Управляемый снаряд для рельсовой пушки
Уже который год ученые Соединенных Штатов Америки работают над проектом рельсовой пушки (также обозначается англоязычным термином railgun – «рейлган»). Перспективный вид оружия сулит хорошие показатели начальной скорости снаряда и, как следствие, дальности стрельбы и показателей пробития. Однако на пути создания такого вооружения стоит несколько проблем, прежде всего связанных с энергетической частью пушки. Для достижения таких показателей стрельбы, при которых рельсовая пушка будет значительно превосходить огнестрельную, требуется такое количество электроэнергии, что рейлган пока не вышел за пределы лаборатории. Вернее сказать, за пределы испытательного комплекса: и сама пушка, и системы электропитания занимают огромные помещения.
В то же время, всего через пять лет Пентагон и конструкторы собираются установить на корабль первый опытный экземпляр практически применимой рельсовой пушки. Результаты испытаний этого комплекса смогут показать особенности эксплуатации рейлганов на мобильных платформах, таких как корабли. Пока же интерес представляет другой вопрос, которым недавно озаботились заказчики и авторы проекта. Снаряд рельсовой пушки – в том числе и металлическая болванка – может быть запущен с гиперзвуковой скоростью и его энергии хватит для поражения цели на солидном расстоянии. Однако в ходе полета снаряд подвергается целому ряду воздействий, как то гравитация, сопротивление воздуха и т.д. Соответственно, при увеличении дальности до цели растет и рассеивание снарядов. В результате этого все преимущества рельсовой пушки могут быть полностью «съедены» внешними факторами.
В последние годы в ствольной артиллерии наметился переход к управляемым боеприпасам. Снаряды с наведением имеют возможность коррекции своей траектории для сохранения нужного направления полета. Благодаря этому, точность огня вырастает в разы. На днях стало известно, что американские рельсовые пушки будут вести огонь именно корректируемыми боеприпасами. Управление морских исследований ВМС США (ONR) объявило о начале программы HVP (Hyper Velocity Projectile – Сверхскоростной снаряд). В рамках этого проекта планируется создать управляемый снаряд, который сможет эффективно поражать цели на больших дальностях и при большой скорости полета.
На данный момент точно известно только то, что ONR хочет видеть систему управления, основанную на системе позиционирования GPS. Такой подход к коррекции траектории не является новым для американской военной науки, однако в данном случае задача усложняется из-за специфики разгона и полета снаряда, выпущенного из рейлгана. В первую очередь, подрядчикам проекта понадобится учесть чудовищные перегрузки, воздействующие на снаряд при разгоне. У снаряда ствольной артиллерии есть считанные доли секунды для достижения скорости в 500-800 метров в секунду. Можно представить, какие перегрузки действуют на него – сотни единиц. В свою очередь, рельсовая пушка должна разгонять снаряд до гораздо больших скоростей. Из этого следует, что электроника снаряда и его системы коррекции курса должны быть особо стойкими к подобным нагрузкам. Конечно, уже сейчас существует несколько моделей корректируемых артиллерийских снарядов, однако они летят со значительно меньшими скоростями, нежели может обеспечить рейлган.
Вторая сложность в создании управляемого «рельсового» снаряда кроется в методике действия пушки. При выстреле из рельсовой пушки вокруг рельсов, разгоняющего блока и снаряда образуется магнитное поле огромной мощности. Таким образом, электроника снаряда должна быть стойкой еще и к электромагнитному излучению, иначе дорогостоящий «умный» снаряд еще до выхода из пушки станет самой обычной болванкой. Возможным решением этой проблемы может стать специальная система экранирования. К примеру, перед выстрелом снаряд с электронным оснащением помещается в некое подобие поддона подкалиберных боеприпасов, которое защитит его от электромагнитных «помех» при движении по рельсам. После выхода из дула экранирующий поддон, соответственно, отделяется и снаряд продолжает полет самостоятельно.
Снаряд выдержал перегрузку, его электроника не сгорела и он летит к цели. «Мозг» снаряда замечает отклонение от требуемой траектории и выдает соответствующие команды на рули. Здесь возникает третья загвоздка. Для достижения дальности стрельбы хотя бы в 100-120 километров дульная скорость снаряда должна быть не ниже полутора-двух километров в секунду. Очевидно, что на таких скоростях управление полетом превращается в настоящую проблему. Во-первых, при такой скорости управление аэродинамическими рулями очень и очень затруднительно, а во-вторых, даже если и удастся отладить систему аэродинамического управления, то она должна работать с очень высокой скоростью. В противном случае незначительное отклонение руля, пусть даже на считанные градусы в течение сотых долей секунды, способно очень сильно повлиять на траекторию снаряда. Что касается газовых рулей, то они также не являются панацеей. Отсюда следуют достаточно высокие требования к механике управления и быстродействию вычислителя снаряда.
В общем, перед учеными стоит далеко не простая задача. С другой стороны, времени еще достаточно – ONR желает получить опытный образец снаряда только в 2017 году. Еще один плюс технического задания касается общего облика снаряда. Благодаря высокой скорости, ему не обязательно нести заряд взрывчатого вещества. Одной кинетической энергии боеприпаса будет достаточно для уничтожения широкого спектра целей. Поэтому можно отдать под электронику немного большие объемы. В свободный доступ попали некоторые конкретные цифры из требований, хотя официального подтверждения пока не было. Снаряд длиной порядка двух футов (~60 сантиметров) будет весить 10-15 килограмм. Кроме того, по неофициальной информации, новые управляемые снаряды можно будет использовать не только в рельсовых пушках, но и в «традиционной» ствольной артиллерии. Если это правда, то можно сделать выводы относительно калибра перспективного боеприпаса. В настоящее время боевые корабли ВМС США оснащаются артиллерийскими системами калибра от 57 миллиметров (Mk-110 на кораблях проекта LCS) до 127 мм (Mk-45, устанавливается на эсминцах проекта Arleigh Burke и крейсерах Ticonderoga). В ближайшем будущем головной эсминец проекта Zumwalt должен получить артиллерийскую установку AGS калибра 155 миллиметров. Из всего спектра калибров морской артиллерии США для управляемого снаряда наиболее вероятным и удобным является именно 155 мм. Кроме того, существующие американские управляемые снаряды для ствольной артиллерии – Copperhead и Excalibur – имеют калибр именно 6,1 дюйма. Как раз те самые 155 миллиметров.
Возможно, уже созданные управляемые снаряды в некоторой мере станут основой для перспективного. Но пока об этом говорить рано. Вся информация о проекте HVP ограничивается всего несколькими тезисами, часть которых к тому же не имеет официального подтверждения. К счастью, ряд особенностей рельсовых пушек позволяет составить примерное суждение о проекте и уже на стадии его начала представить трудности, с которыми придется столкнуться разработчикам снаряда. Вероятно, в скором времени Управление морских исследований поделится с общественностью некоторыми подробностями своих требований или даже полным обликом перспективного снаряда в том виде, в каком они хотят его получить. Но пока остается пользоваться только имеющимися обрывками данных и измышлениями на тему.
По материалам сайтов:
http://dailytechinfo.org/
http://navy.mil/
http://globalsecurity.org/
http://naval-technology.com/
http://navweaps.com/
http://baesystems.com/
В то же время, всего через пять лет Пентагон и конструкторы собираются установить на корабль первый опытный экземпляр практически применимой рельсовой пушки. Результаты испытаний этого комплекса смогут показать особенности эксплуатации рейлганов на мобильных платформах, таких как корабли. Пока же интерес представляет другой вопрос, которым недавно озаботились заказчики и авторы проекта. Снаряд рельсовой пушки – в том числе и металлическая болванка – может быть запущен с гиперзвуковой скоростью и его энергии хватит для поражения цели на солидном расстоянии. Однако в ходе полета снаряд подвергается целому ряду воздействий, как то гравитация, сопротивление воздуха и т.д. Соответственно, при увеличении дальности до цели растет и рассеивание снарядов. В результате этого все преимущества рельсовой пушки могут быть полностью «съедены» внешними факторами.
В последние годы в ствольной артиллерии наметился переход к управляемым боеприпасам. Снаряды с наведением имеют возможность коррекции своей траектории для сохранения нужного направления полета. Благодаря этому, точность огня вырастает в разы. На днях стало известно, что американские рельсовые пушки будут вести огонь именно корректируемыми боеприпасами. Управление морских исследований ВМС США (ONR) объявило о начале программы HVP (Hyper Velocity Projectile – Сверхскоростной снаряд). В рамках этого проекта планируется создать управляемый снаряд, который сможет эффективно поражать цели на больших дальностях и при большой скорости полета.
На данный момент точно известно только то, что ONR хочет видеть систему управления, основанную на системе позиционирования GPS. Такой подход к коррекции траектории не является новым для американской военной науки, однако в данном случае задача усложняется из-за специфики разгона и полета снаряда, выпущенного из рейлгана. В первую очередь, подрядчикам проекта понадобится учесть чудовищные перегрузки, воздействующие на снаряд при разгоне. У снаряда ствольной артиллерии есть считанные доли секунды для достижения скорости в 500-800 метров в секунду. Можно представить, какие перегрузки действуют на него – сотни единиц. В свою очередь, рельсовая пушка должна разгонять снаряд до гораздо больших скоростей. Из этого следует, что электроника снаряда и его системы коррекции курса должны быть особо стойкими к подобным нагрузкам. Конечно, уже сейчас существует несколько моделей корректируемых артиллерийских снарядов, однако они летят со значительно меньшими скоростями, нежели может обеспечить рейлган.
Вторая сложность в создании управляемого «рельсового» снаряда кроется в методике действия пушки. При выстреле из рельсовой пушки вокруг рельсов, разгоняющего блока и снаряда образуется магнитное поле огромной мощности. Таким образом, электроника снаряда должна быть стойкой еще и к электромагнитному излучению, иначе дорогостоящий «умный» снаряд еще до выхода из пушки станет самой обычной болванкой. Возможным решением этой проблемы может стать специальная система экранирования. К примеру, перед выстрелом снаряд с электронным оснащением помещается в некое подобие поддона подкалиберных боеприпасов, которое защитит его от электромагнитных «помех» при движении по рельсам. После выхода из дула экранирующий поддон, соответственно, отделяется и снаряд продолжает полет самостоятельно.
Снаряд выдержал перегрузку, его электроника не сгорела и он летит к цели. «Мозг» снаряда замечает отклонение от требуемой траектории и выдает соответствующие команды на рули. Здесь возникает третья загвоздка. Для достижения дальности стрельбы хотя бы в 100-120 километров дульная скорость снаряда должна быть не ниже полутора-двух километров в секунду. Очевидно, что на таких скоростях управление полетом превращается в настоящую проблему. Во-первых, при такой скорости управление аэродинамическими рулями очень и очень затруднительно, а во-вторых, даже если и удастся отладить систему аэродинамического управления, то она должна работать с очень высокой скоростью. В противном случае незначительное отклонение руля, пусть даже на считанные градусы в течение сотых долей секунды, способно очень сильно повлиять на траекторию снаряда. Что касается газовых рулей, то они также не являются панацеей. Отсюда следуют достаточно высокие требования к механике управления и быстродействию вычислителя снаряда.
В общем, перед учеными стоит далеко не простая задача. С другой стороны, времени еще достаточно – ONR желает получить опытный образец снаряда только в 2017 году. Еще один плюс технического задания касается общего облика снаряда. Благодаря высокой скорости, ему не обязательно нести заряд взрывчатого вещества. Одной кинетической энергии боеприпаса будет достаточно для уничтожения широкого спектра целей. Поэтому можно отдать под электронику немного большие объемы. В свободный доступ попали некоторые конкретные цифры из требований, хотя официального подтверждения пока не было. Снаряд длиной порядка двух футов (~60 сантиметров) будет весить 10-15 килограмм. Кроме того, по неофициальной информации, новые управляемые снаряды можно будет использовать не только в рельсовых пушках, но и в «традиционной» ствольной артиллерии. Если это правда, то можно сделать выводы относительно калибра перспективного боеприпаса. В настоящее время боевые корабли ВМС США оснащаются артиллерийскими системами калибра от 57 миллиметров (Mk-110 на кораблях проекта LCS) до 127 мм (Mk-45, устанавливается на эсминцах проекта Arleigh Burke и крейсерах Ticonderoga). В ближайшем будущем головной эсминец проекта Zumwalt должен получить артиллерийскую установку AGS калибра 155 миллиметров. Из всего спектра калибров морской артиллерии США для управляемого снаряда наиболее вероятным и удобным является именно 155 мм. Кроме того, существующие американские управляемые снаряды для ствольной артиллерии – Copperhead и Excalibur – имеют калибр именно 6,1 дюйма. Как раз те самые 155 миллиметров.
Возможно, уже созданные управляемые снаряды в некоторой мере станут основой для перспективного. Но пока об этом говорить рано. Вся информация о проекте HVP ограничивается всего несколькими тезисами, часть которых к тому же не имеет официального подтверждения. К счастью, ряд особенностей рельсовых пушек позволяет составить примерное суждение о проекте и уже на стадии его начала представить трудности, с которыми придется столкнуться разработчикам снаряда. Вероятно, в скором времени Управление морских исследований поделится с общественностью некоторыми подробностями своих требований или даже полным обликом перспективного снаряда в том виде, в каком они хотят его получить. Но пока остается пользоваться только имеющимися обрывками данных и измышлениями на тему.
По материалам сайтов:
http://dailytechinfo.org/
http://navy.mil/
http://globalsecurity.org/
http://naval-technology.com/
http://navweaps.com/
http://baesystems.com/
Информация