не би било лошо да се проучи възможността за изстрелване на нещо в орбита без използване на гориво. За съжаление засега това нещо може да стреля само разтопени безформени парчета метал. Като цяло изразходва много енергия, скъпо е, изисква сериозни технологии (по време на война това винаги е проблем), а ефектът при такива разходи е явно недостатъчен. Оказва се, че по време на работа един такъв пистолет ще изисква цял екип от инженери, които го обслужват, и то много висококвалифицирани, не говоря за производство.
fuad 31.05.16
може да бъде ефективна като система за противовъздушна отбрана, можете дори да създадете професионална система и разходите ще бъдат по-малко
Ол 07.06.16г
Високата скорост е необходима предимно за дълги разстояния. И на далечна дистанция насочването на "муцуната" няма смисъл - случайните фактори на микроразсейване все пак ще изключат точността на попадението. Това означава, че снарядът трябва да има собствени органи за управление и мозък за позициониране и управление на полета. Каква електроника може да издържи на такива ускорения?! Ами по-здраво е от чук с фигачит микрочипове.
Олег Шовкуненко
Ол, не се колебай, умни глави ще измислят нещо, защото вече има опит с коригирани боеприпаси като Краснопол и Сантиметър. И скоростта на снаряда е необходима не само за обхват. Например, представете си каква тръпка да намокрите мишени от железопътна пушка на разстояние 2-5 км. Нито кораб, нито танк, нито хеликоптер могат да избегнат такъв „подарък“ и самолетът ще трябва да се постарае много да носи краката си ... или по-скоро шасито :))
Може да бъде ефективна като система за противовъздушна отбрана, можете дори да създадете професионална система и разходите ще бъдат по-малко
Римски 28.11.16г
Стрелба на дълги разстояния с директен огън няма да работи, защото g = 9,8 m / s2), а линията на хоризонта от височина 2,5 m е по-малко от 6 km (и това е с идеални условия, които не отчитат терена и други подобни фактори) така че това не са нищо повече от приказки за невежите, че казват, че не са необходими балистични изчисления при стрелба от железопътна пушка)
Олег Шовкуненко
Обхватът на директен изстрел всъщност е характеристика на оръжието, а изобщо не е инструкция на артилеристите да поразяват цели с директен огън на разстояние 8-9 км. Улови разликата!
Влад 04/01/17
Е, добре, директен огън, да кажем от танк, е много интересен. Но ако стреляш на разстояние 10+ км, там вече е необходима точност, а точност = управляемост на снаряда. И вторият въпрос е, че удрянето на бланка със скорост 5-7 км/сек отговаря на килограм чип в тротилов еквивалент?
Олег Шовкуненко
Влад, според мен (разбира се, не мога да говоря за разработчиците на модерни бойни релсови пушки), този тип оръжие е най-ефективно в 2 случая:
първият е битка в полето на видимост, до около 5 км;
вторият е обстрел на военни бази и други стратегически обекти на разстояния над 100 км.
Разбира се, за поразяване на цели, намиращи се на разстояние 5+ км, са необходими управляеми или самонасочващи се ракети. Глупаво е да се мисли, че железопътната пушка ще се превърне в универсално оръжие и ще измести всички други бойни системи.
Ако говорим за силата на експлозията от незареден железопътен снаряд, тогава тя може лесно да се оцени. Нека използваме формулата за кинетичната енергия от училищния курс по физика. Оказва се, че енергията на снаряд с тегло 1 кг. при скорост от 5 km / s е 12,5 106 J. Във всеки справочник можете да намерите стойността на енергията на експлозия на TNT заряд. Например, за тринитротолуен е равно на 4,184 106 J. Сравнете. Оказва се, че незареденият снаряд (или просто халосната част) е три пъти по-мощен от експлозивите. И това е без да се отчита ужасната пробивна сила, която има снарядът за железопътна пушка.
