Скорость убивает

На рисунке показаны два преимущества системы EMALS: она легко устанавливается на авианосцы разного размера и запускает самолеты разной взлетной массы

Магнитное притяжение

Паровые катапульты, которые должна сменить система EMALS, стоят на авианосцах многих стран с 50-х годов. Долгое время их считали самой эффективной технологией, которая способна, например, ускорить самолет массой 27300 кг до скорости 240 км/ч с палубы длиной 300 метров. Чтобы произвести эту работу, катапульте необходимо примерно 615 кг пара для каждого влета плюс гидравлическое оборудование, вода для остановки катапульты, а также насосы, электродвигатели и системы управления. Другими словами, традиционная паровая катапульта хотя и выполняет свою работу на отлично, является весьма габаритным и тяжелым оборудованием, требующим значительных объемов обслуживания. Кроме того, внезапные ударные воздействия во время взлета, как выяснилось, сокращают срок службы базирующихся на авианосцах самолетов. Паровые катапульты также имеют ограничения по типам самолетов, которые они могут запустить; ситуация особенно осложняется тем, что масса самолетов постоянно увеличивается и вскоре может случиться так, что модернизация палубной авиации станет невозможной. Например, согласно предоставленным флотом данным, палубный истребитель F/A-18E/F Super Hornet от Boeing имеет максимальную взлетную массу 30 тонн, тогда как предыдущий истребитель Douglas A-4F Skyhawk, который окончательно был снят с вооружения флота в середине 80-х годов, имел взлетную массу 11,2 тонны.

По словам Эльке: «Самолеты сегодня становятся тяжелее, быстрее и более функциональными, для них нужна эффективная система запуска с большей эффективностью и большей гибкостью для того, чтобы иметь различные скорости запуска, необходимые для взлета с палубы самолета каждого типа». Как заявляют в компании General Atomics, по сравнению с паровыми катапультами система EMALS будет на 30 процентов эффективнее, потребуется меньший объем и обслуживание по сравнению с предшественниками, что упростит ее установку на разные корабли с различной конфигурацией катапульт. Например, авианосцы класса «Нимиц» имеют четыре паровых катапульты, тогда как единственный французский авианосец «Шарль де Голль» всего две катапульты. Кроме того, разные ускорения EMALS, отрегулированные под взлетную массу пилотируемого или беспилотного самолета каждого типа, внесут свой вклад в увеличение срока службы корпусов самолетов. «За счет меньшего объема под установку, лучшей эффективности и гибкости, снижения объема обслуживания и численности персонала система EMALS значительно повышает возможности и снижает стоимости, что будет способствовать дальнейшему развитию флота», - добавила Эльке.

По мнению Александра Чанга из консалтинговой компании Avascent, рельсотроны также имеют ряд преимуществ. «И главное, конечно, то, что они могут стрелять снарядами на высокой скорости порядка семи чисел Маха без использования каких-либо взрывчатых веществ». Поскольку источником энергии рельсотрона служит общая система энергоснабжения всего корабля, то исключены риски, связанные с перевозкой ВВ или метательных веществ. Высокие начальные скорости рельсотрона, примерно вдвое превышающие начальные скорости традиционных корабельных пушек, приводят к сокращению времени поражения и позволяют кораблю реагировать почти одновременно на множество угроз. Это связано с тем, что с каждым новым снарядом нет необходимости заряжать боевые или метательные заряды. Эльке отметила, что «за счет боевых и метательных зарядов снабжение упрощается, снижается стоимость одного выстрела и логистическая нагрузка, в то время как относительно небольшие размеры рельсотрона позволяют увеличить емкость магазина... Он также имеет гораздо больший радиус действия по сравнению с другим вооружением (например, с ракетами класса "поверхность-воздух", используемыми для защиты надводных кораблей)». В докладе Конгрессу отмечается, что на данный момент два прототипа рельсовых пушек, построенных компаниями Raytheon и General Atomics для американского флота, «могут стрелять снарядами на уровнях энергии от 20 до 32 мегаджоулей, что достаточно для того, чтобы снаряд улетел на 92-185 км». Если сравнивать, то по данным открытых источников, 76-мм корабельная пушка от ОТО Melara/Leonardo имеет начальную скорость порядка 2,6 Маха (3294 км/ч), достигая максимальной дальности 40 км. Финкенаур заявил, что «рельсотрон может использоваться для огневой поддержки надводных кораблей, когда необходимо посылать снаряд на сотни морских миль, или он может использоваться для ближнего обстрела и противоракетной обороны».


Корабельная артиллерийская установка Мк.45 Mod 4

По данным доклада исследовательской службы CRS, при стрельбе из установки Мк.45 этот снаряд может достичь всего половины (а это 3 Маха или около 3704,4 км/ч) от той скорости, которой он мог бы достичь при стрельбе из рельсовой пушки, что, однако, всё же вдвое больше скорости обычного снаряда, отстреливаемого из орудия Мк.45. Как сказано в пресс-релизе ВМС США, «HVP в комбинации с Мк.45 обеспечит выполнение различных задач, включая огневую поддержку надводных кораблей, он позволит расширить возможности флота в борьбе с воздушными и надводными угрозами, кроме того, позволит бороться не только с нынешними, но и с возникающими угрозами».

По мнению Чанга, решение Научно-исследовательского управления министерства обороны по инвестированию значительных средств в разработку HVP направлено на решение проблемы переоснащения кораблей под установку на них рельсовой пушки. Таким образом, американский флот будет способен использовать гиперзвуковой снаряд HVP на своих крейсерах класса «Тикондерога» и эсминцах класса «Арли Бёрк», на которых установлено по два орудия Мк.45. Пока рельсовая пушка технологически еще не готова к установке на новые эсминцы класса «Замволт», первый из которых был принят в состав американского флота в октябре 2016 года. Но, по крайней мере, по окончании разработки снаряд HVP сможет войти в боекомплект их 155-мм артиллерийских установок типа Advanced Gun System. Судя по пресс-релизу, флот в январе провел стрельбовые испытания снаряда HVP из армейской гаубицы. ВМС США не дают информации о том, когда HVP может поступить на вооружение их боевых кораблей.


Рельсовая пушка Blitzer от General Atomics проходит испытания. Была продемонстрирована возможность установки подобной пушки на транспортные средства

Промышленные разработки

В 2013 году компания BAE Systems получила контракт стоимостью 34,5 миллиона долларов от Научно-исследовательского управления ВМС на разработку рельсовой пушки по второму этапу программы строительства прототипа пушки. На первом этапе инженеры из Центра разработки надводного вооружения ВМС успешно провели стрельбы из прототипа ЕМ Railgun компании Raytheon, достигнув уровня энергии 33 мегаджоуля. По данным BAE Systems, на втором этапе компания намеревается перейти от одиночной стрельбы к стрельбе очередями и разработать систему автоматического заряжания, а также системы терморегулирования для охлаждения пушки после каждого выстрела. В 2013 году BAE Systems также получила контракт от этого управления на разработку и демонстрацию HVP.

Компания General Atomics начала разрабатывать технологию рельсовой пушки еще в 1983 году в рамках программы президента Рональда Рейгана «Стратегическая оборонная инициатива». Эта инициатива была нацелена на «разработку программы противоракетной обороны космического базирования, которая могла бы защитить страну от крупномасштабной ядерной атаки». Инициатива потеряла свою актуальность после окончания Холодной войны и быстро была заброшена, в том числе из-за своей непомерной стоимости. Технических проблем тогда было хоть отбавляй и исключением не были рельсотроны. Первый вариант рельсовой пушки требовал такого количества энергии для работы пушки, что мог быть размещен только в большом ангаре и поэтому, по словам Эльке, «за последние восемь лет мы уменьшали размеры электроники и полупроводников и создали конденсаторы сверхбольшой емкости».

Сегодня компания General Atomics уже разработала рельсовую пушку с энергией 30 мегаджоулей и универсальную рельсовую пушку Blitzer средней дальности с энергией 10 мегаджоулей. Между тем, конденсатор, упрощающий процесс хранения энергии для стрельбы из рельеотронов на наземных машинах, был успешно продемонстрирован в июле 2016 года на открытом полигоне. Эльке добавила в этой связи: «Мы также успешно продемонстрировали транспортируемость пушки Blitzer. Разобрали пушку и перевезли ее с испытательного полигона Дагвей на испытательный полигон Форт Силл и там повторно собрали для проведения серии успешных стрельбовых испытаний во время армейских маневров 2016 года».

Компания Raytheon также активно занимается разработкой технологии рельсовых пушек и инновационной сети импульсной энергии. Финкенаур пояснил: «Сеть состоит из множества контейнеров импульсной мощности длиной 6,1 м и высотой 2,6 метра, в которых размещаются десятки небольших блоков, названных модулями импульсной мощности. Работа этих модулей состоит в накоплении требуемой энергии в течение нескольких секунд и освобождении ее в одно мгновение». Если взять необходимое количество модулей и соединить их между собой, то они могут дать требуемую для работы рельсотрона мощность.

Противовес угрозам

В своей речи, произнесенной в апреле 2016 года в Брюсселе, заместитель министра обороны США Боб Ворк отметил, что «и Россия и Китай ежедневно совершенствуют способности своих сил специальных операций работать на море, на суше и в воздухе. Они становятся довольно сильны в киберпространстве, радиоэлектронном противодействии и в космосе». Угрозы, которые несут эти разработки заставили США и страны НАТО разработать так называемую общую «Третью стратегию противовеса» TOI (Third Offset Initiative). Как заявил в 2014 году тогдашний министр обороны Хейгель, целью TOI является выравнивание или превосходство над военными возможностями Китая и России, развиваемыми за счет внедрения новейших технологий. В этом контексте рельсовые пушки, и гиперзвуковые снаряды в частности, представляют собой ключевые возможности по противодействию или нейтрализации потенциальных угроз, создаваемых вооружением Китая и России, о котором было упомянуто во вступительной части статьи.

По материалам сайтов:
www.nationaldefensemagazine.org
www.navy.mil
www.nti.org
www.globalsecurity.org
www.okb-novator.ru
www.ga.com
www.baesystems.com
www.raytheon.com
pinterest.com
www.wikipedia.org