Электромагнитная пушка

#1
Самая мощная рельсовая пушка бросила снаряд на штурм рекорда

Никакой взрывчатки. Так вылетает из электромагнитной рельсовой пушки снаряд, разогнанный в считанные мгновения с нуля до 2,5 километров в секунду



Какова кинетическая энергия большого самосвала, с горкой гружёного песком и разогнанного до 100 километров в час? Такова была энергия снаряда, выпущенного вчера из электромагнитной пушки ВМС США. И ведь тест проходил лишь на трети её полной силы.
31 января 2008 года в исследовательской лаборатории ВМС США (Naval Surface Warfare Center), расположенной в Далгрене (Dahlgren), успешно проведены испытания самой мощной в мире электромагнитной пушки (Electromagnetic Railgun — EMRG) на рекордном (для "рейлганов") уровне энергии выстрела в 10,64 мегаджоуля.



Скорость снаряда, выброшенного из этой установки, по информации американского Управления военно-морских исследований (Office of Naval Research), составила 2,52 километра в секунду. На YouTube можно посмотреть видео ряда испытаний этой системы (1 и 2).

Заметим, два с половиной километра в секунду, это не самая большая скорость, достигнутая в опытах с "рейлганами". Так, на схожей (по устройству, но не по размеру) пушке в университете Канберры (University of Canberra) учёные разгоняли снаряд до 5,9 километров в секунду. Вот только весил он всего 16 граммов – несравнимо меньше, чем снаряд в американской установке (свыше 3 килограммов).

Что дальше? Даже эта пушка, стоящая в Далгрене, способна на большее: её энергетическая система может выдать на рельсы импульс тока с суммарной энергией в 32 мегаджоуля.

Это ещё далеко не боевая система, но хорошее к ней приближение.

Когда инженеры и учёные закончат проект аналогичной корабельной установки, она должна будет выбрасывать снаряд, используя энергию уже в 64 мегаджоуля.


Снаряд, выпущенный рекордной EMRG, подлетает к цели, "оборудованной" рекламой данного опыта. Обратите внимание на хорошо видимую ударную волну. Что касается огня, тянущегося за снарядом, это не пороховые газы. Появление пламени, вероятно, вызвано работой пушки, в которой снаряд движется, контактируя с рельсами через специальные вставки (что создаёт огромное трение), к тому же через них проходит колоссальный ток

По некоторым данным, скорость вылета снаряда корабельной рельсовой установки может достигать почти 6 километров в секунду. Причём вес "ядра", принятого для такой морской пушки, может быть, к примеру, выше, чем вес болванки, разгоняемой в тестовой установке. Но он же будет значительно ниже, чем вес снарядов для современных корабельных орудий главного калибра.

Это, по мнению разработчиков комплекса, позволит эсминцам и линкорам брать с собой больший боезапас (считая не по весу, а по числу выстрелов).

В любом случае, цель военных — получить электромагнитное рельсовое орудие, способное уничтожать морские и наземные цели на большом расстоянии. По плану специалистов ВМС США (US Navy), скорость его снаряда в момент соударения с объектом (при полёте в атмосфере тело, конечно, тормозится) должна составлять не менее 5 махов или 1,7 километра в секунду!

Достаточно большая величина, чтобы массивный и прочный "молоток", и без всякой взрывчатки, пробил в цели здоровенную дыру, разрушил объект, пронзив при этом толстый лист стали или бетонную стену, или даже проник в не слишком глубокий подземный бункер. Разумеется, такой снаряд можно ещё и взрывчаткой начинить.

Скорострельность корабельной установки EMRG должна составить от 6 до 12 выстрелов в минуту.




Схема "рейлгана". Показан дизель-генератор, который в течение некоторого времени заряжает колоссальный набор конденсаторов (серый квадрат). Последние в момент выстрела подают напряжение на два параллельных рельса суперпушки

Как устроен "рейлган"? Его ствол оборудован двумя параллельными металлическим пластинами, на которые при выстреле подают электрический ток в миллионы ампер.

Этот ток создаёт вокруг рельсов магнитное поле. Снаряд движется между рельсами, причём позади него размещена специальная вставка, которая как раз и замыкает цепь между двумя пластинами. В этой вставке ток также наводит сильное магнитное поле, которое взаимодействует с полем вокруг рельсов, разгоняя "арматуру" и, следовательно, снаряд.

DefenseTech пишет, что дальнобойность электромагнитных орудий для перспективный кораблей США должна составить 250 морских миль (463 километра), а по заданию военных она должна составлять "по меньшей мере 200 миль" (370 километров), что в разы больше, чем у традиционных пороховых орудий.



DD(X) должен быть оснащён разным оружием, в частности, крылатыми ракетами с вертикальным стартом (из шахты). Запуск одной из них и показан на рисунке

Discovery Channel
http://www.youtube.com/watch?v=4OqlTXwLG40

Test
http://www.youtube.com/watch?v=QeUauqoLX3k
 
#2
- Ещё в давние времена таким способом предполагали забрасывать на не очень высокие орбиты искусственные спутники - самого различного назначения...
 
#3
мне вот интересно, как будут эту штуку наводить на цель? насколько я понял, все ее преимущество в том, что она запускает снаряд с огромной скоростью. А если снаряд будет лететь не прямой наводкой, то энергия будет терятся
 
#4
мне вот интересно, как будут эту штуку наводить на цель? насколько я понял, все ее преимущество в том, что она запускает снаряд с огромной скоростью. А если снаряд будет лететь не прямой наводкой, то энергия будет терятся
Тот же вопрос возник. На ютубе есть анимационный ролик, на котором эсминцы стреляют по береговым целям по навесной траектории. Допустим, пушка позволит стрелять на такую дальность. Но ведь снаряд будет активно тормозиться в атмосфере, теряя кинетическую энергию. Насколько я понял, среди примочек этого вундерваффе важную роль играет именно поражение кинетической энергией, хотя использование ВВ и не исключается.
 
#5
Что-то здесь не то... Внимательно смотрим на первую картинку... и это "не пороховые газы"? :D Это же типичная картина работы твердо-топливного ракетного двигателя... А "ударная волна" вполне может быть нарисована в том же фотошопе... Опять же, а что за пламя на 3 и 4 фотке - трассер? :D
 
#7
Что-то здесь не то... Внимательно смотрим на первую картинку... и это "не пороховые газы"? :D Это же типичная картина работы твердо-топливного ракетного двигателя... А "ударная волна" вполне может быть нарисована в том же фотошопе... Опять же, а что за пламя на 3 и 4 фотке - трассер? :D
внизу видео есть. вроде без пороха
 
#8
На видео все замедленно и без звука, ничего не понятно. Где реально показана съемка выстрелов, никакого цирка не наблюдается. И в самом деле, летит болванка себе и летит... Да, ударная волна, инверсионнный след и все такое, но пламя-то откуда? ;)
 
#12
Дык с чего от разряда должно такое пламя идти, как будто керосиновую бочку взорвали?
Полагаю от силы трения, тот же эффект как с космическим аппаратом входящим в плотные слои атмосферы.
 
#13
Кхм, верится с трудом...

Космический аппарат входит в атмосферу на скорости порядка первой космической, 28,000 м/сек. Масса болванки в том эксперименте составляет 3.2кг, энергия установки - 8 МДж... Допустим, что потерь энергии нет совсем, и вся энергия конденсаторов переходит в кинетическую энергию снаряда. Получаем скорость снаряда в районе 2,200 м/сек, что в разы ниже скорости спускаемого аппарата. С другой стороны, можно сказать что плотность атмосферы на уровне моря намного выше, чем в стратосфере, поэтому у болванки большее трение. С третей стороны, у болванки и у (допустим) Шаттла разные аэродинамические коэффициенты... И т.д....

Вторая фотография похожа на правду - вроде как инверсионный след, летит себе спокойненько. А на первой хвост как у жар-птицы... Не верю чтобы снаряд производящий ТАКОЙ цирк замедлился до состояния на второй картинке за какие-то десятки метров.
 
#15
Упс, че-то меня понесло... 28,000 это в км/ч... Все равно намного больше, чем у болванки! ]:) К тому-же, аэродинамическое сопротивление на больших скоростях растет пропорционально квадрату скорости, т.е. у спускаемого аппарата оно больше не в 3.5, а в 12 раз, и это при допущении одинаковой формы тел. Я вроде правильно мыслю?
 
#16
Правильно. И кстати, не только на больших скоростях, а на всех. Но форма болванки и спускаемого аппарата разная. :) Тут ещё много всяких других заморочек, как форма ударной волны, нагрев поверхности...
 
#17
Космические аппараты тормозят в гораздо более разреженной атмосфере нежели на поверхности земли.

Кроме того, гореть может какой нибудь поверхностный слой на болванке. Кто знает, может она солидолом обмазана.

Короче, не знаем мы про эту пушку ни хрена
 
#18
мне вот интересно, как будут эту штуку наводить на цель? насколько я понял, все ее преимущество в том, что она запускает снаряд с огромной скоростью. А если снаряд будет лететь не прямой наводкой, то энергия будет терятся
Тут интересная штука.
Снаряд, выпущенный из пушки
должен быть круглый в сечении.

А этот девайс может, в принципе, быть
любой формы.
Т.е. тут можно и аеродинамику использовать.
Ну например снаряд в форме Шаттла,
который при входе в атмосферy планирует.
 
#19
Короче, после того как буржуи разработают снаряд оптимальной формы, материалов, и т.д, он будет стоит болших денег. Пусть не как Томогавк, но тем не менее... :) Сердечник из обедненного урана чтобы бетон таранил, покрытие из карбида вольфрама чтобы в полете не расплавился. Полет фантазии :)
 
#20
Такую пушечку поставить бы на танк, калибра 30 мм думаю, хватит, разносить бетонные доты в щепки в радиусе несколько десятков километров. :D