Денис Грабов 31.07.17г
Съпротивлението на въздуха зависи от третата степен на скорост. И кинетична енергия - във втория. След десет километра скоростта на снаряда ще бъде като тази на конвенционални снарядии ще ви трябват експлозиви в снаряда. Но калибърът му е малък, така че трябва да е ядрен снаряд. Единственото предимство пред ракетата е, че дори теоретично е невъзможно да се свали. Но за какво е необходимо, когато железопътната пушка е приложима само във флота и противокорабни ракетимного по-голям обхват. И ако започнат да използват ядрени оръжия, тогава по флота ще бъдат стреляни МБР, а не оръдия или ракети от тактическия обхват на вражеския флот от същия театър на военните действия. И също така е малко вероятно някой да свали залп от MLRS.
Принцип на действие
Пистолетът Gauss се състои от соленоид, вътре в който има цев (обикновено направена от диелектрик). Снаряд (направен от феромагнит) се вкарва в един от краищата на цевта. Когато електрически ток протича в соленоида, възниква магнитно поле, което ускорява снаряда, „привличайки“ го в соленоида. В този случай снарядът получава полюси в краищата, симетрично на полюсите на намотката, поради което, след преминаване през центъра на соленоида, снарядът се привлича в обратна посока, т.е. забавя. Но ако в момента, в който снарядът премине през средата на соленоида, токът се изключи в него, тогава магнитното поле ще изчезне и снарядът ще излети от другия край на цевта. Но когато източникът на захранване е изключен, в намотката се образува ток на самоиндукция, който има обратна посокаток и следователно обръща полярността на бобината. А това означава, че когато източникът на захранване се изключи рязко, снарядът, който е прелетял до центъра на намотката, ще бъде отблъснат и ускорен допълнително. В противен случай, ако снарядът не е достигнал центъра, той ще се забави.За най-голям ефект импулсът на тока в соленоида трябва да бъде краткотраен и мощен. По правило за получаване на такъв импулс се използват електрически кондензатори. Ако се използва полярен кондензатор (например върху електролит), тогава във веригата трябва да има диоди, които ще предпазят кондензатора от самоиндукционен ток и експлозия.
Параметрите на намотката, снаряда и кондензаторите трябва да бъдат координирани по такъв начин, че когато снарядът бъде изстрелян, докато снарядът се приближи до средата на намотката, токът в последната вече би имал време да намалее до минимум стойност, тоест зарядът на кондензаторите би бил напълно изразходван. В този случай ефективността на едностепенния пистолет на Гаус ще бъде максимална.
Изчисления
Енергията, съхранявана в кондензатор
V - напрежение на кондензатора (в волта)° С - капацитет на кондензатора (в фаради)
Енергията, съхранявана при последователно и паралелно свързване на кондензаторите, е равна.
Кинетична енергия на снаряда
м - маса на снаряда (в килограми)
u - неговата скорост (в m/s)
Време за разреждане на кондензатора
Това е времето, необходимо за пълно разреждане на кондензатора. То е равно на една четвърт от периода:Л - индуктивност (в Хенри)
° С - капацитет (в фаради)
Време на работа на индуктора
Това е времето, през което ЕДС на индуктора се повишава до максималната си стойност (пълен разряд на кондензатора) и напълно пада до 0. То е равно на горния полупериод на синусоидата.Л - индуктивност (в Хенри)
° С - капацитет (в фаради)
Предимства и недостатъци
Оръдието Гаус като оръжие има предимства, които другите видове нямат малки оръжия. Това е липсата на снаряди и неограничен избор на начална скорост и енергия на боеприпасите, както и скоростта на огън на пистолета, възможността за безшумен изстрел (ако скоростта на снаряда не надвишава скоростта на звука), включително без смяна на цевта и боеприпасите, относително нисък откат (равен на инерцията на излетялия снаряд, без допълнителен импулс от прахови газове или движещи се части), теоретично по-голяма надеждност и устойчивост на износване, както и способност за работа при всякакви условия, включително в космоса.Въпреки това, въпреки очевидната простота на оръдието Гаус и неговите предимства, използването му като оръжие е изпълнено със сериозни трудности.
Първата трудност е ниската ефективност на инсталацията. Само 1-7% от заряда на кондензатора се превръща в кинетичната енергия на снаряда. Отчасти този недостатък може да бъде компенсиран чрез използване на многостепенна система за ускорение на снаряда, но при всички случаи ефективността рядко достига дори 27%. Следователно оръдието Гаус губи дори пред пневматичните оръжия по силата на изстрела.
