Amerika Harbiy -dengiz floti elektromagnit temir yo'l qurollarini tadqiq qilish uchun olgan "Velocitas Eradico" shiori yakuniy maqsadga juda mos keladi. Lotin tilidan erkin tarjima qilingan bu ibora "Tezlik o'ldiradi" degan ma'noni anglatadi. Dengiz sohasida elektromagnit texnologiyalar muvaffaqiyatli rivojlanmoqda, bu hujum qurollari va samolyot tashuvchilarining ishlash istiqbollarini ochib beradi.
Ronald O'Rurk 2016 yil oktyabr oyida Kongress tadqiqot xizmati uchun yozgan "Lazerlar, temir qurol va gipersonik raketalar: AQSh Kongressi uchun fon va qiyinchiliklar" nomli hisobotda: kemalarga qarshi qanotli raketalar (ASM) va kemalarga qarshi Balistik raketalar (ABM), ba'zi kuzatuvchilar, zamonaviy kemalarga qarshi raketalar va ballistik raketalar bilan qurollangan Xitoy kabi raqiblar bilan mumkin bo'lgan jangovar to'qnashuvlarda, yer usti kemalarining omon qolishidan xavotirda. Xitoy mexanika va elektronika Xitoy akademiyasi Changfeng tomonidan ishlab chiqilgan dunyodagi birinchi va yagona o'rta masofali FGM DF-21D (Dufeen-21) jahon dengiz flotlarida faol muhokama qilindi; Bu raketa Pekinda 2015 yil sentyabr oyida Ikkinchi jahon urushi paradining oxirida namoyish etilgan. Shu bilan birga, hisobotda Rossiya floti Novator konstruktorlik byurosi tomonidan ishlab chiqarilgan sun'iy yo'ldosh inertial / radar yo'riqnomasi bilan 3M-54 Caliber turkumli kemalarga qarshi va er usti qanotli raketalar oilasini joylashtirishda davom etayotgani qayd etilgan.
Ba'zi davlatlar, masalan, Xitoy va Rossiya, o'z kemalarini kuchli qurol -yarog 'bilan jihozlashni davom ettirayotgan bo'lsalar -da, AQSh harbiy -dengiz kuchlari G'arbning boshqa harbiy -dengiz flotlari bilan bir qatorda o'zining harbiy kemalarining omon qolishi haqida qayg'urmoqda. Xodimlarning qisqarishi butun dunyo flotini tobora istiqbolli texnologiyalarga murojaat qilishga majburlamoqda. Masalan, globalsecurity.org veb -saytiga ko'ra, AQSh armiyasining faol a'zolari soni 2017 yil oxiriga kelib 200 mingga kamayib, 1,28 millionga yetishi kutilmoqda. Shu nuqtai nazardan, mudofaa sohasida, elektromagnit texnologiyalar, asosan, potentsial raqiblarni qurollantirish va shaxsiy tarkibni qisqartirish bilan bog'liq bo'lgan murakkab muammolarni hal qilishning istiqbolli echimi sifatida tez rivojlanmoqda. Hozirgi an'anaviy tizimlar bilan taqqoslaganda, bu texnologiyalar, samolyot tashuvchisi katapultidan tortib, temir yo'l quroliga qadar (temir qurol), iqtisodiy jihatdan ancha tejamli bo'ladi va xodimlar sonini kamaytiradi.
Elektr va magnitlanish
Elektromagnit energiya - bu elektr va magnit maydonlarining kombinatsiyasi. Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti veb -saytida e'lon qilingan ta'rifga ko'ra: "Elektr maydonlari kuchlanish farqi tufayli hosil bo'ladi, kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, hosil bo'ladigan maydon shunchalik kuchli bo'ladi. Magnit maydonlar zaryadlangan zarralar harakat qilganda paydo bo'ladi: oqim qanchalik kuchli bo'lsa, magnit maydoni shuncha kuchli bo'ladi ".
EMALS (Elektromagnit samolyotlarni ishga tushirish tizimi), tashuvchi samolyotlarning istiqbolli ishga tushirish tizimi General Dynamics tomonidan bug 'katapultlarini almashtirish uchun ishlab chiqilmoqda. dengiz suvining agressiv kimyoviy xossalari tufayli kemaga olib chiqilmaydigan suv hajmi. Yangi tizim ikkita parallel relsdan iborat bo'lib, ular indüksiyon rulonli ko'plab elementlardan iborat bo'lib, samolyot tashuvchisining uchish maydonchasi ichiga o'rnatilgan, shuningdek, samolyotning old g'ildiragiga o'rnatilgan vagondan iborat. Umumiy Atomika (GA) Megan Elk shunday tushuntirdi: Qo'llanma elementlarining ketma -ket qo'zg'alishi magnit to'lqinni hosil qiladi, u hidoyat panjaralari bo'ylab harakatlanadi va vagonni va shu tariqa samolyotni relslarning butun uzunligi bo'ylab kerakli tezlikda harakatlantiradi. kemadan muvaffaqiyatli parvoz. Bu jarayon bir necha megavatt elektr energiyasini talab qiladi”.
Elektromagnit massa tezlatgichi, aka raykoni, aka temir qurolining ishlash printsipi EMALS elektromagnit katapultining ishlash printsipiga o'xshaydi. Ishlab chiqarilgan bir necha megavatt energiya magnit maydonini yaratish uchun ikkita hidoyat rayı bo'ylab (xuddi EMALS tizimining ikkita yo'naltiruvchi panjarasi kabi) yo'naltiriladi. "Raytheon" ning yangi texnologiyalar bo'limi boshlig'i Jon Finkenaur tushuntirganidek: "Tizim ma'lum miqdorda energiya to'plagandan so'ng, kondansatörler (ishlab chiqarilgan elektr zaryadini saqlaydi) ikkita impuls bo'ylab elektr impulsini yuboradi (ulardan biri manfiy zaryadlangan va boshqasi ijobiy), elektromagnit maydon hosil qiladi ". Bu maydon ta'sirida raketa ikkita uzun relsli bochkada juda yuqori tezlikda harakatlana boshlaydi. Ochiq manbalarning ta'kidlashicha, tezlik 7 Mach tezligiga (taxminan 8600 km / soat) yetishi mumkin. Raketaning og'irligi taxminan 11 kg va jangovar zaryadga ega emas. Volfram zarba beruvchi elementlar bilan to'ldirilgan raketaning tanasi alyuminiy qotishma qafasga o'ralgan, u raketa barreldan chiqib ketganidan keyin tashlanadi. Raketaning nishon bilan uchrashishining yuqori tezligi, zarba beruvchi elementlar bilan birgalikda, hech qanday portlovchi moddalarsiz katta halokatga olib keladi.
Magnit tortishish
EMALS tizimi bilan almashtirilishi kerak bo'lgan bug 'katapultlari 50 -yillardan boshlab ko'plab mamlakatlarning samolyot tashuvchilarida bo'lgan. Uzoq vaqt davomida ular eng samarali texnologiya deb hisoblanar edi, masalan, og'irligi 27,300 kg bo'lgan samolyotni palubaning uzunligi 300 metrdan 240 km / soat tezlikka etkazish. Bu ishni bajarish uchun katapultga har bir kirish uchun taxminan 615 kg bug ', bundan tashqari gidravlik uskunalar, katapultni to'xtatish uchun suv, shuningdek nasoslar, elektr motorlar va boshqaruv tizimlari kerak bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, an'anaviy bug 'katapulti, garchi u o'z vazifasini a'lo darajada bajarsa -da, juda katta va og'ir uskunadir, bu esa katta texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi. Bundan tashqari, havoga ko'tarilish vaqtida sodir bo'lgan keskin zarbalar samolyot tashuvchi samolyotlarning umrini qisqartirishi ko'rsatilgan. Bug 'katapultlarida, shuningdek, ular ucha oladigan samolyot turlariga cheklovlar mavjud; vaziyat, ayniqsa, samolyotlarning massasi doimiy ravishda oshib borayotgani va tez orada tashuvchi samolyotlarni modernizatsiya qilish imkonsiz bo'lib qolishi bilan murakkablashadi. Masalan, flot taqdim etgan ma'lumotlarga ko'ra, Boeing F / A-18E / F Super Hornet tashuvchisiga asoslangan qiruvchi samolyotning maksimal uchish og'irligi 30 tonnani tashkil etadi, oldingi Duglas A-4F Skyhawk qiruvchi samolyoti. 1980-yillarning o'rtalarida xizmatdan chetlatilgan, uchish og'irligi 11,2 tonna edi.
Elkening so'zlariga ko'ra: "Bugungi kunda samolyotlar og'irroq, tezroq va funktsionalroq bo'lib bormoqda, har bir samolyotning pastki qismidan uchish uchun har xil tezliklarga ega bo'lish uchun ularga yanada samaradorligi va moslashuvchanligi yuqori bo'lgan samarali ishga tushirish tizimi kerak". General Atomics ma'lumotlariga ko'ra, bug 'katapultlari bilan taqqoslaganda, EMALS tizimi avvalgilariga qaraganda kamroq hajm va texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan 30 foizga samaraliroq bo'ladi, bu esa uni turli katapult konfiguratsiyali turli kemalarga o'rnatishni soddalashtiradi. Masalan, Nimits sinfidagi samolyot tashuvchilar to'rtta bug 'katapultiga ega, frantsuz yagona aviatashuvchi Sharl de Goll esa atigi ikkita katapultga ega. Bundan tashqari, har bir boshqariladigan yoki uchuvchisiz samolyotning uchish vazniga moslashtirilgan EMALSning turli xil tezlashuvi samolyot korpuslarining xizmat qilish muddatini uzaytirishga yordam beradi. "O'rnatish joyi kamligi, samaradorlik va moslashuvchanlik yaxshilanishi, texnik xizmat ko'rsatish va ishchilar sonining kamayishi bilan EMALS imkoniyatlarni sezilarli darajada oshiradi va xarajatlarni kamaytiradi, bu esa parkning rivojlanishini yanada qo'llab -quvvatlaydi", deb qo'shimcha qildi Elke.
Avascent konsalting kompaniyasi vakili Aleksandr Changning so'zlariga ko'ra, temir yo'l qurollari ham bir qator afzalliklarga ega. "Va asosiysi, albatta, ular hech qanday portlovchi moddalarni ishlatmasdan, Mach 7 tezligi bo'yicha yuqori tezlikda raketalarni o'qqa tutishi mumkin". Temir yo'l qurolining energiya manbai butun kemaning umumiy elektr ta'minoti tizimi bo'lgani uchun portlovchi moddalar yoki yonilg'i tashish bilan bog'liq xavflar chiqarib tashlanadi. Temir yo'l qurolining boshlang'ich tezligi, an'anaviy kema to'plarining boshlang'ich tezligidan qariyb ikki baravar ko'p, zarba berish vaqtini qisqartiradi va kema deyarli bir vaqtning o'zida bir nechta tahdidlarga javob berishga imkon beradi. Buning sababi shundaki, har bir yangi raketa bilan jangovar yoki yonilg'i zaryadini olishning hojati yo'q. Elke ta'kidlaganidek, "o'q -dorilar va o'qlar yordamida etkazib berish soddalashtiriladi, bitta o'qning narxi va moddiy -texnik yuk kamayadi, temir yo'l miltig'ining nisbatan kichik o'lchamlari esa jurnal hajmini oshirishga imkon beradi. boshqa qurollarga qaraganda ancha uzoqroq masofaga (masalan, yer usti kemalarini himoya qilish uchun ishlatiladigan raketalar bilan). Kongressga berilgan hisobotda qayd etilishicha, hozirgacha AQSh harbiy-dengiz kuchlari uchun Raytheon va General Atomics tomonidan ishlab chiqarilgan ikkita prototipli raketa qurollari "20 dan 32 megajoulagacha energiya darajasida raketalarni o'qqa tutishi mumkin, bu esa raketaning 92-185 km yurishi uchun etarli". Agar taqqoslasak, ochiq manbalarga ko'ra, OTO Melara / Leonardodan 76 mm kema quroli Mach 2.6 (3294 km / soat) tezlikda, maksimal masofa 40 km ga etadi. Finkenaurning ta'kidlashicha, "temir yo'l quroli yuzlab dengiz millarini yuborish zarur bo'lganda, er usti kemalarini o't o'chirish uchun ishlatilishi mumkin yoki uni yaqin masofadan o'qqa tutish va raketalarga qarshi mudofaa uchun ishlatish mumkin".
Oldinda qiyinchiliklar
EMALS tizimida ishlatiladigan texnologiya allaqachon ishlab chiqarishga joriy etish bosqichida. AQSh General-Atomika tomonidan ishlab chiqarilgan katapultni Ford sinfidagi yangi samolyot tashuvchilaridan uchish uchun tanlagan AQSh Harbiy-dengiz floti birinchi stress sinovlarini 2016 yil noyabr oyida o'tkazdi. Bu sinfning birinchi kemasida, Gerald R. Ford, odatiy samolyotni taqlid qiladigan balast og'irliklari dengizga tashlandi (pastdagi video). Har xil og'irlikdagi 15 ta qobiq aravachasi ishlatilgan. Birinchi ishga tushirishlar muvaffaqiyatsiz tugadi, lekin keyingilari muvaffaqiyatli deb topildi. Masalan, taxminan 6800 kg og'irlikdagi bogi deyarli 260 km / soat tezlikka, 3600 kg og'irlikdagi kichikroq bog 'esa 333 km / soat tezlikka etkazildi. Elkening so'zlariga ko'ra, tizim 2020 yilda flotga o'tkazilishi rejalashtirilgan Jon F. Kennedi samolyot tashuvchisida ham ishlab chiqarilmoqda va o'rnatilmoqda. GA, shuningdek, 2018 yilda qurilishni boshlashi kerak bo'lgan Enterprise samolyot tashuvchisi uchun yagona EMALS pudratchisi sifatida tanlangan. Elke "biz boshqa davlatlarning ham elektromagnit uchish va qo'nish tizimlarimizga bo'lgan qiziqishini ko'ramiz, chunki ular o'z parklarida yangi texnologiyalar va tashuvchiga asoslangan samolyotlarga ega bo'lishni xohlaydilar". Ammo shuni ta'kidlash joizki, EMALS texnologiyasi ishlab chiqarishga tayyor bo'lsa -da, tizimning o'zi uni ishlatish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori tufayli xizmat ko'rsatayotgan samolyot tashuvchilarning aksariyat qismiga o'rnatib bo'lmaydi.
Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, temir yo'l quroli bir qator jiddiy kamchiliklarga ega. Finkenaurning so'zlariga ko'ra, "mudofaa sohasida elektromagnit texnologiyalardan foydalanishning muammolaridan biri - o'qni ish holatida saqlash va har bir raketa uchirilgandan keyin bochkaning aşınmasını kamaytirish". Darhaqiqat, raketaning bochkadan chiqib ketish tezligi shunday eskirishga olib keladi, chunki dastlabki sinovlarda barrel har o'qdan keyin to'liq tiklanishi kerak edi. "Puls kuchi juda katta miqdordagi energiyani chiqarib yuborish va bitta zarba uchun pulsli quvvat modullarining birgalikda ishlashini muvofiqlashtirishni talab qiladi." Ushbu modullarning barchasi kerakli magnit maydon kuchini yaratish va o'qni bochkadan chiqarib yuborish uchun to'plangan elektr energiyasini o'z vaqtida chiqarishi kerak. Nihoyat, raketani bunday tezlikka tezlashtirish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori, qurolning zarur bo'laklarini etarlicha kichik jismoniy o'lchamlarga yig'ish muammosini keltirib chiqaradi, shunda uni har xil toifadagi kemalarga o'rnatish mumkin bo'ladi. Shu sabablarga ko'ra, Finkenaurning so'zlariga ko'ra, kichik temir yo'l qurollari keyingi besh yil ichida xizmatga kirishi mumkin, kelgusi 10 yil ichida esa 32 megajoulli to'liq quvvatli temir yo'l quroli o'rnatilishi mumkin.
Giperaktivlik
Changning so'zlariga ko'ra, "yaqinda AQSh Harbiy -dengiz kuchlari temir yo'l quroli texnologiyasini takomillashtirishga kamroq e'tibor bera boshladi va e'tiborini HVP (Hyper Velocity Projectile) gipersonik raketasining imkoniyatlariga qaratdi, u mavjud an'anaviy qurollarga osonlik bilan mos keladi". 2012 yil sentyabr oyida AQSh Harbiy-dengiz floti tadqiqot idorasi tomonidan chop etilgan HVP bo'yicha texnik maqolada, u "har xil qurol tizimlaridan turli vazifalarni bajarishga qodir, ko'p qirrali, boshqariladigan o'q" sifatida tasvirlangan. temir yo'l quroliga standart Amerika harbiy-dengiz tizimlari kiradi: 127 mm Mk. 45 va 155 mm ilg'or artilleriya qurollari, BAE Systems tomonidan ishlab chiqilgan. BAE Systems ma'lumotlariga ko'ra, HVP dizaynidagi "maxsus tarkibiy qism"-bu juda past aerodinamik tortishish bo'lib, uning raketa dvigateliga bo'lgan ehtiyojini yo'q qiladi, u o'z o'qini kengaytirish uchun an'anaviy o'q-dorilarda keng qo'llaniladi.
CRS tadqiqot xizmatining hisobotiga ko'ra, Mk.45 qurilmasidan o'q otish paytida, bu raketa temir yo'ldan o'q otish tezligining atigi yarmiga (ya'ni Mach 3 yoki taxminan 3704,4 km / soat) yetishi mumkin. qurol, ammo bu hali ham Mk. 45 qurolidan o'q otgan odatdagi raketaning tezligidan ikki baravar ko'p. AQSh Harbiy -dengiz kuchlarining press -relizida aytilganidek, "HVP Mk.45 bilan birgalikda har xil vazifalarni bajarishni ta'minlaydi, shu jumladan, yer usti kemalarini yong'inga qarshi qo'llab -quvvatlash, flotning havo va quruqlikdagi tahdidlarga qarshi kurashdagi imkoniyatlarini kengaytiradi. lekin paydo bo'layotgan tahdidlar bilan ham."
Changning so'zlariga ko'ra, Mudofaa vazirligi tadqiqot bo'limining HVPni rivojlantirishga katta mablag 'sarflash to'g'risidagi qarori, ularga temir yo'l qurolini o'rnatish uchun kemalarni qayta jihozlash muammosini hal qilishga qaratilgan. Shunday qilib, AQSh Harbiy-dengiz kuchlari HVP gipertovushli raketasini o'zining Ticonderoga sinfidagi kreyserlarida va Arleigh Burke sinfidagi esminetslarida ishlatishi mumkin, ularning har birida ikkita Mk.45 qurollari bor. Temir yo'l quroli hali texnologik jihatdan yangi Zamvolt sinfidagi esminetslarga o'rnatishga tayyor emas, ularning birinchisi 2016 yil oktyabr oyida AQSh dengiz flotiga qabul qilingan. Ammo, hech bo'lmaganda, ishlab chiqish oxirida, HVP raketasi 155 mm artilleriya o'qlarining o'q yukiga kirishi mumkin, masalan, Advanced Gun System. Press -relizda aytilishicha, flot yanvar oyida armiya govitsasidan HVP raketasining o'qini sinovdan o'tkazgan. AQSh harbiy -dengiz kuchlari HVP o'z harbiy kemalari bilan qachon xizmatga kirishi mumkinligi haqida ma'lumot bermaydi.
Sanoatning rivojlanishi
2013 yilda BAE Systems Dengiz tadqiqotlari va ishlab chiqish boshqarmasidan qurol prototipini yaratish dasturining ikkinchi bosqichi uchun temir yo'l quroli ishlab chiqish uchun 34,5 million dollarlik shartnoma oldi. Birinchi bosqichda, Harbiy -dengiz flotining Yuzaki Qurollarni Rivojlantirish Markazi muhandislari Raytheon EM Railgun prototipini muvaffaqiyatli otib, 33 megajoul energiya darajasiga yetdi. BAE Systems ma'lumotlariga ko'ra, ikkinchi bosqichda kompaniya bir martalik o'qdan burilishga o'tishni va avtomatik yuklash tizimini, shuningdek, har bir o'qdan keyin qurolni sovutish uchun termal boshqaruv tizimlarini ishlab chiqmoqchi. 2013 yilda BAE Systems ushbu bo'limdan HVPni ishlab chiqish va namoyish qilish uchun shartnoma oldi.
General Atomics 1983 yilda prezident Ronald Reyganning strategik mudofaa tashabbusi doirasida temir yo'l texnologiyasini ishlab chiqara boshladi. Tashabbus "mamlakatni keng ko'lamli yadroviy hujumdan himoya qila oladigan, kosmosga asoslangan raketalarga qarshi mudofaa dasturini ishlab chiqish" ga qaratilgan edi. Sovuq urush tugaganidan keyin bu tashabbus o'z ahamiyatini yo'qotdi va uning qimmatligi tufayli tezda tark etildi. O'sha paytda texnik muammolar etarli edi va temir yo'l qurollari ham bundan mustasno emas edi. Temir yo'l qurolining birinchi versiyasi qurolni ishga tushirish uchun shunchalik ko'p kuch sarflaganki, uni faqat katta angarda joylashtirish mumkin edi, shuning uchun ham Elkening so'zlariga ko'ra, "oxirgi sakkiz yil ichida biz elektronika va yarimo'tkazgichlar hajmini kamaytirdik. juda katta kondansatörler yaratdi."
Bugungi kunda General Atomics 30 megajouli va 10 megadjouleli Blitser universal temir yo'l qurolini ishlab chiqdi. Shu bilan birga, er usti transport vositalarida rölyef qurolidan o'q uzish uchun energiyani saqlash jarayonini soddalashtiradigan kondansatör 2016 yil iyul oyida ochiq maydonda muvaffaqiyatli namoyish etildi. Elke bu borada qo'shimcha qildi: «Biz, shuningdek, Blitser to'pining tashish qobiliyatini muvaffaqiyatli namoyish etdik. To'p qismlarga bo'linib, Dagvay poligonidan Fort Sill poligoniga ko'chirildi va 2016 yilgi armiya manevrlari paytida muvaffaqiyatli o'q otish sinovlari uchun u erga qayta yig'ildi.
Raytheon, shuningdek, temir yo'l quroli texnologiyasini va innovatsion impulsli energiya tarmog'ini faol rivojlantirmoqda. Finkenaur quyidagicha tushuntirdi: “Tarmoq uzunligi 6,1 m va balandligi 2,6 metr bo'lgan impulsli quvvat modullari deb nomlangan o'nlab kichik bloklarga ega bo'lgan ko'plab impulsli quvvat konteynerlaridan iborat. Bu modullarning vazifasi kerakli energiyani bir necha soniya davomida to'plash va uni bir zumda bo'shatishdir . Agar biz kerakli miqdordagi modullarni olsak va ularni bir -biriga ulasak, ular temir yo'l quroli ishlashi uchun zarur quvvatni berishi mumkin.
Tahdidlarga qarshi muvozanat
AQSh Mudofaa vazirining o'rinbosari Bob Vorv 2016 yil aprel oyida Bryusselda qilgan nutqida, "Rossiya ham, Xitoy ham maxsus operatsiya kuchlarining har kuni dengizda, quruqlikda va havoda ishlash qobiliyatini yaxshilaydi. Ular kiberfazoda, elektron qarshi choralar va kosmosda ancha kuchli bo'lib bormoqda. " Bu voqealardan kelib chiqadigan tahdidlar AQSh va NATO mamlakatlarini umumiy "Uchinchi qarshi muvozanat strategiyasi" deb nomlangan TOI (Uchinchi ofset tashabbusi) ni ishlab chiqishga majbur qildi. O'sha paytdagi mudofaa vaziri Xaygel 2014 yilda aytganidek, TOIning maqsadi-eng yangi texnologiyalarni joriy etish orqali ishlab chiqilgan Xitoy va Rossiyaning harbiy salohiyatini tenglashtirish yoki ustunlik qilish. Shu nuqtai nazardan, temir yo'l qurollari va, ayniqsa, gipertovushli raketalar, maqolaning kirish qismida aytib o'tilgan Xitoy va Rossiya qurollari tomonidan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan tahdidlarga qarshi turish yoki zararsizlantirishning asosiy imkoniyatlarini ifodalaydi.
