As reservas para o desenvolvimento de vários tipos de armas perto de se esgotar? É surgimento de novos tipos de armas com completamente diferentes princípios físicos da ação a única maneira de dar-lhe um novo impulso? Isso é verdade, mas já existem os primeiros candidatos para o papel das armas do futuro. O mais promissor deles é um "railgun". Hoje, escritores e futuristas gostaria de falar sobre a estagnação do progresso. Eles dizem que a história da humanidade técnico parou o seu curso. Cada nova descoberta requer grande investimento financeiro, centenas de milhares de horas de trabalho, e os progressos resultantes já não é aos trancos e barrancos, mas está rastreando a uma velocidade de um milímetro por ano. Com relação às armas de fogo essa afirmação parece um pouco justo . Se fôssemos mentalmente colocar lado a lado os chineses "lança de fogo" do 10 º século (uma vara de bambu com um tubo cheio de pólvora e pedras) e um moderno rifle de assalto, o progresso parece óbvio. Se fôssemos mentalmente colocar ao lado do outro, digamos, francês kulevrinakh "matador" do 14 º século, e "Coalition-SV", todas essas armas de museus começar a olhar como um clube de Neanderthal. entanto, se fôssemos tomar essas armas de distância e ver o que tem dentro, ele viria que mais de sete séculos de seu desenvolvimento de armas de fogo viajou um caminho muito mais curto do que o da aviação desde os experimentos de Bartolomeu de Gusmão eo vôo dos irmãos Montgolfier. Não houve "revoluções" de sua história comparável ao surgimento de uma aeronave. De fato, tanto ACS "coalizão" e "lança de fogo" usar o mesmo princípio. Em vez de músculo ou energia mecânica, o projétil é lançado no inimigo por meio de gás produzido em um volume limitado em uma reação química de auto-oxidação, ou seja, a combustão da substância que constitui a carga propulsora. Houve poucas inovações nesta área. Incluem evolução secular do sistema de cobrança, colocando em pó diretamente no barril para a carga unitária, o caminho do pavio inserido em um buraco para automação moderna prevê 6.000 tiros por minuto, ea invenção de nitrocelulose e ballistite.
Hoje, o pensamento de engenharia visa abordar três problemas principais: a combustão completa de forros, melhorias munição ativa reativa e criação de balas com corrigível vôo trajetória de armas de fogo. O princípio geral é exatamente o mesmo que era no 10 º século. As reservas para o desenvolvimento e modernização estão perto de se esgotar, e só o surgimento de armas com funções completamente diferentes físicas podem dar um impulso ao desenvolvimento de novas armas.
A primeira tentativa de afastar do caminho batido foi feito por ninguém menos que Leonardo da Vinci, que propôs a expulsão de um projétil do barril por meio de vapor. Desde então, houve muitas tentativas de inventar uma pistola, mas a cada novo modelo perdeu a concorrência com os sistemas propulsores sólidos "tradicionais", em termos de seu desempenho balístico, confiabilidade e complexidade de fabricação. A taxa de fogo do exemplo mais famoso de armas russas a vapor - 7-linear (17,5 mm) Karelin arma era impressionante por 1829 padrões - 50 tiros por minuto. Sua única cópia é agora uma exposição no Museu de Artilharia em São Petersburgo. Perkins pistola do mesmo período que fez até 60 tiros por minuto também é uma peça de museu. A história das armas que funcionam no princípio de projétil ejetado do barril pela força do gás comprimido é mais interessante. Apesar do fato de que ele foi usado para armar as forças especiais e da Marinha, o termo "pneumático" está associada principalmente com o brinquedo, artigos esportivos e armas de caça, mas não com o combate. O principal obstáculo para o uso de armas pneumáticas é uma lei imutável que se tornou evidente na concepção de tais sistemas. Para alcançar as características balísticas semelhantes aos da pólvora, o peso de ferramentas pneumáticas deve ser aumentada de três vezes.
Em poucas palavras, vapor ou gás comprimido não se encaixam no papel de "armas do futuro" mesmo porque o princípio fundamental das armas de vapor e pneumáticos só imita a pólvora com outros meios.O período de rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia no final de 19 º - início 20 º século gerou um conceito totalmente novo do que é necessário para substituir os familiares "armas de fogo". Sua aplicação prática, até agora tem sido limitada a escritores de ficção científica e criadores de jogos de computador. Pensamento Engenharia está fazendo passos cautelosos para a implementação prática de armas baseadas em novos princípios físicos, e existe principalmente na forma de instalações laboratoriais. Mas o "top três" foram definidos - é um laser, Gauss arma, e uma railgun, ou "acelerador de massa." A "railgun" e "Gauss" estão mais próximos de nossas crenças antigas sobre as armas. O alvo é atingido por uma concha de material em vez de "raios da morte", cuja acção é limitada principalmente pela atmosfera da Terra, e o fato de que o corpo humano é mais do que 70% de água e é difícil para aquecê-lo com um raio.
Armas eletromagnéticas capazes de lançar um projétil a uma velocidade de quase nove vezes maior que a velocidade do som proporcionam uma série de vantagens em comparação com as armas de fogo "tradicionais". "Gauss", apesar de sua aparente simplicidade, é irremediavelmente inferior a um "railgun ".Armas militares com base neste princípio são susceptíveis de aparecer. A aceleração de um projéctil é alcançado quando uma bala feita de material electricamente condutor passa através de uma série de bobinas geradoras de campo magnético. No contexto de um projeto de casa que pode pregar um prego em um alvo de dardos a uma distância de vários metros que parece impressionante, mas a eficiência é extremamente baixa (2,1 por cento).
Mesmo quando se utiliza um sistema de aceleração de multi-estágio com comutação sequencial de bobinas, apenas 27 por cento da carga é transferida em energia cinética (para comparação - nas armas modernas é de 30-35 por cento). Pelo contrário o consumo elevado de energia juntamente com um maior peso do dispositivo e velocidade relativamente baixa do invólucro de reforço torna o desenvolvimento de uma "Gauss" um caso perdido, pelo menos ao nível actual da tecnologia.
O esquema de aceleradores ferroviários dá armas designers do futuro muito mais vantagens sobre a pólvora, principalmente por causa da possibilidade de acelerar ultra-pequenas massas para ultra-alta velocidade. Em geral, o regime tem esta aparência: ao longo de dois eléctrodos ligados a uma fonte de energia, um projéctil é acelerada pela força do campo electromagnético, ao mesmo tempo, fechando o circuito. O mesmo princípio segundo o qual a energia eléctrica é convertida em energia cinética na física é chamado de "força de Lorentz".
A primeira patente para uma arma ferroviário foi obtida por um francês em 1902. Os testes foram conduzidos 1916-1918 e foram extremamente descuidado. Não houve medição da corrente ea velocidade inicial do projétil, e como resultado, apenas a possibilidade de desenvolver tais armas foi estabelecida. Durante a próxima guerra mundial a gestão do Escritório das armas alemãs tornou-se interessado em trilho armas materiais troféu como eles freneticamente pegou em qualquer projeto que poderia desempenhar um papel de uma arma milagre. Armas eletromagnéticas (que incluía tanto uma arma ferroviário e Gauss) foram confiados a Joachim Hänsler. Os testes foram realizados em 1944-1945 em um túnel de trem perto da cidade de Klais em Alta Baviera. O primeiro protótipo criado pelo grupo de Hänsler era um railgun LM-2, o cilindro de alumínio acelerado pesando 10 gramas a velocidades de até 1.080 m / s. Para efeito de comparação, a melhor arma anti-aviões alemães da Segunda Guerra Mundial, 12,8 sm. Flak 40, tinha uma velocidade inicial de 880 m, em m / s.
Não é de surpreender que o comando da Luftwaffe exibida interesse nos resultados dos testes. Eles Hänsler emitido uma ordem para uma arma rail-aviões capazes de disparar projéteis contendo um quilo de explosivo com aceleração de 2,000 m / s e taxa de incêndio de 10-15 tiros por minuto. No entanto, essa ferramenta não foi construído, eo protótipo de LM-2, em 1945, foi capturado pelos americanos. Depois de uma nova série de testes que emitiu a seguinte conclusão: as características balísticos são certamente excelente, mas cada tiro necessário a quantidade de energia suficiente para se iluminou metade de Chicago.
No entanto, as tentativas continuou. Novos modelos da railgun foram desenvolvidos nos Estados Unidos, Austrália, Grã-Bretanha, a União Soviética e até na Iugoslávia. O fato de que a era das armas sem pó estava no horizonte foi mencionado pela primeira vez só depois de 10 de dezembro de 2010, quando os EUA testaram com sucesso uma railgun desenvolvido pela BAE Systems, com uma capacidade de 33 megajoules com velocidade inicial de 2520 m / s. Desde então, o protótipo disparou mais de dez mil vezes (um vídeo está disponível no Youtube). Existem conversas sobre a instalação da primeira geração desses tipos de armas em destroyers DDG-1000 Zumwalt.