Втората трудност е високата консумация на енергия (поради ниската ефективност) и доста дългото време за презареждане на кондензаторите, което налага носенето на източник на енергия (обикновено мощен) заедно с пистолета Gauss. батерия). Възможно е значително да се повиши ефективността чрез използване на свръхпроводящи соленоиди, но това ще изисква мощна охладителна система, която значително ще намали мобилността на пистолета Gauss.
Третата трудност (следва от първите две) - голямо теглои размери на инсталацията, с ниската й ефективност.
По този начин, днес пистолетът Gauss няма особени перспективи като оръжие, тъй като е значително по-нисък от другите видове стрелково оръжие. Перспективи са възможни само в бъдеще, ако се създадат компактни, но мощни източници на електрически ток и високотемпературни свръхпроводници (200-300 K).
железопътна пушка
релсов пистолет(Английски) железопътна пушка) е форма на оръжие, базирано на преобразуването на електрическата енергия в кинетичната енергия на снаряд. Други имена: железопътен ускорител на масата, железопътна пушка, железопътна пушка. Да не се бърка с оръдието Гаус.Принцип на действие
Железопътната пушка използва електромагнитна сила, наречена сила на Ампер, за да разпръсне електропроводим снаряд, който първоначално е част от верига. Понякога за свързване на релсите се използва подвижна армировка. Текущ аз, преминавайки през релсите, възбужда магнитно поле B между тях, перпендикулярно на тока, преминаващ през снаряда и съседната релса. В резултат на това се получава взаимно отблъскване на релсите и ускоряване на снаряда под действието на силата Ф.Предимства и недостатъци
Поредица от сериозни проблеми: текущият импулс трябва да е толкова мощен и остър, че снарядът да няма време да се изпари и разпръсне, но ще възникне ускоряваща сила, която го ускорява напред. Следователно материалът на снаряда и шината трябва да имат възможно най-висока проводимост, снарядът трябва да има възможно най-малка маса, а източникът на ток трябва да има възможно най-голяма мощност и по-малка индуктивност. Въпреки това, особеността на релсовия ускорител е, че той е способен да ускорява свръхмалки маси до свръхвисоки скорости. На практика релсите се изработват от безкислородна мед, покрита със сребро, като снаряди се използват алуминиеви пръти или тел, като източник на енергия се използват батерия от високоволтови електрически кондензатори, генератори на Маркс, ударни еднополярни генератори, компулатори, а преди влизайки в релсите, те се опитват да дадат на снаряда възможно най-висока начална скорост, като за това използват пневматични или огнестрелни оръжия. В онези релсови пушки, където снарядът е тел, след като към релсите се приложи напрежение, жицата се нагрява и изгаря, превръщайки се в проводяща плазма, която след това също се ускорява. По този начин железопътната пушка може да изстрелва плазма, но поради своята нестабилност тя бързо се разпада.Здравейте от Quake 3 Arena
Railgun (Railgun), или в обикновените хора "релса" - импулсен електроден ускорител на масата, чийто принцип на действие се обяснява с помощта на силата на Лоренц, която преобразува електрическата енергия в кинетична енергия. Е обещаващо оръжие, което има редица предимства пред класическо оформлениевъз основа на химическа експлозия. И бойни изпитаниятази красота е точно зад ъгъла.
Принцип на действие и ограничения
Железопътната пушка използва електромагнитна сила, наречена сила на Лоренц, за да разпръсне електропроводим снаряд, който първоначално е част от верига. Понякога за свързване на релсите се използва подвижна армировка. Токът I, преминаващ през релсите, възбужда магнитно поле B между тях, перпендикулярно на тока, преминаващ през снаряда и съседната релса. В резултат на това се получава взаимно отблъскване на релсите и ускорение на снаряда под действието на силата F.
