I test di una pistola elettromagnetica hanno sbalordito i militari: un proiettile da tre grammi che ha colpito una piastra d'acciaio lo ha trasformato in plasma
Nonostante le disastrose riforme nelle nostre Forze Armate, l'intelligenza scientifica e tecnica dell'esercito non sta ferma, si stanno sviluppando nuovi tipi di armi che possono cambiare radicalmente non solo la natura del combattimento moderno, ma anche l'equilibrio delle forze nel sistema militare confronto sulla scena mondiale.
Shatura miracolo
Recentemente, nel laboratorio della filiale di Shatura dell'Istituto congiunto per le alte temperature dell'Accademia delle scienze russa, sono stati effettuati test su un dispositivo unico: il cannone a rotaia Artsimovich, che è un cannone elettromagnetico che spara ancora proiettili molto piccoli che pesano fino a tre grammi. Tuttavia, le capacità distruttive di un tale "pisello" sono sorprendenti. Basti pensare che la piastra d'acciaio posta sul suo percorso è semplicemente evaporata, trasformandosi in plasma. Si tratta della gigantesca velocità impartita al proiettile da un acceleratore elettromagnetico utilizzato al posto della tradizionale polvere da sparo.
Dopo i test, il direttore della filiale di Shatura dell'Istituto congiunto per le alte temperature dell'Accademia delle scienze russa Alexei Shurupov ha detto ai presenti
ai giornalisti:
- Nei nostri test di laboratorio, la velocità massima ha raggiunto i 6,25 chilometri al secondo con una massa del proiettile di diversi grammi (circa tre grammi). Questo è molto vicino alla prima velocità spaziale.
Che tipo di pistola è questa e quali opportunità promette?
Principio di Gauss
Per cominciare, va notato che la ricerca di un'alternativa all'uso della polvere da sparo come sostanza funzionante per accelerare un proiettile nella canna di un'arma è iniziata all'inizio del secolo scorso. Come è noto, i gas propellenti hanno un peso molecolare sufficientemente elevato e, di conseguenza, una velocità di espansione relativamente bassa. La velocità massima raggiunta da un proiettile nei sistemi di artiglieria tradizionali è limitata a circa 2-2,5 km/s. Questo non è tanto se il compito è quello di perforare l'armatura di un carro armato o di una nave nemica con un solo colpo.
Si ritiene che i primi a proporre l'idea di una pistola elettromagnetica siano stati gli ingegneri francesi Fauchon e Villeplet nel 1916. Basandosi sul principio dell'induzione di Karl Gauss, usarono una catena di bobine del solenoide come un cilindro, a cui veniva applicata una corrente in serie. Il loro modello funzionante di un cannone a induzione ha disperso un proiettile del peso di 50 grammi a una velocità di 200 metri al secondo. Rispetto alle installazioni di artiglieria a polvere da sparo, il risultato, ovviamente, si è rivelato piuttosto modesto, ma ha mostrato la possibilità fondamentale di creare un'arma in cui il proiettile viene accelerato senza l'aiuto di gas in polvere. In effetti, un anno prima di Fauchon e Villeplet, gli ingegneri russi Podolsky e Yampolsky svilupparono un progetto per un cannone "magnetico-fugo" di 50 metri che funzionava su un principio simile. Tuttavia, non sono riusciti a ottenere finanziamenti per tradurre la loro idea in realtà. Tuttavia, i francesi non andarono oltre il modello "Gauss cannon", perché per quel momento gli sviluppi sembravano troppo fantastici. Inoltre, questa novità, come già notato, non ha fornito vantaggi rispetto alla polvere da sparo.
- Il lavoro scientifico sistematico sulla creazione di acceleratori di massa elettrodinamici fondamentalmente nuovi (EDUM) è iniziato nel mondo negli anni '50 del XX secolo, - ha detto al corrispondente "SP" l'esperto del centro di informazione "Arms of Russia" colonnello di riserva Alexander Kovler. - Uno dei fondatori degli sviluppi interni in quest'area fu un eccezionale scienziato sovietico, il ricercatore di plasma L. A. Artsimovich, che ha introdotto il concetto di "railgun" nella terminologia russa (il termine "railgun" è adottato nella letteratura inglese) per indicare una delle varietà di EDUM. L'idea del railgun è stata una svolta nello sviluppo di acceleratori elettromagnetici. È un sistema costituito da una fonte di alimentazione, apparecchiature di commutazione ed elettrodi sotto forma di binari paralleli elettricamente conduttivi da 1 a 5 metri di lunghezza, situati nella canna a breve distanza l'uno dall'altro (circa 1 cm). La corrente elettrica dalla fonte di energia viene fornita a una rotaia e ritorna attraverso il fusibile situato dietro il corpo accelerato e chiudendo il circuito elettrico alla seconda rotaia. Nel momento in cui l'alta tensione viene applicata ai binari, l'inserto si brucia istantaneamente, trasformandosi in una nuvola di plasma (si chiama "pistone al plasma" o "armatura al plasma"). La corrente che scorre nelle rotaie e nel pistone crea un forte campo magnetico tra le rotaie. Interazione del flusso magnetico con la corrente che scorre attraverso
plasma, genera la forza elettromagnetica di Lorentz, che spinge il corpo accelerato lungo le rotaie.
I cannoni a rotaia consentono di accelerare corpi piccoli (fino a 100 g) fino a velocità di 6-10 km / s. In realtà, puoi fare a meno di un proiettile e accelerare da solo il pistone al plasma. In questo caso, il plasma viene espulso dall'acceleratore a una velocità davvero fantastica - fino a 50 km / sec.
Cosa darà?
Durante la Guerra Fredda, il lavoro sulla creazione di cannoni elettromagnetici è stato attivamente svolto sia in URSS che negli Stati Uniti. Sono ancora rigorosamente classificati. È noto solo che verso la metà degli anni '80 del secolo scorso, entrambe le parti si avvicinarono alla possibilità di posizionare un cannone a rotaia con una fonte di alimentazione autonoma.
su un supporto mobile - telaio cingolato o gommato. Ci sono informazioni che le singole armi di piccolo calibro sono state sviluppate su questo principio.
"La lunghezza complessiva dei fucili era piccola, ma coloro che hanno visto un'arma del genere per la prima volta sono rimasti stupiti dalla massa del calcio. Ma era lì che si trovavano i principali meccanismi; lì, dietro la maniglia di controllo del fuoco, era attraccato un caricatore molto spesso. Aveva tali parametri non dovuti alle innumerevoli cartucce. Era solo che c'era una batteria aggiuntiva e piuttosto potente. Il fucile era al plasma, non poteva sparare senza elettricità. A causa della meccanica senza bossolo, aveva una cadenza di fuoco inaccessibile ad altri tipi di mitragliatrici. E a causa della dispersione dei proiettili con il plasma, hanno ricevuto una solida accelerazione, inequivocabilmente irraggiungibile con dispositivi a polvere da sparo … E solo dopo la terza o quarta raffica silenziosa e invisibile hanno capito cosa era successo … qualcuno urlò, colpito da un proiettile che per primo ha trafitto un compagno davanti, o anche due. L'accelerazione del plasma è una cosa terribile!" - così lo scrittore di fantascienza, "cantante di alte tecnologie di armi" Fyodor Berezin descrive l'uso delle armi elettromagnetiche nel prossimo futuro nel suo romanzo "Red Dawn".
A questo possiamo aggiungere che un'arma del genere può facilmente abbattere satelliti e missili militari, e mettere su un carro armato, rende invulnerabile un veicolo da combattimento. Inoltre, non ci sarà praticamente alcuna protezione da esso. Un proiettile con velocità cosmica trafiggerà qualsiasi cosa. L'esperto militare Pavel Felgenhauer aggiunge: “Sarà possibile ridurre drasticamente il calibro, almeno due volte. Ciò significa più munizioni, meno peso. Non ci sarà polvere da sparo a bordo, e questa è la protezione del serbatoio stesso, sarà meno vulnerabile. Non ci sarà nulla da esplodere.
Di recente, è trapelata alla stampa l'informazione che la Marina degli Stati Uniti ha condotto un test di cannone ferroviario il 10 dicembre 2010, che è stato ritenuto positivo. Le armi sono state testate a 33 megajoule. Secondo i calcoli della Marina degli Stati Uniti, questo potere ti consente di sparare un proiettile metallico a una distanza di 203, 7 chilometri e alla fine la velocità del vuoto è di circa 5, 6 mila chilometri all'ora. Si presume che entro il 2020 verranno create pistole con un'energia alla bocca di 64 MJ. Questi cannoni entreranno in servizio con i cacciatorpediniere della serie DDG1000 Zumwalt in costruzione negli Stati Uniti, il cui design modulare e la trasmissione elettrica sono stati progettati tenendo conto dei promettenti cannoni EM.
Con il ritiro degli Stati Uniti dal Trattato ABM, sono ripresi anche i lavori per il posizionamento in orbita dei cannoni elettromagnetici. In questo settore sono noti gli sviluppi di General Electric, General Research, Aerojet, Alliant Techsystems e altri sotto contratti con la US Air Force DARPA.
Siamo rimasti indietro, ma non senza speranza
Le riforme del mercato in Russia hanno drasticamente rallentato il lavoro sulla creazione del cannone. Ma, nonostante la riduzione dei finanziamenti per lo sviluppo militare delle armi elettromagnetiche, anche la scienza interna non è ferma. La prova di ciò è l'apparizione sistematica di cognomi russi nei materiali della conferenza internazionale annuale sull'accelerazione elettromagnetica EML Technology Symposium.
Anche i test di Shatura mostrano che stiamo andando avanti in questa direzione. Il rapporto comparativo delle capacità della Russia e degli Stati Uniti in questo settore può essere giudicato da indicatori di test specifici. Gli americani hanno disperso un proiettile da tre chilogrammi a 2,5 chilometri al secondo (che è vicino a un acceleratore di polvere). Il nostro proiettile è mille volte più piccolo (3 grammi), ma la sua velocità è due volte e mezzo maggiore (6, 25 km/sec.)
Anche le valutazioni delle prospettive suonano diversamente. “Tali armi non possono essere utilizzate su navi moderne sia americane che russe. Semplicemente non c'è abbastanza energia per lui. Sarà necessario creare una nuova generazione di navi con un sistema energetico, che fornirà sia i motori delle navi che le loro armi , si legge in una dichiarazione della direzione delle armi e delle operazioni della Marina russa pubblicata sulla stampa. Allo stesso tempo, le riviste militari americane stanno già pubblicando modelli della prima nave che può ricevere nuove armi. Il cacciatorpediniere del XXI secolo DDX dovrebbe apparire entro il 2020.
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