ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОЗРЕНИЕ

Василий МАЛИКОВ, академик Российской Академии ракетных и артиллерийских наук

В последние годы в заокеанском Белом доме, Пентагоне и соответствующих ведомствах стран — членов НАТО приняли обновленную концепцию использования сухопутных войск. Основное внимание ее авторы уделили применению танков, самоходных артиллерийских установок и других боевых машин как во время крупномасштабных войн, так и в локальных конфликтах. Им предстоит действовать самостоятельно или вместе с другими видами вооруженных сил в любых регионах мира.

Поэтому, по мнению иностранных военных специалистов, в начале XXI в. можно ожидать появления новых образцов подобной техники, оснащенных не только улучшенными классическими орудиями, но и электромагнитными пушками. Не зря же в США, ФРГ, Франции, Англии и других государствах уже не первый год ведутся фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования электродинамических ускорителей масс (ЭДУМ).

Как писала американская газета «Вашингтон тайме», в мае 1997 г. такую программу создания нового оружия одобрил конгресс США, и на ее выполнение намеревались выделить более 1,5 млрд. долларов.

Электродинамическими ускорителями масс принято называть технические устройства, предназначенные для активного метания макротел с помощью электромагнитных сил. Создание таких систем признано не просто перспективным, а одним из важнейших направлений развития сверхэффективного оружия, причем они, что примечательно, могут пригодиться и для народного хозяйства. Например, для удаления с Земли радиоактивных отходов в космическое пространство («ТМ», № 7 за 1991 г.).

Подчеркнем, наиболее распространенными до недавнего времени были газодинамические баллистические установки, в которых используется энергия расширяющегося в стволе газа. Самыми известными — по праву считаются традиционные артиллерийские орудия, где источником энергии и рабочим телом служит порох. Однако в них снарядам сообщают начальные скорости, не превышающие 2000— 2200 м/с. Попытки же добиться больших — за счет удлинения стволов почти до 120 калибров, применения пороховых зарядов, на порядок тяжелее самих снарядов, при одновременном увеличении давления в канале ствола до 800—1000 МПа, — позволили разгонять снаряды лишь до 2500—2700 м/с. Причина тому — энергетическая недостаточность продуктов сгорания пороха, их температура не превышает 5000° С, а энергия, приходящаяся на их частицу, — не более 0,5 В. Кроме того, при неупорядоченном истечении пороховых газов, их масса, импульс и энергия распределяются так, что зона максимального воздействия как бы отстает от разгоняемого снаряда, т.е. воздействие на донную часть непрерывно уменьшается.

Повышению действенности газодинамических установок способствовало использование эффекта кумуляции, что, в частности, позволило справиться с рядом

ПУШКИ

тим, проблем гиперзвуковой аэродинамики, поведения веществ при высоких концентрациях энергии, изыскивать новые пути для реализации управляемого термоядерного синтеза. Ведь возникающие при этом трудности не могут быть устранены только отдельными конструкторскими или инженерными находками, поскольку они, зачастую, одновременно технические, технологические и теоретические.

Развитие современной техники свиде-

Конструктивно-компоновочная схема «полностью электрического танка» АЕТ с электромагнитной пушкой, автоматом заряжания и дистанционной системой управления стрельбой. Буквой А обозначено отделение, в котором находятся механизмы подачи снарядов и аккумуляторы.

технических проблем. И все же возможности традиционной газовой динамики приблизились к пределу, и пришлось подыскивать новые, нестандартные решения. Например: в газодинамических схемах «стимулировать» газ добавочной энергией от стороннего источника, тем самым поднимая его температуру и создавая при выстреле более рациональное распределение заснарядной среды. Но можно поступить качественно по-иному — заменить пороховые газы электромагнитным полем («ТМ», № 3 за 1984 г. и № 5 за 1987 г.).

Как видим, в обоих случаях не обойтись без источников электроэнергии. В первом — это может быть интенсивный нагрев газа до 104° и более электроразрядом, тогда теоретически предельная скорость метания может быть доведена до 10 000 м/с. Однако такой подход способен привести к ускоренному износу и уменьшению живучести элементов системы, что требует введения соответствующих ограничений.

А вот во втором случае подобное не грозит, в чем, собственно, и состоит основное преимущество электродинамических ускорителей. В них можно разгонять метаемые тела даже до 100 000 м/с. А это, наряду с созданием электромагнитных пушек, открывает возможность проводить и сугубо мирные исследования, допус

тельствует, что успех в значительной степени зависит от того, насколько глубоко разработчики использовали в теории и практике проектирования достижения фундаментальных наук, вычислительную технику и насколько подготовлена промышленная база. Это подтверждает и история ЭДУМ

...В 1895 г. австрийский инженер Ф. Гефт, по-видимому, под влиянием прочитанного романа Ж. Верна «С Земли на Луну», предложил запускать межпланетные аппараты с помощью электрической пушки, в которой первые разгонялись бы до необходимой скорости в ее стволе-соленоиде. Однако проведенные теоретические расчеты показали, что осуществить замысел австрийца на основе тогдашней техники невозможно.

Впервые заявки на патенты на ЭДУМ были поданы в 1901 г. норвежцем К Бриклан-дом и с тех пор подобные устройства продолжают разрабатывать во многих странах. Так, в 1915 г., во время Первой мировой войны, русские инженеры Н. Подольский и М. Ямпольский составили проект сверхдальнобойного орудия. При достаточной мощности предназначенной для него электростанции и длине ствола около 50 м удалось бы достичь начальной скорости снаряда в 915 м/с и дальности стрельбы в 300 км. Проект обсудили в Артиллерийском комитете Главного артиллерийского управления русской армии, но признали «осуществление этой идеи несвоевременным...». В 1916 г. французские инженеры Фашон и Виллепле предложили военным свой вариант такой пушки, состоявшей из ряда обмоток, в которые последовательно втягивался снаряд. Им удалось разогнать его модель, массой 50 г, до 200 м/с, но продолжению исследований с более крупными объектами на превосходящих

Общий вид основного танка FGS с электрохимической пушкой (1) и высокоэнергетическим лазерным орудием (2).

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 6 2 0 0 0