Railgun заряддагыч түзүлүш

Мазмуну:

Railgun заряддагыч түзүлүш
Railgun заряддагыч түзүлүш

Video: Railgun заряддагыч түзүлүш

Video: Railgun заряддагыч түзүлүш
Video: Electromagnetic Railgun Firing Hypervelocity Projectile @ Mach 7 2024, Апрель
Anonim

Өткөн кылымдын концепцияларынын негизинде түзүлгөн аскердик техника босогого жакындап калды, андан ары гиганттык аракеттер жана чыгымдар жетишсиз деңгээлде натыйжа берет. Мунун себептеринин бири - жаңы АМЭ объектилеринин энергия керектөөсүнүн олуттуу өсүшү. Туюктан чыгуунун жолу барбы?

Ар кандай энергия түрлөрү (механикалык, жылуулук, электрдик ж. Б.) Согуштук колдонуунун бардык баскычтарында суроо -талапка ээ: чалгындоо, маалымат берүү, иштетүү, курал колдонуу, душмандан коргоо, маневр ж.б. алдын ала жана МТО кызматтары тарабынан жеткирилген энергия. Бирок аскерлер талап кылган көлөмдөр жана чендер өзүн-өзү камсыз кыла турган максатка жана көйгөйгө айлана баштады.

Тесланын изи менен

АМЕнин жаңы түрлөрүнүн (электромагниттик мылтык, багытталган энергетикалык курал) пайда болушу кырдаалды курчутат. Курал системасынын өнүгүшү энергия менен камсыздоо концепцияларын өзгөртүүнү талап кылары барган сайын ачык -айкын болуп баратат. Болбосо, жаңы дизайндагы мүмкүнчүлүктөрдү ишке ашыруу мүмкүн эмес.

Бул тенденция көңүл бурууга арзыйт. Бир жагынан, толук электрдик жана гибриддик аскердик техниканы активдүү иштеп чыгуу жүрүп жатат. Башка жагынан алганда, генерациялоочу системалар жана каражаттар эч кандай чыгымсыз же аскерлерге жеткирилүүчү энергия ташуучулардын чыгымдарын төмөндөтүү менен түзүлүүдө (күн батареялары, шамал турбиналары, отундун жаңы түрлөрү). Ошол эле учурда фундаменталдуу изилдөөлөр жүргүзүлүүдө (айрыкча АКШда жана Жапонияда) энергияны алыс аралыкка зымсыз өткөрүү боюнча, бул эң жагымдуу көрүнөт. Идея - кубаттуу булак (атомдук электростанция, гидроэлектростанция ж. Б.) Аба (космостук) каналы аркылуу куралдарды жана аскердик техниканы кабыл алуучу түзүлүштөрдү азыктандырат. Мындай схеманы киргизүү аскерлерге эбегейсиз көлөмдөгү энергияны (отунду) жеткирүү зарылчылыгын дээрлик жок кылып, алардын күжүрмөн даярдыгын жана күжүрмөн эффективдүүлүгүн түп тамырынан жогорулатат.

Энергияны зымсыз алыс аралыкка берүү мүмкүнчүлүгү биринчи жолу 1899-1900-жылдары Никола Тесла тарабынан Колорадо Спрингсинде жасалган эксперимент аркылуу далилденген жана көрсөтүлгөн. Электрдик импульс 40 чакырымга жеткирилген. Бирок азырынча мындай экспериментти кайталоо мүмкүн болгон жок.

1968-жылы америкалык космостук изилдөөчү Питер Глейзер геостационардык орбитага чоң күн панелдерин коюуну жана алар түзгөн энергияны (5-10 ГВт) микротолкундуу фокустуу нур аркылуу Жерге берүү үчүн, түз же алмаштыруучу токко айлантып, керектөөчүлөргө таратууну сунуштаган.. ….

Микротолкундуу электрониканын учурдагы өнүгүү деңгээли мындай нур аркылуу энергияны берүүнүн жогорку эффективдүүлүгү жөнүндө айтууга мүмкүндүк берет - 70–75 пайыз. Бирок муну ишке ашыруу дагы эле кыйын. Өткөрүүчү антеннанын диаметри бир километрге барабар болушу керектигин жана 35 градус кеңдиктеги аймак үчүн жерди кабылдагычтын өлчөмү 10x13 километр болушу керектигин айтуу жетиштүү. Ошондуктан, долбоор унутулду, бирок акыркы убакта акыркы технологиялык жетишкендиктерди эске алуу менен изилдөө кайрадан жанданды. Лазердин жардамы менен энергияны зымсыз берүү боюнча эксперименттер жүргүзүлүүдө.

Бирок биздин поезд …

Railgun заряддагыч түзүлүш
Railgun заряддагыч түзүлүш

Өнүгүүнүн жана электр энергиясын берүүнүн жаңы методдорун иштеп чыгуу менен прогресс анча маанилүү болбосо да, бардык электрдик объекттерди түзүү жаатында алар таасирдүү. Бул негизде аскердик (жана гана эмес) технологиянын идеясы таптакыр жаңы деп айтууга болбойт. Ал электр энергиясын өндүрүү, сактоо, трансформациялоо жана бөлүштүрүү, катуу кубаттуу электротехникасында, автоматташтыруу жана башкаруудагы прогресс менен экономикалык жана техникалык жактан жагымдуу болуп калды. Бардык электрдик объектилер аз ызы-чууга, жогорку эффективдүүлүккө, керектөөчүлөрдүн ортосунда энергияны рационалдуу бөлүштүрүү мүмкүнчүлүгүнө, экологиялык жактан жогорку тазалыкка жана башка сапаттарга ээ, бул аларды жарандык жана аскердик тармактарда абдан жагымдуу кылат.

Электр өткөргүчтөгү биринчи машиналар өткөн кылымдын башында, америкалык LeTourneau компаниясы өзү жүрүүчү скреперлерде электрди колдоно баштаганда башталган. Ал эми 1954-жылдан тартып уникалдуу супер оор бардык жердеги унаалар, кар машиналары, аскердик транспортерлор-эвакуаторлор жана көп бөлүмдүү автопоезддер башкы трактордук унаага (лидерге) орнотулган генератор менен башкарылган бардык алдыңкы дөңгөлөктүү кыймылдаткычтар менен жабдылган. Дүйнөлүк практикада биринчи жолу алар машинанын дөңгөлөктөрүнө түздөн -түз орнотулган күчтүү компакт электр кыймылдаткычтарын колдоно башташты.

Трейлер дөңгөлөктөрүнүн жөнөкөйлөтүлгөн электр жетеги бар биринчи советтик активдүү эки секциялуу автопоезд 1959-жылы иштелип чыккан. Бирок бардык дөңгөлөктөрдүн ишин энергия булактары менен толук координациялоого жетишүү мүмкүн болгон жок. Башка ата мекендик ишканалардын андан ары өнүгүшү да күтүлгөн ийгиликке алып келген жок. Электр өткөргүчтөгү машиналарды башкарууну автоматташтыруу көйгөйү болду: түйүндөрдүн ортосунда энергия агымын рационалдуу бөлүштүрүү, ички күйүүчү кыймылдаткычтын күйүүчү майынын минималдуу керектөөсү, максималдуу эффективдүүлүк менен температуранын оптималдуу шарттары ж. ал кездеги программалар жана тийиштүү программалар жетишсиз болчу.

Акыркы жылдары кырдаал түп -тамырынан бери өзгөрдү жана толугу менен электр куралы жана аскердик техника идеясы жаңы сапаттык деңгээлге кайтты. Учкучсуз машиналардын пайда болушу кызыгууну ого бетер күчөттү. Электрдик берүү радио же программалоочу түзүлүш аркылуу башкарылган толук автоматташтырылган согуштук буталарды түзүүнү жеңилдетет.

Күн астында сүзүү

Бардык электрдик объектинин концепциясын тез арада ишке ашыруу деңиз технологиясында таанылышы керек. Бир нече себептер бар:

ар кандай максаттар үчүн электр өткөргүчтөрүнүн (узатуулардын) жогорку узундугу, ар кандай типтеги кыймылдаткычтардын жана энергия конвертерлеринин чоң диапазону: механикалык, жылуулук, гидравликалык жана электрдик;

энергия керектөөчүлөрдүн олуттуу саны: винт шахталарынын, артиллериялык жана ракеталык түзүлүштөрдүн дисктери, радардык станциялар жана электрондук согуш системалары, башка механизмдер;

жогорку энергия керектөөнү талап кылган курал системаларынын пайда болушу (багытталган энергетикалык курал жана аскердик техника, электромагниттик мылтык ж. б.).

Толук электрдик кемелердин негизин жогорку вольттогу генерациялоочу жана бөлүштүрүүчү объекттер, аны топтоо жана конверсиялоо үчүн чакан модулдар, иштөөнүн ар кандай режимдеринде энергияны керектөөчү автоматташтырылган башкаруу системалары (толук ылдамдык, согуштук колдонуу) камтыган бирдиктүү (комплекстүү) энергетикалык система түзөт. курал, маневр ж. Эң көрүнүктүү тажрыйба-бул Американын DDG 1000 программасы жана ага курулган Зумволт кыйратуучусу (https://vpk-news.ru/articles/17993). Тилекке каршы, көптөгөн ата мекендик маалымат каражаттары окурмандардын көңүлүн кеменин өнүгүшүнүн маанисинен алыстатып, ал тургай бул идеяны бир аз дискредитациялап, бул долбоордун техникалык жана технологиялык катачылыктарына көңүл бурушту.

DDG 1000 - америкалык илимдин жана техниканын курал комплекстери жана системалары жаатындагы акыркы жетишкендиктеринин борбору. Бирок алардын баары кеменин энергиясынын мүмкүнчүлүктөрүн эске алуу менен операциянын, жердин жана ролдун мүнөздүү өзгөчөлүктөрүн түшүнүү аркылуу кемеге киргизилген (Интегралдык энергия системасы - IPS). Ал бардык системалардын жана агрегаттардын жеткирилишин камсыз кылат, алардын иштешин көзөмөлдөйт жана көзөмөлдөйт. Толук электр кыймылына өтүү ок -дарыларды жайгаштыруу үчүн ички мейкиндиктин олуттуу көлөмүн бошотууга, экипаж үчүн ыңгайлуу шарттарды түзүүгө мүмкүндүк берди. Бардык механизмдердин буу, пневматикалык жана гидравликалык жетектери толугу менен электрдиктер менен алмаштырылат. Энергетикалык системанын жалпы күчү - болжол менен 80 МВт - башка керектөөчүлөрдүн иштөөсүнө олуттуу зыян келтирбестен, заманбап куралдарды (лазер, микротолкундуу, электромагниттик мылтыктар) орнотуу үчүн жетиштүү.

Кемеде радар колу аз. Эффективдүү таралуу аймагы (EPR) мурунку муундагы кыйратуучуларга караганда дээрлик 50 эсе аз. Көрүнбөгөн!

Башкаруу жалпы программалык камсыздоого жана "коммерциялык" интерфейске ээ болгон Total Ship Computing Environment (TSE) аркылуу ишке ашырылат, ал башка нерселер менен бирге тейлөө жана экипаждын машыгуусун камсыз кылат. Зумволт класстагы кыйратуучулардын үстүнкү структурасы курама материалдардан жасалган.

Мындай кыйраткычтын үчүнчү корпусуна жогорку температуранын өтө өткөргүчтүгүнүн жана электромагниттик мылтыктын таасирин колдонуп, винт кыймылдаткычтарын орнотуу пландаштырылууда. Темир мылтыкты колдонуу үчүн кеме буга чейин жетишилген 10-25 МВт кубаттуулуктагы муун менен камсыз кылышы керек.

Сиз бул кемеде колдонулган же пландаштырылган жаңылыктарды тизмектей берсеңиз болот, бирок америкалыктарда буга чейин эч бир өлкө ээ болбогон кийинки муундагы оффшордук платформа бар. Азырынча бир гана француз кеме куруучу DCNS компаниясы 2025-жылга чейин бардык электрдик Advansea кемесин түзүү пландарын жарыялады.

Суу астындагы технологияга келсек, гибриддик же толугу менен электр энергиясы менен камсыздоо башында анын дизайнынын шарты болгон, андыктан бул жааттагы жаңылыктарды деталдуу талкуулоонун эч кандай мааниси жок.

Жарандык кеме курууда күндүн энергиясын жасай ала турган моделдер да иштелип чыгууда. Үч түшүнүк ишке ашырылган: аларда жайгашкан күн батареялары бар парус кыймылдаткычты жана энергия менен камсыздоону камсыз кылат, ошондой эле суудан суутектин кыймылы жана алынышы үчүн корпуска жайгаштырылган, өндүрүлгөн энергия винт шахтасынын электр кыймылдаткычтарын иштетүү үчүн колдонулат. батареяларды кайра толтуруу.

Австралиялык Solar Sailor кеме куруу компаниясынын Suntech VIP круиздик кемеси биринчи концепция боюнча 2010 -жылы курулган. Экинчисинде - Energy Observer катамараны, ал учурда дүйнө жүзүн кыдырууга даярданып жатат. Үчүнчүсү - Германиянын Күн Туранор планетасы, 2010 -жылы учурулган жана 2012 -жылы айланып чыккан. Күн панелдери бар толук электрдик учкучсуз америкалык Solar Voyager кайыгы (узундугу 5,5 метр жана туурасы 0,76) 2016 -жылдын июнь айында ишке киргизилген жана сыноодон өткөн. Алар Япония, Голландия, Италия жана башка өлкөлөрдө ушундай долбоорлордун үстүндө иштеп жатышат. Бул дагы экзотикалык, бирок убакыттын өтүшү менен ал аскердик кеме курууда колдонулат.

Уялчаак "бүчүр"

Бардык электрдик объектинин концепциясын ишке ашыруу үчүн эң жагымдуу жана инновациялык продукциянын олуттуу санын киргизүүнү камтыган аскердик техниканын дагы бир түрү-бул учактар. Аскердик талаага келсек, учкучсуз учуучу аппараттар жөнүндө айтуу дагы туура.

Электр менен башкарылган унаалар ушул кезге чейин алдыңкы технологиянын демонстранттары катары иштелип чыккан. 2012-жылы Long-ESA сыноо учурунда саатына 326 чакырымга чейин ылдамдап, электр учактары үчүн ылдамдык боюнча рекорд койгон. Swiss Solar-Impulse Күндөн чексиз учуп кете алат (батарейканы кубат булагы катары). 2015-2016-жылдары ал (конуу менен) дүйнө жүзү боюнча учуу жасаган. Азырынча практикалык максаттарда колдонулган жалгыз учак-бул эки орундуу Airbus E-Fan машыгуусу. Lilium Aviation немис компаниясы Lilium Jet электротилтроторун иштеп чыкты. Учуу сыноолору учкучсуз версияда өттү.

Бул түзүлүштөрдүн бардыгы (аскердик талаага карата) ызы -чуунун деңгээли төмөн болгондуктан чалгындоо каражаттарынын прототиптери катары каралышы мүмкүн, бирок андан башка эч нерсе жок. Пилоттук электр учактарын түзүүдөгү негизги кыйынчылык - бул батарейкалардын жетишсиздиги жана бортто адамдын болушуна байланыштуу көтөрүмдүүлүккө болгон талаптардын кескин жогорулашы. Бирок, кээ бир авиациялык фирмалар буга чейин гибрид учак долбоорлорунун үстүндө иштеп жатышат. Атап айтканда, бул Rolls-Royce менен бирге EADS тарабынан жасалууда. Декларацияланган максаттар күйүүчү майдын көлөмүн азайтуу, айлана -чөйрөгө зыяндуу эмиссияларды азайтуу жана ызы -чууну азайтуу болуп саналат.

Дрондорго келсек, алардын арасында чет өлкөдө жана биздин өлкөдө (импорттук компоненттер боюнча болсо дагы) жана учак менен вертолеттун схемалары бар, толугу менен электрдиктер бар. Биринчи дүйнөлүк рекорддор коюлган: Британиянын күн энергиясы менен иштеген QinetiQ-Zephyr 2010-жылы эки жума абада болгон.

Аскердик талаада колдонуу кең перспективаларга ээ: мониторинг, чалгындоо жана сокку берүү аракеттери, бутага белгилөө ж.б.. Жалпысынан алганда, мындай учактардын түзүлүшү көптөгөн новатордук көйгөйлөрдү чечүүнү камтыйт, анын ичинде жогорку бышык композициялык материалдарды иштеп чыгуу, өтө чоң аккумуляторлор, жогорку натыйжалуулугу бар чакан электр кыймылдаткычтары, автоматтык системалар. башкаруу.

Жерге негизделген аскердик техникаларга келсек, бул жерде гибриддин спектри (ички күйүүчү кыймылдаткычтын, электр генераторунун, энергияны сактоочу түзүлүштөрдүн, бүт электрдик дисктердин айкалышы) жана толугу менен электрдик иштеп чыгуулар абдан кеңири, ал эми ата мекендик дизайнерлердин да ийгиликтери бар..

Бирок, мурунку учурларда болгондой, суроо туулат: кандай артыкчылыктары бар? Электр өткөргүч кыймыл режимдерин (дөңгөлөктөрдү же тректерди) оптималдаштырууга, кеңири диапазондогу ылдамдыкты жана тартылуу күчүн баскычсыз жөнгө салууга, эффективдүү кулпуга каршы жана тартылуу башкаруу системасын түзүүнү камсыз кылууга мүмкүндүк берет. Бул мобилдүүлүктүн негизги көрсөткүчтөрүн жогорулатуу менен бирге айдоочулардын квалификациясына жана психофизикалык абалына болгон талаптарды азайтууга мүмкүндүк берет.

Электр өткөргүчтөрү ишенимдүүлүктүн, өндүрүмдүүлүктүн, эксплуатациянын жана ремонттун, башкаруу мүмкүнчүлүктөрүнүн жогорку мүнөздөмөлөрүнө ээ. Ызы -чууну азайтат, экологиялык жактан тазалыгын жогорулатат. Радардык станциялардын жана электрондук согуш системаларынын, электротермохимиялык же ЭМП мылтыктарынын ж.б. көп энергия керектөөчү куралдарды жана жабдууларды энергия менен камсыз кылуу мүмкүнчүлүгү келечектүү.

Милдеттердин бири-кубаттуу чакан өлчөмдөгү моторлорду түзүү. Мунун эң чоң ийгилиги АКШда жана Германияда жетишилди, алар сейрек кездешүүчү элементтерди (самариум, кобальт ж. Бул электр машиналарынын келемун жана салмагын бир кыйла кыскартууга, башкарууну жецилдетууге мумкундук берди.

Россияда гибриддик электр станциясы жана БТР-90 Ростоктун негизинде электр берүүчү дөңгөлөктүү согуштук унаа Крымск изилдөө долбоорунун натыйжасында түзүлгөн. Кабарлангандай, кыймылдаткычынын күчү прототиптен дээрлик бир жарым эсе аз болгон деңиз сыноолорунда гибрид БТРдин эксперименталдык модели кыйла жакшы жыйынтыктарды көрсөттү. Күйүүчү майдын диапазону БТР-90го караганда бир жарым эсе көп.

Учкучсуз (дистанциялык пилоттоштурулган жана роботтоштурулган) толугу менен электрдик объектилерге келсек, чет өлкөдө жана биздин өлкөдө жердеги куралдардын жана жабдуулардын чоң үлгүлөрү түзүлгөн. Алардын өнүгүүсү Афганистан, Ирак, Сирия жана башка региондордо согуштук аракеттерди жүргүзгөн аскерлердин муктаждыктары, ошондой эле ички муктаждыктары үчүн ылдамдатылган темп менен жүрүп жатат. Бизде бул Ички иштер министрлигинин, ФСБнын, Улуттук гвардиянын, Өзгөчө кырдаалдар министрлигинин жана башка башкармалыктардын ишин камсыз кылуу үчүн бар.

Толук электрдик же гибриддик АМЭ объекттеринин концепциясы дүйнөнүн бардык өнүккөн өлкөлөрүндө ишке ашырылууда. Эң системалуу жана практикалык - АКШда, Германияда, Францияда, Улуу Британияда. Продукциянын кеңири ассортиментин иштеп чыгуу жана өндүрүү үчүн илимий -техникалык негиздер бар, алар жакын арада толугу менен электр машиналарында куралган курал системасынын негизин түзөт. Бул жаңы физикалык принциптердин негизинде куралдарды эффективдүү, ар тараптуу колдонууну камсыздайт.

Аскердик техниканын бардык электрдик объекттеринин дизайны модага болгон сый эмес. Бул келечектин курал системасын түзүүнүн негизги багыттарынын бири. Энергияны өндүрүү, берүү жана керектөөнүн жаңы ыкмаларынын пайда болушу, аны душмандарды талкалоо үчүн колдонуу аскерлердин мүмкүнчүлүктөрүн, аларды материалдык -техникалык жана материалдык -техникалык жактан камсыздоо процессинин мүнөзүн жана мазмунун олуттуу түрдө өзгөртөт. Биздин өлкөдө жана Куралдуу Күчтөрдө ушул сыяктуу иштердин тизмесин, мазмунун жана натыйжаларын аныктоого азырынча системалуу мамиле жоктугу коркунучтуу.

Сунушталууда: