Šūkis „Velocitas Eradico“, kurį Amerikos karinis jūrų laivynas paėmė dėl elektromagnetinių bėgių ginklų tyrimų, visiškai atitinka galutinį tikslą. Laisvai išvertus iš lotynų kalbos, ši išraiška reiškia „greitis žudo“. Jūrų srityje sėkmingai vystosi elektromagnetinės technologijos, atveriančios įžeidžiančių ginklų ir lėktuvnešių veiklos perspektyvas.
Ronaldo O'Rurko 2016 m. Spalio mėn. Kongreso tyrimų tarnybai parašytoje ataskaitoje „Lazeriai, geležinkelio ginklai ir hipergarsiniai sviediniai: JAV Kongreso pagrindai ir iššūkiai“teigiama: iš priešlaivinių sparnuotųjų raketų (ASM) ir priešlaivių balistinių raketų (ABM), kai kurie stebėtojai yra susirūpinę dėl paviršinių laivų išgyvenamumo galimuose koviniuose susirėmimuose su tokiais oponentais kaip Kinija, kurie yra ginkluoti šiuolaikinėmis priešlaivinėmis raketomis ir balistinėmis raketomis “. Kinijos mechanikos ir elektronikos akademijos „China Changfeng“sukurta pirmoji ir vienintelė pasaulyje vidutinio nuotolio FGM DF-21D („Dufeen-21“) buvo aktyviai svarstoma pasaulio kariniuose jūrų laivynuose; ši raketa buvo parodyta Pekine 2015 metų rugsėjį, pasibaigus Antrojo pasaulinio karo paradui. Tuo tarpu ataskaitoje pažymima, kad Rusijos laivynas ir toliau dislokuoja 3M-54 kalibro priešgaisrinių ir antžeminių sparnuotųjų raketų šeimą su palydovine inercine / radaro kryptimi, kurią sukūrė „Novator“projektavimo biuras.
Nors kai kurios šalys, tokios kaip Kinija ir Rusija, ir toliau aprūpina savo laivus galingais ginklais, JAV karinis jūrų laivynas kartu su kitais Vakarų kariniais jūrų laivynais vis labiau nerimauja dėl savo paviršinių karo laivų išlikimo. O personalo sumažėjimas verčia viso pasaulio laivynus vis labiau kreiptis į perspektyvias technologijas. Pavyzdžiui, remiantis tinklalapiu globalsecurity.org, tikimasi, kad aktyvių JAV kariuomenės narių skaičius iki 2017 metų pabaigos sumažės 200 tūkst., Iki 1,28 mln. Atsižvelgiant į tai, gynybos srityje elektromagnetinės technologijos sparčiai vystosi kaip perspektyvus sudėtingų problemų sprendimas, kuris iš esmės yra susijęs su potencialių priešininkų apsiginklavimu ir personalo mažinimu. Palyginti su dabartinėmis tradicinėmis sistemomis, šios technologijos-nuo orlaivių vežėjų katapultų iki bėgių šautuvų (bėgių)-bus ekonomiškesnės ir sumažins personalo skaičių.
Elektra ir magnetizmas
Elektromagnetinė energija yra elektrinių ir magnetinių laukų derinys. Pagal Pasaulio sveikatos organizacijos svetainėje paskelbtą apibrėžimą: „Elektriniai laukai sukuriami dėl įtampos skirtumo, kuo didesnė įtampa, tuo stipresnis bus gautas laukas. Magnetiniai laukai atsiranda judant įkrautoms dalelėms: kuo stipresnė srovė, tuo stipresnis magnetinis laukas “.
„General Dynamics“kuria EMALS (elektromagnetinių orlaivių paleidimo sistema)-perspektyvią nešiklių lėktuvų paleidimo sistemą, kad pakeistų garo katapultas, kurios turi daug reikšmingų trūkumų, įskaitant didelę jų masę, dydį ir poreikį laikyti didelę vandens tūrio laive, kurio negalima perimti už borto dėl agresyvių cheminių jūros vandens savybių. Naujoji sistema susideda iš dviejų lygiagrečių bėgių, sudarytų iš daugelio elementų su indukcinėmis ritėmis, sumontuotų orlaivio vežėjo kabinoje, ir vežimėlio, kuris sumontuotas ant priekinio orlaivio rato. Megan Elke, „General Atomics“(GA), paaiškino: „Nuoseklus kreipiamųjų elementų sužadinimas sukuria magnetinę bangą, kuri keliauja išilgai kreipiamųjų bėgių ir verčia vežimėlį, taigi ir orlaivį per visą kreipiamųjų bėgių ilgį tokiu greičiu, kokio reikia sėkmingas kilimas iš denio. Šiam procesui reikia kelių megavatų elektros energijos “.
Elektromagnetinio masės greitintuvo, dar vadinamo geležinkelio pistoletu, veikimo principas yra panašus į elektromagnetinės katapultos EMALS veikimo principą. Sukurta keletas megavatų energijos nukreipiama išilgai dviejų kreipiamųjų bėgių (kaip ir du EMALS sistemos kreipiamieji bėgeliai), kad būtų sukurtas magnetinis laukas. Kaip paaiškino „Raytheon“naujų technologijų vadovas Johnas Finkenauras: „Sistemai sukaupus tam tikrą energijos kiekį, kondensatoriai (saugo susidariusį elektros krūvį) siunčia elektros impulsą dviem bėgiais (vienas iš jų yra neigiamai įkrautas, o kitas yra teigiamas), sukuriantis elektromagnetinį lauką “. Šio lauko įtakoje sviedinys pradeda judėti statinėje su dviem ilgais bėgiais labai dideliu greičiu. Atvirieji šaltiniai teigia, kad greitis gali siekti 7 Macho skaičius (apie 8600 km / h). Sviedinys sveria maždaug 11 kg ir neturi kovinio užtaiso. Šovinio korpusas, užpildytas volframo smūgio elementais, yra uždengtas aliuminio lydinio korpusu, kuris išmetamas, kai sviedinys palieka statinę. Didelis sviedinio susidūrimo su taikiniu greitis kartu su smogiančiais elementais sukelia didelį sunaikinimą be jokių sprogmenų.
Magnetinė trauka
Garo katapultos, kurias turi pakeisti EMALS sistema, daugelyje šalių orlaivių vežėjų buvo nuo 50 -ųjų. Ilgą laiką jie buvo laikomi efektyviausia technologija, galinčia, pavyzdžiui, pagreitinti 27 300 kg sveriantį orlaivį iki 240 km / h greičio iš 300 metrų denio. Šiam darbui atlikti katapultai reikia maždaug 615 kg garų kiekvienam įėjimui, plius hidraulinė įranga, vanduo katapultos sustabdymui, taip pat siurbliai, elektros varikliai ir valdymo sistemos. Kitaip tariant, tradicinė garų katapulta, nors ir puikiai atlieka savo darbą, yra labai didelė ir sunki įranga, reikalaujanti didelės priežiūros. Be to, įrodyta, kad kilimo metu įvykę staigūs sukrėtimai sutrumpina orlaivių vežėjų orlaivių tarnavimo laiką. „Steam“katapultos taip pat turi apribojimų, kokių tipų orlaivius jie gali paleisti; situaciją ypač apsunkina tai, kad orlaivių masė nuolat didėja ir netrukus gali atsitikti taip, kad vežėjų orlaivių modernizavimas tampa neįmanomas. Pavyzdžiui, pagal laivyno pateiktus duomenis, „Boeing“naikintuvo „F / A-18E / F Super Hornet“maksimalus kilimo svoris yra 30 tonų, o ankstesnio naikintuvo „Douglas A-4F Skyhawk“, kuris pagaliau buvo devintojo dešimtmečio viduryje pasitraukė iš tarnybos, kilimo svoris buvo 11,2 tonos.
Anot Elke: „Šiandien lėktuvai tampa sunkesni, greitesni ir funkcionalesni, jiems reikia veiksmingos paleidimo sistemos, kuri būtų efektyvesnė ir lankstesnė, kad būtų galima pasiekti skirtingą paleidimo greitį, reikalingą pakilti iš kiekvieno tipo orlaivio denio“. „General Atomics“teigimu, lyginant su garo katapultomis, EMALS sistema bus 30 procentų efektyvesnė ir reikalauja mažiau apimties bei priežiūros nei jos pirmtakai, o tai supaprastins jos įrengimą skirtinguose laivuose su skirtinga katapultos konfigūracija. Pavyzdžiui, „Nimitz“klasės lėktuvnešiai turi keturias garo katapultas, o vienintelis prancūzų lėktuvnešis Charlesas de Gaulle turi tik dvi katapultas. Be to, skirtingi EMALS pagreičiai, pritaikyti prie kiekvieno tipo pilotuojamų ar nepilotuojamų orlaivių kilimo svorio, prisidės prie ilgesnio orlaivių korpusų tarnavimo laiko. „Kadangi EMALS turi mažiau vietos montavimui, geresnį efektyvumą ir lankstumą, sumažina priežiūrą ir darbuotojų skaičių, tai žymiai padidina galimybes ir sumažina išlaidas, o tai dar labiau paskatins laivyno plėtrą“, - pridūrė Elke.
Pasak Aleksandro Chango iš konsultacinės bendrovės „Avascent“, geležinkelio pistoletai taip pat turi nemažai privalumų. - Ir, žinoma, svarbiausia yra tai, kad jie gali šaudyti sviediniais dideliu septynių Machų greičiu, nenaudodami jokių sprogmenų. Kadangi bėgio pistoletas energijos šaltinis yra bendra viso laivo maitinimo sistema, rizika, susijusi su sprogmenų ar raketinių medžiagų transportavimu, neįtraukiama. Didelis pradinis geležinkelio pistoleto greitis, maždaug du kartus didesnis už tradicinį laivo patrankos greitį, sumažina smūgio laiką ir leidžia laivui beveik vienu metu reaguoti į daugybę grėsmių. Taip yra dėl to, kad su kiekvienu nauju sviediniu nereikia imti kovinių ar raketinių medžiagų. Elke pažymėjo, kad „naudojant kovines galvutes ir raketines medžiagas tiekimas supaprastinamas, sumažinama vieno šūvio kaina ir sumažėja logistinė našta, o palyginti maži bėgio pistoleto matmenys leidžia padidinti žurnalo pajėgumus. daug ilgesnis nuotolis, lyginant su kitais ginklais (pavyzdžiui, su raketomis „žemė-oras“, naudojamomis antžeminiams laivams apsaugoti) “. Ataskaitoje Kongresui pažymima, kad iki šiol du „Raytheon“ir „General Atomics“JAV kariniam jūrų laivynui pagaminti bėgių šautuvų prototipai „gali šaudyti sviediniais, kurių energijos lygis yra nuo 20 iki 32 megadžaulių, o to pakanka, kad sviedinys nukeliautų 92–185 km“. Jei palyginsime, tai, remiantis atvirais šaltiniais, 76 mm laivo pistoleto iš OTO „Melara / Leonardo“pradinis greitis yra maždaug 2,6 Macho (3294 km / h), pasiekiantis maksimalų 40 km nuotolį. Finkenauras pareiškė, kad „bėgio pistoletas gali būti naudojamas antžeminių laivų ugniai palaikyti, kai reikia nusiųsti sviedinį šimtus jūrmylių, arba jis gali būti panaudotas arti apšaudymui ir priešraketinei gynybai“.
Laukia iššūkiai
EMALS sistemoje naudojama technologija jau yra įgyvendinimo stadijoje. JAV karinis jūrų laivynas, pasirinkęs šią „General Atomics“sukurtą katapultą pakilti iš naujų „Ford“klasės lėktuvnešių, 2016 m. Lapkritį atliko pirmuosius testus nepalankiausiomis sąlygomis. Pirmuoju šios klasės laivu „Gerald R. Ford“balastiniai svoriai, imituojantys tipišką orlaivį, buvo išmesti į jūrą (vaizdo įrašas žemiau). Naudota 15 įvairaus svorio kriauklių vežimėlių. Pirmieji paleidimai baigėsi nesėkmingai, tačiau sekantys buvo pripažinti sėkmingais. Pavyzdžiui, vežimėlis, sveriantis apie 6800 kg, buvo pagreitintas iki beveik 260 km / h greičio, o mažesnis vežimėlis, sveriantis 3600 kg, pagreitintas iki 333 km / h. Anot Elke, sistema taip pat gaminama ir montuojama lėktuvnešyje John F. Kennedy, kurį planuojama perkelti į laivyną 2020 m. „GA“taip pat buvo išrinktas vieninteliu EMALS rangovu orlaivių vežėjui „Enterprise“, kuris turi būti pradėtas statyti 2018 m. Elke pažymėjo, kad „mes taip pat matome kitų valstybių susidomėjimą mūsų elektromagnetinėmis kilimo ir tūpimo sistemomis, nes jos nori turėti naujų technologijų ir lėktuvnešių, naudojamų vežėjams“. Tačiau verta paminėti, kad nors EMALS technologija yra paruošta gamybai, pati sistema negali būti įdiegta didžiojoje daugumoje eksploatuojamų orlaivių vežėjų dėl jai eksploatuoti reikalingos energijos.
Be to, kas išdėstyta aukščiau, geležinkelio pistoletas turi daug rimtų trūkumų. Anot Finkenauro, „viena iš elektromagnetinių technologijų naudojimo gynybos sektoriuje problemų yra statinės darbinės būklės palaikymas ir statinės nusidėvėjimo mažinimas po kiekvieno sviedinio paleidimo“. Iš tiesų, greitis, kuriuo sviedinys išeina iš statinės, sukelia tokį nusidėvėjimą, kad pradiniuose bandymuose statinė po kiekvieno šūvio turėjo būti visiškai atstatyta. „Impulsinė galia reiškia iššūkį išleisti didžiulį energijos kiekį ir koordinuoti impulsų galios modulių darbą kartu.“Visi šie moduliai turi išleisti susikaupusią elektros energiją reikiamu momentu, kad sukurtų reikiamą magnetinio lauko stiprumą ir išstumtų sviedinį iš statinės. Galiausiai, energijos kiekis, reikalingas šoviniui pagreitinti iki tokio greičio, sukelia būtinų ginklo komponentų supakavimo į pakankamai mažus fizinius matmenis, kad jį būtų galima montuoti ant skirtingų klasių paviršinių laivų, problemas. Dėl šių priežasčių, anot „Finkenaur“, per artimiausius penkerius metus mažieji bėgiai gali būti pradėti eksploatuoti, o per ateinančius 10 metų laive greičiausiai bus sumontuotas 32 megadžaulių visos galios bėginis pistoletas.
Hiperaktyvumas
Pasak Chang, „pastaruoju metu JAV karinis jūrų laivynas pradėjo mažiau dėmesio skirti geležinkelio pistoleto technologijos tobulinimui ir atkreipė dėmesį į hipergarsinio sviedinio HVP („ Hyper Velocity Projectile “), galinčio lengvai pritaikyti esamus tradicinius ginklus, galimybes“. Techniniame dokumente apie HVP, kurį 2012 m. Rugsėjo mėn. Paskelbė JAV karinio jūrų laivyno tyrimų biuras, jis apibūdinamas kaip „universalus, mažai traukiantis, valdomas sviedinys, galintis atlikti įvairias užduotis iš įvairių ginklų sistemų“. Be geležinkelio pistoleto, įeina standartinės amerikiečių karinės jūrų sistemos: 127 mm jūrų pistoletas Mk. 45 ir 155 mm pažangus artilerijos laikiklis „Advanced Gun System“, sukurtas „BAE Systems“. Pasak „BAE Systems“, „ypatingas ingredientas“HVP konstrukcijoje yra itin mažas aerodinaminis pasipriešinimas, todėl nereikia raketinio variklio, kuris plačiai naudojamas įprastinėje šaudmenyje, siekiant išplėsti savo diapazoną.
Remiantis KRS tyrimų tarnybos ataskaita, šaudant iš „Mk.45“įrenginio, šis sviedinys gali pasiekti tik pusę (tai yra 3 Machas arba apie 3704,4 km / h) greičio, kurį jis galėtų pasiekti šaudydamas iš bėgio. tačiau jis vis tiek yra dvigubai greitesnis už įprastą sviedinį, paleistą iš Mk. 45 ginklo. Kaip teigiama JAV karinio jūrų laivyno pranešime spaudai, „HVP kartu su„ Mk.45 “atliks įvairias užduotis, įskaitant ugnies palaikymą paviršiniams laivams, išplės laivyno galimybes kovoti su oro ir paviršiaus grėsmėmis … bet ir su kylančiomis grėsmėmis “.
Anot Chang, Gynybos ministerijos Tyrimų departamento sprendimas investuoti daug lėšų į HVP plėtrą yra skirtas išspręsti laivų įrengimo, kad ant jų būtų sumontuotas bėgių pistoletas, problemą. Taigi JAV karinis jūrų laivynas galės naudoti hipergarsinį sviedinį HVP savo „Ticonderoga“klasės kreiseriuose ir „Arleigh Burke“klasės naikintuvuose, kurių kiekvienas turi du Mk.45 ginklus. Bėgių pistoletas dar nėra technologiškai paruoštas montuoti ant naujų „Zamvolt“klasės naikintojų, iš kurių pirmasis buvo priimtas į JAV karinį jūrų laivyną 2016 m. Tačiau bent jau kūrimo pabaigoje HVP sviedinys galės patekti į savo 155 mm artilerijos laikiklių, tokių kaip „Advanced Gun System“, šaudmenų apkrovą. Kaip rašoma pranešime spaudai, sausio mėnesį laivynas atliko karinės haubicos HVP sviedinio bandymus. JAV karinis jūrų laivynas nepateikia informacijos apie tai, kada HVP gali pradėti tarnybą su savo karo laivais.