Velocidade do projétil no futuro vai aumentar para 5.800 m / s, a taxa de fogo - até 6-15 tiros por minuto e precisão alcance - até 370 quilômetros. O poder será aumentado para 64 megajoules de energia, eo dispositivo vai consumir pelo menos 16 MW, o que é significativo, mesmo para os padrões de navio 72 MW geradores de turbinas a gás. Nesse meio tempo, uma unidade de energia necessária para produzir um tiro railgun ocupa uma pequena sala no Centro de os EUA Navy Dahlgren, onde os testes estão sendo conduzidos de Desenvolvimento. A julgar pelo fato de que o programa ainda não tenha sido colocado sob o orçamento militar dos resultados foram considerados significativos eo surgimento de armas ferroviários em serviço com a Marinha os EUA pode ser esperado em 10-15 anos.
Na Rússia armas ferroviários são desenvolvidos por cientistas da Shatourskiy ramo do Instituto Conjunto para altas temperaturas. Eles escolheram um caminho diferente do americano. Os criadores do nacional "rails" decidiu não reinventar a roda e, a fim de resolver a questão da fonte de energia propôs uma solução que lembra conchas comuns de artilharia. O papel de um cartucho com pólvora no "railgun de Artsimovich" é interpretado por um gerador de explosão magnética. Sua combustão completa cria um poderoso pulso eletromagnético necessário para quebrar a casca com a força de Lorentz. Dentro do gerador é outra arma, desta vez um electro-térmico, onde o shell foi originalmente colocada. É diferente do railgun porque não têm um "rail", e aceleração é conseguida por meio da pressão criada pela libertação instantânea de um plasma de alta temperatura. Vídeos do teste não parece tão colorido quanto os americanos, no entanto, mas ainda são impressionante. Um marcador de polímero fundido pelete pesando apenas 2 gramas rompe vários alvos feitos de liga de aço com duralumínio situado ao lado uns dos outros, deixando grandes furos irregulares em cada um deles. empregados do ramo Shatura sugerido usando seus cartuchos separadamente do railgun quanto unidades de combate de mísseis anti-aéreos. Isso tornaria possível não apenas para infligir danos físicos para alvos aéreos, mas também queimar todos os seus eletrônicos "recheio" com um impulso do gerador explosão detonação. Vamos falar sobre os desafios que os desenvolvedores de railguns não abordaram ainda. As fontes de energia não é o único problema, e novas armas exigiria novos materiais. A força de Lorentz notório no momento do tiro não afeta apenas o projétil, mas também os trilhos de si mesmos, tentando puxá-los em direções diferentes. Além disso, o escudo de aceleração do calor e se expande quando se acelera, literalmente, remove as camadas de carris.
As peças das armas americanas são feitas de prata banhado a cobre livre de oxigênio, e depois a cada dois ou três tiros têm que ser mudado, por isso a taxa de 10-15 tiros por minuto pode ser alcançado apenas na teoria. Além disso, não é claro qual o material seria apropriado para reservatórios, dado que mesmo os materiais mais resistentes ao calor, a uma velocidade superior a 7500 m / s, são destruídos pelo atrito com o ar, tornando-se a formação de coágulos no plasma. Completamente diferentes sistemas de orientação e locais adequados para resolver a questão do "bater um tiro com uma bala" terá de ser criado. Isso é muito trabalho. A última pergunta é por que tudo isso é necessário? Por que gastar enormes quantias de dinheiro para construir armas com base em novos princípios físicos, se temos armas em pó e espingardas comprovada por centenas de guerras para as quais novas bombas "inteligentes" e as balas estão sendo ativamente desenvolvidos, capazes de atingir a meta em quase todas as circunstâncias? A principal vantagem da "pistola de carril" é a capacidade de atingir um alvo com um projéctil relativamente pequeno calibre, a uma velocidade superior à velocidade do som no material do alvo. Outra vantagem, é claro, é a capacidade de ajustar a velocidade do projéctil, dependendo do efeito que se deseja atingir.
Por exemplo, quando se fotografa com uma "arma rail" em um tanque, haverá opções de penetrar a armadura, fazendo uma explosão em sua superfície ou alcançar a força do impacto que iria transformar o projétil em um fluxo de partículas ionizadas garantidos para destruir tudo a eletrônica, junto com toda a tripulação. O mesmo efeito pode ser conseguido quando o tiro em alvos vivos abrigadas.
Também será possível criar armas antiaéreas para levar satélites fora da órbita baixa e ferroviário catapultas para lançar-los lá. O futuro está ao virar da esquina, tudo o que temos a fazer é resolver de uma dúzia de problemas físicos e de engenharia. Alexei Bajkov
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