Woledemort Riddl предлагает Вам запомнить сайт «Смелые мысли»
Вы хотите запомнить сайт «Смелые мысли»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Взгляд с другой стороны

Самые смачные вундервафли современности: электрические пушки

развернуть

Продолжим разговор про вундервафли, которыми снабжают современные армии (в первую очередь американскую) нонешние последователи выслокоучёных мужей Лапуты. Кстати, что такое вундервафля я рассказал в прошлой статье на ту же тему (там речь шла про летающие дроны).

Итак, приступим:

Что, откуда и зачем?

Сегодня речь пойдёт об артиллерии (без)будущего. Конкретно, о пушках с электрическим приводом. И для начала пара слов на тему: а нафига вообще?

Самые смачные вундервафли современности: электрические пушки

Вообще говоря для того, чтобы увеличить дальность, мощность, точность и прочее современной артиллерии.

Как вообще шёл прогресс в артиллерии? Прогресс шёл по двум направлениям: улучшение порохов, дающих большую мощность выстрела и прогресс материалов, позволяющих делать более прочные и лёгкие орудия (правда последнее, в смысле, лёгкие, тоже хорошо только до определённого предела, а то ведь может и отдачей унести, куда в нетуда). Однако в последние годы всё чаще раздаются голоса что тут достигнут некий предел, предопределённый базовыми свойствами пороха как такового и потому пора переходит на другие принципы. Тут, конечно, народец слегка заливает. Теоретически пороховые газы могут разогнать снаряд до 2500 м/с, а современные пушки дают начальную скорость 800 – 900 м/с, так что совершенствоваться есть куда. Но ведь у электрической пушки теоретический предел начальной скорости это скорость света! Глазки разгорелись, ручки зачесались и безумные учёные приступили к работе.

Собственно, существует две принципиальные конструкции электрических пушек. Это так называемая гауссовка и рельсотрон.

Пушка Гаусса

Самые смачные вундервафли современности: электрические пушки

Собственно суть понятна из картинки. Снаряд (кстати, не обязательно из магнитного материала, и вообще будет лучше если медный или серебряный) движется внутри электромагнитов, которые последовательно включаются и разгоняют его до... А вот и нифига! На самом деле чтобы разогнать до дофига надо чтобы разгоняющая обмотка (соленоид)

(а) создавала очень мощное магнитное поле

(б) давала очень короткий импульс этого поля.

А эти два требования существенно противоречат друг другу (кто знает физику понимает почему, кто ещё не понял – посчитайте собственную частоту колебаний контура с очень большой индуктивностью и очень большой ёмкостью). С гауссовкой, конечно, покорячились какое-то время, но дальше детских игрушек дело не пошло.

Рельсотрон

Рельсотрон основан на использовании силы Лоренца: Если взять два параллельных провода, один подключить к +, другой к -, а сверху положить гвоздь, то по всей этой конструкции потечёт ток, а на провода и гвоздь начнут действовать магнитные силы: провода будет отталкивать друг от друга, а гвоздь, пока вся эта конструкция не сгорит, будет катиться с ускорением от того места, где к проводам подведён ток:

Самые смачные вундервафли современности: электрические пушки

Сила Лоренца как она есть

Соответственно, если влупить очень большой ток, то гвоздь унесёт с ого-го какой скоростью. Понятное дело, к голой научной задумке накручивают всякие хитрые ноу-хау и в результате получается таки уберпушка, которая, таки, даже и стреляет. Поэтому дальше мы будем говорить только о рельсотронах.

И шо? Таки, сделали?!!!

Таки сделали! Опытный образец шибает с энергией высера, в смысле выстрела, аж в 33 мегаджоуля! То-есть выплёвывает болванку весом 3 кг на скорости 4690 м/с. Круто! И уже собираются ставить такую хрень на уберэсминец Замволт. Типа он теперь сможет стрелять на 180 км и потопит любой авианосец, закопает любой город и вообще... и вообще... если ты окажешься ближе 180 км от такой убербаржи то лучше сам утопись...

А на самом деле?

Как говаривал один из героев советского мультфильма Дюймовочка: "А не посчитать ли нам, глубокоуважаемые кроты?". Для начала:

А сколько это будет в килограммах тола?

Сиречь в тротиловом эквиваленте. 33 Мдж = 7,9 кг ТНТ. Для сравнения: российская пушка 2А36, калибра 152 мм стреляет осколочно-фугасными снарядами содержащими 6,73 кг ВВ. Только надо учесть что современные снаряды снаряжают не тротилом, а кое-чем по мощнее, так что в тротиловом эквиваленте 152 мм снаряд даст порядка 10 кг.

Ах, да, учтём что при полёте через атмосферу на заявленной скорости снаряд потеряет и часть своей скорости, и часть своей массы. Так что при попадании в цель снаряд уберпушки даст эквивалент ОФС не 152 мм, а миллиметров 100 – 120. Лупить 120 мм пукалкой на 180 км? Много ли толку?

Может и много. Зависит от многих факторов, и, прежде всего,

Чем стрелять?

Любая современная пушка имеет целый парк самых разных боеприпасов, на все случаи жизни: Это осколочно-фугасные, кумулятивные, осветительные, даже агитационные (туда заталкивают плотно свёрнутую пачку листовок и небольшой вышибной заряд, чтобы разбросать их в нужном месте) и снаряды для постановки радиопомех. И в обязательном порядке хоть один управляемый, высокоточный.

А что электрическая уберпушка? Для неё пригоден только один тип снарядов – болванка, которая летит с большой скоростью, за счёт своей кинетической энергии прошибает броню и крушит осколками всё что за бронёй. А если стрелять по, скажем, войскам, стоящим лагерем? Болванка благополучно уйдёт в землю, метров на десять и там её разорвёт, что вызовет некоторое сотрясение почвы, ощутимое для чувствительных сейсмографов. Потому что это не просто болванка, а длинная, узкая оперённая стрела. Иначе оно (а) далеко не улетит и (б) полетит не туда, куда выстрелили, а куда Злой направит. А Злой, таки, направит...

То-есть снаряд рельсотрона это то, что в современной артиллерии называется бронебойно-подкалиберный снаряд. И всё! Рельсотрон пригоден для применения единственного типа боеприпасов! Причём, (а) очень узко специализированного и (б) этот боеприпас требует очень точного попадания.

То-есть если оно попадёт непосредственно в человека – человека разорвёт, а вот если оно воткнётся в землю в паре метров от Вас, то Вас, в самом худшем случае, слегка контузит. Ну и напугает до икоты. А в 10 метрах только напугает. Также и танк: попадёт – кырдык танку, а если воткнётся в землю хотя бы в паре сантиметров от гусеницы, экипаж этого и не заметит.

Посему во всём своём безобразии встаёт вопрос про

Точность

Есть у любой пушки такой важный параметр: круговое вероятное отклонение (КВО). Это тот самый радиус того самого круга, в который на данной дистанции падает половина выпущенных из пушки снарядов. Повторю на примере: Если КВО на дистанции 15 км составляет 100 метров, то это значит: из 100 выпущенных Вами снарядов 50 упадёт не далее 100 м от цели. А остальные 50? Остальные 50 дальше 100 м от цели...

А какой КВО у современной артиллерии? Я долго искал такую информацию, но нашёл крохи. Итак:

Управляемый снаряд M982 Excalibur обеспечивает КВО в 10 м на дистанции 40 км.

30 мм пушка Mk 44 Bushmaster II даёт КВО 0,4 м на дистанции 1 км. (на дистанции в 180 км это даст 72 м). Но этот результат, по заверениям Педивикии, "является весьма впечатляющей характеристикой".

Столь любимая сегодня "Гвоздика". Вот тут я не ручаюсь, но роясь в форумах наткнулся что у неё КВО 100 м на дистанции 15 км. Если кто знает более достоверную информацию – поправьте. На дистанции 180 км это будет 1200 м...

Обращаю внимание: речь идёт о радиусе круга, в который попадёт половина всех выстреленных снарядов. Вторая половина упадёт за пределами этого круга. Обратим внимание – чем мощнее пушка, тем больше разлёт снарядов. Есть на то совершенно объективные технические причины, не будем углубляться.

Потому-то бронебойно-подкалиберными и стреляют не более чем на 3 – 4 км. На такой дистанции половина выстрелов всё-таки хоть как-то зацепит танк, а вот если дальше – будешь долго и безнадёжно шпиговать землю весьма дорогими сердечниками.