Pramonės plėtra
2013 metais „BAE Systems“iš Karinio jūrų laivyno tyrimų ir plėtros administracijos gavo 34,5 milijono dolerių sutartį dėl bėginio pistoleto kūrimo antrajam ginklo prototipo statybos programos etapui. Pirmajame etape karinio jūrų laivyno paviršiaus ginklų kūrimo centro inžinieriai sėkmingai paleido „Raytheon EM Railgun“prototipą ir pasiekė 33 megadžaulių energijos lygį. Kaip praneša „BAE Systems“, antrajame etape bendrovė ketina pereiti nuo vieno šūvio prie sprogimo ir sukurti automatinę pakrovimo sistemą, taip pat terminio valdymo sistemas, skirtas po kiekvieno šūvio atvėsinti ginklą. 2013 m. „BAE Systems“taip pat gavo šio skyriaus sutartį dėl HVP kūrimo ir demonstravimo.
„General Atomics“pradėjo kurti geležinkelio ginklų technologijas dar 1983 m., Kaip prezidento Ronaldo Reagano strateginės gynybos iniciatyvos dalį. Šia iniciatyva buvo siekiama „sukurti kosminę priešraketinės gynybos programą, galinčią apsaugoti šalį nuo didelio masto branduolinės atakos“. Pasibaigus Šaltajam karui ši iniciatyva prarado savo aktualumą ir buvo greitai atsisakyta, iš dalies dėl didelių išlaidų. Tuomet buvo daugiau nei pakankamai techninių problemų, ir bėgiai nebuvo išimtis. Pirmajai bėgio pistoleto versijai ginklui paleisti prireikė tiek energijos, kad jį buvo galima laikyti tik dideliame angare, todėl, pasak Elke, „per pastaruosius aštuonerius metus mes sumažinome elektronikos ir puslaidininkių matmenis ir sukūrė ypač didelius kondensatorius “.
Šiandien „General Atomics“jau sukūrė 30 megadžaulių bėgelio patranką ir 10 megadžaulių „Blitzer“universalią bėgelio patranką. Tuo tarpu 2016 m. Liepos mėn. Atvirame diapazone buvo sėkmingai pademonstruotas kondensatorius, kuris supaprastina energijos kaupimo šaudant iš reljefo ginklų antžemines transporto priemones procesą. Elke šiuo klausimu pridūrė: „Mes taip pat sėkmingai įrodėme„ Blitzer “patrankos gabenamumą. Patranka buvo išardyta ir išgabenta iš Dagvėjaus poligono į Fort Sillo poligoną ir ten vėl surinkta, kad būtų galima sėkmingai atlikti šaudymo bandymus 2016 m. Kariuomenės manevrų metu.
„Raytheon“taip pat aktyviai kuria geležinkelio pistoletų technologiją ir novatorišką impulsinį energijos tinklą. Finkenauras paaiškino: „Tinklą sudaro daug 6,1 m ilgio ir 2,6 metro aukščio impulsinių jėgos konteinerių, kuriuose yra dešimtys mažų blokų, vadinamų impulsiniais galios moduliais. Šių modulių darbas yra keletą sekundžių kaupti reikiamą energiją ir akimirksniu ją išleisti “. Jei paimsime reikiamą modulių skaičių ir sujungsime juos kartu, tada jie gali suteikti galios, reikalingos bėgio pistoletui valdyti.
Atsvara grėsmėms
2016 m. Balandžio mėn. Briuselyje JAV gynybos sekretoriaus pavaduotojas Bobas Work'as pažymėjo, kad „tiek Rusija, tiek Kinija gerina savo specialiųjų operacijų pajėgų gebėjimą kasdien veikti jūroje, sausumoje ir ore. Jie tampa gana stiprūs elektroninėje erdvėje, elektroninėse atsakomosiose priemonėse ir erdvėje “. Šių įvykių keliamos grėsmės privertė JAV ir NATO šalis sukurti vadinamąją bendrą „Trečiosios atsvaros strategijos“TOI (trečiojo kompensavimo iniciatyvą). Kaip 2014 metais pareiškė tuometis gynybos ministras Heigelis, TOI tikslas yra suvienodinti arba dominuoti Kinijos ir Rusijos kariniuose pajėgumuose, sukurtuose diegiant naujausias technologijas. Šiame kontekste geležinkelio ginklai ir ypač hipergarsiniai sviediniai yra pagrindiniai gebėjimai atremti ar neutralizuoti galimas grėsmes, kurias kelia Kinijos ir Rusijos ginklai, kurie buvo paminėti įžanginėje straipsnio dalyje.
