Рельсотрон с точки зрения корабельной энергетики

В сети идёт бурное обсуждение нового супер-оружия, над которым работают учёные «империи добра».

Попытаюсь внести и свои пять копеек с точки зрения командира электромеханической боевой части надводного корабля ВМФ.

Принцип действия рельсотрона.

В СМИ говорится, что требуется достичь следующих показателей: Вес снаряда 10 кг, средняя скорость снаряда 2 км/с при стрельбе на 200 км. 10 выстрелов в минуту и ресурс в 1000 выстрелов. Он представляет из себя вольфрамовый сердечник, заключенный в алюминиевую оболочку, которая спадает сразу после выхода снаряда из дула.

Энергетика.

Итак, дабы запитать электроэнергией эту царь-пушку необходимо иметь 25 МВт электроэнергии в резерве,  постоянно. Давайте немного разберемся, о чём тут речь.

  Представьте себе штангиста, который стабильно толкает 200 кг. И вот этот спортсмен стоит с поднятой невесомой штангой, которая длительное время весит 0 кг, стоит минуту, пять, двадцать и в любое мгновение на доли секунды она вдруг станет весом в 200 кг и сразу опять ноль, а через несколько секунд снова 200.

 Вряд ли спортсмен выдержит такое испытание. А вот если он способен толкать 200, а в условиях, которые мы оговорили выше, на него импульсивно и внезапно будет давить 100 кг, то тут он, несомненно, продержится какое-то время.

Так происходит и с энергетической системой корабля. Мало того, что должен быть постоянный вращающийся резерв мощности (работающие генераторы), эти генераторы должны быть в состоянии принимать импульсивную нагрузку и не уходить в разнос при её снятии. Никакая регулировка топливной аппаратуры тут не поможет. Время импульса нагрузки настолько мало, что идти по этому пути бессмысленно.

   Такие генераторы должны иметь либо увеличенные роторы, либо дополнительные маховики, чтобы кинетическая энергия их собственного вращения гасила тормозящий эффект от разрушающей нагрузки.

Что-то похожее на этот маховик дизеля, только гораздо  больше и на валу генератора.

 Подобная конструкция позволит не только уйти от необходимости создания запаса мощности, но позволит иметь приводные двигатели (дизели или турбины) существенно меньшей мощности, нежели заявленные 25 тысяч КВт, т.к. в такой установке, их задачей будет поддерживать должную скорость вращения генераторов-маховиков. Таким образом, может быть решена проблема с энергетикой.
Само собой, кораблю вооружённому рельсотроном целесообразно иметь и электродвижение. Т.е. гребные электродвигатели.

 Существует ещё вариант с аккумуляторными батареями, аналогичными тем, что эксплуатируются на дизельных подводных лодках, из них можно набрать любую конфигурацию по напряжению и току. Но по весу, это будет в разы больше турбо- и дизель-генераторов. Кроме того, аккумулятор предсказуемо смертен. Срок его жизни – 3-4 года.
Итак, мы видим, что вопрос с энергетикой решить в принципе вполне реально.

Вопрос наведения орудия на цель.

   

Снаряд для рельсотрона на рисунке нижний.

Заявленная дальность – 200 км. Поражающий элемент – болванка, судя по изображению её калибр около 40-50мм. Кинетическая энергия вольфрамового сердечника действительно большая, он может просто пробить корабль насквозь, как пуля фанерный ящик. Причём бронирование в данном случае может не помочь.

При попадании в корабль противника такой «арбалетный болт» может прошить несколько помещений, но если не попадёт в жизненно-важный механизм или в важную кабельную трассу, в погреб с боезапасом и там непосредственно в укладку, то экипаж такое попадание может обнаружить только при тщательном осмотре отсеков.

Это значит, что та роскошь, которая была у комендоров при использовании фугасных боеприпасов, теперь отменяется – попадание должно быть точечным – несколько квадратных метров.
Таким образом, получение целеуказаний с учётом элементов движения цели и вопрос наведения с учётом всех факторов, крайне важен.
На такой огромной дистанции погрешность наведения в 0,1 градуса даст у цели разброс около 220 метров. Для справки: длина крейсера «Москва» 187 метров, а за 100 секунд она перемещается на километр - полтора.
 И всё это без учёта влияния на снаряд, находящийся в воздухе более полутора минут, разных ветров, переменной влажности, давления.

Исходя из всего выше сказанного, лично у меня возникло ощущение, что данное супероружие вряд ли планируется применять на кораблях. А заказ такой пушки для ВМС США либо не разумным, либо имеющим целью дезинформацию доверчивых россиян и китайских товарищей.

 Как мне представляется, на данном этапе важна отработка технологии. А применять рельсотрон целесообразно большим пакетом, со снарядами меньшей массы для противоракетной обороны крупных инфраструктурных объектов, военно-морских и авиационных баз. Такой пакет может практически разом выплюнуть целый рой своих снарядов навстречу, приближающейся боеголовке, перезарядиться и снова быть готовым к стрельбе, и так пока рельсы не деформируются от перегрева.

  До появления систем самонаведения или дистанционной корректировки траектории стрельба с корабля за горизонт по 6 снарядов в минуту по противнику имеющему противокорабельные ракеты с дальностью 300 км и  выше будет выглядеть мягко говоря дерзко.

Надеюсь сведущие пушкари и технари вставят и свои 5 коп.