Railguns, War Lasers och Plasma: American Failures Amid Success

Innehållsförteckning:

Railguns, War Lasers och Plasma: American Failures Amid Success
Railguns, War Lasers och Plasma: American Failures Amid Success
Anonim

Under de senaste decennierna pratar militären och industrin i ledande länder alltmer om det sk. vapen baserade på nya fysiska principer. Med hjälp av helt nya idéer och lösningar föreslås att man skapar vapen med de högsta egenskaperna och kapaciteterna som är ouppnåeliga för traditionella system. Ändå leder försök att skapa sådana vapen inte alltid till önskat resultat. Regelbundet finns det nyheter om minskning eller nedläggning av ett ambitiöst projekt. För bara några dagar sedan hände ett liknande öde ett annat lovande program.

Rälspistolen "går av stapeln"

För ett par veckor sedan rapporterade amerikanska medier om den amerikanska militärens planer på att skära ett av de mest intressanta programmen på senare tid. Det är redan klart att som ett resultat av ett sådant beslut kommer ett av alternativen för ett lovande vapen - om det skapas - bara att dyka upp inom en avlägsen framtid. Dessutom kommer Pentagon nu att behöva revidera sina planer på att utrusta om några av grenarna av militären.

Enligt resultaten av en analys av den nuvarande situationen beslutade det amerikanska försvarsdepartementet att revidera sina planer för ett projekt av ett lovande järnvägspistol / järnvapen, som utvecklats för marinstyrkorna. Detta vapen, skapat av General Atomics och BAE Systems, var ursprungligen tänkt att installeras på lovande förstörare i Zumwalt-klass. Sådana fartyg bör vara utrustade med ett särskilt kraftverk som kan garantera driften av lovande vapen baserat på nya fysiska principer.

Bild
Bild

Principer för användning av skeppsburna och kustnära järnvägspistoler med HPV -projektilen. Bild från det amerikanska försvarsdepartementets presentation

När den beordrade utvecklingen av en ny pistol ville den amerikanska militären ha ett system som kunde accelerera en projektil till de högsta hastigheterna och skicka den till en räckvidd på upp till 80-100 nautiska mil. Acceleration av ammunition med hjälp av ett elektromagnetiskt fält ställde särskilda krav på fartygets elektriska system, men gav betydande operativa och logistiska fördelar. I synnerhet kunde endast skal transporteras i fartygets källare; höljen med en drivande avgift för dem var helt enkelt frånvarande.

Enligt uttalanden från det förflutna, i mitten av detta decennium, måste järnvägspistolen för Zumwalt -förstörarna klara alla nödvändiga tester. Redan 2018-19 planerades den första produkten att levereras till projektets ledande fartyg. I framtiden kan alla serieförstörare ta emot sådana vapen. En lovande järnvägspistol för amerikanska fartyg kan vara en verklig revolution inom marina vapen.

I början av december avslöjade den amerikanska upplagan av Task & Purpose några detaljer om det aktuella arbetet och talade också om kundens missnöje med deras framsteg. Det visade sig att järnvägsprojektet inte helt passar in i en viss uppskattning, och dessutom uppfyller det inte helt de tekniska kraven. I synnerhet överstiger pistolens eldhastighet ännu inte 5 omgångar per minut med den nödvändiga 10. Munstyckena för projektilen uppfyller inte heller kraven och har ännu inte nått önskad 32 MJ. Dessutom hade militären frågor om det var lämpligt att använda en ny pistol med en lovande "hyperspeed projektil" HVP.

HVP -produkten är en speciell hårdmetallprojektil som klarar de högsta mekaniska och termiska påfrestningarna. Med hjälp av en järnvägsgevär kan den accelereras till en hastighet i storleksordningen M = 6 och skickas till ett avstånd på 170-180 km. Det var möjligt att anpassa denna produkt för användning av "traditionella" marinpistoler Mk 45. I detta fall reduceras hastigheten till M = 3,5, och räckvidden - till 50 km. Men även med sådana egenskaper är projektilen av intresse för militären. För inte så länge sedan bestämdes det att fortsätta utvecklingen av HVP som ett självständigt projekt och utan direkt anslutning till järnvägskanonen. Detta beslut hade en märkbar inverkan på det senare.

Enligt de senaste rapporterna kommer den vidare utvecklingen av lovande vapen att se ut så här. Försvarsbudgeten för budgetåret 2018 ger en ökning av anslagen till HVP -projektet. Tilldelningarna för järnvägspistolen kommer i sin tur att minska. Om entreprenörsföretagen lyckas slutföra det erforderliga arbetet och uppnå önskat resultat inom en rimlig tidsram, kommer programmet för att skapa en järnvägspistol åter igen "till de gamla skenorna." Annars kan det inte uteslutas att det kommer att överges som ett sätt att utveckla marinvapen.

Uppgiften Task & Purpose skriver att i avsaknad av allvarliga framgångar under 2019 kan Pentagon helt överge lovande vapen. I det här fallet kan arbetet fortsätta, men flottans användning av den färdiga pistolen skjuts åtminstone på obestämd tid.

Avslag från militära avdelningen kommer dock inte att leda till ett fullständigt stopp i arbetet. Det rapporteras att i detta fall kommer studien av en lovande riktning att fortsätta. På grund av minskningen av finansieringen kommer dock tidsfristerna för att slutföra arbetet märkbart att flyttas till höger.

Det är värt att notera att sådana händelser kring projektet med vapen baserade på nya fysiska principer sannolikt inte kommer att ha en negativ inverkan på programmet för konstruktion av fartyg av typen Zumwalt. Inledningsvis var det planerat att bygga mer än tre dussin sådana förstörare, men kostnadsökningen för programmet, ekonomiska begränsningar och tekniska problem ledde till en kraftig minskning av ordern. Nu måste varvsindustrin bara överföra tre fartyg till marinen: den ledande en och två seriella. Istället för nya järnvägspistoler kommer de att bära befintliga typer av artilleristycken.

Vad som kommer att hända är någons gissning. Vi kan säga att nästa 2018 blir ett avgörande år för ett program som en gång verkade lovande. Om General Atomics och BAE Systems, liksom många underleverantörer, lyckas bli av med de befintliga problemen, kommer järnvägspistolen att ha en chans att nå praktisk användning. Annars kommer listan över djärva men värdelösa projekt som inte gav riktiga resultat, trots alla kostnader och ansträngningar, att fyllas på med en ny artikel.

Plasmaskenor

Det bör noteras att det potentiella misslyckandet för ett faktiskt projekt inte är nytt eller oväntat. Under det senaste förflutna har flera andra järnvägsprojekt utvecklats i USA, inklusive de som är utformade för att använda ovanliga "skal" i form av plasmaproppar. Plasma -järnvägskonceptet innebar att skapa ett moln av joniserad gas som kunde riktas i önskad riktning med hjälp av ett par skenor. Som det aktuella läget på beväpningsområdet visar har sådana idéer aldrig nått implementeringsstadiet i trupperna.

Bild
Bild

Erfaren Boeing YAL-1-flygplan. Foto US Missile Defense Agency / mda.mil

Under de senaste decennierna har flera vetenskapliga program genomförts inom ramen för studien av plasmakanoner. En av de mest kända och storskaliga kvarstod i historien under namnet MARAUDER (magnetiskt accelererad ring för att uppnå ultrahög riktad energi och strålning). Detta program startade 1991 och genomfördes av specialister från Lawrence Livermore National Laboratory. Arbetet fortsatte i flera år och ledde tydligen till vissa resultat.

År 1993 byggdes en experimentell plasmapistolkanon vid Phillips Laboratory, som drivs av US Air Force. Den skulle kunna värma 2 mg gas till temperaturer i storleksordningen 1010 ° K och bilda en ring 1 m i diameter från plasman. Den kinetiska energin för plasma som matas ut genom en specialdesignad fat nådde 8-10 MJ. Verifieringar har visat att ett litet plasmamoln kan orsaka den allvarligaste mekaniska och termiska skadan på målobjektet. Den utsända elektromagnetiska pulsen kan skada elektroniska enheter.

Det finns anledning att tro att Pentagon är intresserad av Plasma railgun -temat. Huvudargumentet för detta antagande är det faktum att amerikanska forskare sedan mitten av nittiotalet aldrig har nämnt MARAUDER-projektet i sina nya publikationer. Kanske var ämnet klassat. Situationen var liknande med andra försök att studera ett system som kombinerar en plasmagenerator och ett skensystem för att accelerera laddade partiklar.

Men förekomsten av ett antal intressanta funktioner och en viss potential påverkade inte på något sätt de verkliga utsikterna för sådana system. Till och med ett kvarts sekel efter arbetets början togs inte en enda plasma-järnvägsenhet på prov av en fullskalig prototyp, vilket redan har skett med järnvägspistoler eller stridslaser. Det verkar som att en intressant riktning visade sig vara för svår att bemästra och helt enkelt inte kunde rättfärdiga sig själv.

"Air laser" gick till land

Ett av de mest kända amerikanska vapenprogrammen baserat på nya fysiska principer som inte har lämnat test- och forskningsstadiet är Boeing YAL-1-projektet. Hans mål var att skapa ett speciellt flygplan utrustat med ett laserkomplex och en uppsättning med olika tillbehör. Det nya flygplanet var tänkt att bli en av elementen i ett lovande missilförsvarssystem och förstöra fiendens ballistiska missiler i banans första delar.

