Разделы

Техника

Создана рельсовая пушка, запускающая снаряд на гиперзвуковой скорости в стратосферу

Китайские инженеры планируют отправлять ракеты с земли с помощью электромагнитов и вакуума. Пусковая система, которая была установлена на земле, позволит существенно сэкономить расход топлива, который нужен ракете-носителю для выхода на орбиту, и снизить массу космического корабля. Китай выпустил в стратосферу умную бомбу со скоростью 5 Маха, но рельсовая пушка не прошла испытание.

Тестирование электромагнитной пушки

Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности (CASIC) разработала электромагнитную рельсовую пушку для запуска крылатых ракет и других гиперзвуковых снарядов. О проведении испытаний такого оружия стало известно в мае 2024 г. Военно-морской флот Народно-освободительной армии Китая (PLAN) испытал новую интеллектуальную электромагнитную рельсовую пушку для запуска бомб.

По информации South China Morning Post (SCMP), план состоит в том, чтобы построить электромагнитную стартовую дорожку, которая сможет разогнать космический самолет до скорости 1,6 Маха или даже до 5 Маха. Поднявшись в воздух, аппарат затем запустит бортовые ракетные двигатели и продолжит разгоняться до орбитальной скорости.

Эсминец Type 072 был замечен в 2018 г. На боевом судне было установлено первое, по мнению военных экспертов, электромагнитное рельсовое орудие ВМС НОАК

Китайские инженеры работают над использованием электромагнитного рельсотрона (пушки) для вывода на орбиту пилотируемого космического корабля размером с Boeing 737 и весом 50 т. По словам разработчиков из CASIC, установка способна разогнать снаряд до скорости 1,6 Маха или даже до 5 Маха. Во время испытаний снаряд удалось поднять на высоту 15 км - это максимальная высота полета американского бомбардировщика-невидимки B-2.

По данным SCMP, снаряд «умной» бомбы рельсовой пушки имеет пару планирующих крыльев для управляемого спуска. Эти крылья теоретически позволяют бомбе следовать по плавной кривой и поразить цель примерно через 3 минуты после запуска. Однако испытания система признаны не самыми удачными. С парой планирующих крыльев высокоточный снаряд снизился по относительно пологой кривой и упал на землю примерно через три минуты полета.

На большой высоте атмосферное давление значительно ниже, чем на уровне моря. Фактически, давление воздуха на большой высоте может составлять лишь 1/10 часть от давления на уровне моря, поэтому пилотам и альпинистам необходимо принимать особые меры предосторожности, чтобы избежать высотной болезни.

Снаряд не следовал ожидаемой траектории

По данным CASIC, умная бомба вращалась слишком быстро во время подъема, что, по-видимому, привело к ее непредсказуемому наклону. Используя технологию искусственного интеллекта (ИИ), инженеры на 20 мая 2024 г. определили, что данная ошибка и является, по их мнению, причиной сбоя. Им также удалось найти решения по преодолению технического эффекта, препятствующего практическому применению рельсотронов.

Согласно данным механического датчика испытания, снаряд испытал ускорение, примерно в 35 раз превышающее силу тяжести, в течение примерно 5 секунд после запуска. Это, как утверждают исследователи, подтверждает, что он превысил гиперскорость или 5 Махов. Никаких подробностей относительно времени и места проведения испытаний предоставлено не было, но SCMP сообщает, что, скорее всего, оно произошло до августа 2023 г.

В отчете не указывается время и место проведения испытаний, но точно известно, что испытания проводились до августа 2023 г., когда статья была представлена в академический журнал Transactions of the Chinese Electrical Engineering Society. Проектная скорость и дальность действия гиперзвуковой планирующей управляемой бомбы также не разглашаются, но военно-морские ученые в недавних статьях обозначили планы по достижению высоты 200 км со скоростью 7 Махов.

По данным SCMP, исследовательская группа обнаружила, что проблема, по-видимому, возникла из-за «фиксации скорости вращения». Это явление не проявилось в аэродинамической трубе и компьютерном моделировании, поэтому до испытания не предполагалось, что оно станет проблемой.

Необходимо больше исследований и разработок

Вращение стабилизирует траекторию снаряда, но его частота должна быстро уменьшаться по мере увеличения скорости полета. В противном случае боеголовка может наклониться вверх, создавая большее сопротивление и потенциально влияя на скорость и направление полета. В обычной артиллерии это достигается за счет нарезов, но рельсотроны действуют совсем по-другому. Следовательно, для решения этой проблемы необходимы дополнительные исследования и разработки.

С этой целью команда использовала кэш данных, полученный в результате теста, и привлекла специалистов по ИИ, чтобы помочь диагностировать проблему. Ученые обнаружили, что, скорее всего, виновато сочетание высоких температур и давлений во время запуска, а также незначительные деформации крыльев и хвоста бомбы. Проанализировав вероятность возникновения блокировки скорости при различных условиях, команда предложила решения. В их число входили дальнейшее увеличение начальной скорости вращения и регулировка угла хвостового руля снаряда для подавления резонанса во время и после запуска.

Системы вооружения рельсотрона

Инженеры во всем мире совершенствует системы вооружения с рельсотроном для поддержки противовоздушной и противоракетной обороны, противодействия артиллерийскому огню и высокоточного огня с закрытых позиций. Системы рельсотронного вооружения оснащены электромагнитными пусковыми установками, которые используют электричество вместо химического топлива для стрельбы снарядами на высоких скоростях. Высокая начальная скорость может быть в два раза выше, чем у обычных орудий, что приводит к сокращению времени стрельбы, увеличению времени удержания и большей дальности полета снарядов.

Дмитрий Игнатьев, «Колибри-АРМ»: Наша система позволяет управлять рабочими местами с любой ОС
Импортонезависимость

Обычные пороховые пушки, используемые в этих целях, почти достигли предела своих возможностей по дальности стрельбы, причем ограничения накладываются скорее физикой, а не технологиями. Характеристики таких орудий на 2024 г. находятся на плато с возможностью лишь постепенного улучшения.

Преимущества многоцелевых рельсотронных систем вооружения заключаются: в безопасности при отказоустойчивой конструкции; возможности многоцелевого использования в одной системе вооружения; высокая скорострельность позволяет одновременно поражать несколько угроз; отказ от метательных и фугасных боеголовок упрощает пополнение запасов и снижает логистическую нагрузку; большая емкость (глубокий магазин) и низкая стоимость за один выстрел.

Электромагнитная пушка может произвести революцию в военно-морских ударных операциях, доставляя гиперскоростные снаряды с гиперскоростью, обеспечивая высокую точность и большую дальность. Кроме того, отсутствие энергетических материалов также устраняет необходимость в стандартах безопасности взрывчатых веществ при производстве, транспортировке, обращении и хранения. Технология электромагнитных рельсовых пушек - это уникальный и практичный метод ускорения снаряда до дульной скорости свыше 2 тыс. м/с, чего не могут достичь обычные пушки на химическом топливе.

Обзор существующей литературы по рельсовым пушкам показывает, что в западных странах, Японии и Китае ведутся масштабные исследования в области гиперскоростных рельсовых пушек. Вполне вероятно, что рельсовые пушки до 2030 г. перейдут от лабораторных прототипов до оружейных платформ. Пока неизвестно, сможет ли китайская армия получить полномасштабную рельсовую пушку, производить ее серийно и интегрировать на свои боевые корабли.

Антон Денисенко