Рельсотрон. Не хуже атомной бомбы

Слово «рельсотрон», или «реилган», до недавнего времени было известно лишь любителям компьютерных игр и научно-фантастических фильмов. Однако по мере развития науки и техники то, что еще вчера было фантастикой, сегодня уже можно увидеть, что называется, воочию.

Что такое рельсотрон

Вообще, сам термин «рельсотрон» был придуман в 1950-е годы советским ученым академиком Л. Арцимовичем, который являлся мировым специалистом в области термоядерной физики и физики высокотемпературной плазмы.

Рельсотрон является электромагнитным ускорителем масс (ну или с точки зрения военных — пуль и снарядов), еще одно его название — электромагнитная пушка (ЭМП). Правда, до ускорения пуль пока еще далеко, соорудить рельсотрон в качестве легкого стрелкового вооружения еще никому не удалось, а вот создать рельсовую пушку, которой можно вооружить корабль или танк, — вполне реально.

Лидером в этой области на сегодня являются США. В своих опытах по созданию электромагнитного оружия американские конструкторы используют специальной формы «башмак», в котором закреплен снаряд, вылетающий по направляющим рельсам. С помощью «башмака» исключается взаимодействие снаряда с рельсами. Они, кстати, изготовлены из бескислородной меди с серебряным напылением, из-за чего подвержены износу от трения и эрозии. В первых образцах уже через 2—3 выстрела рельсы требовалось менять, что являлось одной из главных проблем при разработке данного оружия.

Борьба за вес

Снаряд для рельсотрона изготавливается из тугоплавкого вольфрама, поскольку за счет высокой плотности этого металла можно сделать малогабаритный, но очень тяжелый снаряд. А это, в свою очередь, позволит разместить больший боекомплект в снарядных погребах.

Сам снаряд имеет коническую удлиненную форму с небольшим затуплением носовой части и представляет собой, по сути, заостренный стержень. В хвостовой части находится стабилизатор, который позволяет удерживать снаряд на траектории полета. Подобная форма требуется для того, чтобы обеспечить возможность полета снаряда на гиперзвуковой скорости. Однако эта особенность является и одной из главных проблем инженеров этого оружия.

Второй сложностью, с которой столкнулись конструкторы, — это разработка мощной системы электропитания в виде униполярных генераторов, компульсаторов, мегаваттных конденсаторов-ионисторов. С их помощью можно сформировать очень мощный короткий электрический импульс, передаваемый на рельсы.

И главный вопрос, который возникает при разработке энергосистемы, — это ее размеры и масса. Если в опытных условиях можно обойтись огромными и тяжелыми устройствами, то на корабле придется использовать более компактные и легкие агрегаты. Что же касается сухопутной армии, то там требования к весу и размерам будут еще строже. Так, для размещения ЭМП на танковом шасси потребовалось бы соорудить монстра весом в 78 т!

Американские инженеры нашли выход в распределении веса между двумя автомобильными трейлерами. Такое решение было реализовано в реилгане Blitzer, который разработала компания General Atomics в 2011 году. Установка размещается на двух трейлерах. На одном установлено орудие, на другом — энергетическая установка.

Невероятная мощь

Несколько проще обстояли дела на флоте. Ведь на корабле можно без проблем найти место даже для 130-тонного орудия. Так, например, на перспективных эсминцах проекта Zumwalt предусмотрено размещение двух рельсотронов, стрельбу из которых должна обеспечивать независимая силовая установка мощностью не менее 35-45 МВт. Такого запаса энергии, по расчетам, должно было хватить, чтобы обеспечить разгон снаряда до скорости 2000-2500 м/с. Дульная энергия орудия составляла бы 64 МДж, что обеспечивало дальность стрельбы на расстояние до 400 км. Было подсчитано, что энергия кинетического удара от попадания снаряда весом 18—20 кг составила бы 20 МДж, что сопоставимо с воздействием ударной волны от ядерного взрыва. Для того чтобы понять всю мощь подобного оружия, достаточно вспомнить, что легковой автомобиль на скорости в 160 км/час наберет энергию всего лишь в 1 МДж.

Сухопутные образцы, как и положено, имели дальность намного меньше, всего 80-160 км, поэтому и мощность энергетической установки требовалась меньше, хватило 18—22 МВт. Впрочем, даже снаряд сухопутных образцов массой в 10 кг и с дульной энергией 32 МДж мог развить скорость 2500 м/с и пробить три бетонные стены толщиной в несколько метров.

Рельсотрон или ракеты?

Почему же оружие, обладающее такой феноменальной мощью, до сих пор не вытеснило собой остальные образцы вооружений? Дело в том, что наряду с рядом достоинств рельсотроны обладают и определенными недостатками.

Первый и главный из них — это крайняя дороговизна и необычайная сложность в обслуживании такой установки. Солдата-срочника за рычаги управления не посадишь, тут скорее нужны люди с академическим образованием. Кроме того, снаряд реилгана — это, по сути, обыкновенная болванка, поражающая противника прямым попаданием и не имеющая никаких средств наведения. Представляется маловероятным попадание такого боеприпаса не то что в танк, но даже в такую крупную цель, как корабль. Сделать же такой снаряд корректируемым пока не представляется возможным. Ведь маневрировать на таких скоростях он просто не сможет — переломится от сопротивления воздушного потока. Неудивительно, что военные пока что предпочитают пользоваться традиционными видами вооружений, такими как крылатые и баллистические ракеты, системы залпового огня и корректируемые снаряды для ствольной артиллерии.

Впрочем, есть область, где рельсотроны смогут проявить себя в полной мере, — это космос. Ведь там, в отличие от Земли, все объекты движутся по заранее рассчитанным траекториям и прицелиться не составит труда. Стоит добиться уменьшения размеров энергетической установки — и реилганы появятся на орбите в качестве противоспутникового оружия. Как скоро это произойдет — покажет время.