Как будет у рельсотрона с точностью при стрельбе на предельные дистанции? Как у "Гвоздики"? Или может существенно лучше? А с фига ли лучше? Ведь это рассеяние предопределено объективно: и допусками при изготовлении снаряда, и действием отдачи на орудие, и непредсказуемыми свойствами среды, через которую этому снаряду лететь, и износом ствола (в данном случае рельсов)... Да и точно отмерить энергию короткого замыкания (а выстрел из рельсотрона, по большому счёту, не что иное, как короткое замыкание) в 33 мегаджоуля за тысячную секунды – не самая простая задача. Так что не думаю что на предельных дистанциях получится КВО меньше 300 – 400 м. Но скорее всего – порядка километра.

Да, ребята, это только в голливудских высерахфильмах получается попасть из пушки со 100 км в движущуюся мишень размером меньше метра. В жизни всё гораздо сложнее.

Потому-то кстати, и не делают малокалиберные пушки слишком дальнобойными. Какой смысл стрелять 3-х дюймовыми снарядами на 60 км, если снаряды будут гарантированно ложиться в паре сотен метров друг от друга? Вот если у тебя линкор о трёх башнях, каждая о четырёх стволах по пол метра калибром каждый, то да. Пяток бортовых залпов и в радиусе полукилометра от цели не то что живых людей, живых комаров не останется. А если у тебя пукалка, способная стрелять исключительно бронебойно-подкалиберными... Какой с неё толк?

Потому же и делают всякие высокоумные крылатые ракеты и управляемые снаряды. Если посчитать суммарную стоимость снарядов, необходимых для гарантированного поражения цели на дистанции в 100 км, то окажется что одна крылатая ракета всё же дешевле...

Но и это ещё не всё. Есть ещё две проблемы. Первая –

Скорострельность

Скорострельность пушки на поле боя доходит до 6 выстрелов в минуту, то есть 1 выстрел за 10 секунд. Какую энергию надо подвести к электрической уберпушке, чтобы обеспечить такую же скорострельность? Делим 33 мегаджоуля на 10 секунд и получаем 3,3 мегаватта. Повторяю: 3 миллиона 300 тысяч ватт.

Мощность двигателей убербаржи Замволт составляет 78 МВт. КПД электрогенераторов обычно порядка 20%, значит он может выдать максимум 15 мегаватт электрических. Это если будет стоять и работать как плавучая дизельэлектростанция. Вычтем затраты на работу систем связи, управления, радаров, горячая вода в камбузе, освещение в лазарете... Учтём, также, что ложиться в дрейф в боевой обстановке – не самая хорошая идея. Наверное, должную скорострельность Замволт этой уберпушке обеспечит. С напрягом, но обеспечит. Вот только эффективность такой стрельбы, учитывая всё сказанное в предыдущих разделах, вызывает серьёзные сомнения. В мелкую цель он просто не попадёт, а для крупной – снаряд слабоват. Рассеяние снарядов можно было бы компенсировать скорострельностью, но наша гипотетическая убербаржа не сможет давать больше 1 выстрела за 2,2 секунды даже в том случае если Замволт ляжет в дрейф, выключит все радары, средства связи, порнофильм в бортовом кинотеатре и даже свет в гальюнах. На предельных дистанциях для гарантированного поражения мелкой цели этого явно недостаточно, а для поражения крупной, как было сказано, мощи снаряда не хватит. А в пределах прямой видимости – нафига такая уберпушка? Можно и вполне обычными обойтись.

Кстати, тем кто подумал использовать эту уберпушку в качестве противотанкового орудия на поле боя, посмотрел тут в одном из интернет-магазинов: девайс номинальной мощностью 62 киловатта имеет размеры 1500 х 1140 х 2700 мм. Сколько он будет заряжать эту пушку для выстрела? Оставим это как самостоятельное задание для любознательных читателей. А заодно подумать: насколько уместно он будет смотреться на огневой позиции?

У той же Гвоздики мощность двигателя 300 л.с., что составляет 225 кВт. При принятом КПД в 20% из этого можно выжать 45 кВт электрических. Делим 33 Мдж на 45 кВт и получаем один выстрел за 733 секунды, то-есть 1 выстрел в 12 минут 22 секунды... И даже если увеличить электрическую мощность в 10 раз, будет 1 выстрел за полторы минуты. Всё равно не впечатляет.

