レールガン - 電磁砲（加速器）、レール、新世代の極超音速兵器、実験と展望、発射サイズ

先月末、米国で電磁銃（レールガン）のテストが成功したという情報がありましたが、この開発をレールガンと呼びます。これについての記事が電磁銃のテストでそれにビデオを掲載している非常に尊敬された出版物The Wall Street Journalによって出版されました。この武器の開発には、企業General AtomicsとBAE Systemsが関与しました。アメリカ人はすでにこれらの武器が完成すると軍事問題に真の革命をもたらし、中国とロシアの侵略からアメリカの同盟国を守ることができるだろうとすでに言っています。

このニュースはロシアの報道機関に大きな共鳴を引き起こしました。「アメリカ人は再び恥知らずに軍事予算を見ている」と「ロシアの鉄道機関銃はまだ良くなるだろう」という2つの大きなグループにまとめることができる材料の全体の流れの中で愛国心が強いメディアは勃発した。しかし、このテクノロジが実際に何であり、その潜在能力が何であるかを静かに理解しようとしましょう。新しい武器の見込みはありますか？それは本当に革命的な進歩ですか？

レールガン電磁銃とは何ですか？

レールガンは、発射体をスピードアップするために電磁場を使用するシステムです。電流を伝導する材料でできたシェルは、強力な直流電源に接続されている2つのガイド（レール）間を加速します。電流の強度は、プラズマアークがレール間に形成されるようなものである。

ほぼ千年の間、人類は火薬に精通しており、非常にまともな距離で様々な発射体を投げるために粉末ガスを燃やすエネルギーを使用しています。何故大騒ぎをして何十億ドルもの奇妙な電磁銃を投げつけるのですか？

事実は、今日私達が火薬の可能性の限界にほぼ達したということです。彼は発射体を毎秒2.5 km以上の速度に加速することはできません。昔から明らかになっていたように、他の物理的原理に基づいて構築された兵器システムの探求は何十年もの間続けられています。

伝統的な砲兵に関連したもう一つの問題は、銃身の資源です。解雇されたとき、彼らは大きな圧力の下にあります。当然のことながら、現代の冶金学はデザイナーに大きな可能性と資源を持った素材を提供しています。それらは百年前あるいは五十年前とさえ比較できません。しかし、ここで私たちは限界に達します。

レールガンの基本となる物理的原理は極めて単純です。発射体は電気回路を閉じ、ローレンツの力のおかげで前進します。これらの物理法則は、学校の物理学コースで子供たちによって研究されています。しかし、それらを現実に翻訳することは非常に難しいことがわかりました。それは、材料や技術、そしてもちろんエネルギー源に関することで、ワンショットにはそれほど多くのことが必要なので、小さな街をカバーするのに十分です。

レールガンの強さは何ですか？

武装勢力は彼らのレールガンの武器庫にはどのような利点がありますか？それらのいくつかがあります、そして彼らは本当に印象的です。これが完全なリストです：

高速、そしてそれゆえ発射体の破壊力。
かなりの射撃距離。
1ショットあたりのコストが比較的低い。
火薬がないため、レールガンの安全性が高い。
ロケット兵器と比較して、より多くの弾薬。

上記のすべての点を見ていきましょう。

伝統的な砲兵システムの欠点の1つは発射体が火薬の爆発の直後に勢いを増すという事実です。つまり、分散時間は非常に短いです。レールガンはガイドの全長に渡って発射体を加速させるので、60 Gに達する巨大な加速を得ることができます。このパラメータは、この武器の残りの「突破」特性を決定します。

同様の電磁銃から発射体の速度は、あなたが400キロまでの距離でターゲットを打つことができます6-8マッハに達することができます。直接射撃（8-9 km）をするとき、予想をするために修正を考慮する必要はない - レールガンからの発射体は1秒以内にこの距離を克服する。それを避けることは不可能です。

そのような発射体は爆発物を必要としない、物体の破壊はその運動エネルギーのために起こる。ロシアの鉄道模型実験モデルは、3グラムの発射体を6 km / sの速度に分散させたため、鋼板ターゲットを蒸発させることができました。

そのような武器のもう一つの重要な利点はショットあたりの低コストです。今日それは約25000ドルです。現代の誘導ミサイルと比較して、それらのいくつかは1000万ドルの値札を持っています、それらは本当のペニーです。

レールガンの砲弾は小型で、弾薬を大幅に増加させます。 100個のミサイルを搭載した現代のアメリカの船は、船上のレールガンのために数千ラウンドを運搬することができます。

そのようなシステムは爆発性物質（火薬またはロケット燃料）を組み込んでおらず、それは軍事施設の安全性を著しく高めます。

電磁銃の未解決の問題

この種の武器がそれほど致命的だとしたら、なぜそれが世界のどの軍ともまだ使用されていないのでしょうか？ Railgunは本当に非常に有望な武器ですが、その実用化を始めるためには、開発者は最も複雑な技術的問題の多くを解決する必要があります。

電磁銃のプロジェクトは、その創始者を記念して、第一次世界大戦中に最初に提案されました。それは「ガウス銃」と呼ばれていました。明白な理由のために、このプロジェクトは紙の上に残った。

最初のレールガンは70年代にオーストラリア大学の科学者によって作られました、それは純粋に科学的な目的のために使われました。彼らはソビエト連邦で同様の施設を建設しました。しかし、軍は数グラムの重さの弾丸を発射したモデルにあまり興味を持っていませんでした、彼らはより強力なインストールを必要としました。レーガン大統領の当時のスターウォーズプログラムの開発者たちは、彼の助けを借りてソビエトの弾頭を撃墜したいと考え、レールガンについて考えました。しかし、その当時の材料と技術は銃の銃身が一度だけ使用されることができるようなものでした、そして次に新しいものが置かれなければなりません。そしてこれが今日のレールガンの開発者が直面する最初の最も深刻な問題です。ちょっとちょっとこの銃の中で何が起こっているか想像してください：巨大なエネルギー、プラズマ流、巨大な発射速度。

今日、アメリカ人は、彼らが経験しているプロトタイプのバレルが1000ショットを乗り切ることができると主張します。理想的な武器は、1分あたり5〜6ショットの速さで、数千ショットの銃弾資源です。

それでも問題は、ヒートシンクだけでなく、発電所の正常な動作です。搭載エネルギーシステムへの武器の統合にも問題があります。

レールガン用の電源は、短くて強力なパルスを供給することができる巨大な一組のコンデンサと、この電荷を転送する何百ものケーブルです。

2012年に、プロトタイプは32メガジュールの容量でテストされ、将来的には（2025年まで）、開発者は容量を2倍にすることを計画しています。

しかしながら、これらの問題は最も重要ではない、飛行中のレールガンの発射体を制御すること、すなわちその精度を高めることの可能性の問題はより適切である。

アメリカ人は、彼らがすでにレールガンから発射された発射体を制御することができると言います。それは遠隔操作（電波）と自治の両方の問題です。

昨年、railgun（General Atomics Electromagnetic Systems）の開発者は、電子充填による発射体はテストを生き残っただけでなく、その機能もうまく果たしたと述べました。

これが真実である（信じる理由がない）のであれば、アメリカ人は巨大な加速、プラズマおよび電磁場に耐えることができるだけでなく、発射体の表面を数百度まで加熱することができるそのような電子制御システムを作成できました。

この場合、レールガンは本当に軍事問題の突破口になることができます。これまでのところ、海、そのような寸法と消費電力を持つ設備は他ではほとんど使用できないためです。

アメリカ人は2020年までにZumwaltクラスの駆逐艦をいくつか発射することを計画しています。そして、それらは高度なタイプの電磁兵器、主にレールガンをインストールするように設計されました。

レールガンの視点

開発者が最後の問題を解決することができれば、私たちは新しい時代の始まりを目撃することができます。それは砲兵の復活の時代です。彼らの巨大な銃を持つ戦艦の時代は、戦闘敗北の小さな半径のために忘却に沈んでいます。彼らは空母とロケット船によって追い出されました。そして砲兵砲が300-400 kmで高精度で撃つことができたらどうなるでしょうか？

この技術が海上での戦闘を完全に変えることになるでしょう。

陸上では、レールガンはミサイル防衛システムの一部として使用できます。彼らは敵の巡航ミサイルから船を守るのにも最適です。