Един от проблемите на релсовия пистолет е, че неговите снаряди изискват материал с възможно най-висока проводимост. за да се създаде движеща сила, по релсите се пуска много мощен моментален разряд на ток. Ако материалът на снаряда не е достатъчно проводим, той може да се изпари в релсовия пистолет под въздействието на ток, преди да излезе от пистолета.
Вторият ограничител е захранването. В близко бъдеще ВМС на САЩ планират да изпробват релсов пистолет в базата на кораба (само кораб днес може да издържи на изстрел от това оръжие). Залп от съвременна железопътна пушка изисква импулс от 25 (!) мегавата. Един от корабите на ВМС на САЩ, който е проектиран специално да бъде оборудван с железопътна пушка, е оборудван с електроцентралипри 78 мегавата, а най-разпространената стойност на ел. мощността на инсталацията на кораба е цифра от 9 мегавата. За един изстрел от релсово оръжие се изискват почти 30% от мощността на специалната инсталация. флотски кораб. Относно употребата от този типза въоръжение на обикновените кораби не си струва да се мисли.
Видео от експерименталната база на ВМС на САЩ:
Въпрос към публиката: откъде дойде огнената светкавица на изхода? :)
Понякога, за да се даде на релсовия снаряд най-високата начална скорост, при наличието на която изстрелът ще бъде по-ефективен, се извършва химическа експлозия (например детонация на барут). Преувеличавайки, железопътната пушка може да се използва като "ускоряваща дюза" за оръдия, увеличавайки скоростта на снаряда на изхода. Но не бих рискувал да прокача такъв ток през експлозиви.
Непроводим снаряд
Има и друг вариант на релсовия пистолет, който използва непроводим снаряд. В описания случай релсите се затварят не от самия снаряд, което води до образуване на силата на Лоренц, а отделно, зад снаряда, образувайки дъгов разряд. Последното води до изпаряване на снаряда и образуване на реактивна струя, която, движейки снаряда по релсите, го ускорява.Да не се бърка с оръдието Гаус
Пистолетът Гаус и релсовият пистолет често се бъркат. Причината за това е сходният характер на действието на тези устройства, но те използват различни подходи и електрофизични закони за ускоряване на снаряда. В релсовия пистолет е реализирано използването на силата на Лоренц или реактивен поток, а в пистолета на Гаус - използването на електромагнитни полета. Феромагнитен снаряд се ускорява по диелектрична тръба чрез серия от соленоиди, които, когато са включени, образуват магнитно поле, което „бута“ феромагнитния снаряд напред.
Пистолетът Гаус има ефективност много по-ниска от железопътната, така че военните не вземат предвид този принцип за създаване на оръжия.
И така, защо такъв сложен релсов пистолет е толкова вкусен за военните?
Всичко е просто до банално - пари. „Рейл“ днес е способен да стреля на разстояние до 180 км, а в бъдеще се планира да постигне показатели до 400 км. На такива разстояния е възможно да се стреля само с помощта на ракети, всяка от които струва милиони долари, плюс те знаят как да се справят с всичко. Железопътната пушка вече може да изстрелва снаряди с тегло 2-3 кг, което при скорост до 2000-2500 m/s води до колосални разрушения. Самият снаряд струва около 20-25 хиляди долара, в сравнение с цената на ракетите - безплатно, а транспортирането и експлоатацията на такива боеприпаси е удоволствие: боеприпасите няма да детонират, няма проблеми със зареждането, няма извънредни ситуации поради човешкият фактор (освен ако, разбира се, някой не го пусне на крака си).На учените остава само да решат проблема с източника на енергия, т.к. изграждането на кораби специално за "релсата" е много скъпо (електроцентрала от 70 мегавата е консумация на енергия градче). Веднага след като въпросът с мощността бъде решен, ще можем да видим железопътни оръдия в експлоатация. А как да се справим с трикилограмова заготовка, летяща със скорост 7 Маха и способна да потопи кораб, не е ясно.
Изглежда, че американските военни много обичат различни нови неща, понякога дори твърде нови: или се носят със Стратегическата отбранителна инициатива, или поръчват боен лазер. И накрая, през последните няколко години BAE Systems, поръчана от агенцията DARPA, разработва още една проба, сякаш идва в нашия свят от научнофантастични книги и филми. Това релсов пистолет, наричан още с термините "railgun" (от английски railgun) или railgun.
