Инженер собрал портативный самозарядный рельсотрон

Сабж в действии на первой миллисекунде.

Сабж в действии на баттхёрте.

Рельсотрон

(
рельсовая пушка
, англ.
railgun
, укр.
рейкова гармата
) — перспективная фундервафля, способная стрелять предметами размером с подшипник[1] на расстояния от 30 до 200 км со скоростями, которым позавидует даже этот ваш мутант Ртуть. Эффективность данной вундервафли в теории многократно превосходит большинство распространённых типов оружия.

[править] И тут не обошлось без нацистов

Почти во всём огнестрельном оружии с древнейших времён и до наших дней, чтобы пустить снаряд в цель, используется порох: порох сгорает, в результате чего образовавшиеся газы выталкивают снаряд из ствола. Об использовании электричества для запуска снаряда начали задумываться ещё в бородатые времена в XIX веке. Но только в 1902 году расовый француз Андрэ Луи-Октавом Фошоном Виепле решил получил патент на этот тип оружия. Испытания проводились с 1916 по 1918, причем по причине то ли криворукости, то ли распиздяйства, то ли отсутствия амперметра, измерения силы тока и начальной скорости снаряда не проводились, и в результате удалось установить только саму возможность создания такого оружия. Первыми реальными испытаниями подобной супер-пушки начали заниматься немцы во время второй мировой войны. Испытания, проводившиеся расовым немцем Иоахимом Хэнслером в железнодорожном тоннеле в Баварии, вселяли надежду на создание грозного электромагнитного оружия: прототип пушки разгонял десятиграммовую алюминиевую пипетку до 4 махов и более, что стало рождать в умах командования Люфтваффе влажные эротические фантазии. Ну сам посуди, мой юный друг: с такой скоростью можно было доставать американские крепости, устраивающие зерг-раши на Фаттерлянд, на любой высоте, и не особо ебясь с упреждениями[2]. А посему, ввиду неиллюзорной перспективы быть опиздюленными, выдали Хэнслеру заказ на рельсовое зенитное орудие, правда способное вести огонь снарядами, содержащими по полкило взрывчатого вещества, со скоростью разгона в 2000 м/c и скорострельностью в 10-15 выстрелов в минуту. Но получили дырку от бублика, ввиду причин, указанных ниже, заказ так и не был выполнен, да и вермахт вскоре приказал долго жить. В итоге прототип был захвачен американцами, которые оценили задумку по достоинству, сказав: «Йоба, мы тоже хотим такое…».

В годы холодной войны подобные работы велись и советским сумрачным гением. Разумеется, все разработки были строго секретными, однако слухов было достаточно вплоть до развала империи. У рашки же, в свою очередь, тупо не было бабла на развитие данного вооружения, и проект был свёрнут на долгое время. Сейчас в рашке разработка данного оружия возобновилась, при этом параллельно ведутся дебаты о целесообразности внедрения подобного оружия.

5:02 / 02.05.19 Пушка Гаусса и рельсотрон — оружие очень далекого будущего

Уже, наверное, лет 50 все говорят о том, что век пороха подошел к концу, и дальше огнестрельное оружие уже не может развиваться. Несмотря на то, что с таким утверждением я абсолютно не согласен и считаю, что современному огнестрельному оружию, а точнее патронам, еще есть куда расти и совершенствоваться, не могу пройти мимо попыток замены пороха и вообще привычного принципа работы оружия. Понятно, что пока многое из придуманного просто невозможно, в основном по причине отсутствия компактного источника электрического тока или же из-за сложности производства и обслуживания, но при этом лежат на пыльной полке и ждут своего времени множество интереснейших проектов.

Пушка Гаусса

Принцып действия Пушки Гаусса / Изображение: ru.wikipedia.org

Начать именно с этого образца хочется по той причине, что он достаточно простой, ну и потому, что есть и собственный небольшой опыт в попытке создания такого оружия, и, надо сказать, не самой безуспешной.

Ускоритель Гаусса / Фото: sketchfab.com

Лично я узнал впервые об этом образце оружия вовсе не из игры «Сталкер», хотя именно благодаря ей об этом оружии знают миллионы, и даже не из игры Fallout, а из литературы, а именно из журнала ЮТ. Представленная в журнале пушка Гаусса было самой примитивной и позиционировалась как детская игрушка. Так, само «оружие» состояло из пластиковой трубки с намотанной на ней катушкой медной проволоки, которая играла роль электромагнита при подаче на нее электрического тока.

В трубку вкладывался металлический шарик, который при подаче тока стремился притянуть к себе электромагнит. Чтобы шарик не «завис» в электромагните, подача тока была кратковременной, с электролитического конденсатора. Таким образом, до электромагнита шарик разгонялся, а дальше при отключении электромагнита летел уже самостоятельно. К этому всему предлагалась электронная мишень, но не будем скатываться к теме о том, какая раньше была интересная, полезная и главное востребованная литература.

Винтовка Гаусса / Изображение: sketchfab.com

Собственно, описанное выше устройство и есть простейшая пушка Гаусса, но естественно, что подобное устройство явно не может быть оружием, разве что при очень большом и мощном единственном электромагните. Для достижения приемлемых скоростей метаемого снаряда необходимо использовать, если так можно выразиться, ступенчатую систему разгона, то есть на стволе должно быть установлено несколько электромагнитов один за одним. Главной проблемой при создании такого аппарата в домашних условиях является синхронизация работы электромагнитов, так как от этого напрямую зависит скорость метаемого снаряда.

Хотя прямые руки, паяльник и чердак или дача со старыми телевизорами, магнитофонами, грампроигрывателями и никакие трудности не страшны. На данный момент, пробежав глазами по сайтам, где люди демонстрируют свое творчество, я заметил, что практически все располагают катушки электромагнитов на самом стволе, грубо говоря, просто наматывают на него катушки. Судя по результатам испытаний таких образцов, далеко от нынешней общедоступной пневматике по эффективности такое оружие не ушло, но для развлекательной стрельбы вполне годное.

Самодельная винтовка Гаусса / Фото: www.quora.com

Собственно, больше всего меня мучает вопрос, почему катушки все стараются расположить на стволе, куда более эффективнее было бы использовать электромагниты с сердечниками, которые будут направлены этими самыми сердечниками к стволу. Таким образом, можно разместить, скажем, 6 электромагнитов на площади, которую занимал ранее один электромагнит, соответственно это даст больший прирост к скорости метаемого снаряда. Несколько секций таких электромагнитов по всей длине ствола смогут разогнать небольшой кусочек стали до приличных скоростей, правда весить установка будет немало даже без источника тока. Все почему-то стараются и высчитывают время разрядки конденсатора, питающего катушку, для того чтобы согласовать катушки между собой, чтобы они разгоняли снаряд, а не тормозили его.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru

Согласен, сесть и посчитать занятие очень интересное, вообще физика и математика замечательные науки, но почему не согласовать катушки при помощи фото и светодиодов и простейшей схемки, вроде как дефицита особого нет и вполне за умеренную плату можно получить необходимые детали, хотя посчитать, конечно, дешевле. Ну, а источник питания электрическая сеть, трансформатор, диодный мост и несколько электролитических конденсаторов соединенных параллельно. Но даже при таком монстре весом килограмм под 20 без автономного источника электрического тока впечатляющих результатов навряд ли получиться добиться, хотя смотря у кого какая впечатлительность. И не не не, я ничего подобного не делал (опустив голову, водит ногой в тапочке по полу), я вот только ту игрушку из ЮТ мастерил с одной катушкой.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru

В общем, даже при использовании как какое-то стационарное оружие, скажем тот же пулемет для защиты объекта, не меняющего свое местоположение, такое оружие будет достаточно дорогим, а главное тяжелым и не самым эффективным, если конечно речь идет о разумных габаритах, а не о монстре с пятиметровым стволом. С другой же стороны, очень высокая теоретическая скорострельность и боеприпасы по цене копейка за полтонны ну очень уж привлекательно выглядят.

Таким образом, для пушки Гаусса основной проблемой является то, что электромагниты имеют большой вес, ну и как всегда требуется источник электрического тока. В целом, разработку именно оружия на основе пушки Гаусса никто не ведет, есть проект по запуску небольших спутников, но он скорее теоретический и уже давно не развивается. Интерес к пушке Гаусса поддерживается только благодаря кинематографу и компьютерным играм, да еще и энтузиастам, любящим работать головой и руками, которых в наше время, к сожалению, не так много. Для оружия есть более практичное устройство, которое потребляет электрический ток, хотя о практичности тут можно поспорить, но в отличии от пушки Гаусса тут есть определенные сдвиги.

RailGun или по-нашему Рельсотрон

Это оружие не менее известно, чем пушка Гаусса, за что нужно сказать спасибо компьютерным играм и кинематографу, правда если с принципом работы пушки Гаусса знакомы все кто заинтересовался этим видом оружия, то с рельсотроном не все понятною.Попробуем разобраться что это за зверь, как он работает и какие у него перспективы.

Электромагнитная рельсовая пушка / Фото: www.olgino.info

Началось все в далеком 1920 году, именно в этом году был получен патент на данный образец оружия, причем оружия изначально, никто не планировал использовать изобретение в мирных целях. Автором рельсотрона, или более известного рэилгана, является француз – Андрэ Луи-Октав Фошон Виепле. Несмотря на то, что конструктору удалось достигнуть некоторого успеха по поражению живой силы противника, его изобретением никто не заинтересовался, уж очень громоздкой была конструкция, а результат был так себе и вполне сопоставимый с огнестрельным оружием.

Так почти двадцать лет изобретение было заброшено, до тех пор пока не нашлась страна, которая позволяла тратить себе огромные средства для развития науки, и особенно той части науки, которая могла убивать. Речь идет о фашисткой Германии. Именно там французским изобретением заинтересовался Иоахим Хэнслер. Под руководством ученого была создана значительно более эффективная установка, которая имела длину всего два метра, но разгоняла метаемый снаряд до скорости более 1200 метров в секунду, правда сам метаемый снаряд был выполнен из алюминиевого сплава и имел вес 10 грамм.

Выстрел из рельсотрона / Фото: pbs.twimg.com

Тем не менее, этого было более чем достаточно для ведения огня, как по живой силе противника, так и по небронированной технике. В частности свою разработку конструктор позиционировал как средство борьбы с воздушными целями. Более высокая скорость полета метаемого снаряда, в сравнении с огнестрельным оружием, делала работу конструктора весьма перспективной, так как вести огонь по движущимся, причем движущимся постоянно, целям было намного проще. Однако конструкция требовала доработки и конструктор проделал очень большой труд по совершенствованию данного образца, несколько изменив начальный принцип его работы.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru

В первом образце все было более или менее понятно и ничего фантастического не было. Имелось две рельсы, которые были «стволом» оружия. Между ними укладывался сам метаемый снаряд, который изготавливался из пропускающего электрический ток материала, в результате при подаче тока на рельсы, под воздействием силы Лоренца, метаемый снаряд стремился вперед и в идеальных условиях, которых, естественно, никогда не добиться, его скорость могла приближаться к скорости света. Так как существовало множество факторов, которые мешали разогнать сметаемый снаряд до таких скоростей, то конструктор решил от некоторых из них избавиться. Главным достижением стало то, что в последних наработках уже не метаемый снаряд замыкал цепь, делало это электрическая дуга позади метаемого снаряда, собственно это решение используется до сих пор, только совершенствуясь.

Таким образом, конструктору удалось приблизиться к скорости полета метаемого снаряда равной 3 километрам в секунду, в это был 1944 год прошлого века. К счастью конструктору не хватило времени на то, чтобы завершить свою работу и решить те проблемы которые имело оружие, а их было не мало. Причем настолько не мало, что эту разработку спихнули американцам и работ в этом направлении в Советском Союзе не проводили. Только в семидесятых годах начали развивать у нас данное оружие и на данный момент мы, к сожалению, отстаем, ну по крайней мере по общедоступным данным. В США же уже давно достигли скорости в 7,5 километров в секунду и не собираются останавливаться. Работы на данный момент ведутся в направлении развития рельсотрона как средства противовоздушной обороны, так что как ручное огнестрельное оружие рельсотрон все еще фантастика или очень далекое будущее.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru

Главной проблемой рельсотрона является то, что для достижения максимальной эффективности нужно использовать рельсы с очень малым сопротивлением. На данный момент они покрыты серебром, что вроде бы не так накладно в финансовом плане, однако с учетом того, что «ствол» оружия длиной совсем не один и не два метра, это уже существенные затраты. Кроме того, после нескольких выстрелов рельсы нужно менять и восстанавливать, что деньги, да и скорострельность такого оружия остается очень низкой. Кроме того, не стоит забывать о том, что сами рельсы стараются оттолкнуться друг от друга под воздействием все тех же сил, которые разгоняют метаемый снаряд. По этой причине конструкция должна обладать достаточной прочностью, но в тоже время сами рельсы должны иметь возможность быстрой замены. Но не это главная проблема. Для выстрела требуется огромное количество энергии, так что одним автомобильным аккумулятором за спиной не отделаешься, тут уже нужны более мощные источники электрического тока, что ставит под вопрос мобильность такой системы. Так в США планируют устанавливать подобные установки на эсминцах, причем уже говорят об автоматизации подачи метаемых снарядов, охлаждении и прочих прелестях цивилизации.

Рельсотрон оружие будущего / Фото: www.pinterest.ru

На данный момент заявленная дальность стрельбы по наземным целям составляет 180 километров, о воздушных пока молчат. Наши же конструкторы пока еще не определились с тем, где они будут применять свои наработки. Однако по обрывкам информации можно сделать вывод, что как самостоятельное оружие рельсотрон пока использоваться не будет, а вот как средство, которое дополняет уже существующее дальнобойное оружие, позволяя существенно добавить к скорости метаемого снаряда желаемые пару сотен метров в секунду, рельсотрон имеет хорошие перспективы, да и стоимость такой разработки будет куда ниже нежели какие-то мегапушки на собственных кораблях.

Остается только вопрос стоит ли считать нас в этом вопросе отставшими, так как обычно то, что работает плохо стараются пропиарить всеми возможными способами «шоб усе боялись», а вот то, что действительно эффективно, но его время еще не пришло, закрыто за семью замками. Ну, по крайней мере, в это хочется верить.

Источник: издание «Военное обозрение»,
Кирилл Карасик1
Теги: Вооружение, стрелковое оружие, пушка Гаусса, рельсотрон, оружие далекого будущего

[править] Устройство

Суть™ в одной схеме

Вундервафля состоит из двух параллельных электродов, называемых рельсами. Разгоняемый снаряд также является проводником электричества и располагается между рельсами. Замыкая электрическую цепь, снаряд приобретает ускорение вследствие силы Ампера, действующей на замкнутый проводник с током. Помимо прочего, эта же самая сила действует и на сами рельсы приводя их к взаимному отталкиванию.

При определённых условиях снаряд разогревается и сгорает нахуй, превращаясь в токопроводную плазму, которая продолжает разгоняется. Однако вследствие её неустойчивости она быстро дезинтегрируется. При этом нельзя забывать, что движение плазмы, под действием силы Лоренца возможно только в воздушной или иной газовой среде не ниже определенного давления. Например, в вакууме плазменная перемычка рельсов движется в направлении обратном силе Лоренца, что может уебать стрелка.

При использовании снарядов, непроводящих электричество, сзади снаряда между рельсами зажигается дуговой разряд, и снаряд начинает ускоряться вдоль рельсов. Механизм ускорения в этом случае отличается от вышеизложенного: сила Лоренца прижимает разряд к задней части снаряда, которая начинает гореть/испаряться и в итоге приводит её в движение.

Особенности конструкции

«Рэйлган» не отличается значительной сложностью устройства. Он представляет собой две параллельные металлические направляющие (те самые «рельсы»), между которыми размещается токопроводная перемычка, «подпирающая» снаряд. Вся эта конструкция может быть прикрыта сверху защитным кожухом, придающим всей установке внешний вид традиционного крупнокалиберного орудия.

Разумеется, вся эта простота – кажущаяся. Огромное значение имеет, в частности, молекулярная структура всех использованных материалов, а также геометрические размеры и точное расположение каждого из элементов. Кроме того, самая «ответственная» часть рельсотрона и вовсе скрыта от глаз. Это источник энергии, который должен обладать весьма впечатляющими характеристиками, и при этом оставаться довольно компактным.

Значительный интерес вызывают и рельсотронные снаряды. Первоначально предполагалось, что это будут просто вольфрамовые болванки, однако, компания BAE Systems утверждает, что ей удалось оснастить их приборами, позволяющими корректировать траекторию полета.

Принципиальная схема конструкции рельсотрона

[править] Преимущества и недостатки

С точки зрения компьютерных игр рельсотрон — оружие очень перспективное и интересное, но давайте вернёмся на землю.

Преимуществ у рельсотрона всего два, но зато какие:

• Перед ствольной артиллерией — теоретически неограниченная скорость снаряда. У пороховых пушек теоретическая скорость снаряда максимум 2,5 км/с, а практически — около 2 км/с. У экспериментальных, но рабочих пушек Гаусса уже достигается 2,5 км/с. Отсюда вывод: рельсотрон имеет смысл, только если умеет разгонять снаряд существенно быстрее 2,5 км/с.
• Перед ракетами — в сторону противника улетает только бесплатный (по сравнению с ракетами) лом с крылышками и начинкой под названием «боевая часть»… который еще и нереально перехватить (см. пункт 1). А перехватываемая вундервафля с и закрылками за 100500 денег нервно гниет в музее.

А вот минусов у рельсторона, чуть менее, чем дохуя. Разберем некоторые из них.

• Пусть болванка вылетает со скоростью 5 км/c (меньше — нет смысла, см. выше), тогда при массе 3 килограмма её энергия будет 32,2 мегаджоуля (при массе 10 кг, соответственно, 125 мегаджоулей[ЩИТО?
  ]). При длине ствола, скажем, 10 метров, ускорение будет 250 000 м/c² или 25 000 g. А мощность импульса должна быть 1,6
  гига
  ватта для трехкилограммовой болванки и 6,2
  гига
  вата для 10 килограммовой. Это средняя мощность в импульсе, пиковая еще больше, и при 100% КПД (КПД военных образцов неизвестен, но существенно меньше 100%). На минуточку, 1 ГВт — это мощность среднего ядерного энергоблока. Поэтому нам нужна какая-то хитрая штука, которая накопит эту кучу энергии, пусть от источника существенно меньшей мощности, а потом очень быстро высадит её в виде электрического тока. В кустарных рельсотронах используется батарея конденсаторов, но для военной пушки нужны какие-то специальные конденсаторы, так как у бытовых электролитов большое емкостное сопротивление, и быстрого импульса не получается. Хитрые русские юзают под это дело одноразовые пьезогенераторы, но пока с переменным успехом.
• Следствие высоких перегрузок — это сложность изготовления управляемых снарядов, да и точность стрельбы неуправляемыми болванками на сотни километров сводится к «примерно в ту сторону». Однако, это можно нивелировать использованием атомных снарядов вместо чугуниевых болванок (что успешно применялось в пороховой артиллерии).
• При выстреле образуется электрическая дуга, которая прижигает не только снаряд, но и сами «рельсы», разрушая внутреннюю поверхность ствола рельсотрона. Поэтому после нескольких выстрелов ствол приходится менять, что снижает скорострельность и повышает стоимость эксплуатации этого чудо-оружия.
• Снаряд должен иметь электрический контакт с рельсами и иметь хорошую электропроводность, как и рельсы. Иначе накопленная энергия будет не закачиваться в магнитное поле, а выделяться в тепло, что при таких мощностях приводит к биг-бада-буму. Хорошо проводят ток алюминий, медь, серебро и золото, но всё это мягкие металлы, (а два последних ещё и дорогие, поэтому не рассматриваются), в связи с чем рельсы будут быстро-быстро изнашиваться. И что-то с этим надо делать. Пока хитро ебутся с бескислородной медью, покрытой серебром.
• Хреначить во врага алюминиевой болванкой тоже мало хорошего — металл мало того, что мягкий, так ещё и легкий, поэтому будет сильнее тормозиться о воздух. Но это решается следующим образом: полем разгоняется калиберная алюминиевая шайба, которая содержит в себе подкалиберный вольфрамовый (или, как вариант, урановый) лом с крылышками, который уже и летит к врагу с приветом и демократией.

В общем минусов много, но все они имеют характер инженерных задач. Нерды работают над этим.

Алсо, из перспективных ебилдов озвучиваются планы швырять вольфрамовые/урановые ломы ажно с орбиты. При этом прямой наводкой огонь вести никто не обещает — напротив, обязанность накапливать кинетическую энергию выполняет как раз крутящаяся вокруг Земли на хотя бы первой космической скорости в ОВЕР 28000 км/ч орбитальная станция, в которую заранее зарядили как уран топливный (ионный двигатель запитывать, например), так и уран швырятельный. По ПРОФИТУ обещают и кузькину мать уделать, и космическую

точность обеспечить, и конвенцию ООН от 1953-го года наебать по причине «нет превращения одного элемента/изотопа в другой»: вольфрамовый лом, сделанный из космического мусора на орбитальном заводе, таки может разом устроить локальный Челябинский метеорит, только не на высоте, а уже при втыкании в землю.

[править] Применение

Собственно, стрельба ломом
Вообще-то ещё с древних времён повелось так, что вооружение производится под конкретные цели и задачи. Создать можно всякие фундервафли, а идут в серийное производство и используются именно те, под которые есть задачи. А теперь давайте попробуем на минутку представить, что противокорабельные ракеты с радиусом действия 200 и более км, которыми вооружёна почти каждая посудина построенная после 1980 года, запрещены как читерский приём, ибо «так не честно» и разберёмся, что может этот ваш рельсотрон.

• Стрелять с корабля по земле. Ну стрельнули болванку весом 10 килограмм на 100 км, упала она у кого-то там на заднем дворе. Дальше что? Пёрнули в лужу. Вывод: нужна нормальная боевая часть. А если ещё пошевелить головой и учесть, что при увеличении дальности увеличивается разлёт снарядов, то нужна не просто нормальная боевая часть, но ещё и корректирумая. А создание корректируемого снаряда с адекватной боевой частью выдерживающего перегрузку 30000g это целая отдельная инженерная задача с ебанистическими ценами на снаряды.
• Стрелять по другим кораблям. Даже если у нас прицел самого господа Бога и мы до нанометров всё расчитали и попали по вражескому корбалю, то снаряд сделает в корабле две дырки с каждого борта. Проходящий мимо матрос заткнёт увиденную дырку в борту тряпкой, которой он драит пол. Fail
• Высокая скорость снарядов позволяет использовать рельсотрон в качестве средства ПВО. Но если снаряды не управляемые, то нужна скорострельность, а чтобы достичь нужной скорострельности (нет, не потешные 5-6 выстрелов в минуту от 25 мегаваттного реактора) надо иметь на борту корабля ядерный реактор сопоставимый с какой-нибудь Саяно-Шушенской ГЭС. И не забываем про износ ствола пушки.

Алсо, рельсотрон очень полезен стрелять ломами по танкам, ибо никакая защита не поможет. Вот только придётся сначала изобрести переносной термоядерный реактор как у терминатора или какую-нибудь портативную электростанцию на 2-3 мегаватта. И не забываем про грузовик с запасными стволами для нашего «рельсотанка» с бригадой негров для быстрой замены ствола прямо на поле боя, хотя организовать замену отгоревших направляющих является самой лёгкой задачей. А вот без осколочно-фугасной начинки, наш супер-пупер мега танк становится сильно неэффективен против пехоты и при стрельбе по укрытиям. В итоге при его виде махра будет показывать танкистам Fuck, ржать и пытаться попасть по жопе из гранатомёта без риска для своей шкуры. И тут начинается самая мякотка — в лёгкий снарядик не влезет много взрывчатки, а значит и эффект от его взрыва будет ноль целых хуй десятых, а при увеличении массы ВВ, паровозом растет и масса снаряда, а также размеры миража Саяно-Шушенской ГЭС за каждым таким убертанком (смотри начало статьи). На фоне перечисленного гомерический смех вызывают публикации в СМИ рассказывающие о рейлгане как об оружии возмездия для сдерживания России от нападения на прибалтийские страны. Особенно смешно это выглядит, когда сами же американские эксперты говорят о малопригодности рельсовой пушки.

[править] В святой пиндосии

Должен был иметь рельсотрон на борту, но не срослось — пиарасты обосрались
По статьям, пиару и обзорам в интернете корабли-вундервафли типа «Замволт» планировались сделать орудием возмездия тоталитарной Россиюшки и Китая заодно. Абсурд дошёл то того, что на волне угара в мае 2016 были вбросы о том, что святой американский «рельсотрон» защитит Прибалтику от «агрессии России». Да-да, на рельсотрон с сомнительными характеристиками и сомнительной эффективностью, который ещё даже нормально не проверен и не испытан в бою, возложена святая миссия по защите прибалтики от «агрессии России». Этот ваш зумвальт планировалось оснастить лазерными и электромагнитными пушками, но США отказались от их производства. В итоге Цумвольт получил традиционные ракетные и артиллерийские системы, причем такие, что они приемлемы разве что для работы по голожопым папуасам в африканских странах. При этом переделка выглядела достаточно жалко, напоминая какого-то юнита из Red Alert

: утюг, в центре которого, аки на плавучем космодроме, сиротливо возвышается пусковая шахта, из которой, в свою очередь, фимозно торчит боеголовка единственной ракеты.

В ответ на рельсотроны некто попугал, америкосов «секретными разработками» — плавающими, ядерными какашками. Америкосы не сообразили, что это, но допёрли, что это во всех смыслах shitposting, и троллинг не удался. Хотя проблема «грязной бомбы» (радиация-only недо-ядерка) до сих стоит IRL, выжимая деньги на сканеры радиации и ядерную науку.

Практическое применение в реальном мире[править]

Увы, с практическим применением возникает немало проблем.

Эффективность работы рельсотрона тем выше, чем:

• выше электропроводность рельс …и снаряда (в 1-м варианте рельсотрона, а нынешние мейнстримные рельсотроны сделаны по 2-му варианту, где основной разгон идёт от плазмы позади снаряда)

Во-первых, рельсы. Эффективность рельсотрона тем выше, чем плотнее снаряд прижат к ним. Однако, в таком случае на рельсы действует огромная сила и высокая температура, которые быстро изнашивают их.

Во-вторых, снаряды. Поскольку неоднородные снаряды использовать затруднительно, остаётся использовать обычные металлические болванки, а единственным поражающим фактором становится кинетическая энергия. Поскольку лёгкий снаряд попросту испарится при выстреле, мощный рельсотрон может быть только артиллерийского калибра. В свою очередь это требует массивных рельсов, прочного корпуса и мощного источника тока, что ограничивает использование стационарными или корабельными батареями.

В-третьих, источник тока. Выдать нужную силу могут только конденсаторы, которые, в свою очередь, требуют времени для зарядки и усложняют конструкцию.

Современные артиллерийские образцы могут стрелять 10 кг болванками на расстояние около 200 км с начальной скоростью до 9000 км/час (и с точностью, как говорили о произведении Вернера фон Брауна, плюс-минус пол-Лондона). Это намного превосходит пороховую артиллерию по дальности (фактически соревнуясь с ФАУ-3 и «Вавилоном»), при этом имеются перспективы развития. Кроме того, высокая начальная скорость теоретически позволяет эффективно сбивать ракеты. Если придумают систему наведения. Но пока что практическая применимость такого оружия сомнительна.

В принципе, ручное оружие на этом принципе возможно. Но, увы, даже в перспективе уступает пороховому практически по всем параметрам: сложное, дорогое, ненадежное, требующее мощного источника тока. Переломить ситуацию могут только очень мощные и компактные источники энергии и сверхпрочные материалы с высокой электропроводностью, а они сами по себе являются предметами насмешек всех, кто хоть что-нибудь понимает в физике и неорганической химии.

Иными словами, на современном уровне технологий, те же самые разрушения, которые сможет причинить рельсотрон, можно произвести обычной пороховой артиллерией или ракетой, причем это будет в разы дешевле и проще. А вот в космических баталиях будущего рельсотрон как раз имеет неплохие перспективы. К тому времени вопрос с источником питания, скорее всего будет решен, в космосе нет атмосферы и ничто не будет гасить огромную скорость снарядов, а чугуниевая болванка будет всяко дешевле ракет. Хотя в безвоздушном пространстве сгодится и лазер.

Ха! А что насчет такого варианта: энергию снаряду придает пороховой заряд, как в обычном огнестреле, но при этом снаряд получает дополнительное ускорение от «рельсотронной» части оружия. Стоит, правда, столько, что сгодится только для космодесанта, или как сделанное под странный настроением творение молодого изобретателя из культа кибернетики. У прочих финансы не потянут.

• Конкретно такая реализация ИМХО является ненужным переусложнением. Допустим, реализовать можно, но зачем
  ? Ну да, ускорять пороховым зарядом выше 1200 м/с сложно (и ЕМНИП ведет к снижению КПД) и порождает конструкции либо быстро изнашивающие ствол (Maroszek WZ 35, конические), либо зашкаливающе громоздкие (Колоссаль, Фау-3), но оружие будет много проще в реализации, если не сочетать электроэнергию и горючее для разгона, а выбрать что-нибудь одно, а именно: либо разгонять реактивный снаряд пороховым зарядом до определенной скорости, а дальше врубать реактивный двигатель[1], и тогда усложнению подвергнется один лишь боеприпас, а ствол останется по сути прежним; либо и правда давать дополнительное ускорение от «рельсотронной» части оружия, но начальный разгон производить по принципу: залил жидкость-вскипятил и нагрел пары до пару тысяч градусов за счет омического нагрева от разряда-газ производит работу, что позволит убрать как гильзу из боеприпаса, так и извлечение-выбрасывание гильзы-накол капсюля из орудия.

[править] В рашке

Советские кондесаторы для рельсотрона на фоне президента РАН
Во времена холодной войны совок наравне с США вёл работы по созданию электромагнитных пушек. В середине 80-х в ещё той стране советскими учеными был создан прототип данной вундервафли. Скорость пластмассового снаряда примерно с бутылочную пробку, достигала чуть ли не 10 км в секунду. О других достижениях до сих пор мало что известно, ибо секретно. После развала совка, очевидно, что всё накрылось медным тазом, а, скорее всего, пиздой.

После пиара, угара и содомии американских СМИ о зумвальте и рельсотроне, рашкинские пиарасты тоже решили, что надо поприкалываться, и рассказали про вывод спутников на орбиту с помощью рельсотрона:

В 90-е, пока совместная космическая программа новой России и США ещё представляла что-то более-менее вразумительное, народ носился и с другой идеей — т. н. «космическим теннисом». Суть заключалась в том, что в ускоритель должны были забиваться пачками типовые зонды-шарики, которые уже с орбиты станция должна была выстреливать на вторых космических к другим планетам Солнечной системы. Идея не взлетела, ибо решили что лучше собрать и упаковать один полноценный исследовательский модуль, который спокойненько себе долетит на ракете, чем пулять шелупонью, для которой к тому же нужно строить и содержать новую космостанцию.

[править] Пушка Гаусса

Говоря о рельсотроне нельзя не упомянуть Пушку Гаусса, которую некоторые поциенты путают с рельсотроном. В далёком 1895 году расовый австриец, пионер космонавтики Франц Гефт подумал: «А что если притянуть какую-нибудь железяку очень сильным магнитом, причём притянуть так, что скорость этой железячки будет сопоставима со скоростью пули?» и все заверте… Тогда это было проектом катушечной электромагнитной пушки, предназначенной для запуска космических кораблей на Луну. В полном соответствии с принципом Арнольда пушку назвали именем сумрачного тевтонского математика Карла Гаусса, который рядом с этой пушкой и близко не стоял. Короче, суть такова: берём соленоид, внутрь помещаем ствол из диэлектрика, в один из концов ствола вставляем снаряд из ферромагнетика, пускаем ток на соленоид. В соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида, после чего не забываем резко выключить соленоид, ибо снаряд останется внутри соленоида (на концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд начнёт тянуть в обратном направлении). Для большей мощности и скорости используем несколько соленоидов подряд, поочерёдно включая каждый.

Несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, у неё есть много минусов, главный из которых — большие затраты энергии и низкий КПД (1-7%), превращает её в совершенно бесперспективное оружие. Добавим к этому большой вес и габариты установки. Более того, с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот «несущественный недостаток» часто обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость снаряда. В нулевых существовали заделы на некие нанокатушки, облегчённые и обладающие большей продуктивностью, за счёт устранения побочных токов, но с тех пор о них что-то ничего не слышно. Что, в общем-то, неудивительно, памятуя, кто все эти годы возглавлял РосНано.

Испытание электромагнитной пушки

Первые выстрелы из «рэйлгана» были сделаны в лабораторных условиях. В частности, еще в 80-е годы в СССР проводились опыты, в ходе которых небольшие пластиковые снаряды весом в несколько грамм удавалось разгонять до скорости в 8-10 километров в секунду. При этом полученной кинетической энергии хватило для того, чтобы буквально испарить мишень, представлявшую собой стальной лист. Подробностей об этих тестах известно крайне мало.

Стальная шайба, пробитая снарядом российского экспериментального рельсотрона

Американский военный рельсотрон испытывался уже многократно. Впервые это произошло, видимо, в 2008 году. Согласно заявлению представителей ВМФ США, снаряд весом в 2 килограмма обладал дульной энергией в 10 МДж, вылетая из ствола со скоростью в 2,5 километра в секунду.

В 2010 году была проведена демонстрация усовершенствованного рельсового орудия. Вес снаряда увеличили до 3,2 кг, а дульная энергия при этом выросла до 32-33 МДж.

Испытания этого оружия проводились и в других странах, включая даже Турцию. В ходе одного из последних тестов, состоявшегося в июне 2022 года, американский рельсотрон смог разогнать снаряд до 7,4 километра в секунду, после чего в СМИ заговорили о возможном применении суперпушки при освоении Луны.

[править] Почему не взлетело

Несмотря на то что в sci-fi сабж активно форсится как кинетическое оружие будущего, он по сей день особо не востребован. Дело в том, что для современного порохового оружия не существует проблем ни с мощностью выстрела, ни с герметичностью. Даже турель «Алмаза» — первая пушка, работавшая в космосе — заряжалась традиционными капсюльными снарядами. Таким образом, выстрел скорее разорвёт ствол, оторвёт башню или перевернёт броню, чем его мощности не хватит для любой наперёд поставленной задачи.

Другой фактор — источники энергии. На каких-нибудь атомных авианосцах или газотурбинных танках ещё ничего, а вот снабжать каждый автомат ядерной батарейкой — дорогое и чреватое удовольствие. Не спеши бомбить, анон — эти твои литий-ионные всё равно подыхают быстро, заряжать их в полевых условиях большой геморрой, когда вообще возможно, потому, гарантирую, таскать в разгрузке обычные рожки гораздо менее напряжно.

Третье — стрельба в воде — одинаково трудно даётся и пороху и магниту. Плюс второй гораздо легче закоротить чем первый отсыреет. Так-то!

Четвёртое. Бесспорно, исключение пороха и гильз как компонентов — однозначный вин. Справедливости ради, попытки сделать это применялись ещё в советских прототипах. Например, разрабатывался пулемёт на керосине. Был бы успешен в качестве авиапушки (чтобы всё из одного бака), но, опять же, не взлетел во всех смыслах. Тем не менее, преимущество не критичное, кроме того, существует и пороховое безгильзовое стрелковое, например, немецкая G-11 (также по ряду причин не взлетевшая).

Единственная ниша, в которой магнит на данный момент видится незаменимым — стрельба плазменными сгустками, которые невозможно разогнать каким-либо иным способом. С этим прицелом концепция и разрабатывалась ещё с 60-х. Беда в том что шары Теслы так и остались мифом, надувать их на коленке изобретатель уже точно не научит. Ну, будем подождать, кагрица, торопиться некуда.

Юмор в процессе разработки[править]

Первоначально предполагалось, ток подаётся в рельсотрон, через постоянный электрический контакт с электропроводящим снарядом, находящийся между электродами, разгоняет снаряд, и снаряд, естественно, вылетает. Но потом оказалось, что чем больше тока подаётся в рельсотрон, тем больше тока тратится не на разгон снаряда, а уходит в разряд между электродами, образуя плазму.

Долгое время это пытались уменьшить, но в итоге решили, что это не баг, а фича, и теперь считается, что снаряд в рельсотроне именно плазмой, возникающей от этого разряда, и будет разгоняться. На то, что при этом происходит дикий нагрев ствола, и вообще, что это теперь похоже на какой-то вариант обычной пороховой пушки, а не на электромагнитное орудие, закрыли глаза. Реальное КПД такой штуки оказалось сильно ниже теоретическокого научно-фантастического рельсотрона, про предполагаемую универсальность снарядов тоже уже мечтать не приходится.

[править] Примечания

1. хотя ничто не мешает стрелять предметами до 10 кг и даже больше
2. правда, чтобы вывести из строя бомбардировщик одним попаданием, нужно ОЧЕНЬ постараться — возвращавшиеся на аэродромы «огрызки» после зенитного огня тому доказательство