Американын деңиз флоту тарабынан электромагниттик рельс куралдарын изилдөө үчүн алынган "Velocitas Eradico" урааны акыркы максатка абдан шайкеш келет. Латын тилинен эркин которулган бул сөз "Ылдамдык өлтүрөт" дегенди билдирет. Деңиз талаасында электромагниттик технологиялар ийгиликтүү өнүгүп, чабуул коюучу куралдардын перспективаларын ачып, учак алып жүрүүчүлөрдүн ишин улантууда.
Рональд О'Рурк 2016-жылдын октябрь айында Конгресстин Изилдөө Кызматы үчүн жазган Лазерлер, рельс куралдары жана гиперсоникалык снаряддар: АКШ Конгрессинин өбөлгөлөрү жана чакырыктары деп аталат: кемеге каршы круиздик ракеталардан (ASM) жана кемеге каршы баллистикалык ракеталар (АБМ), кээ бир байкоочулар заманбап кемеге каршы ракеталар жана баллистикалык ракеталар менен куралданган Кытай сыяктуу оппоненттери менен мүмкүн болгон согуштук кагылышууларда жер үстүндөгү кемелердин аман калышына тынчсызданышат. Кытайдын Механика жана Электроника Академиясы Кытай Чанфэн тарабынан иштелип чыккан дүйнөдөгү биринчи жана жалгыз орто аралыктагы FGM DF-21D (Dufeen-21) дүйнөлүк флоттордо активдүү талкууланды; Бул ракета Экинчи дүйнөлүк согуштун парадынын аягында 2015 -жылы сентябрда Пекинде көрсөтүлгөн. Ошол эле учурда, отчетто орус флоту Новатордун конструктордук бюросу тарабынан иштелип чыккан спутниктик инерция / радар жетекчилиги менен 3М-54 Калибрдүү үй-бүлөлүк кемелерге каршы жана жер үстүндөгү канаттуу ракеталарды жайгаштырууну улантып жатканы белгиленген.
Кытай жана Россия сыяктуу кээ бир өлкөлөр кемелерин күчтүү курал менен жабдууну улантып жатышса, АКШнын деңиз флоту Батыштын башка деңиз флоттору менен бирге анын үстүңкү согуштук кемелеринин аман калуусунан улам тынчсызданууда. Жана кадрлардын кыскарышы бүткүл дүйнөнүн флотун келечектүү технологияларга барган сайын көбүрөөк бурууга мажбурлап жатат. Мисалы, globalsecurity.org сайтынын маалыматы боюнча, АКШ армиясынын активдүү мүчөлөрүнүн саны 2017 -жылдын аягында 200 миңге кыскарып, 1,28 миллионго жетиши күтүлүүдө. Бул контекстте коргонуу чөйрөсүндө электромагниттик технологиялар негизинен потенциалдуу атаандаштарды куралдандыруу жана персоналды кыскартуу менен байланышкан татаал көйгөйлөрдүн келечектүү чечими катары тездик менен өнүгүүдө. Учурдагы салттуу системаларга салыштырмалуу, бул технологиялар, учак ташуучу катапульттардан темир мылтыктарга (темир мылтыктарга) чейин үнөмдүү болуп, персоналдын санын кыскартат.
Электр жана магнит
Электромагниттик энергия - бул электр жана магнит талаасынын жыйындысы. Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун сайтында жарыяланган аныктамага ылайык: «Электр талаалары чыңалуу айырмасынан улам жаралат, чыңалуу канчалык жогору болсо, пайда болгон талаа ошончолук күчтүү болот. Магнит талаалары заряддалган бөлүкчөлөр кыймылдаганда пайда болот: ток канчалык күчтүү болсо, магнит талаасы ошончолук күчтүү болот."
EMALS (Electromagnetic Aircraft Launch System), ташуучу негизделген учактардын келечектүү учуруу системасы General Dynamics тарабынан буу катапульттарын алмаштыруу үчүн иштелип жатат, анын ичинде бир топ олуттуу кемчиликтери бар, анын ичинде чоң массасы, өлчөмү жана чоң көлөмдү сактоо зарылдыгы. деңиз сууларынын агрессивдүү химиялык касиеттеринен улам кемеге түшүүгө мүмкүн болбогон суунун көлөмү. Жаңы система индукциялык катушкалары бар көптөгөн элементтерден турган, параллелдүү эки рельстен турат, аба кемесинин учуу палубасынын ичине орнотулган, ошондой эле учактын алдыңкы дөңгөлөгүнө орнотулган арабадан турат. Меган Элке, General Atomics (GA), мындай деп түшүндүрдү: Жетектөөчү элементтердин ырааттуу козголушу магниттик толкунду жаратат, ал багыттоочу рельстерди аралап өтөт жана вагонду мажбурлайт, ошону үчүн учакты багыттоо рельсинин бардык узундугу үчүн керектүү ылдамдыкта. палубадан ийгиликтүү учуу. Бул процесс бир нече мегаватт электр энергиясын талап кылат ».
Электромагниттик массалык тездеткичтин, aka railgun, aka rail тапанчасынын иштөө принциби EMALS электромагниттик катапултунун иштөө принцибине окшош. Өндүрүлгөн бир нече мегаватт энергия магниттик талааны түзүү үчүн эки багыттоочу рельстин боюна (EMALS системасынын эки багыттоочу рельсине окшоп) багытталат. Raytheon компаниясынын жаңы технологиялар бөлүмүнүн башчысы Джон Финкенавр түшүндүргөндөй: "Система белгилүү бир энергияны топтогондон кийин, конденсаторлор (өндүрүлгөн электрдик зарядды сактоочу) эки рельс боюнча электрдик импульс жөнөтүшөт (алардын бири терс заряддуу жана башка оң), электромагниттик талааны жаратат ". Бул талаанын таасири астында снаряд эки узун рельсти баррельде өтө жогорку ылдамдыкта жыла баштайт. Ачык булактар ылдамдык 7 Mach санына (болжол менен 8600 км / саат) жетет деп ырасташат. Снаряддын салмагы болжол менен 11 кг жана согуштук заряды жок. Вольфрамдын сокку элементтери менен толтурулган снаряддын корпусу алюминий эритмесинен жасалган корпуска камтылган, ал снаряд баррелден чыккандан кийин жок кылынат. Снаряддын бута менен жолугушуусунун жогорку ылдамдыгы, сокку уруучу элементтер менен айкалышып, эч кандай жарылуучу заттарсыз олуттуу кыйроолорго алып келет.
Магниттик тартуу
EMALS системасы менен алмаштырыла турган буу катапульттары 50 -жылдардан бери көптөгөн өлкөлөрдүн учак ташуучуларында болгон. Узак убакыт бою алар эң натыйжалуу технология деп эсептелген, ал жөндөмдүү, мисалы, салмагы 27300 кг болгон учакты палубанын узундугу 300 метрден 240 км / саат ылдамдыкка чейин ылдамдатуу. Бул жумушту аткаруу үчүн катапултка ар бир кирүү үчүн болжол менен 615 кг буу керек, ага кошумча гидротехникалык жабдыктар, катапультту токтотуу үчүн суу, ошондой эле насостор, электр кыймылдаткычтары жана башкаруу системалары керек. Башкача айтканда, салттуу буу катапулт, өз ишин кемчиликсиз аткарганы менен, абдан чоң жана оор жабдууну талап кылат, бул олуттуу тейлөөнү талап кылат. Кошумчалай кетсек, учуу учурунда күтүүсүз соккулар аба кемесине таандык учактардын өмүрүн кыскартат. Steam catapults ошондой эле учуучу учактардын түрлөрүнө чектөө киргизет; кырдаал өзгөчө татаалдашат, анткени учактын массасы тынымсыз өсүүдө жана жакында учактарды модернизациялоо мүмкүн болбой калышы мүмкүн. Мисалы, флот тарабынан берилген маалыматка ылайык, Боингдин F / A-18E / F Super Hornet ташуучу негизиндеги истребителинин максималдуу учуу салмагы 30 тонна, ал эми мурунку Дуглас А-4F Skyhawk истребители, акыры 1980-жылдардын ортосунда кызматтан алынган, учуу салмагы 11, 2 тонна болгон.
Элкенин айтымында: "Учактар бүгүн оор, ылдам жана функционалдуу болуп баратат, аларга ар бир учактын палубасынан учуу үчүн зарыл болгон ар кандай ылдамдыкка ээ болуу үчүн эффективдүүлүгү жана ийкемдүүлүгү бар эффективдүү учуруу системасы керек." General Atomicsтин айтымында, буу катапульттарына салыштырмалуу, EMALS системасы мурункуларына караганда азыраак көлөмдү жана техникалык тейлөөнү талап кылган 30 пайызга эффективдүү болот, бул болсо аны ар кандай катапульт конфигурациясындагы ар кандай кемелерге орнотууну жөнөкөйлөтөт. Мисалы, Нимиц класстагы авиаташтыруучулардын төрт буу катапултасы бар, ал эми француздардын жалгыз Шарль де Голль эки гана катапултасына ээ. Мындан тышкары, башкарылуучу же учкучсуз учактын ар бир түрүнүн учуу салмагына ылайыкташтырылган EMALSтин ар кандай ылдамдатуусу учактын корпусунун кызмат мөөнөтүн жогорулатууга өбөлгө түзөт. "Орнотуу мейкиндиги азыраак, эффективдүүлүк жана ийкемдүүлүк жакшырып, тейлөө жана жумушчулардын саны кыскаргандыктан, EMALS мүмкүнчүлүктөрдү кыйла жогорулатат жана чыгымдарды азайтат, бул флоттун өнүгүшүн мындан ары дагы колдойт", - деп кошумчалады Элке.
Avascent консалтинг компаниясынын өкүлү Александр Чангдын айтымында, темир мылтыктын да бир катар артыкчылыктары бар. "Жана эң башкысы, албетте, алар снаряддарды эч кандай жардыруучу заттарды колдонбостон, Mach 7 тартиптеги жогорку ылдамдыкта аткылай алышат." Темир мылтыктын энергия булагы бүт кеменин жалпы электр менен камсыздоо системасы болгондуктан, жарылуучу заттарды же кыймылдаткычтарды ташуу менен байланышкан тобокелчиликтер алынып салынат. Темир мылтыктын жогорку баштапкы ылдамдыгы, салттуу кеменин замбиректеринен болжол менен эки эсе, сокку убактысынын кыскарышына алып келет жана кемеге бир эле учурда бир нече коркунучтарга жооп берүүгө мүмкүндүк берет. Бул ар бир жаңы снаряд менен согуштук же күйүүчү айыптоонун зарылдыгы жоктугуна байланыштуу. Элке белгилегендей, "согуштук дүрмөттөрдүн жана кыймылдаткычтардын жардамы менен жеткирүү жөнөкөйлөтүлөт, бир атуунун баасы жана материалдык -техникалык жүктөм азаят, ал эми темир мылтыктын салыштырмалуу кичинекей өлчөмдөрү журналдын сыйымдуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет … башка куралдарга салыштырмалуу алда канча узун аралыкта (мисалы, жер үстүндөгү кемелерди коргоо үчүн колдонулган ракеталар менен) ». Конгресстин отчетунда, буга чейин Raytheon жана General Atomics тарабынан АКШнын деңиз флоту үчүн курулган эки прототиптүү рельс куралынын "снаряддар 92-35 км аралыкты басып өтүүгө жетиштүү болгон 20-32 мегажоулдун ортосундагы энергетикалык деңгээлдеги снаряддарды атууга" мүмкүн экени белгиленген. Эгерде биз салыштыра турган болсок, анда ачык булактарга ылайык, OTO Melara / Leonardo 76 мм кеме тапанчасы Mach 2.6 (3294 км / с) баштапкы ылдамдыгына ээ, максималдуу диапазону 40 км. Финкенаур "темир мылтыкты жүздөгөн деңиз милясына снаряд жөнөтүү зарыл болгондо жер үстүндөгү кемелерди от менен камсыздоо үчүн колдонсо болот же жакын аралыктан атуу жана ракетадан коргонуу үчүн колдонсо болот" деп айткан.
Чакырыктар алдыда
EMALS тутумунда колдонулган технология өндүрүшкө киргизүү стадиясында. Форд класстагы жаңы учак конуучу аппараттарынан учуу үчүн бул General Atomics долбоорунун катапультун тандап алган АКШнын деңиз флоту биринчи стресс-тесттерин 2016-жылдын ноябрь айында өткөргөн. Бул класстын биринчи кемесинде, Жеральд Р. Форд, типтүү учакты окшоштуруучу балласттар деңизге ыргытылган (төмөндөгү видео). Ар кандай салмактагы 15 снаряд арабасы колдонулган. Биринчи учуруулар ийгиликсиз аяктаган, бирок кийинки ийгиликтүү деп табылган. Мисалы, болжол менен 6800 кг салмактагы боги дээрлик 260 км / саат ылдамдыкта ылдамдатылган, ал эми 3600 кг салмактагы кичинекей боги 333 км / саатка чейин ылдамдатылган. Элкенин айтымында, бул система 2020 -жылы флотко өткөрүлүшү пландалган Джон Кеннеди учак конуучу кемесинде да өндүрүлүп, орнотулууда. GA ошондой эле 2018 -жылы курулушту баштоого тийиш болгон авиакомпаниянын Enterprise үчүн жалгыз EMALS подрядчысы катары тандалып алынган. Элке "биз башка мамлекеттердин биздин электромагниттик учуу жана конуу системаларыбызга болгон кызыгуусун көрүп турабыз, анткени алар жаңы технологияларга жана флотторунда ташуучуга негизделген учактарга ээ болууну каалашат" деп белгиледи. Бирок, белгилей кетүүчү нерсе, EMALS технологиясы өндүрүшкө даяр болуп турганда, аны иштетүү үчүн керектүү энергиянын көлөмүнө байланыштуу системанын өзүн тейлеген учак алып жүрүүчүлөрдүн басымдуу бөлүгүнө орнотуу мүмкүн эмес.
Жогоруда айтылгандардан тышкары, рельс тапанчасынын бир катар олуттуу кемчиликтери бар. Финкенаурдун айтымында, "коргонуу секторунда электромагниттик технологияны колдонуунун көйгөйлөрүнүн бири - челектин иштөө тартибин сактоо жана ар бир снаряд учурулгандан кийин челектин эскирүүсүн азайтуу". Чынында эле, снаряддын баррелден кетүү ылдамдыгы ушунчалык эскирүүнү жаратат, анткени алгачкы сыноолордо баррель ар бир атуудан кийин толугу менен кайра курулушу керек болчу. "Импульс күчү эбегейсиз көп энергия бөлүп чыгаруу жана импульстун модулдарынын чогуу иштешин бир атуу үчүн координациялоону талап кылат." Бул модулдардын бардыгы керектүү магнит талаасынын күчүн түзүү жана снарядды баррелден сүрүп чыгаруу үчүн топтолгон электр энергиясын керектүү учурда чыгарышы керек. Акырында, снарядды мындай ылдамдыкка чейин тездетүү үчүн керектелүүчү энергиянын көлөмү, тапанчанын керектүү компоненттерин ар кандай класстагы жер үстүндөгү кемелерге орнотуу үчүн жетишерлик кичинекей физикалык өлчөмдөргө толтуруу көйгөйүн пайда кылат. Ушул себептерден улам, Финкенаврдын айтымында, кичи рельс мылтыктары жакынкы беш жылда кызматка кириши мүмкүн, ал эми жакынкы 10 жылдын ичинде кемеге 32 мегажоулдун толук күчү бар рельс орнотулат.
Гиперактивдүүлүк
Чанг айткандай, "акыркы убакта АКШнын деңиз флоту темир мылтыктын технологиясын жакшыртууга азыраак көңүл бура баштады жана көңүлүн HVP (Hyper Velocity Projectile) гиперсоникалык снарядынын мүмкүнчүлүктөрүнө бурду, ал учурдагы салттуу мылтыктарга оңой батат". 2012-жылдын сентябрында АКШнын Аскер-Деңиз Изилдөө Бюросу тарабынан жарыяланган HVP боюнча техникалык документте ал "ар кандай курал системаларынан ар кандай миссияларды аткарууга жөндөмдүү, ар тараптуу, аз сүйрөлүүчү, жетектелген снаряд" катары сүрөттөлөт. темир тапанчадан тышкары, стандарттык америкалык деңиз системаларын камтыйт: 127-мм деңиз тапанчасы Mk.45 жана 155-мм заманбап артиллериялык BAE Systems тарабынан иштелип чыккан Advanced Gun System. BAE системасынын маалыматы боюнча, HVPтин конструкциясындагы "өзгөчө ингредиент"-бул анын өтө аз аэродинамикалык сүйрөөсү, анын диапазонун кеңейтүү үчүн кадимки ок-дарыларда кеңири колдонулган ракета кыймылдаткычынын зарылчылыгын жок кылуу.
CRS изилдөө кызматынын отчетуна ылайык, Mk.45 орнотуусунан ок атканда, бул снаряд темир жолдон атканда жеткен ылдамдыктын жарымына гана жетет (бул Mach 3 же болжол менен 3704.4 км / саат). курал, бирок ал дагы эле Mk.45 куралынан атылган кадимки снаряддын ылдамдыгынан эки эсе көп. АКШнын Аскер -деңиз флотунун пресс -релизинде айтылгандай, "HVP Mk.45 менен айкалышта ар кандай тапшырмаларды аткарууну камсыз кылат, анын ичинде жер үстүндөгү кемелерди от менен колдоо, аба жана жер үстүндөгү коркунучтарга каршы күрөштө флоттун мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтет. бирок ошондой эле пайда болгон коркунучтар менен."
Чанг айткандай, Коргоо министрлигинин изилдөө департаментинин HVPди өнүктүрүүгө олуттуу каражаттарды инвестициялоо чечими кемелерге рельс тапанчасын орнотуу үчүн аларды кайра жабдуу маселесин чечүүгө багытталган. Ошентип, АКШнын деңиз флоту HVP гиперсоникалык снарядын өзүнүн Ticonderoga класстагы крейсерлеринде жана Арлей Берк класстагы эсминецтеринде колдоно алат, алардын ар биринде эки Mk.45 тапанчасы бар. Темир курал таптакыр технологиялык жактан жаңы Замволт класстагы эсминецтерге орнотууга даяр эмес, биринчиси 2016-жылы октябрда АКШнын Аскер-Деңиз флотуна кабыл алынган. Бирок, жок дегенде, иштеп чыгуунун аягында, HVP снаряды Advanced Gun System сыяктуу 155 мм артиллериялык тирлеринин ок-дарыларына кире алат. Пресс -релизге ылайык, флот январда армиянын гаубицасынан HVP снарядынын атуу сыноолорун өткөргөн. АКШнын Аскер -деңиз флоту HVP качан өзүнүн аскердик кемелери менен кызматка кире алары тууралуу маалымат бербейт.
Өнөр жайдын өнүгүшү
2013 -жылы, BAE Systems мылтыктын прототиптерин куруу программасынын экинчи фазасы үчүн темир мылтыкты иштеп чыгуу үчүн Аскердик изилдөө жана өнүктүрүү башкармалыгынан 34,5 миллион долларлык келишим алган. Биринчи этапта Аскер -деңиз флотунун Жер үстүндөгү куралды өнүктүрүү борборунун инженерлери Raytheon EM Railgun прототибин ийгиликтүү аттырып, 33 мегажоул энергия деңгээлине жеткен. BAE системасынын маалыматы боюнча, экинчи этапта, компания бир ок атуудан жарылууга өтүүгө жана автоматтык жүктөө системасын, ошондой эле ар бир атуудан кийин мылтыкты муздатуу үчүн жылуулукту башкаруу системасын иштеп чыгууга ниеттенүүдө. 2013 -жылы BAE Systems бул бөлүмдөн HVPди иштеп чыгуу жана көрсөтүү үчүн келишим алган.
General Atomics 1983 -жылы президент Рональд Рейгандын стратегиялык коргонуу демилгесинин бир бөлүгү катары темир мылтык технологиясын өнүктүрө баштаган. Демилге "өлкөнү масштабдуу ядролук чабуулдан коргой турган космостук ракетадан коргонуу программасын иштеп чыгууга" багытталган. Бул демилге Кансыз согуш аяктагандан кийин актуалдуулугун жоготту жана анын кымбат баасына байланыштуу тез эле ташталды. Ал кезде техникалык көйгөйлөр жетишсиз болчу, темир мылтыктар да четте калган жок. Рельс тапанчасынын биринчи версиясы мылтыкты иштетүү үчүн ушунчалык көп энергияны талап кылгандыктан, аны чоң ангарга жайгаштырууга болот, ошондуктан Элкенин айтымында, "акыркы сегиз жылдын ичинде биз электрониканын жана жарым өткөргүчтөрдүн көлөмүн кыскарттык. супер чоң конденсаторлорду жараткан."
Бүгүн, General Atomics буга чейин 30 мегаджоулдук рельс замбирегин жана 10 мегаджоулдук Блицер универсалдуу рельс замбирегин иштеп чыккан. Ошол эле учурда, жердеги унааларга рельефтик мылтыктан атуу үчүн энергияны сактоо процессин жөнөкөйлөткөн конденсатор 2016 -жылдын июль айында ачык диапазондо ийгиликтүү көрсөтүлдү. Элке буга байланыштуу мындай деп кошумчалады: «Биз ошондой эле Блицер замбирегинин ташуу жөндөмдүүлүгүн ийгиликтүү көрсөттүк. Зеңбірек Дагвей полигонунан Форт Силл полигонуна бөлүнүп, ташылып жеткирилди жана 2016 -жылдагы армиянын маневрлери учурунда бир катар ийгиликтүү ок атуу сыноолору үчүн кайра чогултулду.
Raytheon ошондой эле темир жол куралынын технологиясын жана инновациялык импульстук энергетикалык тармакты активдүү өнүктүрүүдө. Финкенавр мындай деп түшүндүрдү: «Тармак узундугу 6,1 м жана бийиктиги 2,6 метр болгон көптөгөн импульстуу электр контейнерлеринен турат, анда импульстук электр модулдары деп аталган ондогон кичинекей блоктор жайгашкан. Бул модулдардын иши - керектүү энергияны бир нече секундга топтоп, аны бир заматта чыгаруу. Эгерде биз керектүү сандагы модулдарды алып, аларды бириктирсек, анда алар темир мылтыктын иштөөсү үчүн керектүү күчтү бере алышат.
Коркунучтарга каршы тең салмактуулук
2016 -жылы апрелде Брюсселде сүйлөгөн сөзүндө АКШнын коргоо министринин орун басары Боб Ворк «Россия да, Кытай да атайын операциялык күчтөрүнүн деңизде, кургакта жана абада күн сайын иштөө жөндөмдүүлүгүн жогорулатып жатышат. Алар кибер мейкиндикте, электрондук каршы чараларда жана космосто абдан күчтүү болуп жатышат. " Бул окуялардан келип чыккан коркунучтар Америка Кошмо Штаттарын жана НАТО өлкөлөрүн жалпы "Үчүнчү Карама-каршы Стратегия" деп аталган TOI (Үчүнчү Офсет Демилгеси) иштеп чыгууга мажбур кылды. Ошол кездеги Коргоо министри Хейгел 2014-жылы билдиргендей, TOIдин максаты-акыркы технологияларды киргизүү аркылуу иштелип чыккан Кытай менен Россиянын аскердик мүмкүнчүлүктөрүн теңдөө же үстөмдүк кылуу. Бул контекстте темир жол мылтыктары жана гиперсоникалык снаряддар, макаланын кириш бөлүгүндө айтылган Кытай менен Россиянын куралдарынын потенциалдуу коркунучтарына каршы туруу же нейтралдаштыруу үчүн негизги мүмкүнчүлүктөрдү билдирет.