Принципът на действие на това чудо-оръжие е сравнително прост: върху два успоредни електрода (същите релси) е инсталиран електропроводим обект, който служи като снаряд. Към електродите се прилага постоянен ток, поради което свободният снаряд, затворил електрическата верига, започва да се движи под въздействието на силата на Лоренц. Железопътната пушка обаче има цял комплектминуси, което всъщност е основното главоболие на създателите подобни оръжия. Така че релсовият пистолет изисква източник на ток с достатъчна мощност, в зависимост от необходимите характеристики на оръжието. Освен това е необходимо да изберете правилно материалите на шината и снаряда: първо, да се намалят загубите в съпротивлението на проводниците и второ, да се избегне прегряване и повреда. С други думи, създаването на практически приложим релсов пистолет е трудна, продължителна и много скъпа задача.
Какво привлече американските военни новият видоръжия? Факт е, че релсовото оръдие може да ускори малки (до 10-15 килограма) снаряди до такива скорости, при които могат да причинят значителни щети на вражеското оборудване и обекти само поради собствената си кинетична енергия. В допълнение към очевидната битка, такива оръжия имат и предимства в областта на снабдяването: боеприпасите за железопътната пушка се оказват прости и удобни, а също и не подлежат на детонация, тъй като не съдържат експлозив.
Агенцията DARPA се интересува от релсови оръдия в средата на 90-те години на миналия век. След това, след оценка на перспективите за работа по темата, бяха определени приблизителните срокове за доставка на нови оръжия на войските (след 2020 г.) и неговата целева ниша - подмяната на съществуващите артилерийски установкивъв флота. Скоро BAE Systems започна изследвания в ново направление и изграждането на първите експериментални релсови оръдия с ниска мощност. Постепенно бяха разработени всички необходими технологии и конструктивни находки, в резултат на което в края на 2006 г. те започнаха да изграждат пълноценен прототипС дулна енергияв 10 мегаджаула. Проверките на системата и първите пробни пуска започнаха през втората половина на 2007 г., а през февруари следващата година беше официално обявено съществуването на това устройство. В същото време се появиха първите видеоклипове на снимки и данни за параметрите на инсталацията: начална скоростбланки е 2520 метра в секунда, което е осем пъти скоростта на звука. През декември 2010 г. американските дизайнери отново се "похвалиха", но сега дулната енергия вече беше повече от 32 MJ. Същият пистолет изстреля хилядолетния изстрел от началото на работата по темата. Всички тези експерименти представляват известен интерес, но засега изключително научни. Факт е, че самите експериментални релсови оръдия не са малки - те са конструкция с дължина няколко десетки метра и ширина / височина 2,5-3 метра. И това е само действителната релсова пушка и в края на краищата тя също е „прикрепена“ към съответната батерия от кондензатори с генератори. С други думи, сегашните релсови оръдия не са готови практическо приложениеоръжия, но чисто лабораторни опитни проби.
Разбира се, такива оръжия с размерите на цяла сграда няма да заинтересуват никого. По този повод наскоро DARPA привлече Raytheon за работа. Договорът за 10 милиарда изисква тя да създава и строи прототипнов електроцентраласпособни да осигурят захранване на железопътната пушка. Освен това задачата предполага, че електроцентралата ще има размери и тегло, подходящи за поставяне на кораби. Ако Raytheon успее да направи система, наречена PFN (Pulse Forming Network - Pulse Forming Network), то в бъдеще тя може да се използва не само в тандем с релсови оръдия, но и, например, с бойни лазери. Raytheon няма много време да разработи и произведе първото копие на PFN, тъй като се планира да започне тестване на железопътната пушка, инсталирана на кораба още през 2018 г. Въпреки това е невъзможно да се изключат промени в условията, може би дори повече от веднъж.
В същото време от BAE Systems и General Atomics (тази компания участва в проекта за „дублиране“ на работата) се изисква да направят пистолет с дулна енергия от около 64 MJ, ефективен обхватизстрелване на деветкилограмов снаряд на поне 450-500 километра и скорост на стрелба 6-7 изстрела в минута. По очевидни причини тестовете в пълен обхват все още не са извършени, но изчисленията показват, че 32-мегаджаулова железопътна пушка „хвърля“ боеприпаси на 10 кг километра за 350-400. Все още няма изисквания за увеличаване на скоростта на снаряда: вероятно DARPA смята обхвата на полета и теглото на халосата за по-приоритетни задачи. Къде обаче големи проблемичакат разработчиците на пистолета в сферата на "цевта". Факт е, че огромното първоначално ускорение на снаряда води до пълно износване на съществуващите релси за 8-10 изстрела. Съответно, освен директно подобряване на бойните качества на BAE Systems и General Atomics, те ще трябва сериозно да модифицират дизайна.
Първите носители на железопътната пушка ще трябва да бъдат разрушителите на проекта Zumwalt. Според слуховете тези кораби първоначално са проектирани по такъв начин, че както нови системи, като PFN, така и нови оръжия могат да бъдат включени в оборудването им на ниска цена. Доколко слуховете са верни, все още не е известно. Въпреки това дори от информацията за Zumvolts могат да се направят подходящи заключения. Изглежда, че американската армия възнамерява да има в арсенала си оръжия със значителен обсег, в допълнение към съществуващите ракети. Трябва да се отбележи, че железопътната пушка изгодно се различава от тях по това, че всяка ракета струва много пари и се унищожава при достигане на целта си. Железопътната пушка от своя страна струва още повече, но се консумират само снаряди, които са с порядък по-евтино от една ракета. Освен това, заготовка с хиперзвукова скорост е почти невъзможно да се прихване със съществуващи средства. Струва си да си припомним и желанието на американците за атаки от прилично разстояние, на което врагът няма да може да даде адекватен отговор.
Сега средата на 20-те години се нарича периодът за приемане на Zumvolt с железопътна артилерия. Това обаче изисква продължителна работа, а проектът за железопътна пушка наскоро беше застрашен от затваряне. Припомнете си, че през есента на миналата година Сенатът на САЩ поиска като минимум да намали цената на "футуристичните" програми или дори напълно да ги изостави. Военните успяха да запазят изцяло проекта за железопътна пушка, но лазера въздушно базирано(Boeing YAL) не беше предопределено да продължи тестовете.
Науката не стои на едно място, в надпреварата за световно господство хората изобретяват все по-модерни оръжия, които застрашават стабилността на земното кълбо и държат враговете и недоброжелателите под контрол.
Американски учени отново ще изненадат целия свят, като представят ново оръжие, което вече е наречено „оръжието на двадесет и първи век“. Под това ужасно и обещаващо име се крие индустриален прототип на електромагнитно оръжие. Най-мощният в света електромагнитен пистолетсе нарича "Railgun" и планира да започне абсолютно нова главасветовни оръжия.
RailGun, като импулсен електроден ускорител на масата, ви позволява да преобразувате електрическата енергия в кинетична енергия. Името на устройството идва от външен видсистеми. Строго погледнато, това, което се нарича "релси", всъщност са паралелни електроди, свързани към източник на постоянен ток. Снарядът се поставя между тях и електрическа верига е затворена, за да даде ускорение. Основната цел на разработването на подобна технология е снабдяването на ВМС на САЩ с такива оръжия. Предполага се, че обхватът на изстрела ще достигне четиристотин километра.
Железопътната пушка използва електромагнитна сила (сила на Лорънс), за да разпръсне снаряда, който първоначално е част от веригата.
Предимствата от използването на релсов пистолет са неоспорими:
- Висока разрушителна сила на изстрел;
- Впечатляващ обхват на стрелба (от 150 до 350 км);
- Безопасността на този тип оръжие поради липсата на барут / експлозивно гориво;
- Намаленото тегло ще ви позволи да оборудвате оборудване голямо количествотакси;
- Скоростта на снаряда може да достигне девет хиляди километра в час.
