• Czy da się pokonać problemy z mocą i szybkim zużyciem luf Railguna?
• Czy Railgun może być tańszą i realną alternatywą dla rakiet przechwytujących?
• Czy Pentagon realnie wróci do finansowania programu artylerii elektromagnetycznej?
Pocisk przyspieszany siłą pola elektromagnetycznego
Nie wgłębiając się zbytnio w szczegóły techniczne tej broni, można stwierdzić jednym zdaniem: artyleria elektromagnetyczna jest innowacyjna. Zastosowana w jej konstrukcji technologia ta wykorzystuje całkowicie odmienny od konwencjonalnych armat sposób wystrzeliwania pocisków: zamiast materiałów wybuchowych używa się sił elektromagnetycznych. GA-EMS nazwał tę konstrukcję „działem szynowym” – Railgun. Składa się ono z dwóch równoległych szyn przewodzących. Gdy przez układ przepływa potężny prąd elektryczny – o natężeniu setek tysięcy amperów – następuje seria zjawisk fizycznych prowadzących do wystrzelenia pocisku. Ale po kolei…
Pomiędzy dwiema szynami umieszcza się przewodzący element zwany armaturą (armature). Do niego przymocowany jest pocisk. Armatura zamyka obwód elektryczny pomiędzy szynami. Gdy z zasilacza zostaje uwolniony prąd elektryczny, przepływa on w górę przez jedną szynę, przez armaturę, a następnie w dół przez drugą szynę z powrotem do zasilacza.
Prąd płynący przez każdą szynę tworzy wokół niej pole magnetyczne. Prąd przepływający przez armaturę w poprzek powstałego pola magnetycznego doświadcza tzw. siły Lorentza. Ta ogromna siła elektromagnetyczna popycha armaturę (wraz z pociskiem) wzdłuż szyn z gigantycznym przyspieszeniem – sięgającym 60 tys. G. Pocisk jest rozpędzany do prędkości hipersonicznych w ciągu zaledwie kilku milisekund. To tyle w skrócie, co spisałem z bardzo technicznych materiałów opisujących działanie takiego działa.
Choć specjalny pocisk osiąga dolną szybkość hipersoniczną, to rakietą nie jest, acz – w najmocniejszym dziale – zasięgiem góruje nad klasycznym pociskiem artyleryjskim kalibru 155 mm. Taki Railgun może razić cele na dystansie do 185 km, czyli circa dwukrotnie dalej od klasycznych dział strzelających pociskami wyposażonymi w gazogeneratory. Oczywiście im działo ma mniejszą moc, tym ma mniejsze rozmiary i strzela lżejszymi pociskami ze wszelkimi tego konsekwencjami. 3-megadżulowy Railgun ma mniej więcej wielkość działa kalibru 35 mm. Model o mocy 10 MJ jest porównywalny rozmiarami z haubicą, natomiast wariant działa o największej mocy jest większy od klasycznego działa kalibru 155 mm.
GA-EMS zachwala elektromagnetyczne systemy uzbrojenia
Nie ma się co dziwić, bo to (wedle General Atomics):
• bezpieczna, odporna na błędy konstrukcja,
• możliwość wykonywania wielu misji w ramach jednego systemu uzbrojenia,
• wysoka szybkostrzelność pozwala na jednoczesne zwalczanie wielu zagrożeń,
• wyeliminowanie materiałów pędnych i głowic wybuchowych ułatwia uzupełnianie zapasów i zmniejsza obciążenie logistyczne,
• niski koszt jednostkowy pocisku,
• elastyczność w zastosowaniach mobilnych, taktycznych, okrętowych i stacjonarnych na lądzie.
GA-EMS pozycjonuje działo elektromagnetyczne jako broń wielozadaniową do obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej, prowadzenia ognia kontrbateryjnego oraz precyzyjnego ognia pośredniego.
Każda pliszka swój ogonek chwali, ale obok pozytywów są też negatywy. I ta elektromagnetyczna artyleria nie jest wolna od wad.
Jej słabą stroną jest szybkie zużywanie się luf. Każdy strzał powoduje mikrouszkodzenia szyn. Lufa kwalifikuje się do wymiany już po 200 strzałach, co w klasycznym dziale następuje po 2000 i więcej strzałów. Działo potrzebuje ogromnej mocy. W przypadku 32-megadżulowca to 25 MW. To równa się mocy potrzebnej do zasilania jednocześnie co najmniej 12,5 tys. domów jednorodzinnych! Railgun ma gargantuiczny apetyt na moc. Dla porównania: rozbudowany system Patriot (całe stanowisko z radarami, stacją dowodzenia, wyrzutniami itd.) potrzebuje tylko do 300 kW mocy!
Zatem: nie ma róży bez kolców i General Atomics wznowił prace nad Railgunem z myślą, że uda mu się wyeliminować niektóre z jego słabości, na tyle, że bronią będzie zainteresowany Pentagon. Firma zgłosiła swoją platformę do programu Golden Dome, inicjatywy mającej stworzyć system obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej nowej generacji dla USA.
Railguny mogłyby stanowić ekonomiczną alternatywę dla drogich pocisków przechwytujących, szczególnie przy zwalczaniu masowych ataków dronów lub pocisków manewrujących. Koszt pocisku do najmocniejszego Railguna szacowany na ok. 50 tys. USD w porównaniu z 500 tys. – 1,5 mln USD za rakietę przechwytującą.
Na razie „broń przyszłości” to sobie można obejrzeć w „Gwiezdnych wojnach”
Wydaje się, że jeszcze sporo czasu upłynie, nim na uzbrojenie US Army i US Navy trafią produkty General Atomics. Owszem, Pentagon w tych konstrukcjach dostrzega „broń przyszłości”, ale to przyszłość nieco oddalona od teraźniejszości, skoro Marynarka Wojenna USA zatrzymała program pod koniec 2021 r., po 15 latach badań nad artylerią EMS i wydatkowaniu 500 mln USD.
Zresztą takich koncepcji „broni przyszłości” sporo było w historii. I z reguły kończyły szybko żywot. Były takie, które również wykorzystywały EMS, ale nie do wystrzeliwania pocisków, bo sama energia miała je z powodzeniem zastępować.
MARAUDER (Magnetically Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation) był projektem Laboratorium Badawczego Sił Powietrznych USA. Strzelał plazmą. Z przyspieszeniem… uwaga, uwaga… równym… 100 miliardom G! Choć sam pocisk-plazma ważył raptem do 2… miligramów, to gdy trafił w cel z takim przyspieszeniem, to wywoływał równie gigantyczny wstrząs termiczny i mechaniczny.
Takie działo też miało apetyt na moc, mniejsze od Railguna. „Tylko” do 10 MW. Projekt odłożono do realizacji… w przyszłości. Jeszcze nie czas na przezbrojenie rodem z sagi „Gwiezdnych wojen”, choć GA-EMS pewnie nie zgadza się z tą tezą…
Źródła:
• Powrót działa elektromagnetycznego…
• GA-EMS udoskonalają konstrukcję przechwytywacza pocisków…
