Смелые мысли

434 подписчика

Свежие комментарии

  • Woledemort Riddl
    Собственные фотошедевры в студию! Ну а насчёт цвета - бесят меня фотографии, которые выезжают исключительно на задран...Золотая Осень
  • Ирина Ракша
    Очень слабенькие фотографии. Особенно по цвету. Так что любоваться буквально не чем.Золотая Осень
  • Евгений Михайлович Кутузов
    -С удовольствием буду считать нибирушников!Эта звёздная ночь...

Самые смачные вундервафли современности: электрические пушки

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 >>


Картина дня

наверх