Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Рельсовая пушка, рельсотрон

Опубликовано 26.07.2018

Термин рельсотрон был предложен в конце 1950-х годов советским академиком Львом Арцимовичем для замены существовавшего громоздкого названия «электродинамический ускоритель массы», еще его часто называют рейлган (railgun) или рельсовая пушка. 

Корабельная рельсовая пушкаКорабельная рельсовая пушка

Устройство рельсотрона представляет собой систему из двух параллельных электродов, так называемые рельсы, которые подключаются к достаточно мощному источнику питания. Снаряд рельсотрона является проводником тока, тем самым достигается замыкание электрической цепи. Электропроводная масса снаряда располагается между рельсами, при пропускании электрического тока, в следствии силы Лоренца, действующей на замкнутый проводник с током в его собственном магнитном поле, снаряд приобретает ускорение. Но эта же сила отталкивания действует и на конструкцию рельсотрона — сами рельсы, что приводит к усложнению устройства.

Принцип работы рельсотронаПринцип работы рельсотрона
Направление линий магнитного поля определяется по правилу правого буравчика: если ток течет в направлении от наблюдателя, линии поля направлены по часовой стрелке. Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки: если расположить руку по направлению течения тока так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, большой палец укажет направление силы.

Принцип работы рельсовой пушкиПринцип работы рельсовой пушки

При работе рельсотрона возникает ряд трудностей. Если на электроды подать слишком сильный импульс тока, то снаряд превратится в плазму, которая хоть и продолжит движение, но быстро рассеется в атмосфере. Если подать слабый импульс, то снаряд не наберет необходимой скорости и поражающие воздействие будет не сильней порохового боеприпаса — максимальная скорость около 2,5 км/с. В настоящие время устройство снаряда рельсовой пушки выглядит так: сам снаряд обычно представляет собой вольфрамовый или из другого тугоплавкого металла стержень, заключенный в оболочку. Оболочка берет на себя роль проводника, замыкающего электрическую цепь, под действием мощного заряда тока величиной в тысячи ампер задняя часть оболочки испаряется и возникает электрическая дуга, которая толкает снаряд в направлении выстрела.

Снаряд рейлганаСнаряд рейлгана

Достоинство рельсотрона — низкая стоимость снаряда, но всё портит ряд существенных недостатков. Для осуществления эффективного выстрела рейлгану требуется огромное количество энергии, например на эсминцах проекта Zumwalt предусмотрен (в проектах) запас мощности судовой установки, только для питания рельсовой пушки, не менее 35−45 МВт. Поэтому в серию пошли эсминцы с обычным вооружением. Рельсотрон, при выстреле, потребляет энергию сразу, здесь и сейчас, поэтому энергоустановка сначала заряжает батареи суперконденсаторов, которые способны отдать всё запасённую энергию практически мгновенно. Это сильно влияет на скорострельность, так как на заряд конденсаторов требуется время. Не решен вопрос с конструкцией ствола рейлгана, рельсы в лучших прототипах выдерживают 15-20 выстрелов, после чего требуется их замена.

Выстрел рельсовой пушкиВыстрел рельсовой пушки

В настоящее время рельсотроны производятся только в качестве опытных образцов, до серийных запусков очень далеко. Рельсовая пушка компании General Atomics получила название Blitzer.

General Atomics Blitzer рейлганGeneral Atomics Blitzer рейлган

Система базируется на двух полуприцепах, на одном располагается электроустановка, на другом сам рельсотрон. «Система мощностью 10 МДж имеет наш рельсотрон третьего поколения, включает в себя импульсную энергетическую систему пятого поколения и новую монтажную систему, которая позволяет пусковой установке увеличить темп стрельбы и скорость наведения» -заявил Ник Буччи, вице-президент по ПРО и космическим системам в GA-EMS.

General Atomics Blitzer рейлганGeneral Atomics Blitzer рейлган

"Это представляет собой большой скачок вперед в продвижении технологий рельсотронов, предлагая уменьшенные размеры и вес для пусковой установки, в два раза увеличена плотность энергии, при значительно уменьшенной мощности электрического импульса и более совершенные гиперзвуковые снаряды. Мы будем продолжать разрабатывать и совершенствовать эти технологии, осуществлять снижение рисков и тестировать их в реальных условиях, чтобы в конечном итоге обеспечить более эффективное, действенное и экономичное решение для противодействия будущим угрозам.» Успешные испытания управляемых снарядов были завершены в начале 2017 года, произведено несколько стрельб, ускорении запуска достигало более 30 000 g.

BAE Systems рейлганBAE Systems рейлган

Тестирование также продемонстрировало устойчивый, непрерывный двусторонний канал передачи данных между летящим управляемым снарядом и наземной станцией на открытой дальности, которая осуществляет корректировку управления огнем.

BAE Systems рейлганBAE Systems рейлган

Компания BAE Systems предлагает свою версию рейлгана, для установки на эсминцы. Разрабатывается 20-32 МДж рельсовая пушка, которая стреляет на расстоянии 50-100 морских миль. ВМС США требуют скорострельность не менее 10 выстрелов в минуту. Мощная электрическая система обеспечит импульсное электропитание необходимое для достижения такого темпа стрельбы.

Поделиться

Политика cookie

Этот сайт использует файлы cookie для хранения данных на вашем компьютере.

Вы согласны?