Но и это ещё не всё! У уберпушки есть ещё одна проблема:

Скрытность выстрела или последний гвоздь в крышку гроба

Одна из основных фенечек Замфолта – его невидимость. Вот он тихонечко, невидимо подкрался к противнику (например, ракетный крейсер Пётр Великий, ибо во что помельче попасть со 180 км будет непросто), лёг в дрейф, выключил свет в гальюнах и дал длинную (в пару минут, то-есть порядка 50 снарядов) очередь... Парочка – троечка снарядов, наверное, попадёт. И даже произведёт какие-то разрушения. Но...

Да, кстати, сколько это будет стоить американскому налогоплательщику? По слухам один снаряд стоит порядка 25 Килобаксов, значит стоимость залпа будет 1 миллион 250 тыщ баксов. Как раз пара крылатых ракет, только по эффективности раз в 50 хуже... Ну да ладно, это так, вбоквелл, вернёмся к основной теме.

А тема напоминает: выстрел из рельсотрона – не что иное, как короткое замыкание с энергией в 33 миллиона джоулей и длительностью в сотую, а то и тысячную секунды. Таковой процесс даёт весьма громкое звучание в радиодиапазоне, причём с весьма характерным спектром. Короче, если Замволт ляжет в дрейф над логовом Ктулху и начнёт стрелять из такой уберпушки, то в момент самого первого выстрела все, подчёркиваю, все военные корабли в акватории Тихого океана узнают что кто-то стреляет из рельсотрона и будут точно знать где обосновался стрелок. Дальше считаем: 180 км, делим на скорость снаряда 4690 м/с и получаем 38 секунд. Учитываем что летит болванка не по прямой, что тормозит в полёте и получаем порядка минуты, а то и полторы.

За минуту можно сделать очень многое. Можно попытаться уклониться от огня противника. Можно выпустить пару-тройку собственных крылатых ракет. Можно и то и другое. Это если корабль будет гарантированно выведен из строя первым попаданием, а это весьма проблематично, даже если действительно попадёт с первого выстрела, см. выше.

Стелс, говорите, крылатые ракеты не страшны, значит? Авиастелс шибали над Югославией ещё в 90-е, причём системой ПВО 70-х годов выпуска. А здесь дура диной 180 метров посреди пустого окияна. Вы всё ещё верите что его не видно?

Выводы:

То что рельсотрон – типичная вундервафля, надеюсь, уже ясно всем. Может быть, когда-нибудь, когда изобретут компактные, дешёвые и мощные источники энергии, способные выдавать нагора мегаватты. Когда научатся прятать излучение от выстрела, когда сумеют принципиально, в десятки раз повысить точность всей артиллерийской системы, когда... очень много когда. Вот тогда электрические пушки и войдут в состав вооружений. А до той поры, теряющейся в тумане грядущего, ствольная артиллерия ещё долго будет выполнять свои боевые задачи, работая на стали и порохе.

Ах, да:

Что такое вундервафля и живой пример - бевые дроны.

Источник >>



Опубликовал , 16.11.2014 в 16:44
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Читать

Поиск по блогу

Люди

436 пользователям нравится сайт chush-i-eresj.mirtesen.ru

Последние комментарии

Woledemort Riddl
Ирина Ракша
Очень слабенькие фотографии. Особенно по цвету. Так что любоваться буквально не чем.
Ирина Ракша Золотая Осень
Евгений Михайлович Кутузов
Евгений Михайлович Кутузов
Woledemort Riddl
Евгений Михайлович Кутузов
-Чё-то, страшновато стало!...
Евгений Михайлович Кутуз… А почему их не сбивают?
Евгений Михайлович Кутузов
-Ну, и назвали бы сайт,- "Смелые ощущения"!
Евгений Михайлович Кутуз… Последний день лета...
Woledemort Riddl
Здесь дело не в мыслях, здесь - в ощущениях...
Woledemort Riddl Последний день лета...
Евгений Михайлович Кутузов
-Осень приходит...
-Очень смелая мысль!
Евгений Михайлович Кутуз… Последний день лета...
Сергей Витальевич Самоварщиков
Хочется верить, но "всяко бывает"
Сергей Витальевич Самова… МКС на фоне затмения