Индустриалният прототип ще бъде по-издръжлив. Въпреки това, макар да изглежда обещаващ, проектът има много ограничения, които пречат на бързото оборудване на американски военни кораби:
- Необходим е ясен остър импулс, който снарядът ще разпръсне и избута, преди да се разпръсне или изпари;
- Огромно количество енергия, с която ще се активира импулсният пистолет;
- Неблагоприятни ефекти на влага и сол, които разяждат системата;
- Стабилизиране на системата;
- Пълно демаскиране стартер, което се появява след първия изстрел;
Големи суми, изразходвани за тестване и подобряване на лабораторна проба с неясен график за пълномащабно изпълнение. За да се реши проблемът с оборудването на RailGun с енергия, паралелно се извършват допълнителни изследвания. Снарядът трябва да има минимална маса, материалът за производството на снаряда и шината трябва да имат висока проводимост.
Работата по железопътната пушка продължава
Паралелно с работата по източник на захранване, който позволява множество изстрели без пълна подмяна, учените работят за подобряване на системата: нейния компактен размер, материалите, от които са направени частите на пистолета, и неговата безопасност.
Ако резултатите от теста на оръдието са успешни, тогава това наистина ще бъде истински пробив в организацията на военните операции по вода. Американците, постигнали успех в областта на въвеждането на железопътната пушка, ще могат да доминират в света без никакви проблеми. военна сфера. Високоточни поразяващи цели голямо разстояние, а огромната скорост, постигната от снаряда, ще допринесе за огромен разрушителен ефект. Важно е също така, че цената на снаряда за железопътна пушка е няколко пъти по-ниска от цената на други противокорабни снаряди, а системата може да се поддържа само от един човек - стрелец.
Работата по усъвършенстването на железопътната пушка се извършва в Съединените щати с различна степен на успех. През 2011 г. възникна сериозна заплахазакриване на проекта като безперспективен и "футуристичен". Барак Обама обаче защити "оръжието на 21-ви век", като подписа съответния указ. Към днешна дата редица големи компании, като General Atomics и BAE Systems, работят по проекта, предлагайки да се оборудват военни кораби с железопътни оръдия за десет години. За да се приложи тази програма, е необходимо да се модифицира източникът на енергия, който задвижва RailGun. Трябва да работи на принципа на батерия, като съхранява достатъчно голям бройенергия, а полумерките няма да решат проблема: какъв е смисълът от скъпо оръжие, способно да изстреля няколко единични изстрела? Освен това декларираната скорост на стрелба на пистолета от 6 до 10 изстрела в минута е само теория и дори тогава е недостатъчна.
Работата по увеличаване на скоростта на стрелба е свързана с търсенето на по-устойчиви на износване материали: водачите в пистолета трябва да се сменят след всеки втори изстрел. Работата по увеличаване на скоростта води до унищожаване на снарядите по време на полет, а това също се превръща в сериозна пречка за широкомащабното въвеждане на релсовия пистолет. Към този списък можете да добавите нуждата прецизна системаприцелване и прицелване и става очевидно, че плановете на американците могат спокойно да се нарекат прекалено оптимистични.
История на RailGun
Но първите тестове на такива оръжия са извършени от германците по време на Втората световна война. Оръжието е изпитано в железопътен тунел в Бавария и резултатите вдъхват надежда за създаването на страхотно електромагнитно оръжие. Прототипът на пистолета ускори десетграмов алуминиев цилиндър до скорост от над 4 хиляди км/ч, но беше заловен от американците, които оцениха идеята.
Мислите за създаването на такива оръжия дойдоха в главите на канадски, австралийски и британски учени. В годините" студена война» Подобна работа е извършена от съветски учени. Тези разработки бяха строго секретни, но слухове за постижения и планирани оръжия съветска армияоръжия, базирани на подобен принцип, се извършваха до разпадането на държавата. Русия нямаше достатъчно икономически възможности да продължи работата в тази посока и проектът беше съкратен за дълго време. Към днешна дата в нашата страна се работи по създаването на електромагнитни оръжия и успоредно с това се водят дебати относно целесъобразността от въвеждане на такива оръжия.
Сила, която ще може да осъществи идеята за въоръжаване на армията импулсно оръжие, ще може да диктува условията си на света, но засега говорим сисамо за теоретичната доминация.