Каталог статей

Электромагнитные пушки

Идея электромагнитной пушки, то есть орудия, в котором ферромагнитный снаряд разгоняется электромагнитным полем, далеко не нова. Впервые подобное оружие пытались создать еще в 1916 году. Снаряд массой 50 грамм, проходя через цепь коммутируемых катушек индуктивности, разгонялся до скорости 200 м/с. Устройство было чудовищно громоздким, дорогим, капризным и медлительным в перезарядке. Неудивительно, что военные, сравнив его с полевой трехдюймовкой, презрительно отвернулись.

Шло время, совершенствовались технологии. Об электромагнитных пушках накрепко забыли, а полоумных изобретателей, пытавшихся пропихнуть подобный «кунштюк», вояки, будучи людьми злопамятными, гнали с порога. Так продолжалось более 60 лет.

1978 год оказался переломным. Доверский центр разработки оружия сухопутных войск (США) приступил к исследованиям по созданию тактической электромагнитной пушки. Эти исследования привели к созданию совместного с Великобританией проекта ELS (Electromagnetic Launcher System).

А в 1983 году серьезно заговорили о создании стратегического противоракетного варианта электромагнитной пушки.

Вариант с катушками на оси ствола (так называемая пушка Гаусса) исследователи практически сразу же отвергли. Причин тому было достаточно: необходимость коммутации катушек, борьба с рекуперационными выбросами напряжения, неизбежный перегрев обмоток и еще масса аргументов «контра». А вот рейлган (он же рельсотрон) оказался перспективным.

На заметку: идея рельсотрона на редкость проста. Есть две параллельные проводящие рельсы, жестко закрепленные в диэлектрическом лафете. Если подключить к ним источник тока, ничего, естественно, не произойдет. Если же предварительно замкнуть рельсы скользящим по ним проводником (поближе к точкам подключения, но не вплотную), то после подключения и на рельсы, и на скользящий проводник начнет действовать сила Ампера (а не сила Лоренца, как ошибочно утверждают некоторые публикации). Она стремится разорвать замкнутый контур с током. Поскольку рельсы жестко закреплены, а замыкающий их проводник — нет, то в результате он начнет ускоренное движение от точки подключения, пока не сойдет с направляющих. Дальше разогнанный проводник будет двигаться равномерно и прямолинейно. Вот, собственно, и все.

Проще говоря, снаряд рельсотрона — это обычная стальная болванка. Но металл, разогнанный до таких скоростей, при ударе превращается в мощную взрывчатку. Механизм явления таков. Металл всегда содержит свободные электроны.

Основная проблема, вставшая перед создателями «рейлгана», — источник, способный обеспечить должные токи для ускорителя. Первый экспериментальный образец электромагнитного оружия с рельсовыми направляющими был создан в 1991 году, тогда же впервые прошли стрельбы с использованием боевых снарядов конической формы. Начальная скорость составила 2100 м/с, дульная энергия — 4,5 МДж. Для сравнения: пушечный снаряд имеет дульную энергию порядка 10 МДж. Для обеспечения таких результатов потребовался совершенно уникальный источник тока в 5,6 МА. Реализован он был как униполярный генератор (ротор, разгоняемый турбиной до нескольких тысяч оборотов в минуту, с которого путем короткого замыкания снимается огромная пиковая мощность).

В 1992 году, когда к разработкам подключилась Ливерморская лаборатория, возникла идея создания необходимого импульса тока при помощи ядерного взрыва малой мощности (порядка 200-300 тонн ТЭ), произведенного между обкладками огромного конденсатора. Само собой, такая методика годилась только для орбитального эшелона СПРО.

Космический холод создал дополнительные удобства разработчикам рельсотрона. Низкотемпературные сверхпроводники достаточно дешевы, чтобы из них создать двухсотметровые рельсы ускорителя.

Заявленные разработчиками ТТХ электромагнитной пушки орбитального базирования: длина разгонного участка 200 м, масса снаряда 1 кг, скорость снаряда 20-35 км/с.

Предполагается использование как пассивных боеприпасов (монолитных стальных болванок), так и управляемых снарядов с самонаведением (коррекция траектории выполняется рулевыми реактивными двигателями). Механическая прочность системы управления и захвата цели — 10⁵ g.

Основными целями электромагнитной пушки предполагаются боевые блоки на заатмосферном участке и сами межконтинентальные ракеты, проходящие верхние слои атмосферы.