ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า: Railgun และกลุ่มเป้าหมาย

อัตราความเร็วสูงของการเร่งของปืนกลเนื่องจากการทำงานของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า Lorentz ในกลไกปืน พวกเขาเกิดขึ้นและเริ่มที่จะทำกับกระสุนปืนในช่วงไฟฟ้าลัดวงจรของสองขนานปัจจุบัน - ถือ (ด้วยเครื่องหมายลบและมีเครื่องหมายบวก) คู่มือรางหลังจากใช้ชีพจรที่มีประสิทธิภาพมาก แต่ปัจจุบันสั้นมากกับพวกเขา ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบปิดปัจจุบันการเสริมแรงแบบพิเศษจะใช้กับเปลือกที่อยู่ภายในหรือเปลือกตัวเองนอนอยู่บนรางและปิดพวกเขา กองกำลัง Lorentz ได้รับการชี้แนะเพื่อผลักกระสุนปืนออกจากปืนและมันจะพุ่งออกจากถังด้วยความเร็วที่มีความเร็วเหนือเสียง ความเร่งของกระสุนปืนยังก่อให้เกิดแรงดันพลาสม่าซึ่งเกิดขึ้นหลังกระสุนปืนจากการกระทำของการปลดปล่อยอาร์คอันทรงพลัง พลาสม่าที่ความเร็ว 50-100 กม. / ชม. ทำหน้าที่คล้ายกับกระสุนปืนราวกับเป็นเจ็ตสตรีมที่ทรงพลัง

รางมีราคาแพงและมีช่องโหว่

ในการทดลองของอเมริกาเกี่ยวกับการสร้างอาวุธแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการเสริมแรงตามกฎแล้วจะใช้“ รองเท้า” รูปแบบพิเศษซึ่งมีกระสุนปืนคงที่ การออกแบบนี้กำจัดการสัมผัสของกระสุนปืนด้วยราง ไกด์ทำจากทองแดงชุบเงินปราศจากออกซิเจนมีความไวสูงต่อการสึกหรอจากแรงเสียดทานและการกัดเซาะ เมื่อใช้เปลือกโลหะที่ทำหน้าที่วงจรด้วย“ ร่างกาย” ของพวกเขาจำเป็นต้องเปลี่ยนรางหลังจากสองหรือสามนัด


ชื่อ "railgun" ใน 50s ของศตวรรษที่ผ่านมาประกาศเกียรติคุณจากนักวิชาการ L. Artsimovich ผู้เชี่ยวชาญระดับโลกในสาขาฟิสิกส์พลาสมาทางความร้อนและอุณหภูมิสูง เครื่องเร่งพลาสมาที่เขาคิดค้นนั้นได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลโนเบล แต่สหภาพโซเวียตถอนตัวนักวิทยาศาสตร์ออกจากการอภิปรายเนื่องจากความลับของการพัฒนา

ตัวเปลือกทำจากทังสเตนทนไฟ ความหนาแน่นสูงของโลหะนี้ช่วยให้แม้แต่กระสุนปืนขนาดหนักที่มีขนาดเล็กซึ่งช่วยแก้ปัญหาการวางกระสุนในปริมาณที่ จำกัด ของช่องชาร์จหรือเปลือกเซลล์

อย่างไรก็ตามไม่เพียง แต่การสึกหรออย่างรวดเร็วของรางป้องกันไม่ให้ railotron กลายเป็น superweapon แต่มีอุปสรรคอื่น ๆ ก่อนอื่นสิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งพลังงาน Railgun ต้องการระบบพลังงานที่มีประสิทธิภาพในรูปแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ unipolar, compulsors, megawatt capacitors-ionistor อุปกรณ์เหล่านี้อนุญาตให้มีการสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้าระยะสั้นที่ทรงพลังมากที่ส่งไปยังราง ในสภาพห้องปฏิบัติการคุณสามารถทนกับอุปกรณ์ที่เป็นของแข็งในขนาดและน้ำหนัก ในกองทัพเรือน้ำหนักและปริมาตรก็ไม่สำคัญเช่นกัน: เรือจะมีการเคลื่อนย้ายเพียงพอที่จะบรรจุอุปกรณ์ 130 ตันนอกเหนือจากกระบอกปืนด้วยตัวเอง

อาวุธของเทพีแห่งการผลิตในประเทศ: เรือลาดตระเวนประเภท Diana

Railgun Blitzer ที่ผลิตโดย General Atomics (USA) วางอยู่บนรถพ่วงสองคันตัวหนึ่งอยู่บนตัวปืนและอีกตัวอยู่ในโรงไฟฟ้า การพัฒนา EMF เริ่มขึ้นในปี 2548 และสิ้นสุดในปี 2554

สำหรับปืนไรเฟิลกองทัพบกปัญหาดูเหมือนว่าจะซับซ้อนมากขึ้น หากคุณวางอุปกรณ์บนตัวถังรถถังคุณจะต้องนำสัตว์ประหลาดขนาด 78 ตันเข้าสู่สนามรบ วิธีแก้ปัญหาคือการกระจายการติดตั้งระหว่างรถพ่วงติดรถยนต์สองคัน (บนปืนตัวหนึ่งและอีกตัว - "พลังงาน") ตัวเลือกนี้ถูกนำไปใช้ในปืนใหญ่กองทัพอเมริกัน Blitzer รถแทรกเตอร์และรถพ่วงอีกคันถูกส่งไปยังสถานีควบคุม ในการจัดหาปืนรถไฟของเรือ (จะมีสองลำที่คาดว่าจะอัดแน่นด้วยเรือพิฆาตไฮเทคของโครงการ Zumwalt) พลังงานสำรองของเรือ (สงวนไว้สำหรับปืนรถไฟเท่านั้น) ไม่น้อยกว่า 35-45 เมกะวัตต์ พลังงานควรจะเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าการเร่งของกระสุนปืนถึง 2, 000−2500 m / s จากนั้นเมื่อได้รับพลังงานปากกระบอกปืนที่ 64 MJ เขาจะสามารถบินไปได้ไกล 400 กม. และประหยัดพลังงานได้ 20 MJ ชนกับกลุ่มเป้าหมายด้วยพลังจลน์อันทรงพลัง มีการประเมินแล้วว่ากระสุนปืนดังกล่าวมีน้ำหนัก 18−20 กิโลกรัมในเรือบรรทุกเครื่องบินจะสร้างผลกระทบจากการโจมตีด้วยนิวเคลียร์

32 ลูกกอล์ฟตามเป้า

ปืนใหญ่ของกองทัพมีระยะการยิงสั้นกว่า 80-160 กม. ซึ่งเป็นสาเหตุที่ "พลังงาน" สำหรับการยิงจะต้องใช้เวลาประมาณครึ่งหนึ่งของเรือ สำหรับการอ้างอิง: พลังงาน 1 MJ มีสนามกอล์ฟสำหรับผู้โดยสารที่ความเร็ว 160 กม. / ชม. กระสุนปืนรถไฟที่มีน้ำหนัก 10 กิโลกรัมด้วยพลังงานตะกร้อที่ 32 MJ ที่ความเร็ว 2, 500 m / s สามารถเจาะทะลุกำแพงคอนกรีตสามแห่งหรือแผ่นเหล็กขนาด 12 มม. 6 แผ่นซึ่งมีผลเท่ากับการระเบิดของ TNT 150 กิโลกรัม

อุปสรรคที่ร้ายแรงสำหรับการใช้งานของปืนพกอย่างแพร่หลายคือปรากฏการณ์เสียงสะท้อนในระบบรถไฟและผลกระทบของการผลักรางออกจากการกระทำของกองกำลัง Lorentz ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้ากับระบบปืนอิเล็กทรอนิกส์ความจำเป็นในการทำให้เย็นลงบาร์เรลและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นต้น

ในกระบวนการของการทดสอบเต็มรูปแบบความต้องการก็พบว่าการบรรจุปืนอย่างรวดเร็วเพื่อเพิ่มอัตราการยิงเป็นอย่างน้อย 6-10 รอบต่อนาที ในปีนี้ บริษัท BAE Systems ของอังกฤษซึ่งทำงานร่วมกับศูนย์การทหารและอุตสาหกรรมของสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดสอบไฟที่สนามฝึกอบรมกองทัพเรือสหรัฐฯในรัฐเวอร์จิเนีย ตามที่ชาวอังกฤษคาดว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจะเพิ่มอัตราการยิงของการติดตั้งเป็น 10 รอบต่อนาทีด้วยกระสุนปืนน้ำหนัก 16 กิโลกรัมดังนั้นปัญหานี้ค่อย ๆ หาทางแก้ไข

ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าทะเลที่พัฒนาโดย BAE SYSTEMS

น้ำหนักกระสุนปืนโดยประมาณ: 18 กก.; ความเร็วปากกระบอกปืน: 2.5 km / s (Mach 7.5), สองเท่าของปืนธรรมดา; ระยะ: 400 km (สำหรับปืนเรือทั่วไป - ไม่เกิน 80 กม.); Shell: ทำลายเป้าหมายเนื่องจากพลังงานกระแทกไม่มีวัตถุระเบิด ความยาวกระบอกปืน: 10 m

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่แตก

โปรเจคไทล์มีรูปร่างที่มีความยาวทรงกรวยซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับไฮเปอร์ซาวด์ที่มีการตัดทอนเล็กน้อยของถุงเท้า - นี่คือก้านแหลมชนิดหนึ่ง โคลงหางช่วยให้คุณสามารถเก็บ projectile บนเส้นทางการบิน การสร้างกระสุนดังกล่าวเป็นอีกหนึ่งปัญหาของโปรแกรมปืนลูกซอง

ตั้งแต่ปี 2012 สหรัฐอเมริกาได้พัฒนา HVP กระสุนปืนที่มีความเร็วเป็นหนึ่งในทุกวันนี้มันถูกทดสอบโดยการยิงแล้ว มันเป็นปึกแผ่นเพราะมันจะถูกนำมาใช้ไม่เพียง แต่ในปืนรถไฟเท่านั้น แต่ยังรวมอยู่ในปืนธรรมดาของกระสุนที่แตกต่างกันซึ่งพวกเขาต้องการที่จะทิ้งองค์ประกอบผสมกับปืนรถไฟบนยานพิฆาต Zumwalt กระสุนเดียวกันจะใช้ในปืนพื้น

เพื่อให้ HVP เหมาะสำหรับปืนที่มีการสอบเทียบที่แตกต่างกันมันจะถูกผลิตขึ้นในสายพันธุ์ย่อยของการยิงลำกล้องย่อยด้วยกระสุนในพาเลทสำหรับความสามารถเฉพาะแต่ละจุด พาเลทเมื่อการชุมนุมถูกดึงออกจากถังจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนเฉพาะเปลือกหอยบินต่อไป ในการทดสอบปี 2558 พวกเขายิง HVP ด้วยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 90 มม. และความยาว 609 มม. ที่จริงแล้วเปลือกมีน้ำหนัก 12.7 กิโลกรัมและชุดประกอบทั้งหมดคือ 18.5 กิโลกรัม ส่วนที่เหลืออีก 5.8 กิโลกรัมเป็นพาเลท

Railgun กระสุนปืนถูกวางไว้ระหว่างรางนำไฟฟ้าสองราง อุปกรณ์ป้องกันรางจากการสัมผัสโดยตรงกับกระสุนปืน

กระสุน HVP วางแผนที่จะปรับให้เข้ากับการบินได้ซึ่งพวกมันจะติดตั้งโมดูลคำแนะนำที่แม่นยำซึ่งทำงานกับระบบ GPS ชาวอเมริกันกล่าวว่าพวกเขามีระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้แล้วซึ่งสามารถทนต่อภาระเกิน 30, 000 - 40, 000 กรัมในระหว่างการเร่งความเร็วการสัมผัสกับพลาสมาที่อุณหภูมิ 20, 000 - 25, 000 องศาและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงมาก มีหลักฐานว่าการทดสอบกระสุนดังกล่าวประสบความสำเร็จในปี 2559 คาดว่าการพัฒนา HVP อย่างสมบูรณ์จะแล้วเสร็จในปี 2563 และจะถูกถ่ายโอนไปยังซีรี่ส์ภายในปี 2568 หน่วยควบคุมจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนกระสุนปืนซึ่งในรุ่นดั้งเดิม (ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) ราคา 25, 000 ดอลลาร์ แต่ก็ยังมีราคาถูกกว่าขีปนาวุธนำทางเรืออย่างมีนัยสำคัญที่ราคา 0.5-1.5 ล้าน

พลังมหึมาสามกรัม

ความแปลกประหลาดของแนวทางแบบอเมริกันในการพัฒนา Railgun คือการเพิ่มขีดความสามารถด้วยความสำเร็จที่สอดคล้องกันของพารามิเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุง: ความเร็วในการเร่งกระสุนจาก 2, 000-3, 000 m / s, ระยะการยิงจาก 80-160 ถึง 400-440 กม., ตะกร้อพลังงานกระสุนจาก 32 ถึง 124 MJ กระสุนจาก 2-3 ถึง 18–20 กก. อัตราการยิงจาก 2–3 รอบต่อนาทีไปยัง 8-12, แหล่งพลังงานจาก 15 ถึงมากกว่า 40–45 MW, ทรัพยากรบาร์เรลจากระดับกลาง 100 รอบโดย 2018 ถึง 1, 000 รอบ 2568 ความยาวของถังจากเริ่มต้น 6 เมตรถึง 10 เมตรสุดท้าย

ข้อมูลดังกล่าวไม่ได้เผยแพร่อย่างเป็นทางการในรัสเซีย แต่เมื่อปีที่แล้ว Franz Klintsevich รองประธานคณะกรรมการกลาโหมคนแรกประกาศว่างานในสาขาการสร้างอาวุธแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังดำเนินการอย่างแข็งขันในประเทศของเรา

ที่รู้จักกันดีคือการทดลองที่ประสบความสำเร็จของปืนลูกซอง (แม้ว่าจะไม่ใช่ทหาร แต่เป็นห้องปฏิบัติการทดลอง) ใน Shatura ใกล้กรุงมอสโกซึ่งดำเนินการที่สาขาของสถาบันร่วมสำหรับอุณหภูมิสูงของรัสเซีย Academy of Sciences ภายใต้การแนะนำของนักวิชาการ V. Fortov ปืนลูกซองที่มีความยาวลำกล้อง 2 ม. ที่ยิงด้วยกระสุนหนักสองสามสิบกรัม ความรู้ภาษารัสเซีย - การเร่งความเร็วเบื้องต้นของกระสุนปืนก่อนป้อนเข้าไปในถัง - ช่วยให้คุณได้ความเร็วปากกระบอกปืนที่สูงกว่าอเมริกัน ดังนั้นในเดือนมกราคม 2017 เปลือกหอยที่ทำจากพลาสติกที่มีความหนาแน่นน้ำหนัก 15 กรัมก็แยกย้ายกันไปด้วยความเร็ว 3, 000 m / s และเจาะชิ้นงานโลหะหนาหลายเซนติเมตร ก่อนหน้านี้เล็กน้อยกระสุนที่ชั่งน้ำหนัก 3 กรัมถูกกระจายไปที่ความเร็ว 6250 m / s (เกือบจะเป็นที่ว่างแรก) และเมื่อมันพุ่งเป้าไปที่เป้าหมายเหล็กมันจะระเหยไป

ตามรายงานข่าวของจีนอยู่ในขั้นตอนของการวิจัยและพัฒนาซึ่งมีความเข้มข้นใน บริษัท CASIC ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษในศูนย์วิทยาศาสตร์หวู่ฮั่น (หวู่ฮั่น) ตัวแทนของ PRC กล่าวว่าพวกเขากำลังพัฒนาปืนลูกซองบนพื้นดินอย่าง American Blitzer และสัญญาว่าจะสร้างปืนลำกล้องขนาด 130 มม. โดยโครงการ 055A ในปี 2020

บทความ“ Magnetic Wars” ตีพิมพ์ในวารสาร Popular Mechanics (ฉบับที่ 7, กรกฎาคม 2017)

แนะนำ

จะเข้าใจหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กได้อย่างไร
2019
ลูกเป็ดสามารถคิดในรูปแบบนามธรรมได้
2019
น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์: สิ่งประดิษฐ์ที่ทำเพราะผู้หญิง
2019