Электротермохимические танковые пушки. Оружие отдаленного будущего
Современная "химическая" пушка 2А82 на стенде. Фото Bmpd.livejournal.com
Одним из путей развития танков является создание перспективных систем вооружения. Обсуждается возможность дальнейшего увеличения калибра и огневых характеристик, а также внедрения принципиально новых схем. В последние месяцы, после определенных новостей, вновь возник интерес к т.н. электротермическим или электротермохимическим пушкам (ЭТП / ЭТХП).
Почти сенсация
Новейший российский танк Т-14 оснащен традиционной «пороховой» пушкой 2А82 калибра 125 мм. На протяжении нескольких лет обсуждается возможность повышения боевых характеристик танка за счет применения 152-мм орудия 2А83 или подобного изделия. При этом ученые уже прорабатывают возможность дальнейшего усиления танковых пушек – за счет внедрения принципиально новых технологий.
На форуме «Армия-2020» в августе 38-й Научно-исследовательский испытательный институт бронетанковой техники и вооружений представил свои взгляды на танк будущего, который может появиться к середине XXI в. и заменить нынешние образцы. В представленном концепте используются самые оригинальные решения, в т.ч. необычный комплекс вооружений на основе ЭТХП.
ЭТХП должна использовать перспективные составы метательного заряда с воспламенением за счет электрического импульса. Высокоэффективный заряд позволит получить гиперзвуковые скорости снаряда и соответствующие боевые качества. Работа орудия будет обеспечена автоматом заряжания. Ожидается, что танк с таким вооружением будет иметь крайне высокие боевые характеристики и превосходить нынешние образцы. Впрочем, точные параметры такой техники остаются неизвестными. Подобный танк будущего и ЭТХ-пушка для него пока являются только концептами без ясных перспектив.
Опытное орудие 60 mm Rapid Fire ET Gun американской разработки. Фото US Navy
Концепт-проект от 38-го НИИИ БТВТ закономерно привлек внимание, и его обсуждение продолжается до сих пор. По понятным причинам, наибольший интерес в нем вызывает именно принципиально новый «главный калибр», имеющий свои преимущества и недостатки.
Принципы и преимущества
Известные проекты ЭТХП в целом похожи и предусматривают общие принципы работы. Подобная пушка должна иметь нарезной или гладкий ствол, а также казенник особой конструкции, обеспечивающий выполнение всех процессов. Возможно применение унитарных, раздельно-гильзовых или модульных метательных зарядов на твердом или, в теории, жидком веществе.
Некоторые варианты концепции ЭТХП предлагают подогрев метательного заряда перед подачей в камору; сама подача может осуществляться под давлением. Затем при помощи электрической системы управления происходит воспламенение источника плазмы, который поджигает метательный заряд. Энергия от электрического воспламенения складывается с энергией заряда и увеличивает общие характеристики орудия. В теории, подобная пушка может управлять скоростью горения основного заряда с целью оптимизации характеристик.
Таким образом, соединение традиционного химического метательного заряда и новых электрических средств может дать существенный прирост характеристик. К примеру, танк с ЭТХП сможет стрелять дальше и/или поражать цели с более мощной защитой. Также известны проекты подобного оружия для кораблей и иных платформ.
Барабан американской пушки. Фото US Navy
От теории к практике
Концепция электротермохимической пушки появилась достаточно давно, и к настоящему времени было создано несколько экспериментальных проектов такого рода. Однако количество таких проектов невелико, а их результаты оказались гораздо скромнее ожидаемых. В итоге ни одна ЭТХП не вышла за пределы опытных полигонов.
На рубеже восьмидесятых-девяностых в США разрабатывалась скорострельная ЭТХП калибром 60 мм. Опытная пушка 60 mm Rapid Fire ET Gun получила автоматику на основе барабана с 10 каморами под унитарные выстрелы, а также особые средства управления огнем. Испытания орудия прошли в 1991-93 гг. и показали принципиальную возможность создания работоспособной системы нового класса. Однако проект не получил развития из-за технических трудностей, высокой стоимости и отсутствия существенных преимуществ перед «химической» артиллерией.
В тот же период схожую систему разрабатывали британские специалисты из Royal Ordnance. Проект ROSETTE (Royal Ordnance System for Electrothermal Enhancements) предусматривал создание нескольких опытных ЭТХП с последовательным повышением характеристик. В 1993 г. удалось создать и испытать пушку, способную разогнать килограммовый снаряд до скорости 2 км/с. Работы продолжились, в т.ч. с привлечением зарубежных организаций, однако реальный результат до сих пор не получен. Британские и зарубежные бронемашины, корабли и т.д. продолжают использовать традиционную артиллерию.
В начале девяностых разработкой ЭТХП занялся израильский научный центр «Сорек» в сотрудничестве с несколькими организациями США. Проект SPETC (Solid Propellant Electro-Thermal Chemical) предлагал использование пушки на основе доступных компонентов с существующим метательным зарядом, которые следовало дополнить новыми электрическими компонентами. Было установлено, что плазменное электровоспламенение позволяет увеличить энергию снаряда на 8-9 проц. В частности, это позволило бы разгонять подкалиберные снаряды 105-мм пушек до 2 км/с и более. Впрочем, проект SPETC тоже не вышел из стадии испытаний.
Конструкция снаряда SPETC. Графика Центр "Сорек"
В нашей стране тематикой ЭТХП заинтересовались достаточно поздно. По известным данным, реальные исследования в этом направлении начались только в десятых годах. Тематика ЭТХ-пушек изучалась вместе с другими методами повышения боевых характеристик танков. Об изготовлении опытных образцов ничего не известно. Пока речь идет только о теории и концепт-проектах, демонстрирующих теоретические возможности.
Технические вызовы
Известные проекты ЭТХП показывают, насколько сложно реализовать оригинальную концепцию. Необходимо решить несколько разных инженерных задач, часть которых требует совершенно новые и непривычные решения. Фактически проект ЭТХП можно разделить на несколько направлений: артиллерийскую часть, боеприпас, средства воспламенения и управления огнем.
Систему ствола и казенника придется разрабатывать заново. Применение готовых компонентов, как показывает проект SPETC, не позволяет получить значительный прирост характеристик. Кроме того, экономия на комплектующих получается минимальной. При создании системы с большим приростом характеристик придется разработать усиленный ствол, способный выдержать повышенные нагрузки, казенник особой конструкции для подачи компонентов выстрела, а также средства хранения и подачи боеприпасов.
Для получения максимальных характеристик выстрел для ЭТХП нуждается в новых решениях в области метательных материалов. Необходимы новые пороха или альтернативные составы, а также средства образования плазмы. В обоих областях получены определенные результаты, но до революции в артиллерии пока далеко.
Плазменный воспламенитель снаряда SPETC. На рисунке выше такие устройства отмечены цифрами. Фото Центр "Сорек"
Образование плазмы при выстреле производится при помощи электрического импульса высокой мощности, из-за чего ЭТХП нуждается в соответствующем источнике энергии. Системы с требуемыми характеристиками пока могут применяться только на крупных кораблях или в составе комплексов в контейнерном исполнении. Компактные платформы типа танка или САУ пока не могут рассчитывать на получение источника энергии высокой мощности.
Уже в начале девяностых годов уровень технологий позволял создать опытную электротермохимическую пушку, пусть даже и с ограниченными характеристиками. Дальнейшее развитие технологий позволяет рассчитывать на рост параметров и возможностей, но пока концепция ЭТХП не готова к разработке практически применимых систем и к их внедрению в войсках.
Оружие будущего
Концепция ЭТХП известна достаточно давно и даже была реализована на практике в виде ранних опытных образцов. Однако далее работы не продвинулись, и приоритет получили другие варианты «альтернативной» артиллерии. Текущий уровень технологий пока не позволяет создать желаемую ЭТХ-пушку, а военные ведущих стран, по всей видимости, пока не видят смысла в ней.
Впрочем, наука и техника не стоят на месте. В ближайшие десятилетия можно ожидать появление новых технологий, способных обеспечить прорыв во всех перспективных направлениях. Здесь следует вспомнить, что концепт танка от 38-го НИИИ БТВТ относят именно к отдаленному будущему. И к началу его разработки в распоряжении инженеров-танкостроителей могут появиться необходимые решения и компоненты.
Информация