Sedan början av nittiotalet har flera amerikanska företag arbetat med ABL -projektet (Airborny Laser - "Air Laser"), inom vilket en ny stridslaser och de ytterligare system som är nödvändiga för det utvecklades. I slutet av decenniet började byggandet av ett prototypflygplan med specialutrustning - Boeing YAL -1. Enligt den tidens planer bör två experimentflygplan vara involverade i testerna. Efter att alla kontroller slutförts var det planerat att bygga fem seriemaskiner och distribuera dem i huvudområdena för en eventuell kärnvapenattack från en potentiell fiende.

På grund av dess höga komplexitet visade sig ABL / YAL-1-programmet vara oerhört dyrt. Redan under första hälften av 2000 -talet nådde kostnaden för programmet 3 miljarder dollar, vilket översteg den ursprungliga uppskattningen. Uppskattningar har visat att för att få önskat resultat måste du spendera minst 5-7 miljarder mer. I detta avseende vägrade Pentagon att acceptera den nya tekniken för service. Planet med lasern överfördes till kategorin teknikdemonstranter. Konstruktionen av den andra prototypen och serieutrustningen för stridsbruk avbröts.

Efter uppkomsten av sådana lösningar började Boeing YAL-1 demonstrera den nödvändiga kapaciteten. Under våren 2007 kunde flygplanets utrustning upptäcka och eskortera ett träningsmål. Under 2009 genomfördes två kontroller, under vilka flygplanet kunde följa med riktiga målmissiler. Slutligen, i februari 2010, förstörde ett laserplan tre ballistiska missiler på två flygningar. Det tog inte mer än några minuter att förstöra raketstrukturen med en stråle på 1 MW.

Efter dessa test avbröts tekniktesterna i praktiken. Under 2011 beslutade Pentagon, enligt landets ledningens instruktioner att minska militära utgifter, att stänga ABL-projektet och överge det fortsatta arbetet med Boeing YAL-1-flygplanet. Den enda prototypen skickades för lagring, men 2014 avyttrades den som onödig.

Misslyckanden mot bakgrund av framgångar

För att få en militär fördel gentemot potentiella motståndare, utvecklar USA vapen baserade på den s.k. nya fysiska principer. Hittills har amerikanska forskare utforskat ett antal lovande områden och skapat ett betydande antal nya projekt av olika slag. System som järnvägskanoner (både kinetiska och plasma), många laserenheter etc. har studerats och testats, åtminstone under laboratorieförhållanden. Under de senaste decennierna har sammanlagt flera dussin liknande projekt och prototyper skapats.

Railguns, War Lasers och Plasma: American Failures Amid Success
Railguns, War Lasers och Plasma: American Failures Amid Success

Boglasersystem av Boeing YAL-1-flygplan. Foto Wikimedia Commons

Som praktiken visar har inte alla sådana projekt verkliga utsikter och kan slutföras med önskat resultat till rimliga kostnader. Av en eller annan anledning av ekonomisk, teknisk eller praktisk art tvingas den amerikanska militären att stänga lovande projekt. Prototyper skickas för lagring eller skärning, och dokumentationen arkiveras eller blir grunden för ny utveckling.

Den nuvarande situationen har en specifik egenskap. Nedläggningen av vissa projekt resulterade i den faktiska förlusten av finansiering utan önskad resultat. Det andra resultatet av avslutade projekt var emellertid gedigen erfarenhet inom olika områden, lämpliga för användning i nya projekt. Således bidrog även de negativa resultaten av projekten till den fortsatta utvecklingen av nya riktningar och - om än indirekt - påverkade nya verk.

Dessutom bör man komma ihåg att för varje slutet projekt med vapen baserat på nya fysiska principer finns det ett antal pågående program. Till exempel fortsätter flera företag att arbeta med en stridslaser för fartyg. Återgång till relativt gamla idéer är också möjlig, men i en ny form. Så under våren i år meddelade Pentagon sin avsikt att integrera en stridslaser i rustningskomplexet för AC-130 brandstödsflygplan.

Således misslyckas enskilda ambitiösa projekt, samtidigt som de orsakar viss skada på budgeten och försvarsförmågan, fortfarande inte några dödliga konsekvenser för utvecklingen av de amerikanska väpnade styrkorna som helhet. Negativ erfarenhet pekar på de verkliga utsikterna för vissa idéer, och den ackumulerade kunskapen används i nya projekt. Alla dessa misslyckanden leder emellertid till omotiverade utgifter, fördröjer arméns upprustning och som ett resultat visar sig vara användbart för "troliga motståndare" till USA. Andra länder, inklusive Ryssland, bör överväga amerikanska framgångar och misslyckanden när de utarbetar nya planer för utvecklingen av sina egna väpnade styrkor.

Rekommenderad: