Электромагнитная пушка становится системой вооружения, страница 6

Рис. 6.            Схематическое изображение системы рельсовой пушки фирмы "Вестингауз": 1 - приводной двигатель; 2 - униполярный генератор; 3 - тороидальная катушка; 4 - рельсовая пушка; 5 - тоннель; 6 - ловушка; 7 – переключатель

Использовался компактный униполярный генератор (рис. 7), отношение массы к накопленной энергии которого значительно улучшено по сравнению с таковым у вышеупомянутых систем. Дальнейшие уменьшение массы должен обеспечить "самовозбуждающийся униполярный генератор с воздушным сердечником".

Рис. 7.            Униполярный генератор компактной конструкции (слева) с индукционной катушкой (справа). Катушка разработана для рельсовой пушки

Новый тип генератора "компульсатор" является производным от традиционного генератора переменного тока (27). Его характерной чертой является дополнительная стационарная катушка, соединенная последовательно с вращающейся катушкой (рис. 8). Дополнительная катушка периодически изменяет индуктивность устройства.  Если стационарная катушка располагается в магнитном поле В, диэлектрическая проницаемость L достигает своего минимального значения при t=t точно в точке, в которой электродвижущая сила самоиндукции имеет максимальное значение. В результате при размыкании цепи к потребителю энергии подводится очень мощный разряд тока.

Способность компульсатора производить периодически очень мощные разряды тока в соответствии с его частотой вращения например, 50 Гц) делает его особенно привлекательным в качестве источника энергии для электромагнитных пушек, которые должны обладать высокой скорострельностью (28). Кроме того, продолжительность пика тока составляет порядка 0,3-2 мс, что в пределах времени, необходимого снаряду для прохождения через стволы орудий малого и среднего калибра. В результате компульсатор устраняет потребность в катушке и переключателе для образования импульсов.

Рис. 8.            Принцип работы компульсатора: 1 - стационарная катушка; 2 - вращающаяся катушка

.

Значителен также успех в технологии конденсаторов. За последние 10 лет плотности энергии конденсаторов возросли примерно в 50 раз.

Перезаряжаемые батареи с высокими характеристиками, такие как литиевые батареи, могли бы стать серьезным конкурентом униполярным генераторам и конденсаторам. Удельная энергия 125кДж/кг считается хорошей величиной для таких конденсаторов, но в 1978г. была опубликована концепция батареи с удельной энергией 700 кДж/кг (29).

Современная работа также направлена на совершенствование самой рельсовой пушки, в частности, ствола и якоря снаряда. Для области мегоампер (МА) разрабатывается новый переключатель и повышается эффективность всей системы.

По сравнению с рельсовой пушкой пушка катушечного типа и электротермическая пушка находятся все еще на ранней стадии разработки. Недавно было сообщение об успешном испытании пушки катушечного типа, в которой снаряд массой 1 кг разгонялся до скорости свыше 1 км/с. Электротермическая пушка разгоняла снаряд массой 50 г до скорости 1,8 км/с. Электротермическая пушка фирмы "Рейн-металл" разгоняла снаряд массой 3 г до скорости 2 км/с (30).

Использование электромагнитных пушек

В настоящее время, когда становится ясно, что электромагнитные пушки полезны для боевого применения, возникает вопрос, какие случаи применения будут полезны. Хэнслер писал также по этому вопросу:

"Не мыслимо, чтобы электромагнитная пушка стала конкурентом традиционной пушки в пределах скоростей, достигаемых традиционной пушкой. С другой стороны для электромагнитной пушки имеются возможности применения в случаях, в которых традиционная пушка терпит неудачу, так как начальная скорость ее снарядов слишком низка.

... Современная война, конечно, для определенных целей требует более высоких скоростей снарядов. Особенно насущным этот вопрос является для зенитных пушек, которые не могут идти в ногу о возрастанием скорости и высоты полета самолетов-штурмовиков. Разработки в области скорости и высоты самолетов осуществлялись быстро. Увеличение начальной скорости снарядов увеличит и дальность, и вероятность попадания для дальностей стрельбы, встречающихся до сих пор.