Americké námořnictvo vytrvale pracuje na railgunech  
Navzdory vysokým nákladům a technickým obtížím s railguny stále počítají námořníci i pozemní vojsko

 

Blíží se doba railgunů? Kredit: US Navy, John. F. Williams.
Blíží se doba railgunů? Kredit: US Navy, John. F. Williams.

Ve světě se teď vyvíjí celá řada různých převratných zbraní. Po některých z nich za pár let ani pes neštěkne, jiné se prosadí do výzbroje armád blízké budoucnosti. Railguny, elektromagnetická děla nebo též česky poněkud úsměvně kolejnicová děla, náležejí k těm slibným. Zjevně jim věří i americké námořnictvo, které usilovně pracuje na jejich vývoji pro své potřeby, a to i navzdory vyjádřeným obavám některých představitelů Pentagonu.

 

 

Railgun. Kredit: US Navy, BAE Systems.
Railgun. Kredit: US Navy, BAE Systems.


Railguny nejsou jen tak nějaká vylepšená zbraň. Představují zásadní posun v balistických technologiích. Nespoléhají se na střelný prach, ale na elektromagnetickou energii, která žene projektil po vodících kolejnicích. Vystřelené projektily mají čtyři stabilizační plošky, díky nimž mohou tiše zasáhnout nepřátelskou loď, dron nebo třeba balistickou střelu, a cíl zničit svou ohromující kinetickou energií.

 


Vojenští vývojáři očekávají, že se jim podaří projektily railgunu vystřelovat rychlostí až Mach 7,5, do vzdálenosti až 160 kilometrů. Ve výzkumu US Navy si tuto technologii hýčkají, stejně jako třeba laserové zbraně. Nemají to s nimi ale úplně snadné. Vývoj railgunu už přišel na půl miliardy dolarů a ještě to určitě bude něco stát.

 

High Velocity Projectiles. Kredit: BAE Systems.
High Velocity Projectiles. Kredit: BAE Systems.

Součástí vývoje railgunu je i projekt vysokorychlostních projektilů High Velocity Projectiles (HVP). Použití těchto projektilů je ale překvapivě o dost širší. Mohou být řízené za letu a také je lze vypálit z běžného děla. I když v takovém případě má HVP projektil mnohem nižší rychlost než při střelbě z railgunu, stále je rychlejší, než běžné dělostřelecké projektily. Americké námořnictvo koketuje s myšlenkou, že s HVP projektily vybaví své lodě. Dalším faktorem je i cena těchto projektilů. Jeden přijde na cca 50 tisíc dolarů. To je mnohem více, než kolik stojí běžný projektil, zároveň je to ale mnohem méně, než kolik činí cena jedné řízené střely, jako je třeba tomahawk – tedy kolem 1 milionu dolarů.

 

 

USS Zumwalt. Kredit: US Navy, General Dynamics Bath Iron Works.


Pro railguny je zásadním problémem energie. Soudobé railguny s okamžitým příkonem  kolem 22 megawattů (jako téměř 20 tisíc US domácností), z nich dělá velmi neskladné zbraně. Vědci se ale dušují, že se jim povede railguny podstatně zmenšit. US Navy hodlá railgun instalovat na nový futuristický torpédoborec USS Zumwalt, který dovede vyrobit velké množství energie.
A railguny sužují i technické problémy. Fyzikální síly, které působí při výstřelu railgunu, dramaticky poškozují hlaveň railgunu s kolejnicemi. Vývojáři na tom pracují a chystají se přijít s řešením, díky němuž hlaveň railgunu vydrží tisíce výstřelů. Což nezní vůbec špatně. Tom Boucher z vedení projektu railgunu US Navy neskrývá optimismus a věří, že railguny budou uvedeny do výzbroje během příštího desetiletí.

 


Nepůjde přitom ale jen o námořnictvo. Po railgunech pošilhávají i tankové jednotky, pokud se povede zbraň, a hlavně její energetické zdroje, příslušným způsobem zmenšit. Lidé z vedení US Army, jako generál Mark Miley, počítají s tím, že jsme na pokraji zásadní proměny pozemního boje. Uvidíme v příštích letech.

Video:  High-Tech Railgun Promises New Military Advantage

EM Cannon - General Atomics Railgun shoot more than 100 miles


Literatura
Phys.org 25. 6. 2016, Wikipedia (Railgun).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 12.07.2016
Tisk článku

Svastika a Pentagon - Pepperštejn Pavel
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 298 Kč
cena: 265 Kč
Svastika a Pentagon
Pepperštejn Pavel
Související články:

Američtí mariňáci chtějí laserové zbraně proti zvědavým dronům     Autor: Stanislav Mihulka (05.04.2013)
Po plastových pistolích z tiskárny přichází garážová „kolejovka"     Autor: Josef Pazdera (11.11.2015)
Co si šéf Pentagonu objednal na příštích deset let?     Autor: Stanislav Mihulka (15.02.2016)



Diskuze:

Jak tlustá je vrstva plazma o teplotě cca 7*7*300 K obklopující rychlostí 7M letící HVP?

Josef Hrncirik,2016-07-28 07:55:26

Odpovědět


DÚ: a) Jakým výkonem je HPV brzděn; b) vypařován

Josef Hrncirik,2016-07-28 07:57:59

Odpovědět

Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Josef Hrncirik,2016-07-15 06:55:24

S tím by z 30 m děla rychlostí 2 km/s vystřelili max. 0,4 kg HVP a na záblesk, EMI atd. by už nezbylo. A to mám jenom 2 semestry VUMLU.

Odpovědět


Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Marcel Brokát,2016-07-15 07:47:49

Tak to je potom asi špatný klub.... :-(
Předpokládejte střelu o hmotnosti cca 3kg, úsťová rychlost cca 2,5 km/s, dobu urychlování cca 2 sekundy a vyjde Vám těch 22MW s rezervou na ztráty a všechny ty efekty kolem....

Odpovědět


Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Josef Hrncirik,2016-07-15 10:01:00

Taky Vám vyšlo, že v klasické fyzice potom bude dělo dlouhé jen 2 míle?
S tím by mohli při neopatrné manipulaci u Sporných Ostrovů nechťa vypíchnout oko neopatrným čumilům.

Odpovědět


Re: Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Marcel Brokát,2016-07-15 18:43:14

Nevím do jaké míry se jedná o seriozní diskusi, ale budu předpokládat, že se jedná. Pohyb střely v děle není rovnoměrný, proto nelze použít pro délku hlavně výpočet s=v.t.

Použijeme klasickou fyziku - Střela má při opuštění hlavně kinetickou energii Ek=(1/2).m.v2=(1/2).3.2500.2500=9,375MJ. Dejme tomu, že urychlování trvá 2 sekundy. Potom výkon P, který se do toho musí dotlačit (za předpokladu 100% účinnosti) je P=W/t= Ek/t=9,375/2=4,68MW. Těch 22MW je tedy s velkou rezervou. Průměrné zrychlení střely je a=v/t=2500/2=1250m/s2. Průběh a hodnoty okamžitého zrychlení budou jiné aby to vyšlo vzhledem k délce děla.
Snad si tu středoškolskou fyziku pamatuju dobře :-) ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Josef Hrncirik,2016-07-16 07:08:05

No a pak to padá laufem 2 s se zrychlením 125 g.
Protože je kanon dlouhý 2,5 km, tak nevyhodí pojistky.
Navíc se dá neobyčejně přesně zamířit či použít jako dřevec.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Marcel Brokát,2016-07-16 08:08:51

... nebo navždy být králem xxx filmů

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Stanislav Florian,2016-07-16 12:46:23

Výpočet dráhy pro Váš nesmyslně zvolený čas 2 sekundy a rychlost 2 500 m/s je s =1/2*a*t^2, pak vyjde 0,5*1250*2*2 =2500 m. Čili nesmysl, urychlení nastane na několika metrech kolejnic.
https://en.wikipedia.org/wiki/Railgun
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a2/3MpUJGm.jpg
Vodivé spojení kolejnic vytváří v nákresu armatura ( mírně pojízdná dopředu k zarážce), uvnitř této kotvy je střela poháněná Lorentzovou silou. Kotva je preferována kovová, ale může být plazmová pro nekovové střely. Energie střely 5-50 MJ . Pro srovnání, 50MJ odpovídá kinetické energii na školní autobus o hmotnosti 5 tun, jede 509 km/h.
Jde tedy o až 50 MJ energie.
Pro dráhu urychlení s=10 m a konečnou rychlost v 2000 m/s vyjde podle s= (v^2)/2a jinak a=v^2/2s= 200 000 m/s^2. Zrychlení nemusí být rovnoměrné. Pak čas t =v/a = 2 000/200 000 = 0,01 s. Výkon P = W/t = až 50 000 000/0,01= 5 000 000 000 W.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Marcel Brokát,2016-07-18 13:51:09

Beru zpět, má chyba - čas 2s je příliš dlouhý na použité procesy výstřelu.

Odpovědět


Re: Aspoň těch 22 MW příkonu děla by si DARPA měla opravit

Drahomír Strouhal,2016-07-15 14:52:04

Osobně si myslím, že si spletli jednotku. Nebude to MW, ale MJ, tedy MWs.

Odpovědět


Šlo o povinné utajení a zmatení nepřátel a především spojenců

Josef Hrncirik,2016-07-15 15:16:49

Odpovědět


Rozlišovací schopnost je 1 Mt

Josef Hrncirik,2016-07-15 15:18:34

Odpovědět

Stealth

Alexandr Kostka,2016-07-13 11:40:10

Namá být Zumwalt náhodou stealth? Ten oblak plazmy co vyráží z hlavně je nenápadný jak zlatý mol na tmavém závěsu. Podobný elektromagnetický výboj bude k nepřehlédnuttí minimálně v okruhu stovky kilometrů.

Odpovědět


Re: Stealth

Josef Šoltes,2016-07-13 18:36:05

Mám dojem, že ve chvíli výstřelu (a na palubě nebude jenom jedno dělo), už to bude jedno, protože protivník nebude mít šanci zareagovat.

Odpovědět


Re: Re: Stealth

Jarda Votruba,2016-07-14 08:52:52

pokud to bude střílet na protilodní střelu, tak ty útočí v hejnu. Takže lodička má smolíka. Pokud bude střílet proti lodi, tak vzhledem k zakřivení země a prakticky přímé dráze projektilu se bude průsečík blbě hledat. Pokud by nepřátelská lod byla na přímou viditelnost, tak projektil proletí lodí, jako když prochčiješ sněhuláka. Z jedný strany bude díra 15 cm, z druhý taky. Okolo trochu opálenýho. Mezitím jej nepřítel roztřílý torpédama. Střílet proti letadlům? Kdo by se producíroval tak blízko?
Nevím. Nedovedu si představit praktický použití

Odpovědět


7M vypadá impozantně, ale je to jen 2 km/s

Josef Hrncirik,2016-07-14 15:56:09

Např. při střelbě na cíl 20 km vzdálený se střela za 10 s letu propadne o pouhých 0,5 km neurčitých nejistotou balistik a prostředí a manévrováním cíle;
i na cíl pomalý jen 20 m/s nutno předmířit o cca 1°.
Jak efektivně a energicky lze kličkovat s křidélky na baterky či větrník?
Jak dokáže malá nesměrovaná rušená anténa přijímat ev. zprávy o cíli?
Smysl by to pouze mělo, kdyby to letělo s náporovými motory jako samonaváděcí či naváděná raketa a manipulovalo to energicky křídly či vektorem tahu.
Miniaturizovat spalovací komoru lze poněkud asi jen pro vodík, ostatní hoří pomalu a mají málo energie na váhu.
U malých objektů (ráží) vzhledem k většímu měrnému povrchu roste odpor a klesá dolet. Složité řídící systémy nepřežijí zrychlení minimálně 7000 G působící 0,03s.
Brahmos vítězí vztlakem na křídlech.

Odpovědět


Re: 7M vypadá impozantně, ale je to jen 2 km/s

Alexandr Kostka,2016-07-14 16:53:54

7000 g je vražedných pro elektroniku i mechaniku. Trhají se konektory, vypadávají součástky, mechanika se zasekne a ohne. A při výstřelu ta teplota a elektrický náboj, který ten projektil vymrští.. Nic bych nedal za to, že v dost velkém procentu případů prostě řídící elektroniku usmaží, bez ohledu na kvalitu stínění.

Odpovědět


místo plynů střílí polem min. cca 10 T

Josef Hrncirik,2016-07-14 17:45:12

V ústí pole expanduje a olizuje anténu a křidélka se změnou pole cca 160 kT/s.
Jaké el. pole přitom vznikne i jen ve vzduchu v této mikrovlnce?
Není to při startu střely ještě horší?
Je jednodušší to odstínit magneticky než elektricky?
Co udělají vířivé proudy a napětí ve FET a pamětích?
Co říkají antény na EMI?
Nepřemagnetuje výstřel lodní kompas a kardiostimulátory?

Odpovědět


Re: 7M vypadá impozantně, ale je to jen 2 km/s

Jarda Votruba,2016-07-15 13:06:18

ohledně řízení té střely. Při těchto rychlostech střelu obklopuje plazma, která brání jakékoliv komunikaci s okolím. Radar je slepý, vysílačka nepřijímá.
Řídící plochy se nemají o co opřít, aby střela mohla manévrovat.

Jediný využití vidím ve vesmíru

Odpovědět


Mají to skutečně dobře odrušeno podle ČSN?

Josef Hrncirik,2016-07-13 22:03:05

Neutuchající dělostřelba na Ukrajině sice zvýší ceny Cu i W a dotace do PV, ale silné rušení až nesrozumitelnost rozvratného vysílání radia FE v hlaholici a farsí povede k velkým ztrátám z neuskutečněných privatizací.

Odpovědět


Re: Stealth

Zdeněk Syk,2016-07-14 20:42:19

Alexandr: je to stealth, ale zaroven je to jedina lod, ktera to dokaze energeticky nakrmit, takze pokud to chteji mit na vode, moc moznosti se nenabizi.

Jozef: zadny uran, je to ciste kineticky projektil

Jarda: ne, zasah v lodi nebude vodorovny, ale shora dolu. na obranu jsou uz ted urceny lasery, verim ze i rotacni kanony zustanou. at nam rikaji co chteji, jsou to jen PR kecy, tohle rozhodne nebude obrana zbran ale utocna.

Odpovědět

ještě si počkáme

Jarda Votruba,2016-07-13 07:08:16

říkal jsem to již několikrát, Musí se vyřešit zpětný ráz a energie co je potřebná na urychlení je tak enormní, že se stávajícími technologiemi si to nedokáži v tanku představit.

Netuším, jak by to chtěli při těchto rychlostech řídit. Náboj obklopuje plazma a křidýlka asi taky moc v luftu zabírat nebudou

Odpovědět

Mirek Panec,2016-07-12 23:13:46

Mach 7. To moc tichý nebude,ani výstřel, ani náraz a ten řev potom?

Odpovědět


Za tím rovným dnem jim při M7 bude vznikat strašlivý horror vacui

Josef Hrncirik,2016-07-13 06:31:19

Já bych tam foukal He plazma

Odpovědět

Railgun

Vlastislav Výprachtický,2016-07-12 20:22:44

Střelu mohou udělat lacinější z keramiky, jezdec může být stávajícího provedení. Hlaveň se asi může uzpůsobit a využít magneticých nanoprášků jako mazadel. Dají se dělat i další úpravy ke zdvojení vodičů a řada dalších úprav na prototypu u GA.

Odpovědět


Re: Railgun

Stanislav Florian,2016-07-13 00:12:56

Railgun (elektromagnetické dělo) je elektricky napájená střelná zbraň, která urychluje vodivý projektil pomocí silného elektrického impulzu. Proud musí projít nábojem mezi kolejnicemi, což keramika moc neumožní.

Odpovědět


Jde pochopitelně o supravodivé keramiky dobře rozvařené kapalným N2

Josef Hrncirik,2016-07-13 06:33:24

Odpovědět


Re: Jde pochopitelně o supravodivé keramiky dobře rozvařené kapalným N2

Stanislav Florian,2016-07-13 09:11:49

Keramické supravodiče jsou velmi křehké
ww.fzu.cz/popularizace/supravodivost-nadeje-pro-21-stoleti

Odpovědět


V PRC to za rating BBB galvanoplasticky embedují do Ag a v CCCP za CCC to zalijí CVD W

Josef Hrncirik,2016-07-13 12:23:13

Odpovědět


Re: Re: Railgun

Marcel Brokát,2016-07-13 20:41:11

Pokud já vím, tak střela je tlačena ven plazmatem, které vzniká v prostoru za střelou. Plazma je vodivé, uzavírá elektrický obvod mezi kolejnicemi, vzniká mag pole, které působí Lorentzovou silou na pohybující se el. náboj (v tomto případě je zde plazma, které je plné el nabitých částic). Síla působí kolmo na směr pohybujícího se náboje - zde, díky uspořádání děla síla působí rovnoběžně s vedením kolejí / hlavně. Plazma je tedy vypuzena a tlačí náboj před sebou. Proto je hlaveň v konfiguraci trubky. Plazma zde nahrazuje prachovou náplň standardního náboje.
Za předpokladu, že za nábojem zapálíte plazmu, může být náboj z čehokoliv co vydrží - jednak vysoké teploty plazmatu a jednak tlakové síly, které vzniknou urychlením. Kromě toho náboj ničí cíle svou kinetickou energií, takže musí splňovat i podmínku určité hmotnosti. Protože armáda má velmi dobré zkušenosti s podkaliberními střelami obohacenými o ochuzený uran (snad to tuším správně) tak se použití této "munice" přímo nabízí...

Odpovědět


Domnívám se, že cílem grantu je omezit jiskření na troleji

Josef Hrncirik,2016-07-14 08:56:48

Smrtonosnější je, když síla je magnetického než tlakového původu (větší účinnost převodu energie pouze do HVP).
Při rozpojení obvodu vypuzením HPV však vznikne napěťová špička (jiskření na kontaktech vypínače vlivem zpětného proudu) a pokud mezi kolejemi není vakuum nebo do plazma ihned hypersonicky vstřelen jako zhášeč výboje vysokotlaký SF6, vyvalí se demaskující oblak plasma a EMI.
Zdarma doporučuji DARPĚ střílet skrze okno evakuované komory.
Kanon rozdělte na postupně zapínané sekce, které nutno s kritickým útlumem vybíjet pomocnými vybíjecími (za dobíjecími zařazenými) projektily.
Míru zdar, krátkými salvami pal!

Odpovědět

....

Jozef Vyskočil,2016-07-12 18:27:11

Sú to tuším veľmi dobré zbrane na zamorenie krajiny ochudobneným uránom.

Odpovědět


Re: ....

Josef Šoltes,2016-07-12 18:48:08

Mám dojem, že se zde nemusí nutně používat ochuzený uran. Spíše se používají wolframová jádra. Viz citace: The 25-pound projectile is a non-explosive bullet filled with tungsten pellets inside an aluminum alloy casing, or sabot, that falls away after the projectile leaves the barrel.

Odpovědět


Proč jim nestačí 3 křidélka?

Josef Hrncirik,2016-07-12 19:54:36

Odpovědět


Nepřátelé jsou zcela zmateni a přestávají věřit svému zraku

Josef Hrncirik,2016-07-13 06:59:42

Na obr. 2 má střela 2 viditelná křidélka. Kolik má neviditelných?
Střela slouží výhradně k obraně a proto není nebezpečně špičatá.

Odpovědět


Na obr.3 má střela dokonce 6 viditelných křidélek

Josef Hrncirik,2016-07-14 08:33:12

Jak často NSA modifikuje obrázky a texty?

Odpovědět


Ochuzeným uranem se obohacují mnohofázové velkorážové termonukleární pumy

Josef Hrncirik,2016-07-12 21:06:37

Používat ho na saboty = sabotáž

Odpovědět


Re: Ochuzeným uranem se obohacují mnohofázové velkorážové termonukleární pumy

Stanislav Florian,2016-07-13 00:26:04

https://cs.wikipedia.org/wiki/Termonukle%C3%A1rn%C3%AD_zbra%C5%88
https://cs.wikipedia.org/wiki/Car-bomba
Třístupňová bomba s pláštěm z uranu nebyla vyzkoušena, Car bomba měla plášť z olova ke snížení účinku. Není uvedeno, že měl být použit ochuzený uran.

Odpovědět


Co není proti fyzice bude vyzkoušeno, ale nemusí být uvedeno.

Josef Hrncirik,2016-07-13 07:05:39

Odpovědět


Plášť z volova měl zabránit rychlé expanzi zastavující reakci a účinek tedy zvyšuje. Snížit účinek lze zmenšením cara.

Josef Hrncirik,2016-07-13 09:02:14

Odpovědět


Re: Plášť z volova měl zabránit rychlé expanzi zastavující reakci a účinek tedy zvyšuje. Snížit účinek lze zmenšením cara.

Stanislav Florian,2016-07-13 12:08:18

https://cs.wikipedia.org/wiki/Car-bomba
"Pro LIMITOVÁNÍ energie a množství spadu byl uran, který byl součástí třetího (možná i druhého) stupně, nahrazen olovem. Díky tomu 97% uvolněné energie pocházelo z jaderné fúze a šlo tak o jeden z "nejčistších" jaderných testů (v poměru k celkové energii)."
Kdyby bomba ekvivalentu Car-boba byla někde vyzkoušena, tak by se to dalo zjistit a svět o tom věděl, takhle to víte jen Vy. Ale máte dost jiných nerealizovatelných nápadů.

Odpovědět


Što eto Car-bomb i car-bomb ili Car-boba?

Josef Hrncirik,2016-07-13 12:27:48

Odpovědět


Re: Re: Plášť z volova měl zabránit rychlé expanzi zastavující reakci a účinek tedy zvyšuje. Snížit účinek lze zmenšením cara.

Stanislav Florian,2016-07-13 15:41:23

Oprava chybí písmeno m , mělo být Car-bomba.

Odpovědět


Kdo rve ty W koule z Al lože (ballbreaKING) v pravý okamžik před cílem?

Josef Hrncirik,2016-07-13 06:36:33

Odpovědět


Re: Kdo rve ty W koule z Al lože (ballbreaKING) v pravý okamžik před cílem?

Alexandr Kostka,2016-07-13 11:56:43

Žeby teplota? Hliník se cestou roztaví a odkape "dozadu".

Odpovědět


Re: Re: Kdo rve ty W koule z Al lože (ballbreaKING) v pravý okamžik před cílem?

Josef Hrncirik,2016-07-13 16:25:04

W koule rozpálené do běla pak asepticky prolétnou draky i žoldáky

Odpovědět


Re: Re: ....

Jozef Vyskočil,2016-07-13 06:47:01

Je to lacnejšie a veľmi lákavé, ako vidieť zo zamorenia Iráku.

Odpovědět


obohatíme Vás olovem a ochuzeným uranem

Josef Hrncirik,2016-07-12 20:45:21

Odpovědět


Jaký bude dostřel Temelínu s kazetami Westinghouse?

Josef Hrncirik,2016-07-13 07:08:50

Neprovede Wehrmacht preventivní anschluss?

Odpovědět


Re: Jaký bude dostřel Temelínu s kazetami Westinghouse?

Jan Novák9,2016-07-16 03:03:29

Wermacht provede preventivní anschluss když nevezmem Mohamedány. Přece si rapefudgees nenechají jen pro sebe. A bude to tu nice jak v Nice.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni