เมื่อปลายเดือนที่แล้วมีข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบที่ประสบความสำเร็จในสหรัฐอเมริกาของปืนแม่เหล็กไฟฟ้า (Railgun) เรามีการพัฒนานี้เรียกว่ารถไฟปืน บทความเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้รับการตีพิมพ์โดยสิ่งพิมพ์ที่ได้รับการยกย่องอย่างสูง The Wall Street Journal โพสต์วิดีโอเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วยการทดสอบปืนแม่เหล็กไฟฟ้า การพัฒนาอาวุธนี้เกี่ยวข้องกับ บริษัท General Atomics และ BAE Systems ชาวอเมริกันได้กล่าวแล้วว่าอาวุธเหล่านี้เมื่อผ่านการสรุปจะนำไปสู่การปฏิวัติที่แท้จริงในกิจการทางทหารและจะสามารถปกป้องพันธมิตรของสหรัฐจากการบุกรุกของจีนและรัสเซีย
ข่าวนี้ทำให้เกิดเสียงสะท้อนขนาดใหญ่ในสื่อรัสเซีย สื่อผู้รักชาติโพล่งออกมาในสื่อต่าง ๆ ที่สามารถนำมารวมกันเป็นสองกลุ่มใหญ่: "ชาวอเมริกันกำลังเห็นงบประมาณทหารอีกครั้ง" และ "ปืนรถไฟรัสเซียก็ยังดีกว่า" อย่างไรก็ตามให้เราพยายามเข้าใจอย่างใจเย็นว่าเทคโนโลยีนี้คืออะไรและมีศักยภาพอย่างไร มีโอกาสใด ๆ สำหรับอาวุธใหม่หรือไม่มันเป็นการปฏิวัติที่ก้าวหน้าจริง ๆ หรือไม่?
ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า Railgun คืออะไร?
Railgun เป็นระบบที่ใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเร่งกระสุนปืน เปลือกที่ทำจากวัสดุที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าเร่งระหว่างตัวกั้นสองตัว (ราง) ซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดกระแสตรงที่ทรงพลัง ความแรงของกระแสไฟฟ้านั้นเกิดขึ้นที่ส่วนโค้งพลาสม่าระหว่างทางรถไฟ
เป็นเวลาเกือบพันปีที่มนุษยชาติคุ้นเคยกับดินปืนและใช้พลังงานจากการเผาไหม้ก๊าซผงสำหรับการขว้างปาเป้าต่าง ๆ ในระยะทางที่เหมาะสม ทำไมต้องเอะอะและโยนปืนพันล้านดอลลาร์สำหรับปืนแม่เหล็กไฟฟ้าที่แปลกประหลาด?
ความจริงก็คือวันนี้เราเกือบจะถึงขีด จำกัด ของความเป็นไปได้ของดินปืน มันเป็นไปไม่ได้สำหรับเขาที่จะเร่งกระสุนปืนให้เป็นความเร็วที่สูงกว่า 2.5 กม. / วินาที มันชัดเจนเมื่อนานมาแล้วการค้นหาระบบอาวุธที่สร้างขึ้นบนหลักการทางกายภาพอื่น ๆ ได้เกิดขึ้นมานานหลายสิบปีแล้ว
ปัญหาอื่นที่เกี่ยวข้องกับปืนใหญ่แบบดั้งเดิมคือทรัพยากรของกระบอกปืน เมื่อยิงพวกเขาจะถูกกดดันอย่างหนัก โดยธรรมชาติแล้วโลหะวิทยาที่ทันสมัยมีวัสดุที่มีศักยภาพและทรัพยากรที่ดีเยี่ยมพวกเขาไม่สามารถนำมาเปรียบเทียบกับสิ่งที่เป็นร้อยหรือห้าสิบปีที่แล้ว แต่ที่นี่เรามาถึงขีด จำกัด
หลักการทางกายภาพที่ใช้กับปืนกลนั้นง่ายมาก: ลูกกระสุนปิดวงจรไฟฟ้าและเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยพลังของ Laurentz กฎหมายทางกายภาพเหล่านี้ได้รับการศึกษาโดยเด็ก ๆ ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน อย่างไรก็ตามการแปลพวกเขาเป็นจริงกลายเป็นเรื่องยากมาก มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับวัสดุและเทคโนโลยีและแน่นอนว่าแหล่งพลังงานซึ่งต้องการมากสำหรับการถ่ายภาพครั้งเดียวซึ่งเพียงพอที่จะครอบคลุมเมืองเล็ก ๆ
อะไรคือจุดแข็งของรางปืน?
กองกำลังติดอาวุธจะมีข้อได้เปรียบอะไรบ้าง? มีหลายคนและพวกเขาประทับใจจริงๆ นี่คือรายการที่สมบูรณ์:
- ความเร็วสูงและด้วยเหตุนี้พลังทำลายล้างของกระสุนปืน;
- ช่วงการยิงที่สำคัญ
- ราคาค่อนข้างต่ำต่อการยิงหนึ่งครั้ง;
- ความปลอดภัยสูงกว่าของ Railgun เนื่องจากการขาดดินปืน;
- กระสุนมากขึ้นเมื่อเทียบกับอาวุธจรวด
เรามาดูทุกประเด็นข้างต้นกัน
หนึ่งในข้อเสียของระบบปืนใหญ่แบบดั้งเดิมคือความจริงที่ว่ากระสุนปืนได้รับแรงผลักดันทันทีหลังจากการระเบิดของดินปืน นั่นคือเวลาของการกระจายของมันมีขนาดเล็กมาก Railgun เร่งกระสุนปืนตลอดความยาวของไกด์ดังนั้นมันสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 60 กรัมพารามิเตอร์นี้จะกำหนดลักษณะ "การพัฒนา" ที่เหลืออยู่ของอาวุธนี้
ความเร็วของกระสุนปืนออกจากปืนแม่เหล็กไฟฟ้าที่คล้ายกันสามารถเข้าถึง 6-8 Mach ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตีเป้าหมายได้ในระยะไกลถึง 400 กม. เมื่อทำการยิงไฟโดยตรง (8-9 กม.) มันไม่จำเป็นที่จะต้องพิจารณาการแก้ไขเพื่อทำการคาดการณ์ - กระสุนจากปืนใหญ่จะเอาชนะระยะนี้ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที หลบมันเป็นไปไม่ได้
กระสุนปืนดังกล่าวไม่ต้องการการระเบิดการทำลายของวัตถุเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานจลน์ รูปแบบการทดลองของรัสเซียของ Railgun แยกย้ายกระสุนปืนสามแกรมเป็นความเร็ว 6 กม. / วินาทีซึ่งทำให้สามารถระเหยเป้าหมายเหล็กแผ่นได้
ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของอาวุธดังกล่าวคือต้นทุนต่อการยิงต่ำ วันนี้มันเป็นเงินประมาณ 25,000 ดอลลาร์ เมื่อเปรียบเทียบกับขีปนาวุธนำทางที่ทันสมัยบางแห่งมีราคา 10 ล้านดอลลาร์ซึ่งเป็นเพนนีที่แท้จริง
กระสุน Railgun มีขนาดเล็กซึ่งเพิ่มกระสุนอย่างมีนัยสำคัญ เรืออเมริกาสมัยใหม่ที่มีขีปนาวุธนับร้อยอาจมีอาวุธหลายพันนัดสำหรับปืนกลบนเรือ
ระบบดังกล่าวไม่ได้รวมสารระเบิด (ดินปืนหรือเชื้อเพลิงจรวด) ซึ่งเพิ่มความปลอดภัยของสถานที่ทางการทหารอย่างมีนัยสำคัญ
ปัญหาที่ไม่ได้แก้ไขของปืนแม่เหล็กไฟฟ้า
หากอาวุธประเภทนี้ร้ายแรงถึงขนาดนั้นทำไมยังไม่มีการรับใช้กับกองทัพใด ๆ ในโลก? Railgun เป็นอาวุธที่มีแนวโน้มมาก แต่ในการเริ่มใช้งานจริงผู้พัฒนาจำเป็นต้องแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ซับซ้อนที่สุด
โครงการปืนแม่เหล็กไฟฟ้าถูกเสนอครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้สร้างมันถูกเรียกว่า "ปืนเกาส์" ด้วยเหตุผลที่ชัดเจนโครงการนี้ยังคงอยู่บนกระดาษ
ปืนลูกซองแรกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งออสเตรเลียในยุค 70 มันถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ทางวิทยาศาสตร์อย่างหมดจด พวกเขาสร้างสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งที่คล้ายกันในสหภาพโซเวียต อย่างไรก็ตามทหารไม่สนใจรุ่นที่ยิงกระสุนหนักไม่กี่กรัมพวกเขาต้องการการติดตั้งที่ทรงพลังกว่า ผู้พัฒนาโปรแกรม Star Wars ในช่วงเวลาที่ประธานาธิบดีเรแกนคิดเกี่ยวกับปืนกลด้วยความช่วยเหลือของเขาพวกเขาต้องการยิงหัวรบโซเวียต แต่วัสดุและเทคโนโลยีในครั้งนั้นเป็นแบบที่กระบอกปืนสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียวจากนั้นจะต้องใส่ปืนใหม่ และนี่เป็นปัญหาแรกที่สำคัญที่สุดที่ทุกวันนี้ต้องเผชิญกับผู้พัฒนารถไฟ ลองจินตนาการดูว่าเกิดอะไรขึ้นภายในปืนนี้: พลังงานมหาศาลกระแสพลาสม่าความเร็วของกระสุนปืนขนาดมหึมา
วันนี้ชาวอเมริกันอ้างว่ากระบอกของต้นแบบซึ่งพวกเขากำลังประสบอยู่สามารถอยู่รอดได้หนึ่งพันนัด อาวุธในอุดมคติจะอยู่ในอัตรา 5-6 นัดต่อนาทีและทรัพยากรบาร์เรลหลายพันนัด
ไม่น้อยกว่าปัญหาคือการระบายความร้อนเช่นเดียวกับการทำงานปกติของโรงไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการรวมอาวุธเข้ากับระบบพลังงานออนบอร์ด
แหล่งจ่ายไฟสำหรับรางปืนเป็นแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ของตัวเก็บประจุที่สามารถส่งพัลส์ที่สั้นและทรงพลังเช่นเดียวกับสายเคเบิลหลายร้อยตัวที่ถ่ายโอนประจุนี้
ในปี 2012 ต้นแบบได้รับการทดสอบที่ความจุ 32 เมกะจูลส์และในอนาคต (จนถึงปี 2025) นักพัฒนากำลังวางแผนที่จะเพิ่มความจุเป็นสองเท่า
อย่างไรก็ตามปัญหาเหล่านี้ไม่สำคัญที่สุดปัญหาของความเป็นไปได้ในการควบคุมกระสุนปืนของปืนกลในการบินนั่นคือการเพิ่มความแม่นยำของมันมีความเกี่ยวข้องมากกว่า
ชาวอเมริกันกล่าวว่าพวกเขาสามารถควบคุมกระสุนปืนที่ยิงจากปืนลูกซองได้แล้ว มันเป็นคำถามของทั้งการควบคุมระยะไกล (คลื่นวิทยุ) และการปกครองตนเอง
เมื่อปีที่แล้วผู้พัฒนา Railgun (General Atomics Electromagnetic Systems) ระบุว่ากระสุนที่บรรจุด้วยอิเลคทรอนิคส์ไม่เพียง แต่รอดชีวิตจากการทดสอบเท่านั้น
ถ้านี่เป็นเรื่องจริง (ไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อ) จากนั้นชาวอเมริกันก็สามารถสร้างระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทนต่อการเร่งความเร็วที่รุนแรงมหึมาพลาสมาและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่
ในกรณีนี้ปืนรถไฟสามารถพัฒนาไปสู่กิจการทหารได้อย่างแท้จริง จนถึงตอนนี้ทะเลเพราะการติดตั้งที่มีขนาดและการใช้พลังงานนั้นแทบจะไม่สามารถใช้งานได้
ชาวอเมริกันวางแผนที่จะส่งยานพิฆาตหลายระดับของ Zumwalt ภายในปี 2020 ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตั้งอาวุธแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูง
มุมมองของ Railgun
หากนักพัฒนาสามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นล่าสุดเราสามารถเป็นสักขีพยานการเริ่มต้นของยุคใหม่: ยุคแห่งการฟื้นฟูของปืนใหญ่ ยุคของเรือประจัญบานด้วยปืนขนาดใหญ่ของพวกเขาจมลงไปในการให้อภัยเนื่องจากรัศมีเล็กน้อยของความพ่ายแพ้ในการต่อสู้ พวกเขาถูกบังคับโดยเรือบรรทุกเครื่องบินและเรือจรวด และจะเกิดอะไรขึ้นถ้าปืนใหญ่สามารถยิงได้ 300-400 กิโลเมตรด้วยความแม่นยำสูง?
มีแนวโน้มว่าเทคโนโลยีนี้จะเปลี่ยนการต่อสู้ทางทะเลอย่างสมบูรณ์
บนบกปืนลูกซองสามารถใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันขีปนาวุธ พวกมันยังสมบูรณ์แบบสำหรับการปกป้องเรือจากขีปนาวุธล่องเรือของศัตรู
ความเร็วสูงและต้นทุนต่ำจะทำลายแม้แต่หัวรบนิวเคลียร์ของศัตรู
Atomics ทั่วไปได้ระบุไว้แล้วว่าขณะนี้กำลังพัฒนา Railgun บนพื้นดิน แต่ที่นี่ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงาน
ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าปืนแม่เหล็กไฟฟ้า (railguns) เลเซอร์ solid-state และกระสุน hypersonic เป็นพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดของการพัฒนาอาวุธในปัจจุบัน หากแม้แต่หนึ่งในใจนั้นก็จะเป็นการพัฒนาที่แท้จริงและการเริ่มต้นใช้งานจริงของทั้งสองเทคโนโลยีในครั้งเดียวจะนำไปสู่การปฏิวัติ
