Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success

Innholdsfortegnelse:

Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success
Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success

Video: Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success

Video: Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success
Video: Как штукатурить откосы на окнах СВОИМИ РУКАМИ 2024, Kan
Anonim

I de siste tiårene snakker militæret og industrien i ledende land i økende grad om det såkalte. våpen basert på nye fysiske prinsipper. Ved hjelp av grunnleggende nye ideer og løsninger, foreslås det å lage våpen med de høyeste egenskapene og evnene som er uoppnåelige for tradisjonelle systemer. Likevel fører ikke alltid forsøk på å lage slike våpen til ønsket resultat. Det er jevnlig nyheter om reduksjon eller nedleggelse av ethvert ambisiøst prosjekt. For bare noen få dager siden rammet en lignende skjebne et annet lovende program.

Skinnepistolen "går av skinnene"

For et par uker siden rapporterte amerikanske medier om det amerikanske militærets planer om å kutte et av de mest interessante programmene i nyere tid. Det er allerede klart at som et resultat av en slik avgjørelse vil et av alternativene for et lovende våpen - hvis det blir opprettet - bare dukke opp i en fjern fremtid. I tillegg må Pentagon nå revidere sine planer om å utstyre noen av grenene til militæret.

I følge resultatene av en analyse av den nåværende situasjonen, bestemte det amerikanske forsvarsdepartementet seg for å revidere planene for et prosjekt med en lovende jernbanepistol / railgun, utviklet i interesse for marinestyrker. Dette våpenet, opprettet av General Atomics og BAE Systems, skulle opprinnelig installeres på lovende destroyere i Zumwalt-klassen. Slike skip bør være utstyrt med et spesielt kraftverk som er i stand til å sikre drift av lovende våpen basert på nye fysiske prinsipper.

Bilde
Bilde

Prinsipper for bruk av skipsbårne og kystbanekanoner med HPV -prosjektilet. Lysbilde fra det amerikanske forsvarsdepartementets presentasjon

Da de beordret utviklingen av en ny pistol, ønsket det amerikanske militæret et system som var i stand til å akselerere et prosjektil til de høyeste hastighetene og sende det til en rekkevidde på opptil 80-100 nautiske mil. Akselerasjon av ammunisjon ved bruk av et elektromagnetisk felt stilte spesielle krav til transportskipets elektriske systemer, men ga betydelige operasjonelle og logistiske fordeler. Spesielt kunne bare skjell transporteres i skipets kjellere; foringsrør med en drivende kostnad for dem var ganske enkelt fraværende.

I følge utsagnene fra fortiden, i midten av dette tiåret, måtte jernbanegeværet for Zumwalt -ødeleggerne bestå alle nødvendige tester. Allerede i 2018-19 var det første slikt produktet planlagt levert til prosjektets hovedskip. I fremtiden kan alle serielle ødeleggere motta slike våpen. En lovende jernbanepistol for amerikanske skip kan være en reell revolusjon innen sjøvåpen.

I begynnelsen av desember avslørte den amerikanske utgaven av Task & Purpose noen detaljer om det nåværende arbeidet, og snakket også om kundens misnøye med fremdriften. Det viste seg at railgun -prosjektet ikke helt passer inn i et bestemt estimat, og dessuten ikke fullt ut oppfyller de tekniske kravene. Spesielt overstiger ikke skytehastigheten til pistolen ennå 5 runder i minuttet med den nødvendige 10. Snuteenergien til prosjektilet oppfyller heller ikke kravene og har ennå ikke nådd ønsket 32 MJ. I tillegg hadde militæret spørsmål om det var tilrådelig å bruke en ny pistol med et lovende "hyperspeed -prosjektil" HVP.

HVP -produktet er et spesialkarbidprosjektil som tåler de høyeste mekaniske og termiske påkjenningene. Ved hjelp av en railgun kan den akselereres til en hastighet i størrelsesorden M = 6 og sendes til en avstand på 170-180 km. Det var mulig å tilpasse dette produktet til bruk av "tradisjonelle" marinekanoner Mk 45. I dette tilfellet reduseres hastigheten til M = 3,5, og rekkevidden - til 50 km. Likevel, selv med slike egenskaper, er prosjektilet av interesse for militæret. For ikke så lenge siden ble det besluttet å fortsette utviklingen av HVP som et uavhengig prosjekt og uten direkte forbindelse med railgun. Denne beslutningen hadde en merkbar innvirkning på utsiktene til sistnevnte.

I følge de siste rapportene vil videreutviklingen av lovende våpen se slik ut. Forsvarsbudsjettet for regnskapsåret 2018 gir en økning i bevilgningene til HVP -prosjektet. Tildelingen til railgun vil på sin side bli redusert. Hvis entreprenørfirmaene klarer å fullføre det nødvendige arbeidet og oppnå de ønskede resultatene innen en rimelig tidsramme, vil programmet for å lage en jernbanepistol igjen gå tilbake "til de gamle skinnene." Ellers kan det ikke utelukkes at det vil bli forlatt som et middel for å utvikle marinevåpen.

Task & Purpose -utgaven skriver at i fravær av alvorlig suksess i 2019, kan Pentagon helt forlate lovende våpen. I dette tilfellet kan arbeidet fortsette, men bruk av den ferdige pistolen fra flåten, i det minste, utsettes på ubestemt tid.

Avslag fra militæravdelingen vil imidlertid ikke føre til fullstendig stopp av arbeidet. Det er rapportert at i dette tilfellet vil studiet av en lovende retning fortsette. På grunn av redusert finansiering vil tidsfristene for ferdigstillelse av arbeidet imidlertid merkbart skifte til høyre.

Det er verdt å merke seg at slike hendelser rundt prosjektet med våpen basert på nye fysiske prinsipper neppe vil ha en negativ innvirkning på programmet for konstruksjon av skip av typen Zumwalt. I utgangspunktet var det planlagt å bygge mer enn tre dusin slike destroyere, men økningen i kostnadene for programmet, økonomiske begrensninger og tekniske problemer førte til en kraftig reduksjon i ordren. Nå må skipsbyggingsindustrien bare overføre tre skip til marinen: den første og to serielle. I stedet for nye jernbanevåpen vil de frakte eksisterende typer artilleribiter.

Hva som vil skje videre er noens gjetning. Vi kan si at neste 2018 blir et avgjørende år for et program som en gang virket lovende. Hvis General Atomics og BAE Systems, samt mange underleverandører, klarer å kvitte seg med de eksisterende problemene, vil railgun få en sjanse til å nå praktisk bruk. Ellers vil listen over dristige men ubrukelige prosjekter som ikke ga reelle resultater, til tross for alle kostnader og innsats, bli etterfylt med en ny vare.

Plasmaskinner

Det skal bemerkes at den potensielle feilen i et faktisk prosjekt ikke er nytt eller uventet. I den siste tiden har flere andre prosjekter for jernbanepistoler blitt utviklet i USA, inkludert de som er designet for å bruke uvanlige "skall" i form av plasmakoagler. Plasma railgun -konseptet innebar å lage en sky av ionisert gass som kan dirigeres i ønsket retning ved hjelp av et par skinner. Som den nåværende situasjonen på området bevæpning viser, nådde slike ideer aldri implementeringsstadiet i troppene.

Bilde
Bilde

Erfarne Boeing YAL-1-fly. Foto US Missile Defense Agency / mda.mil

De siste tiårene har flere vitenskapelige programmer blitt gjennomført innenfor rammen av studiet av plasmaskinner. En av de mest kjente og store ble igjen i historien under navnet MARAUDER (magnetisk akselerert ring for å oppnå ultrahøy dirigert energi og stråling). Dette programmet startet i 1991 og ble implementert av spesialister fra Lawrence Livermore National Laboratory. Arbeidet fortsatte i flere år og ga tilsynelatende noen resultater.

I 1993 ble det bygget en eksperimentell plasmaskinne -pistol ved Phillips Laboratory, som ble operert av det amerikanske flyvåpenet. Det kan varme opp 2 mg gass til temperaturer i størrelsesorden 1010 ° K og danne en ring på 1 m i diameter fra plasmaet. Den kinetiske energien til plasmaet som ble kastet ut gjennom et spesialdesignet fat nådde 8-10 MJ. Verifikasjoner har vist at en liten sky av plasma er i stand til å påføre målets alvorligste mekaniske og termiske skade. Den utsendte elektromagnetiske pulsen kan skade elektroniske enheter.

Det er grunn til å tro at Pentagon er interessert i Plasma railgun -temaet. Hovedargumentet til fordel for denne antagelsen er det faktum at siden midten av nittitallet har amerikanske forskere aldri nevnt MARAUDER-prosjektet i sine nye publikasjoner. Kanskje temaet ble klassifisert. Situasjonen var lignende med andre forsøk på å studere et system som kombinerer en plasmagenerator og et skinnesystem for å akselerere ladede partikler.

Likevel påvirket ikke tilstedeværelsen av en rekke interessante funksjoner og et visst potensial på noen måte de virkelige utsiktene til slike systemer. Selv et kvart århundre etter at arbeidet startet, ble ikke en eneste plasma-railgun-enhet testet av en fullskala prototype, slik det allerede har skjedd med jernbanepistoler eller kamplasere. Det ser ut til at en interessant retning viste seg å være for vanskelig å mestre og rett og slett ikke kunne rettferdiggjøre seg selv.

"Air laser" gikk på land

Et av de mest kjente amerikanske våpenprogrammene basert på nye fysiske prinsipper som ikke har forlatt scenen for testing og forskning er Boeing YAL-1-prosjektet. Målet hans var å lage et spesielt fly utstyrt med et laserkompleks og et sett med tilleggsutstyr. Det nye flyet skulle bli et av elementene i et lovende missilforsvarssystem og ødelegge fiendtlige ballistiske missiler i de første delene av banen.

Siden begynnelsen av nittitallet har flere amerikanske virksomheter jobbet med ABL (Airborny Laser - "Air Laser") -prosjektet, hvor en ny kamplaser og tilleggssystemene som er nødvendige for det ble utviklet. På slutten av tiåret begynte byggingen av et prototypefly med spesialutstyr - Boeing YAL -1. I henhold til den tidens planer skulle to eksperimentelle fly være involvert i testene. Etter at alle kontroller var fullført, var det planlagt å bygge fem seriemaskiner og distribuere dem i hovedområdene i en mulig atomrakettangrep fra en potensiell fiende.

På grunn av sin høye kompleksitet viste ABL / YAL-1-programmet seg å være uoverkommelig dyrt. Allerede i første halvdel av 2000 -tallet nådde kostnaden for programmet 3 milliarder dollar, noe som oversteg det opprinnelige anslaget. Estimater har vist at for å få de ønskede resultatene må du bruke minst 5-7 milliarder mer. I denne forbindelse nektet Pentagon å godta den nye teknologien for service. Flyet med laseren ble overført til kategorien teknologidemonstranter. Byggingen av den andre prototypen og serieutstyret for kampbruk ble kansellert.

Etter at slike løsninger dukket opp, begynte Boeing YAL-1 å demonstrere de nødvendige egenskapene. Våren 2007 var flyets utstyr i stand til å oppdage og eskortere et treningsmål. I 2009 fant det sted to kontroller der flyet var i stand til å følge ekte målraketter. Til slutt, i februar 2010, ødela et laserfly tre ballistiske missiler på to flyvninger. Det tok ikke mer enn noen få minutter å ødelegge rakettstrukturen ved hjelp av en 1 MW stråle.

Etter disse testene ble testene av teknologi i praksis suspendert. I 2011 besluttet Pentagon, etter instruksjonene fra landets ledelse om å redusere militære utgifter, å stenge ABL-prosjektet og forlate det videre arbeidet med Boeing YAL-1-flyet. Den eneste prototypen ble sendt til lagring, men i 2014 ble den kassert som unødvendig.

Svikt på bakgrunn av suksesser

Ønsker å få en militær fordel i forhold til potensielle motstandere, utvikler USA våpen basert på den såkalte. nye fysiske prinsipper. Til dags dato har amerikanske forskere utforsket en rekke lovende områder og laget et betydelig antall nye prosjekter av forskjellige slag. Systemer som jernbanepistoler (både kinetisk og plasma), mange laserenheter, etc. har blitt studert og testet, i hvert fall under laboratorieforhold. I løpet av de siste tiårene har det blitt opprettet totalt flere titalls lignende prosjekter og prototyper.

Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success
Railguns, War Lasers og Plasma: American Failures Amid Success

Bauglasersystem av Boeing YAL-1-fly. Foto Wikimedia Commons

Som praksis viser, har ikke alle slike prosjekter reelle prospekter og kan fullføres med ønsket resultat til rimelige kostnader. Av en eller annen grunn av økonomisk, teknologisk eller praktisk art er det amerikanske militæret tvunget til å lukke lovende prosjekter. Prototyper sendes for lagring eller kutting, og dokumentasjonen blir arkivert eller blir grunnlaget for ny utvikling.

Den nåværende situasjonen har en spesiell funksjon. Nedleggelsen av noen prosjekter resulterte i det faktiske tapet av finansiering uten ønsket bunnlinje. Det andre resultatet av lukkede prosjekter var imidlertid solid erfaring på forskjellige felt, egnet for bruk i nye prosjekter. Dermed bidro selv de negative resultatene av prosjektene til videre utvikling av nye retninger og - om enn indirekte - påvirket nye verk.

I tillegg må det huskes at for hvert lukket prosjekt med våpen basert på nye fysiske prinsipper, er det en rekke pågående programmer. For eksempel fortsetter flere selskaper å jobbe med en kamplaser for skip. Tilbake til relativt gamle ideer er også mulig, men i en ny form. Så våren i år kunngjorde Pentagon at den hadde til hensikt å integrere en kamplaser i bevæpningskomplekset til brannstøtteflyet AC-130.

Mislykket med individuelle ambisiøse prosjekter, mens de forårsaker noen skade på budsjettet og forsvarskapasiteten, fører imidlertid fortsatt ikke til fatale konsekvenser for utviklingen av de amerikanske væpnede styrkene som helhet. Negativ erfaring peker på de virkelige utsiktene til visse ideer, og den akkumulerte kunnskapen brukes i nye prosjekter. Imidlertid fører alle disse feilene til uberettigede utgifter, forsinker opprustningen av hæren og viser seg derfor å være nyttig for "sannsynlige motstandere" av USA. Andre land, inkludert Russland, bør vurdere amerikanske suksesser og fiaskoer når de utarbeider nye planer for utviklingen av sine egne væpnede styrker.

Anbefalt: