Рельсотрон — электромагнитный ускоритель масс, разгоняющий токопроводящий снаряд вдоль двух металлических направляющих с помощью силы Ампера. По всем признакам относится к энергетическому оружию.
Описание[]
Представляет собой оружие, работающее на основе электромагнитных сил или электромагнитной энергии. Рельсотрон состоит из двух параллельных электродов, называемых рельсами, подключённых к источнику мощного постоянного тока. Разгоняемая электропроводная масса располагается между рельсами, замыкая электрическую цепь, и приобретает ускорение вследствие силы Ампера, действующей на замкнутый проводник с током в его собственном магнитном поле. Сила Ампера действует и на рельсы, приводя их к взаимному отталкиванию. С изготовлением рельсотрона связан ряд серьёзных проблем: импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел испариться и разлететься или имел достаточную стойкость, но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперёд. На снаряд или плазменный поршень действует сила Ампера, поэтому сила тока важна для достижения необходимой индукции магнитного поля, и важен ток, протекающий через снаряд перпендикулярно силовым линиям индукции магнитного поля. При протекании тока через снаряд, материал снаряда (часто используется ионизированный газ сзади лёгкого полимерного снаряда) и рельсы должны обладать как можно более высокой проводимостью, снаряд — как можно меньшей массой, а источник тока — как можно большей мощностью и меньшей индуктивностью. Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые массы до сверхбольших скоростей (скорость снаряда в огнестрельном оружии ограничивается кинетикой проходящей в оружии химической реакции). На практике рельсы изготавливают из бескислородной меди, покрытой серебром, в качестве снарядов используют алюминиевые брусочки или проволоку для разгона самого пробивающего элемента таких как вольфрамовые стержни, сплавы на основе титана и других металлов, может использоваться полимер в сочетании с проводящей средой, в качестве источника питания — батарею высоковольтных электрических конденсаторов, которая заряжается от ударных униполярных генераторов, компульсаторов, и прочих источников электрического питания с высоким рабочим напряжением, а самому снаряду перед вхождением на рельсы стараются придать как можно большую начальную скорость, используя для этого пневматическое или огнестрельное оружие. В тех рельсотронах, где снарядом является проводящая среда, после подачи напряжения на рельсы снаряд разогревается и сгорает, превращаясь в токопроводную плазму, которая далее также разгоняется. Таким образом, рельсотрон может стрелять плазмой, однако вследствие её неустойчивости она быстро испаряется. При этом необходимо учитывать, что движение плазмы, точнее, движение разряда (катодные, анодные пятна), под действием силы Ампера возможно только в воздушной или иной газовой среде не ниже определённого давления, так как в противном случае, например, в вакууме, плазменная перемычка рельсов движется в направлении, обратном силе — так называемое обратное движение дуги. При использовании в рельсотронных пушках непроводящих снарядов снаряд помещается между рельсами, сзади снаряда тем или иным способом между рельсами зажигается дуговой разряд, и тело начинает ускоряться вдоль рельсов. Механизм ускорения в этом случае отличается от вышеизложенного: сила Ампера прижимает разряд к задней части тела, которая, интенсивно испаряясь, образует реактивную струю, под действием которой и происходит основное ускорение тела. Конструкции рельсотрона разнообразны. Это и ручное энергетическое оружие, размеры которого сопоставимы с обычной винтовкой. Это и огромные орудия, напоминающие артиллерию крупного калибра, и установки размерами поменьше но также сильно напоминающие крупнокалиберные турели. Кроме того может быть вмонтировано в какую-нибудь технику, например танк или экзоскелет. В зависимости от типа рельсотрон обслуживается как одним стрелком, так и целым экипажем из десятка обученных специалистов. Убойная сила такого оружия чрезвычайно высока, точность не хуже чем у высокоточных снайперских винтовок а высокая скорость полета выпущенного снаряда не только обеспечивает поражение цели на сверхдальних дистанциях, но и способна практически моментально поражать их без необходимости стрельбы на упреждение. Между тем это чрезвычайно громоздкое, сложное и дорогое устройство, реальное существование которого возможно только лишь в необозримым будущем, будучи на вооружении у развитой инопланетной расы или роботов, либо же каких-нибудь фантастических произведениях.
Применение[]
Рельсотрон ввиду своей точности и мощности используется для эффективного поражения единичных целей, как правило находящихся на значительном удалении. Грубо говоря используется по большей части как эдакий энергетический аналог снайперской винтовки, но может подойти и против других целей, ибо пробивная и убойная силы этого оружия способны на многое. Это касается ручного стрелкового оружия. Более массивные, тяжелые орудия могут использоваться как аналог ПВО, либо для уничтожения укреплений и других преград. Однако эти установки требуют обслуживания обученного расчета из нескольких человек и обычному выжившему будут недоступны для использования. Стрелковый рельсотрон напоминает по конструкции винтовки, но могут отличаться немного большим весом и повышенной требовательностью к навыкам стрелка. Уровень надежности такого оружия неизвестен, но ввиду его сложного устройства обслуживание рельсотрона может стать целым испытанием, особенно появится необходимость заменить деталь или устранить какую-либо поломку. Кроме того могут возникнуть трудности с пополнением боезапаса, так как это высокотехнологичное оружие само по себе очень редкое и далеко не везде будут валяться подходящие для него боеприпасы. С другой стороны имея на вооружение эту вундервафлю можно с уверенностью бороться с практически любым противником, закованным даже в самую мощную броню. Только следует держать дистанцию, ибо в ближнем бою орудовать таким оружием будет неудобно и не только из-за его массы, но и то что любой рельсотрон в принципе имеет низкую скорострельность но при этом обладает очень ограниченным боезапасом. Так что применять оружие следует крайне избирательно и лишь в тех случаях, когда в нем действительно есть необходимость, так как трата столь редких и ценных боеприпасов для рельсотрона должна быть оправданна. Ну и не стоит забывать что оно всё таки будет занимать немало места в инвентаре, наравне с каким-нибудь ручным пулеметом или гранатометом. Лучше всего оно подойдет для организованных групп, в которых будет специально подготовленный человек, таскающий с собой рельсу и весь его боекомплект.
Местонахождение[]
На сегодняшний день рельсотроны не состоят на вооружении какой-либо страны, могут существовать лишь незаконченные прототипы и наработки которые на самом деле непригодны к использованию. Но в будущем такое оружие можно будет найти на армейских базах (и то не во всех) и местах пребывания специализированных вооруженных групп. Вероятно им будут вооружены роботы или враждебные представители инопланетной расы, но отобрать у них такое оружие — целый подвиг.
Интересные факты[]
- Рельсотрон был изобретён франзузским изобретателем Андре Луи Октавом Фошон-Вильпле в 1917 году во время первой мировой войны. В русском языке термин рельсотрон был предложен в конце 1950-х годов советским академиком Львом Арцимовичем для замены существовавшего громоздкого названия «электродинамический ускоритель массы». Причиной разработки подобных устройств, являющихся перспективным оружием, стало то, что, по оценкам экспертов, использование порохов для стрельб достигло своего предела — скорость выпущенного с их помощью заряда ограничена 2,5 км/сек. Однако прототип забраковали из-за целого ряда недоработок и недостатков, в первую очередь цены и сложности производства.
- В 2005 году ВМС США запустили программу по разработке рельсовых орудий под названием Velocitas Eradico. В программе участвуют корпорации General Atomics и BAE Systems. General Atomics разработала орудие, способное доставлять снаряд весом в 10 кг на расстояние более 200 км со средней скоростью около 2000 м/с. По мнению экспертов, такое орудие имеет настильную траекторию на расстоянии до 30 км. В феврале 2008 года было продемонстрировано орудие с дульной энергией 10 МДж и дульной скоростью 2520 м/с (9000 км/час). 10 декабря 2010 года в Центре разработки надводного вооружения ВМС США в Дальгрене, штат Вирджиния, было проведено успешное испытание рельсотрона с дульной энергией 33 МДж. Масса используемых в тестах снарядов варьировалась между 2 и 3,2 кг. В феврале 2012 года близкий к серийному образцу прототип промышленного рельсотрона от BAE Systems был доставлен в Дальгрен и испытан на 32 мДж. Серийный образец этой системы должен иметь дальность стрельбы до 180 км, а в перспективе — до 400 км; инженеры разрабатывают системы автоматической подачи снарядов, охлаждения и питания установки. В 2015 году планировалось произвести первые испытания на корабле. К 2020 году эти орудия должны поступить на вооружение строящихся в США эсминцев типа «Замволт», их модульная конструкция и электрическая трансмиссия рассчитывались с учётом перспективного электромагнитного вооружения. К 2025 году планировалось достичь дульной энергии 64 МДж. С длиной около 10 метров и скоростью полета снаряда около 2000 метров в секунду. Но в 2021 году финансирование проекта было прекращено.
- Согласно заявлению первого зампреда комитета Совета Федерации по обороне и безопасности Франца Клинцевича от 2016 года, работа по созданию электромагнитной пушки (рельсотрона) активно ведётся и в России. Предполагается его использование в космонавтике для вывода на орбиту полезных грузов, но кроме этих слов никаких достоверных фактов пока не было.
- Несмотря на явные достоинства такого оружия (высокая скорость снаряда, низкая стоимость выстрела, расширения горизонта дальности стрельбы), оно обладает целым рядом недостатков. Никаких доказательств эффективности не предъявлено за много лет, особенно в смысле точности и разрушительной силы. Более того, при сверхдальней стрельбе возникает проблема неоднородной кривизны Земли, гравитационные неравномерности, перепад температур и, соответственно, плотности воздуха, как и влажности, и многие другие проблемы, ограничивающие точную стрельбу артиллерии некорректируемыми снарядами дальностью в считанные десятки километров. Пробиваемость, (в частности на больших дальностях), и воздействие в целом при попадании не превышает показатели артиллерии средних калибров (скорость в несколько раз больше, но масса в несколько раз меньше, взрывчатого вещества вместо многих килограммов — ноль, единственная разница — в росте дальности из-за сочетания массы, скорости и, в первую очередь, сократившихся размеров, что снижает аэродинамическое сопротивление). Кроме того ресурс ствола существующих на данный момент прототипов крайне мал. Дальность эффективного огня рельсотрона — до 200 км, однако на это можно возразить, что наибольшей эффективной дальностью для артиллерии является 20-40 км, а на большей дистанции приходится или использовать корректируемый в полёте снаряд, или же многократно возрастёт расход боеприпасов. Сравнительно небольшие размеры снарядов для рельсотрона позволяют увеличить боезапас. Однако размер системы в целом при том весьма не мал, и как минимум занимает места не меньше, чем несколько ПКР средних размеров. А над ручным стрелковым вариантом рельсотрона не ведутся, во многом из-за дороговизны и сложности, а также отсутствия в этом необходимости, так как существующие на данный момент образцы стрелкового огнестрельного оружия не уступают по эффективности и при том значительно проще, дешевле.
- В постапокалипсисе выжившими людьми могут создаваться самодельные подобия рельсотрона, которые конечно же не такие мощные и у них могут быть свои, так скажем, нюансы, но всё равно стать достаточно опасным средством умерщвления. Более того, энтузиасты и в наши дни пробуют собирать самодельные рельсотроны из подручных материалов. Разумеется это процесс достаточно затратный и трудоемкий, экземпляры чаще всего обладают избыточным весом а по убойности могут даже уступать огнестрельному оружию, что делает их на самом деле непрактичным в реальных боевых условиях оружием. Кроме того многие из них после первого же выстрела буквально разваливались на запчасти.
- Также оружие известно английским наименованием «railgun» («рейлган»), что дословно переводится как «рельсовая пушка».
