Рельсотрон

[22sobaki.livejournal.com]

Пишет sstass

Рельсотрон, или рельсовая пушка — орудие, в котором снаряд выбрасывается не с помощью взрывчатого вещества, а мощным импульсом тока. Снаряд располагается между двумя параллельными электродами — рельсами, и приобретает ускорение за счёт силы Лоренца, которая возникает при замыкании цепи. С помощью рельсотрона снаряд разгоняется до гораздо больших скоростей, чем с помощью порохового заряда

Нынешние экспериментальные установки ВМС США способны разогнать снаряд весом в 2-3 килограмма до скорости в 2500 метров в секунду. На таких скоростях уже нет необходимости во взрывчатке — кинетической энергии достаточно, чтобы нанести цели не меньший ущерб, чем заряд тротила. Сейчас дульная энергия рельсотронов достигает 33 МДж, к 2025 году планируется достичь 64 МДж.

На современном этапе развития рельсотрон — громоздкое и прожорливое устройство. Для его работы требуется батарея конденсаторов, способная выдать мощнейший импульс тока. Для испытаний 2016 года рельсотрон будет установлен на эсминце нового поколения «Замволт», который заранее проектировался с достаточным запасом мощности (его электростанция способна выдать 78 мегаватт). Для установки рельсовых пушек на другие корабли рассматривается вариант использования буферных батарей, которые будут накапливать энергию для выстрела постепенно.

Другие проблемы, которые пришлось решать разработчикам - отвод тепла от ствола и сильный скачок электромагнитного поля при выстреле, способный повредить электронное оборудование.

Здесь можно рассмотреть снаряд поподробнее:

Несмотря на высокие требования к энергосистеме корабля, военные смотрят на рельсотрон в том числе и как на способ сократить издержки. Один снаряд рельсотрона стоит всего 25 000 долларов — это совсем немного на фоне обычных боеприпасов или, тем более - ракет. Кроме того, снаряды для рельсотрона намного компактнее и безопаснее при хранении. Дальность стрельбы рельсотрона может достигать 180, а в перспективе — 400 км. Это намного больше, чем у традиционной артиллерии и сравнимо с ракетами среднего радиуса действия, которые стоят порядка миллиона долларов за штуку.

Comments

[lebedur.livejournal.com]

Честно говоря, считать сейчас лень. Но несложно задаться магнитной проницаемостью, текущими токами и массой, чтобы убедиться, что эта штука, конечно полетит. Но по соотношению "переданный импульс" / "цена" с огромным отрывом проиграет обычному пороху. Вот если когда-нибудь цена электроэнергии упадет в разы, также как и цена материалов с огромной мю....

[lionet.livejournal.com]

Расскажите больше про ракеты целиком из чистого пороха.

[lebedur.livejournal.com]

не специалист, не могу.

[antontsau.livejournal.com]

проблема с порохом и прочей химией - оно не способно разгонять быстрее скорости звука (в сжатых в стволе газах, не в воздухе, конечно). Километр в секунду для пушки практически предел. Для рейлгана такого ограничения нет, и это очень существенно.

[lebedur.livejournal.com]

Так я же не говорю, что рейлганы - полная фигня. Я говорю только об очень высокой цене. Даже для военных - слишком. И о малой вероятности того, что это скоро пройдет.
Кстати, 1000 м/сек - это вовсе не дозвук! :-)
И еще пара моментов: людей ведь ведь интересует скорость, а не способ ее достижения. Скорость ракет на хим. топливе, как известно - десятки М.
У рейлгана есть по сравнению с ракетой и еще один неожиданный недостаток: ему, на самом-то деле, нужно довольно тяжелое "рабочее тело". Просто, чтобы развить большую силу. При этом, оно не расходуется, в отличие от ракетного. Поэтому ускорение не увеличивается в процессе старта.
Так что, не думаю, что штука перспективна. Во всяком случае, мы делали прикидки еще в институте просто на практическах для разминки мозгов. А дело было треть века назад. Перспективные идеи за такой срок уже входят в жизнь.
Правда, все может измениться в одночасье, если будет создан материал с огромной магнитной проницаемостью. Это вполне вероятно, но пока - увы.

[antontsau.livejournal.com]

3M это и есть километр в секунду. Можно выжать и полтора, но это уже такие извращения что ой.


Ракеты - отдельная реактивная тема. Там можно сколько угодно разгоняться, но ценой массы, массы и еще раз массы, экспоненциально растущей от скорости.


Треть века назад это была игрушка. Сейчас появились компутеры способные этим управлять, эсминцы с электропередачей (то есть в электрику закачивается весь главный двигатель) и тп. А главное появилось желание воевать не в мировую войну, отстрелял 100 ракет и испарился в атомном взрыве, а курощать всяких папуасов, на которых ракеты тратить совсем жалко, а химические пушки возиь (на линкоре?) геморно. Оборудовать же эсминец пушкой мощностью и дальнобойностью с линкорную, а боезапасом с крепостную - самое то. Если взлетит, конечно.

[lebedur.livejournal.com]

Мне кажется, Вы впадаете в спор ради спора.
Про 3М - поправился уже. Что же до остального...
Что называется, "Вам шашечки или ехать?" Реактивный способ - другой, чем пневматический. Ну разумеется. И он дает серьезные преимущества. Поэтому реактивная артиллерия быстро вытесняет пневматическую.
Треть века назад это была игрушка. Но она ею и осталась. Ну вот скажите мне на милость, причем здесь управление от компьютеров и электропривод на эсминцах? Это хоть сколько-нибудь увеличивает силу Лоренца?
Рейлган может только одно: обеспечивает очень высокое ускорение в очень коротком промежутке времени (пока хватит длины рельса). И ВСЕ.
А уж рассуждения про папуасов и прочее - вовсе не понял. Ну да, если бы у военных появилась пушка размером как для эсминца, дальнобойностью как у линкора, а боезапасом как у крепости - они были бы счастливы. Но разве это хоть как-то говорит о том, что рейлган имеет указанные преимущества? Это говорит только о том, что военные о таком мечтают.

[antontsau.livejournal.com]

реактивный способ очень плох в плане все того же боезапаса. Ну то есть храним тонну, до врага долетает сто килограмм, остальное так, дымится и истекает. Это еще безотносительно стоимости управляемых ракет, сложности всей этой летающей фигни (у пушек-то летит кирпич, все интересное, сложное и дорогое остается на месте), возможностей противодействия и пр. Он позволяет улететь очень далеко/быстро, как ни одна химическая пушка не может, потому и процветает, а пушки сдали в музей. Но у рейлгана в перспективе светит сопоставимая скорость и дальность, но без ракет, с дешевым, несложным, недорогим и компактным снарядом.

Управление от компутеров позволяет этот рейлган куда-нибудь нацелить, а не только в воздух, да и то не попасть. Вручную такими пушками управлять невозможно, да и на лампах тоже не особенно. Электропривод позволяет решить одну из основных проблем подобной техники - энергопитание, надо хоть 50 МВт - вон кабель, подключились и полетели, не надо обставлять полпарахода специальными генераторами.

Так в том и дело, что рейлган это вроде как позволяет. Если получится. В перспективе. Ни химические пушки ни ракеты так не могут, а электропушки, всякие лазеры и подобное - если взлетят, то вот такая военная мечта сразу и реализуется. И папуасам кирдык.

[lebedur.livejournal.com]

Да с чего вы взяли насчет "дешевым, несложным, недорогим и компактным снарядом".
Это Ваш снаряд должен процентов на 90 состоять из железяки. Ну, или меньшего веса магнитного материала - зато очень даже недешевого.
Да, конечно, сколько килограмм улетит, столько и прилетит. Но полезной-то нагрузки будут все те же 10%. А как бы и не меньше.
Насчет управлять вручную, так сегодня даже и простая артиллерия вручную не управляется. И энергонасыщенность всего на свете выросла в разы. То, о чем Вы говорите звучит примерно как "ну, так теперь же прогресс, поэтому все получится". Совершенно с этим согласен. Но ни одного лишнего ньютона подъемной силы это не добавляет.
не забудьте заодно и то, что ракета с пассивной траекторией сегодня - почти каменный век. А значит, Вы все равно возьмете на борт элементы управления (все тот же ракетный двигатель). Только вот он должен будет еще и ворочать здоровенную болванку, которую вы потащили с собой. В химических способах (что ракетном, что пневматическом) топливо отработало и его уже нет.
Еще раз: эта штука может дать только одно: очень высокое, но зато очень короткое ускорение.То есть, выступать как вспомогательный элемент. Что-то вроде рогатки, которая выстреливает ракетой перед включением маршевых двигателей.
Помочь - поможет, но революции не произведет.
Еще, кстати, и потому, что ускорение будет ограничено возможностями полезной нагрузки, чтоб там все не сплющилось и не взорвалось на старте.
Кстати, на видео в блоге там что-то очень ярко полыхает на старте. не химическое ли топливо горит?

[antontsau.livejournal.com]

так рейлгановый снаряд по самому определению болванка. Хранится тонна - и долетела тонна. На хоррррошей скорости, и чисто кинетически все что надо сделала.

Дык, и простая артиллерия управляется, да, но простой можно было и ручками как-то управлять, а этими рейлганами нет. Так что в 70х годах даже если бы сделали саму пушку, то толку бы с нее было чуть.

Ракета требует управления, да. А рейлган - нет, в том и дело. На борт не берется ничего. Нацелили вон туда - оно вон туда и прилетело, причем быстро и не отклоняясь. И нагрузки в болванке никакой, и требований по прочности соответственно тоже.

полыхает дуга, там же ток через снаряд идет огого какой.

[lebedur.livejournal.com]

Ну если задача доставить железную чушку по неуправляемой траектории, тогда конечно - да.
Я, правда, в одной книжке читал, что вояки норовят какую-то полезную нагрузку засунуть и очень радуются возможностям динамической траектории, но это, конечно не для папуасов... :-)
Я видел также пару раз дугу. На видео - не дуга. Совсем не дуга!