Электромагнитная «царь-пушка» – часы с чемоданом батареек

В конце прошлого года в США было объявлено об успешном испытании прототипа рельсовой электромагнитной пушки – рельсотрона. Она предназначена для вооружения перспективных кораблей флота. Это испытание вызвало повышенный интерес у всех наблюдателей. Что же произошло и какие перспективы имеет данный вид «оружия на новых физических принципах» (ОНФП)?

В ходе испытаний американский рельсотрон показал дульную энергию 33 мегаджоуля (МДж), а выпущенный из него 10-килограммовый снаряд достиг скорости в 5 скоростей звука (1,7 км в секунду). По заявлениям разработчиков, этой энергии достаточно для того, чтобы снаряд улетел на 180–200 километров. Американцы в рекламном рвении пошли дальше и сообщили, что оснащенный такой пушкой корабль сможет стрелять со скоростью 6–12 раз в минуту. Причем он будет поражать площадные, точечные и даже движущиеся цели. К тому же это проще и дешевле, чем при применении обычных снарядов – не требуется взрывчатка в заряде и в самом снаряде. По мнению разработчиков, снабжение даже упрощается.

Такой электромагнитной пушкой можно оснастить перспективные эсминцы – суперкорабли типа «Цумвальт». Этот странный  проект оказался безумно дорог и сложен даже без рельсовой пушки, поэтому их будет построено не более 3 штук. Но разработчики готовы поставить такое орудие и на обычные эсминцы типа «Арли Берк».

Как говорится, если слышишь столь обширные обещания – смотри в оба, тебя могут обмануть.

Снаряд едет по рельсам

 Само понятие «рельсотрон» (рэйлган – если брать кальку с английского) известно по фантастическим книгам, фильмам и по компьютерным «стрелялкам». Там это убойная ручная пушка, из которой с неким «электрическим» звуком что-то вылетает с огромной скоростью и убивает супостата. Правда, требуется длительная перезарядка.

Электромагнитная рельсовая пушка – оружие, основанное на превращении электрической энергии в кинетическую энергию снаряда. Еще ее называют рельсовым ускорителем масс, или просто электромагнитной пушкой (ЭМ-пушкой).

Снаряд в рельсотроне разгоняется сильным электромагнитным полем и движется по двум длинным параллельным рельсам. Плюсом данного оружия является то, что снаряд можно разогнать до очень больших скоростей, недостижимых современными пушками с пороховыми снарядами или пушками на жидких метательных веществах. Утверждается, что максимальные скорости могут достигать 10–15 и даже 40–50 км в секунду. В теории нет строгих ограничений (в отличие от лазеров) на применение таких пушек в условиях земной атмосферы или в космосе. Но это в теории, а на практике все намного грустнее.

А что в России?

Работы в области ЭМ-орудий в СССР шли давно. Под строжайшим грифом секретности идут они и в России. Однако кое-что известно. Например, в Объединенном институте высоких температур РАН были созданы электротермохимические пушки, встроенные внутрь одноразового взрывомагнитного генератора. В разработке этих генераторов и оружия, использующего электромагнитный импульс, Россия традиционно сильна. Такая «пушка-патрон» уже сейчас способна разогнать небольшой снарядик до 4–5 км в секунду, одновременно поражая электронику цели направленным электромагнитным импульсом. Подобная схема применима, например, для построения систем ПВО или ПРО «последнего рубежа». Там же испытывается и танковая электротермическая пушка. Создаются и испытываются и рельсовые пушки, в том числе большой мощности.

Не так все просто

 Для начала заметим, что о скоростях в 50 км в секунду и даже 10 км в секунду стоит сразу забыть. Никакой снаряд, летящий в атмосфере, этого не выдержит – расплавится. К тому же сопротивление воздуха мигом лишит его скорости. Существует обоснованное научное мнение, что скорости выше 5 км в секунду для рельсовых пушек недоступны в принципе. Достичь этого не дадут возникающие в снаряде и пушке вихревые токи. Можно ли преодолеть этот барьер – покажет время. Разгону до сумасшедших скоростей мешает также то, что для этого потребуется рельсотрон очень большой длины – 100–200 метров.

Как его использовать для военных целей? Как наводить и где разместить? Даже 10-метровый рельсотрон не поместится никуда, кроме крупного боевого корабля, куда его и хотят впихнуть разработчики.

Кроме того, вихревые токи не позволяют применять внутри снарядов взрывчатку – она может сдетонировать при разгоне из-за разогрева снаряда. Нельзя также применять какую-либо электронику или системы коррекции в полете. Наводимые в рельсотроне вихревые токи выведут их из строя. Снаряд слепо летит и поражает объект только кинетической энергией.

Неуправляемым снарядом с расстояния 100–200 км попасть во вражеский корабль не получится – он не стоит на месте. Разброс при стрельбе из такого орудия будет огромным. Примерно таким же, как у классических сверхдальнобойных орудий, существовавших в Первую и Вторую мировые войны. Они были пригодны для стрельбы только по большим городам. Тем более снаряд рельсотрона нельзя стабилизировать вращением, как классический снаряд нарезной пушки. А стабилизация крылышками, как это сделано в танковых гладкоствольных пушках, годится лишь для небольших дистанций.

Прицеп с атомной электростанцией

 Для того чтобы достичь обещанной американцами скорострельности «царь-пушки» в 6–12 выстрелов в минуту, рельсотрон должен быть вдвое мощнее – 63 МДж. Пиковая мощность орудия будет такой, что даже «чудо-эсминцу» типа «Цумвальт» придется выключать часть радаров и систем управления, и замедлить ход до минимального. Каждый выстрел потребует до 40 мегаватт – половины энергии, вырабатываемой этим кораблем. При стрельбе он превратится в слепую и глухую мишень. И все это – ради достаточно посредственной скорострельности в 6-12 выстрелов в минуту?

Кроме того, такое орудие требует громоздких конденсаторных батарей для накопления энергии. В общем, напоминает анекдот про отличные часы со всеми наворотами, но с тяжелыми батарейками в чемодане. Обычная артустановка современных кораблей способна обрушить на цель в минуту до 45–90 30-килограммовых управляемых снарядов со взрывчаткой внутри. Это при копеечных затратах и почти без потребления электроэнергии.

Установить рельсотрон на бронетехнике невозможно, хотя работы в этой области идут давно. Не прицепишь же в самом деле к танку прицеп с атомной электростанцией. А жаль – именно в этой области применение кинетических боеприпасов без взрывчатки внутри вполне возможно.