Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки

Думал ли русский учёный Борис Семёнович Якоби, в XIX в. изобретший сугубо мирный линейный электродвигатель, что его изобретение через полторы сотни лет будет рассматриваться как самое перспективное оружие XXI столетия.

Линейный электродвигатель впервые применить в военном деле решил ещё в 1895 г. австрийский инженер Ф. Гефт, предложивший запускать на Луну «космические корабли» с помощью электромагнитной пушки (рейлгана, как называют такие орудия за границей), которая разгоняла бы «снаряд» до необходимой скорости в стволе-соленоиде. Однако дальше идеи дело не пошло, так как при тогдашнем развитии техники этот проект был невыполним. Норвежц К. Брикланд, видимо, первым сообразил, что из такой пушки можно стрелять не только космическими кораблями по Луне, но и по целям на Земле. В 1901 г. он подал патентную

заявку на электромагнитную пушку. За скандинавом в 1915 г. последовали русские инженеры Н. Подольский и М. Ямпольский, которые предложили правительству проект сверхдальнобойного электромагнитного орудия, которое могло посылать снаряд на 300 км. Однако Артиллерийский комитет Главного артиллерийского управления русской армии посчитал, что предложение это преждевременно. Да и где найти электростанцию, которая будет всегда рядом с орудием?


В 1916 г. французским инженерам Фашону и Виллепле удалось сконструировать работающую модель пушки, которая разгоняла модель снаряда массой 50 г до скорости в 200 м/с, однако работы вскоре пришлось свернуть — создание полноразмерного экземпляра оказалось безумно дорогим и сложным мероприятием.

Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Сегодня американские военные рассматривают возможность установки электромагнитной пушки на космические околоземные апппараты


«Для того чтобы сильнее удлинить тот промежуток, на котором должно производиться ускорение, теоретически существует ещё возможность сооружения кольцеобразного туннеля, состоящего целиком из соленоидов, — писал в 1935 г. немецкий инженер Макс Валье, также взявшийся за конструирование подобного оружия.

В таком туннеле можно было бы заставить гранату обращаться до тех пор, пока она не приобрепа бы необходимой скорости с тем, чтобы при последнем обращении перестановкой «стрелки» направить её в отросток туннеля, ведущий по касательной, который в данном случае играл бы роль верхнего конца смотанного в кольцо ствола электромагнитной пушки. Разумеется, в этом случае из кольца соленоидов должен был бы быть выкачан воздух, а расположенный по касательной отросток ствола необходимо было бы закрыть воздухонепроницаемой крышкой. При достаточно большом радиусе кривизны имеется теоретическая возможность осуществить такой круговой полёт гранаты. Практически же трудности заключаются, главным образом, в необходимости преодоления получающейся огромной центробежной силы и в неосуществимости «стрелочного перевода», вследствие чего и этот план, приписанный апрельским номером французского журнала «Je sais tout» («Я всё знаю») за 1927 г. видным французским инженерам Масу и Друэ, приходится признать неосуществимым».

Впрочем, такое заключение не помешало американскому изобретателю Вирджелу Ригсби в начале тридцатых годов построить два работающих электромагнитных пулемёта. Первый получал энергию от обычного автомобильного аккумулятора, и за счёт 17 магнитов разгонял пули по 33-дюймовому стволу. Откуда брал ток второй, неизвестно, но он мог выплёвывать пули 44-го калибра (по другим данным — 22-го калибра) со скоростью 121 м/с. В планах изобретателя в качестве первостепенной задачи значилось повышение этого значения до 914 м/с. Заявленная скорострельность составляла 600 выстр/мин, правда, на демонстрации оружие почему-то стреляло с темпом 7 выстр/мин. Видимо, всё дело было в недостаточной мощности «батареек», потому идея пу-лемёта-рэйлгана ни одной, ни другой конструкции отклика в душах американских военных так и не нашла.

Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Такой представлялась электромагнитная пушка в середине 20-х гг. прошлого века


Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Первая модель электромагнитного пулемёта американского изобретателя Вирджела Ригсби


Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Вторая модель электромагнитного пулемёта Вирджела Ригсби


Вскоре после Октябрьской революции в Советской России было создано магнитофугальное бюро, которое занималось как раз созданием электропушки. При Комитете по изобретениям специалистами Комиссии особых артиллерийских опытов (КОСАРТОП) испытывались сразу два образца: магнитофугальное (электромагнитное) орудие на переменном токе и электрическое орудие на постоянном токе. Вскоре Артиллерийский комитет Главного артиллерийского управления рекомендовал инженерам «заняться проектированием электрического орудия постоянного тока мощности 3-дюймовой полевой пушки. К осуществлению этого имеется много благоприятных обстоятельств». Однако вскоре КОСАРТОП был распущен, и работы по этой теме прекращены.

Во время Второй мировой войны инженеры Германии и Японии также работали над созданием электромагнитной пушки по принципу линейного электродвигателя, в котором роль якоря отводилась снаряду. Наибольших успехов достиг немецкий учёный И. Хенслер, чья модель смогла сообщить небольшому снаряду начальную скорость 1200 м/с. Впрочем, к счастью для союзников, ни полномасштабный макет, ни, тем более, серийную модель Хенслер создать не успел.

«Электрические орудия представляют немало выгод: дальнобойность, выражающаяся в сотнях километров; выстрел почти без звука, без дыма и огня; отсутствие поперечных давлений при выстреле даёт возможность конструировать электрическое орудие без стальной толстой трубы, как в современных орудиях, — писал в 1938 г. в своей книге «Русская артиллерия в мировую войну» Е.И. Барсуков. — При выстреле электрическое орудие не подвергается высоким температурам и потому может быть долговечным; живая сила снаряда больше, чем при стрельбе пороховым зарядом, так как электромагнитные силы действуют во всей массе снаряда, а не только на его дно, что происходит при выстреле пороховым зарядом; скорострельность может быть выше, чем у обыкновенных орудий, откат — меньше.

Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Полёт снаряда, выпущенного из электромагнитной пушки на испытательном полигоне ВМС США в Дальгрене, 2008 г.


Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Испытания американской электромагнитной пушки Blitzer, 2009 г.


Всё это действительно так, и у электропушек есть всего один, но очень существенный недостаток — они требуют затрат миллионов киловатт электроэнергии непосредственно перед каждым выстрелом, для накопления которой нужна целая мощная электростанция.

Тем не менее электрическим орудиям, в особенности построенным на принципе создания в — стволе магнитной волны, увлекающей снаряд, принадлежит, вероятно, будущее. Дальнобойность этих орудий будет зависеть от мощности источника электричества и потому может увеличиваться до огромнейших размеров, с весьма малым при этом износом орудия. Дальность полёта снаряда придётся регулировать подбором надлежащей силы тока». Ну что ж, необходимо отметить, что Е.И. Барсуков был совершенно прав в далёком 1938 г.

В настоящее время конструкторы вплотную подошли к оснащению современных видов боевой техники электромагнитными пушками. Так, в середине 90-х гг. прошлого века фирма General Dynamics Land Systems и автобронетанковое управление армии США предложили несколько вариантов дальнейшего развития основного боевого танка М1 Abrams. Одним из основных новшеств должна была стать установка вместо башни забронированного дистанционно управляемого орудия, в качестве которого, наряду с традиционной гладкоствольной пушкой рассматриваются и автоматические 25-мм и 35-мм электромагнитные пушки, дульная энергия каждой из которых на 30-40% превосходит тот же показатель обычных танковых орудий.

Более того — 31 января 2008 г. в исследовательском центре вооружений надводного флота ВМС США г. Дальгрен, штат Вайоминг, были проведены испытания электромагнитной пушки, работы над которой ведутся с 2005 г. В результате кинетическая энергия боепри-паса, разогнанного до 21000 км/ч (примерно 6 км/с) за 0,2 с, превысила расчётные 10 МДж, а дальность составила 370-400 км. Орудие будет оснащаться GPS-кор-ректором, который не даст снаряду отклониться от точки прицеливания более, чем на 5 м. Также нужно отметить, что пушка испытывалась всего на треть своей номинальной мощности (32 МДж), а в будущем планируется достичь мощность в 64 МДж.

Однако такая мощная пушка требует большого количества электроэнергии — сила тока, необходимая для выстрела, составляет 6 млн ампер. Следовательно, подходящей платформой может служить только корабль — например перспективный эсминец DDG-1000, оснащённый газотурбинной энергетической установкой мощностью 72 мегаватт. Несмотря на то, что ведение интенсивной стрельбы (больше шести выстрелов в минуту) из-за энергопотребления грозит потерей скорости в бою, американские эксперты уверены, что за электромагнитным оружием — будущее.

Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки
Перспективный эсминец DDG-1000, оснащённый газотурбинной энергетической установкой мощностью 72 мегаватт, рассматривается как наиболее вероятный носитель электромагнитной пушки
Автор: Артём Платонов, журнал "Оружие"


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 13
  1. Милафон 28 июня 2013 07:59
    Интересная статья. Спасибо.

    Вот значит откуда Сплин взхял слова:"Девочка с глазами из самого синего льда тает под огнем пулемета" для своей песни "Выхода нет". laughing
    Милафон
  2. report4 28 июня 2013 09:38
    Орудие будет оснащаться GPS-кор-ректором, который не даст снаряду отклониться от точки прицеливания более, чем на 5 м. Также нужно отметить, что пушка испытывалась всего на треть своей номинальной мощности (32 МДж), а в будущем планируется достичь мощность в 64 МДж.

    Что-то не сходится) 32 от 64 это не треть. Да и возможность корректировать траекторию снаряда на таких скоростях вызывает большие сомнения. Ну и 5 метров без расстояния на котором такая точность не говорит, вообще, ни о чём.
    1. михаил3 28 июня 2013 14:05
      Самое интересное тут - какая электроника выживет в снаряде после разгона его всеми этими амперами? Тут механические нагрузки на снаряд идут как незначительная мелочь.
      В общем весь вопрос в том, чем такое орудие в разы, а скорее в десятки раз лучше всех других. Иначе строить что то такое - глупая расточительность.
    2. Dioxsin 28 июня 2013 18:19
      "В результате кинетическая энергия боепри-паса, разогнанного до 21000 км/ч (примерно 6 км/с) за 0,2 с, превысила расчётные 10 МДж, а дальность составила 370-400 км". 10МДж примерно треть от 32МДж. 64МДж будут получать на другой установке. 5м на дистанции 370-400км.
  3. NektoRU 28 июня 2013 09:46
    Спасибо автору за труд. Интересно и информативно!
  4. evgenii67 28 июня 2013 11:34
    Привет каждому! Бесспорно у этого оружия есть будущие, многое что нас окружает сейчас, буквально лет 10-15 назад казалось бы чудом. В статье написано, что единственный недостаток-это то что много энергии данный агрегат потребляет, возможно лет через 10-15 мы увидим некую энергетическую установку, которая будет удовлетворять по размерам и по по мощности военных. Спасибо автору!
  5. Tektor 28 июня 2013 14:35
    Единственный вариант электромагнитной пушки - импульсный взрывной электро-магнитный генератор в составе снаряда или его выталкивающей части...
  6. Dimanrus86 28 июня 2013 14:59
    У нас в городе тоже что то на подобии разрабатывают, а еще в ближайшее время начнут строить самую мощную в мире лазерную установку, по крайней мере проект уже разработан и если не распилят выделенные средства, то все будет ОК)
  7. почтальон 28 июня 2013 16:14
    Цитата: Автор

    Думал ли русский учёный Борис Семёнович Якоби, в XIX в. изобретший сугубо мирный линейный электродвигатель,

    Б.С. Якоби (Moritz Hermann von Jacobi) изобрёл всё же типичный электродвигатель, выдающий вращательный момент, правда работавшиий от батареи постоянного тока(генераторов переменного тока не было в нашем понимании)

    В 1838 году Якоби усовершенствовал свой электромотор и, установив его на гребном боте, с десятью спутниками совершил небольшое плавание по Неве со скоростью 4,5 км/ч. Источником тока ему служила мощная батарея гальванических элементов.
    затем был Тесла, а финишировал (с тем что мы пользуемся) Доливо-Добровольский.
    Но не суть теоретически " изобрёл" Эмилий Христианович Ленц (Heinrich Friedrich Emil Len)
    На практике кто - не знает ни кто
    Пэдж

    Бурбуз

    Но это как бы не совсем ЛАД, это все под сильным давлением Ампера исполнено.
    =================
    Достоверно(подтверждено) предложение по плоским линейным двигателям появилось в 1902 г., когда Л. Зеден получил французский патент № 321691
    Борис Семёнович , к этому времени уже как 28 лет- скончался
    (27 февраля (11 марта) 1874)
    почтальон
  8. Фофан 28 июня 2013 21:05
    где форумчане, страстно желающие 30-50 аналогов арлиберков в вмф рф? они таких статей не читают?
  9. edw 28 июня 2013 23:12
    «Электрические орудия представляют немало выгод: ... выстрел почти без звука, без дыма и огня; отсутствие поперечных давлений при выстреле даёт возможность конструировать электрическое орудие без стальной толстой трубы, как в современных орудиях, — писал в 1938 г. в своей книге «Русская артиллерия в мировую войну» Е.И. Барсуков. — При выстреле электрическое орудие не подвергается высоким температурам и потому может быть долговечным...

    smile может и не надо, но, все же, напомню некоторые нюансы.

    не всё так радужно:
    малошумны только маломощные настольные модели, электромагнитная пушка конечно потише, а вот рельсотрон намного громче "мелкашки" при том же размере пули.
    отсутствие стальной трубы с лихвой перекрывается огромными накопителями одно попадание осколка (которое для трубы не критично) устроит незабываемый фейерверк,
    отсутствие высоких температур тоже сомнительно - сейчас КПД ускорителей от 10 до 30% и даже обещанные в перспективе 50% потерь от 64МДж полной мощности это 32МВт/с тепловой энергии которую надо отвести от ствола (извиняюсь за вольность перевода единиц).
    С долговечностью тоже не сложилось - пусть пропало давление пороховых газов, но силы трения никуда не делись, а наоборот возросли пропорционально скорости снаряда. Если же речь о рельсотроне - износ ствола будет еще сильнее, из-за дуги в миллионы ампер зазор между электродами будет быстро увеличиваться а точность и дальность стрельбы падать до неприемлемой. Кстати говоря, самое сложное при выстреле эм-пушки - сдвинуть снаряд с места, тут амеры схитрили и использовали пороховые заряды, а уж потом ускоряли эм-полем.
    Повысить КПД используя сверхпроводники тоже хотели, но это пока реально только для космоса.
    На Земле будет очень громоздко из-за монструозных систем охлаждения.
    тут http://forum.dwg.ru/printthread.php?t=17233&pp=1000 пять лет назад приходилось обсуждать подобное, не думаю что произошел какой либо прорыв в этой области.
    Да и по всему интернету полно компетентных и не очень теоретических выкладок и практических поделок http://railgun.org.ua/

    в целом я воспринимаю идею корабля с эм-пушкой как годный план по освоению бюджета
    (не хуже чем летающий пингвин от лохид-мартина). Вобщем, пусть делают- посмеёмся вместе,
    мы тут ничего не прос*али, и догонять и паниковать нечего.
    edw
    1. ИСО 3 июля 2013 09:36
      Во-во у нас в томске купцы так и говорили фигли нам эта богопротивная вонючая железная дорога, да мы с нашими ямщиками, да враз их тряхомуть уделаем. Ну и пошла трансконтинентальная железка через новосиб... ВОт так и стал новосибирск региональным центром вместо томска
      ИСО
  10. smirnov 29 июня 2013 20:35
    Качественная статья,спасибо!!!
  11. shvindin2012 1 июля 2013 14:24
    Цитата: edw
    «Электрические орудия представляют немало выгод: ... выстрел почти без звука, без дыма и огня; отсутствие поперечных давлений при выстреле даёт возможность конструировать электрическое орудие без стальной толстой трубы, как в современных орудиях, — писал в 1938 г. в своей книге «Русская артиллерия в мировую войну» Е.И. Барсуков. — При выстреле электрическое орудие не подвергается высоким температурам и потому может быть долговечным...

    smile может и не надо, но, все же, напомню некоторые нюансы.

    не всё так радужно:
    малошумны только маломощные настольные модели, электромагнитная пушка конечно потише, а вот рельсотрон намного громче "мелкашки" при том же размере пули.
    отсутствие стальной трубы с лихвой перекрывается огромными накопителями одно попадание осколка (которое для трубы не критично) устроит незабываемый фейерверк,
    отсутствие высоких температур тоже сомнительно - сейчас КПД ускорителей от 10 до 30% и даже обещанные в перспективе 50% потерь от 64МДж полной мощности это 32МВт/с тепловой энергии которую надо отвести от ствола (извиняюсь за вольность перевода единиц).
    С долговечностью тоже не сложилось - пусть пропало давление пороховых газов, но силы трения никуда не делись, а наоборот возросли пропорционально скорости снаряда. Если же речь о рельсотроне - износ ствола будет еще сильнее, из-за дуги в миллионы ампер зазор между электродами будет быстро увеличиваться а точность и дальность стрельбы падать до неприемлемой. Кстати говоря, самое сложное при выстреле эм-пушки - сдвинуть снаряд с места, тут амеры схитрили и использовали пороховые заряды, а уж потом ускоряли эм-полем.
    Повысить КПД используя сверхпроводники тоже хотели, но это пока реально только для космоса.
    На Земле будет очень громоздко из-за монструозных систем охлаждения.
    тут img http://forum.dwg.ru/printthread.php?t=17233&pp=1000 пять лет назад приходилось обсуждать подобное, не думаю что произошел какой либо прорыв в этой области.
    Да и по всему интернету полно компетентных и не очень теоретических выкладок и практических поделок http://railgun.org.ua/

    в целом я воспринимаю идею корабля с эм-пушкой как годный план по освоению бюджета
    (не хуже чем летающий пингвин от лохид-мартина). Вобщем, пусть делают- посмеёмся вместе,
    мы тут ничего не прос*али, и догонять и паниковать нечего.

    Я конечнопонимаю на сколько американцы любят тратить деньги на новые разработки но в данном случае речь идёт о действительно перспективном оружии. У пороховых орудий потенциал полность исчерпан
    . Единственно как их можно развивать как и стрелковое оружие- применение новых прицельных комплексов. например копьбтеризированнный прицел на винтовке

    Если говорить опроблемах, то у огнестрельного оружия их предостаточно- это низкая скорость полёта, которая за последние 70 лет не увеличивалась, это и довольно низкая боевая эффективность, так как треть всей нагрузки это только порох в гильзе. Кинетические снаряды для электромагнитных пушек - вся их масса- этот вся полезная нагрузка. А по своей эффективности из-за огромной кинетической энергии они превосходят все имеющиеся типы огнестрельных снарядов: даже бронебойно подкалиберные. Я верю, что американцы закончат свой проект и докажут всему миру насколько они были равы. И лет так через 30-40 это оружие не будет иметь себе равных!!
    shvindin2012
  12. Tot-Enot 2 июля 2013 00:42
    Всё это пока теория, реально созданы только лабораторные экземпляры не пригодные для реального использования из за огромных размеров, низкой надёжности ( еденичные выстрелы с дооолгой подготовкой и проверкой оборудования. Кроме того вопрос точности стрельбы на большие дистанции не решили, коррекция по GPS пока только в фантазиях инженеров, стреляли только болванкой, впихнуть в которую систему наведения при таких размерах и скорости задачка ещё та......

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня