В фантастическом романе советского писателя Александра Казанцева "Пылающий остров" враждебные всему прогрессивному человечеству силы подожгли остров Аренида в Тихом океане. В его пламени сгорает земная атмосфера, и очень скоро все живое на планете неизбежно задохнется. Фредерик Вельт, глава американского (кто бы сомневался!) концерна по производству оружия в пещерах готовит герметические города с атмосферой для своих акционеров. На помощь человечеству приходят советские ученые. Молодая кандидат физических наук Марина Садовская под руководством министра Сергеева разрабатывает принципиально новое оружие - электромагнитное. Залп этих пушек топит пылающую Арениду в океане, пожар гаснет, человечество спасено.
Первым электромагнитное оружие описал Жюль Верн в романе "20 000 лье под водой". Экипаж "Наутилуса" был вооружен электрическими винтовками. С их помощью капитан Немо спас поселенцев острова Линкольна от пиратов. Но это уже в другом произведении - "Таинственный остров". Такому оружию отдал дань даже Михаил Булгаков. В его фантастическом романе "Роковые яйца" герои стреляют по чудовищным рептилиям из электрических револьверов.
О современных писателях и говорить не приходится. В крайнем случае, если не электромагнитное оружие, то уж лазерное обязательно. Особенно любит "высокие оружейные технологии" писатель-фантаст Федор Березин, описывая их в романе "Красный рассвет".
Идея использования силы Лоренца, возникающей в электромагнитном поле, появилась практически сразу после открытия великим английским физиком Майклом Фарадеем закона электромагнитной индукции. Век электротехники начался именно тогда. Первым практическим использованием этого открытия стали электрические генераторы и двигатели.
ArrayЭлектрический телеграф ознаменовал революцию в средствах связи, за ним последовало электрическое освещение и телефон профессора Белла. Его изобретение настолько поразило современников, что в него просто отказывались верить. Впрочем, как и в электрическую лампочку Эдисона.
Использование законов электромагнитного поля привлекло внимание ученых и изобретателей оружия довольно давно. В одном из английских журналов в 1845 году изобретатель Беннингфильд предложил британскому военному министерству электрическое орудие, которое на дальности 36,5 метра могло пробивать доску толщиной 76 мм.
В 1936 году профессор Принстонского университета Эдвин Нортруп построил электромагнитное орудие с 18-ю "ствольными" катушками. Несколько раньше инженер Верджил Ригсби получил патент на автоматическую электрическую пушку. В нацистской Германии инженер Министерства вооружений Иоахим Ханслер в 1944 году спроектировал и построил 10 мм пушку LM-2.
В СССР в 1931 году Александр Казанцев, автор упомянутого романа "Пылающий остров", продемонстрировал созданную им модель электропушки наркому Серго Орджоникидзе и был переведен во Всесоюзный электротехнический институт (ВЭИ) в соответствующее подразделение. Идея после ряда лет активной разработки, как писал Казанцев в своих воспоминаниях, зашла в тупик. Первой и самой сложной проблемой стали источники электрической энергии. Накапливать, хранить длительное время и выдавать ее в виде короткого импульса тогдашняя технология не позволяла.
Систематические научные работы по созданию электродинамических ускорителей массы, частным случаем которых являются электропушки, начались в мире в 1950-х гг. Одним из родоначальников отечественных разработок в этой области был выдающийся советский физик, академик Лев Арцимович. По-видимому, именно он ввел термин "рельсотрон" (в англоязычной литературе принят термин electromagnetic railgun - электромагнитная рельсовая пушка, рейлган).
Возникает вопрос: зачем создавать столь сложный вид оружия, если уже довольно давно существует более простой, работающий на эффекте разгона снаряда под действием расширения пороховых газов? Прежде всего, скорость. Пороховые газы обладают достаточно большой молекулярной массой и, как следствие, относительно малой скоростью расширения. Это означает, что предельная скорость, достигаемая снарядом в обычных артиллерийских системах, ограничена величиной 22,5 км/с. Этого недостаточно для пробивания брони современных танков или чтобы сбивать с орбиты спутники противника. Вторая проблема пороховых артиллерийских систем - недостаточная по современным требованиям скорострельность. Она также ограничена физическими свойствами пороховых газов, ствола и механизма заряжания.
Прорыв в разработке электромагнитного оружия наметился во второй половине прошлого века. На первый план вышла конструкция на рельсах - рельсотрон. Первая крупномасштабная рельсовая пушка была спроектирована и построена в 1970-х годах канадцем Джоном Барбером и его научным руководителем Ричардом Маршаллом из Новой Зеландии в Исследовательской школе физических наук Австралийского национального университета. Так это и осталось бы экспериментальной моделью, если бы такой новинкой не заинтересовались военные.
В декабре 2010 года специалисты Научно-исследовательского управления ВМС США провели очередные испытания более совершенной модели рельсотрона. Во время испытаний был произведен выстрел, для которого использовалась энергия в 33 МДж. На видеоролике можно было видеть, как стальной брусок массой 10,4 кг вылетает из рельсотрона со скоростью около 2333 м/с (8400 км/ч). В пресс-релизе испытаний приведен сравнительный пример: 1 МДж энергии - это когда грузовик массой в 1 т движется со скоростью 100 миль/ч (185 км/ч, 51,4 м/с).
Устройство рельсотрона чем-то напоминает детскую железную дорогу. На рельсы подается электрический ток большой величины, между ними располагается подвижный проводящий снаряд. Текущий по проводящему рельсу ток создает вокруг него магнитное поле. На проводник действует сила Лоренца, направленная перпендикулярно движению тока..
|
