Amerikalı tarafından çekilen "Velocitas Eradico" sloganı filo elektromanyetik raylı silahlar üzerine yaptığı araştırmalar için nihai hedefle tamamen tutarlıdır. Latince ücretsiz bir çeviri, bu ifade "Hız öldürür" anlamına gelir. Elektromanyetik teknolojiler, denizcilik alanında başarılı bir şekilde gelişmekte olup, saldırı silahları ve uçak gemilerinin çalışmaları için potansiyel fırsatlar sunmaktadır.
Ronald O'Rourke tarafından Kongre Araştırma Hizmeti için Ekim 2016'te “Lazerler, demiryolu silahları ve hipersonik mermiler” başlıklı bir raporda: tarih ABD Kongresi için sorular ve sorunlar, "şunları belirtiyor:" Filonun yüzey gemilerinin kendilerini gemi karşıtı yolcu füzelerine (CRP) ve gemi karşıtı balistik füzelere (FGP) karşı korumak için çeşitli araçları olmasına rağmen, bazı gözlemciler bu tür rakiplerle olası savaşlarda yer alan gemilerin hayatta kalması konusunda endişeliler. Örneğin, modern PKR ve FGP ile donanmış Çin gibi ". Çin Mekanik ve Elektronik Akademisi tarafından geliştirilen dünyanın ilk ve tek (şimdiye kadar) orta menzilli FGP DF-21D (Dufeen-21) dünyanın donanmasında aktif olarak tartışıldı; Bu roket, II. Dünya Savaşı'nın sonunu işaret eden geçit töreninde Eylül 2015'ta Pekin'de gösterildi. Bu arada, raporda, Rus filosunun Novator Tasarım Bürosu tarafından geliştirilen uydu atalet / radar rehberliği içeren bir gemi karşıtı ve kara gezisi füzeleri ailesi olan 3M-54 Kalibre'yi kullanmaya devam ettiği belirtildi.
Çin ve Rusya gibi bazı ülkeler, gemilerini güçlü silahlarla donatmaya devam ederken, ABD filosu, diğer Batı filolarıyla birlikte, yüzey savaşçılarının hayatta kalma olasılığı konusunda giderek daha fazla endişe duyuyor. Ve personelin azaltılması, tüm dünya filosunu gelecek vaat eden teknolojilere yönelmeye zorlar. Örneğin, globalsecurity.org'a göre, ABD ordusundaki aktif askeri personel sayısının 2017 yılı sonunda 200 bin kişinin 1,28 milyon kişiye düşmesi bekleniyor. Bu bağlamda, savunma alanında, büyük ölçüde potansiyel rakiplerin silahlandırılması ve personelin azaltılması ile ilgili olan karmaşık sorunlara ümit verici bir çözüm olarak elektromanyetik teknolojilerin hızlı bir gelişimi var. Mevcut geleneksel sistemlerle karşılaştırıldığında, bu teknolojiler, uçak gemisi mancınığından demiryolu silahlarına (demiryolu tabancaları) kadar ekonomik açıdan daha verimli olacak ve personel sayısını azaltacaktır.
Elektrik ve manyetizma
Elektromanyetik enerji, elektrik ve manyetik alanların bir kombinasyonudur. Dünya Sağlık Örgütü web sitesinde yayınlanan tanımlamaya göre: “Voltaj farkı nedeniyle elektrik alanları oluşturulmuş, voltaj ne kadar yüksek olursa, sonuçtaki alan o kadar güçlü olacaktır. Yüklü parçacıklar hareket ettiğinde manyetik alanlar ortaya çıkar: akım ne kadar güçlüyse, manyetik alan o kadar güçlüdür. "
Güverte uçakları için umut verici fırlatma sistemi havacılık EMALS (Elektromanyetik Uçak Fırlatma Sistemi), General Dynamics tarafından, deniz suyunun agresif kimyasal özellikleri nedeniyle gemide büyük kütle, boyut ve büyük miktarda su depolanması ihtiyacı da dahil olmak üzere bir dizi önemli dezavantaja sahip buhar mancınıklarının yerini almak için geliştirilmektedir. Yeni sistem, uçak gemisinin kalkış güvertesinin içine yerleştirilmiş, indüksiyon bobinli birçok elemandan ve uçağın ön tekerleğine monte edilmiş bir arabadan oluşan iki paralel raydan oluşuyor. General Atomics (GA) sözcüsü Megan Elke şöyle açıkladı: “Kılavuz elemanların sıralı uyarılması, kılavuzlar boyunca hareket eden ve şaryoyu zorlayan manyetik bir dalga yaratır ve bu nedenle uçağın kendisi, güverteden başarılı bir şekilde kalkış için gerekli olan hızda. Bu süreç birkaç megavat elektrik gerektiriyor. ”
Şekil, uçak gemisi üzerindeki EMALS sisteminin donanımı tarafından ne kadar az yer kapladığını göstermektedir
Kütlelerin elektromanyetik hızlandırıcısının çalışma prensibi, elektromanyetik mancınık EMALS prensibine benzer şekilde ray tabancası, ray tabancasıdır. Üretilen birkaç megawatt enerji manyetik alan oluşturmak için iki ray kılavuzuna (EMALS sisteminin iki kılavuzu gibi) yönlendirilir. Raytheon'daki yeni teknolojilerin başkanı John Finkenour şöyle açıkladı: “Sistem belirli bir miktarda enerji biriktirdikten sonra, kondansatörler (üretilen elektrik yükünü depolarlar) iki ray boyunca bir elektrik darbesi gönderir (bunlardan biri negatif olarak şarj edilir ve ikincisi pozitif olur), elektromanyetik bir yapı oluşturur alan ". Bu alanın etkisi altında, mermi gövdede iki uzun ray ile çok yüksek hızda hareket etmeye başlar. Açık kaynaklar, hızların 7 Mach numaralarına (8600 km / s sırasına göre) ulaşabileceğini iddia ediyor. Mermi yaklaşık 11 kg ağırlığında ve bir savaş ücreti yok. Çarpıcı tungsten elemanları ile doldurulmuş merminin kabuğu, mermi namlusu terk ettikten sonra bırakılan bir alüminyum alaşımlı mahfaza içine yerleştirilir. Hedef ile çarpışma elemanları ile birlikte mermi toplantısı yüksek hızda herhangi bir patlayıcı olmadan önemli yıkıma neden olur.
Şekil EMALS sisteminin iki avantajını göstermektedir: çeşitli boyutlardaki uçak gemilerine kolayca monte edilir ve farklı kalkış ağırlığına sahip uçakları fırlatır.
Manyetik çekme
EMALS sisteminin değişmesi gereken buhar mancınıkları, 50'lerden bu yana birçok ülkede uçak gemileri üzerindedir. Uzun bir süre boyunca, örneğin 27300 kg ağırlığındaki bir uçağı, 240 metre uzunluğundaki bir güverteden 300 km / s hızında hızlandırabilen en verimli teknoloji olarak kabul edildiler. Bu işi yapmak için bir mancınık, her giriş için yaklaşık 615 kg buhar, artı manevra kabını durdurmak için suya, ayrıca pompalara, elektrik motorlarına ve kontrol sistemlerine ihtiyaç duyar. Başka bir deyişle, geleneksel buhar mancınığı, işini mükemmel şekilde yapmasına rağmen, önemli miktarda bakım gerektiren çok büyük ve ağır bir ekipmandır. Ek olarak, kalkış sırasındaki ani etki, ortaya çıktığı gibi, uçak tabanlı uçak gemilerinin ömrünü kısaltır. Buhar mancınıklarının ayrıca fırlatabilecekleri uçak tipleri üzerinde de kısıtlamaları vardır; Bu durum özellikle, uçak kütlesinin sürekli artması ve karmaşık olarak kısa sürede güverte uçaklarının modernizasyonunun imkansız hale gelmesiyle karmaşıklaşmaktadır. Örneğin, filonun sağladığı verilere göre, Boeing F / A-18E / F Süper Hornet taşıyıcı tabanlı avcı uçağı maksimum kalkış ağırlığına sahipken, 30-s'nin ortasındaki filosundan çıkarılmış olan önceki Douglas A-4F Skyhawk avcı uçağı , bir kalkış ağırlığı 80 ton aldı.
Elke'ye göre: “Artık uçaklar daha ağır, daha hızlı ve daha işlevsel hale geliyor, her türden bir uçağın güvertesinden kalkış için farklı fırlatma hızlarına sahip olmak için daha verimli ve daha esnek bir verimli fırlatma sistemine ihtiyaç duyuyorlar.” General Atomics tarafından belirtildiği gibi, buhar mancınıklarına kıyasla EMALS sistemi yüzde 30 daha verimli olacak, öncekilerle karşılaştırıldığında daha az hacim ve bakım gerektirecek ve farklı mancınık konfigürasyonları olan farklı gemilere kurulumunu kolaylaştıracak. Örneğin, Nimitz sınıfı uçak gemilerinin dört buhar mancınığı varken, tek Fransız uçak gemisi Charles de Gaulle'de sadece iki mancınık vardır. Ayrıca, her tip insanlı veya insansız hava aracının kalkış kütlesi için ayarlanan farklı EMALS hızlandırmaları, uçak gövdelerinin hizmet ömrünün artmasına katkıda bulunacaktır. Elke, “Küçük kurulum hacmi, daha iyi verimlilik ve esneklik, azalan bakım ve personel sayısı nedeniyle EMALS, filoların daha da gelişmesine katkıda bulunacak fırsatları önemli ölçüde artırıyor ve maliyetleri düşürüyor” dedi.
Avascent danışmanlık şirketinden Alexander Chang'a göre, demiryolu tabancalarının da birçok avantajı var. "Tabii ki asıl önemli olan, mermileri hiçbir patlayıcı kullanmadan yedi Mach numarasıyla yüksek hızda ateşleyebilmeleri." Demiryolunun enerji kaynağı tüm geminin genel güç kaynağı sistemi olduğundan, patlayıcı maddelerin veya itici gazların taşınmasıyla ilgili riskler hariç tutulmuştur. Demiryolunun yüksek başlangıç hızları, geleneksel gemi silahlarının başlangıç hızlarının yaklaşık iki katı, yenilgi zamanında bir azalmaya neden olur ve geminin neredeyse aynı anda birçok tehdide tepki vermesine izin verir. Bunun sebebi, her bir mermi ile savaş veya itiraz ücretleri talep etmenin gerekmemesidir. Elke, “savaş ve füze suçlamaları nedeniyle arzın basitleştiğini, tek bir atış ve lojistik yükün maliyetini düşürdüğünü, demiryolunun göreceli olarak küçük boyutunun derginin kapasitesini artırdığını belirtti. örneğin, yüzey gemilerini korumak için kullanılan havadan havaya füzeler ile). ” Kongre raporunda, şu anda, ABD Donanması için Raytheon ve General Atomics tarafından inşa edilen iki prototip demiryolu silahının “mermileri 20'tan 32 megajoule'ye kadar enerji seviyelerinde ateşleyebildiği, merminin 92-185 km'ye uçması için yeterli olduğu belirtildi. ". Açık kaynaklara göre karşılaştırmak gerekirse, GTR Melara / Leonardo'dan gelen 76-mm gemi topunun ilk 2,6 Mach (3294 km / s) hızına ulaşması ve maksimum 40 km aralığına ulaşması gerekir. Finkenour, “yüzücüler yüzlerce deniz mili göndermek gerektiğinde demiryolu gemilerinin yüzer gemilerin ateş desteğinde kullanılabildiğini ya da kısa mesafeli bombardıman ve füze savunması için kullanılabileceğini” söyledi.
Hipersonik mermi, yüksek verimli aerodinamik tasarım nedeniyle menzilinde önemli bir artış vaat ediyor.Şu anda, mermi test ediliyor.
Önümüzdeki zorluklar
EMALS sisteminde kullanılan teknoloji zaten üretime giriş aşamasındadır. Yeni General Class uçak gemilerinden uçak çıkarmak için bu General Atom geliştirme mancınığını seçen ABD filosu, ilk yükleme testlerini yılın Kasım 2016'inde gerçekleştirdi. Bu sınıfın ilk gemisinde, “Gerald R. Ford”, tipik bir uçağı taklit eden balast ağırlıklarını denize fırlattı (aşağıdaki video). İkinci el 15 farklı ağırlıktaki mermi arabaları. İlk lansmanlar başarısız oldu, ancak aşağıdakiler başarılı kabul edildi. Örneğin, yaklaşık 6800 kg ağırlığındaki bir araba, neredeyse 260 km / s'lik bir hıza hızlandırılmış ve 3600 kg'dan daha küçük bir araba, 333 km / s'e dağılmıştır. Elke'ye göre, sistem aynı zamanda 2020 yılında filoya taşınması planlanan uçak gemisi John Kennedy'ye üretiliyor ve kuruluyor. GA ayrıca, inşaatının 2018 yılında başlaması planlanan USS Enterprise için tek bir EMALS yüklenicisi olarak seçildi. Elke, "filolarında yeni teknolojilerde ve güverte uçaklarında olduğu gibi, elektromanyetik kalkış ve iniş sistemlerimizdeki diğer devletlerin de ilgisini görüyoruz" dedi. Bununla birlikte, EMALS teknolojisinin üretime hazır olmasına rağmen, sistemin kendisi, işletilmesi için gerekli olan enerji miktarı nedeniyle hizmette olan uçak gemilerinin ezici çoğunluğuna kurulamayacağını belirtmekte fayda vardır.
Yukarıdaki demiryolu tabancasına ek olarak bir dizi ciddi sakıncaya sahiptir. Finkenaura'ya göre, “savunma alanında elektromanyetik teknolojiyi uygulama sorunlarından biri, namluyu çalışma koşullarında tutmak ve merminin her fırlatılmasından sonra namlu aşınmasını azaltmak.” Aslında, merminin namluyu terk etme hızı, bu tür aşınmaya neden olur ve ilk testlerde namlunun her atıştan sonra tamamen restore edilmesi gerektiğini yırtar. "Dürtü gücü, büyük miktarda enerji salma ve darbe atış modüllerinin ortak çalışmasını tek seferde koordine etme sorununu gerektirir." Bu modüllerin tümü, gerekli manyetik alan gücünü oluşturmak ve mermiyi namlunun dışına itmek için biriken elektriği doğru zamanda serbest bırakmalıdır. Son olarak, mermiyi bu hızlara kadar hızlandırmak için gereken enerji miktarı, gerekli silah bileşenlerinin yeterince küçük fiziksel boyutlara paketlenmesi sorununu gerektirir, böylece farklı sınıflardaki yüzey gemilerine monte edilebilir. Bu nedenlerden ötürü, Finkenour'a göre, küçük raylı toplar önümüzdeki beş yıl içinde hizmet vermeye devam ederken, tam bir 32 megajoule sahip bir demiryolu tabancası gelecek 10 yıllarında bir gemiye yüklenecek.
BAE Systems şirketi, ABD filo programının bir parçası olarak kendi projesini geliştirerek demiryolu silahları işinde de yer almaktadır.
hiperaktivite
Chang’e göre, “ABD Donanması, demiryolu silahının teknolojisinin geliştirilmesine daha az dikkat etti ve dikkatlerini mevcut geleneksel silahlara kolayca sığabilecek HVP (Hiper Hız Mermi) hipersonik merminin yeteneklerine çevirdi.” ABD Deniz Kuvvetleri Araştırma ve Geliştirme Kurumu tarafından Eylül ayında yayınlanan HVP beyaz bülteni, ABD Deniz Kuvvetleri'nin standart sistemlerini içeren, demiryolu tabancasına ek olarak, farklı silah sistemlerinden çeşitli görevler yapabilen düşük aerodinamik sürtünmeli evrensel kılavuzlu bir mermi olarak tanımlamaktadır: 2012-mm MK.127 gemi tabancası ve BAE Systems tarafından geliştirilen 45-mm Gelişmiş Tabanca Sistemi gelişmiş topçu sistemi. BAE Systems firmasına göre, HVP tasarımındaki “özel bileşen”, ultra düşük aerodinamik sürgüsüdür ve geleneksel mühimmatta menzillerini artırmak için yaygın olarak kullanılan bir roket motoruna olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Sitede prototip AGS kurulumu
Savaş silahı Mk.45 Mod 4
CRS araştırma servisinin rapora göre, bir Mk.45 kurulumundan ateşlerken, bu mermi bir demiryolu silahı ateşlerken elde edebileceği hızdan sadece yarısına (Mach’ın 3 veya yaklaşık 3704,4 km / s) ulaşabiliyor, ancak Mk.Xnumx silahından hala normal bir merminin iki katı hızla ateş etti. ABD Donanması basın bülteninde belirtildiği gibi, “Mk.45 ile birlikte HVP, yüzey gemilerinin yangın desteği de dahil olmak üzere çeşitli görevler sağlayacak, filonun hava ve yüzey tehditlerine karşı mücadelede yeteneklerini artıracak, bunun yanında sadece mevcut ile savaşmaya izin vermeyecek ama aynı zamanda ortaya çıkan tehditlerle. ”
Chang’e göre, Savunma Bakanlığı’nın Araştırma Dairesi’nin HVP’nin geliştirilmesine önemli miktarda yatırım yapma kararı, üzerlerine bir demiryolu silahı kurmak için gemileri yeniden donatma sorununu çözme amaçlı. Böylece, Amerikan filosu HVP hipersonik mermisini Ticonderoga sınıfı kruvazörlerinde ve iki Mk.45 silahıyla donatılmış olan Arly Burk sınıfının avcılarında kullanabilecek. Şimdiye kadar, demiryolu silahı, ilk olarak Ekim 2016’te ABD Donanması’na kabul edilen yeni Zamvolt sınıfı avcılara kurulmaya hazır değil. Ancak, en azından gelişme tamamlandıktan sonra, HVP mermisi, Gelişmiş Silah Sistemi 155-mm topçu birimlerinin mühimmatına girebilecek. Basın açıklamasına göre, filo Ocak ayında bir HVP mermisinin ateşleme testlerini bir ordu obüsünden gerçekleştirdi. ABD Donanması, HVP'nin ne zaman savaş gemileriyle hizmete girebileceği konusunda bilgi sağlamaz.
General Atomics'ten Rail Blitzer silahı test ediliyor. Araçlara böyle bir silah takma olasılığı gösterilmiştir.
Endüstriyel gelişmeler
2013’te BAE Systems, Donanma Araştırma Departmanından prototip tabanca inşaat programının ikinci aşaması için bir demiryolu topu geliştirmek üzere 34,5 milyon dolarlık bir sözleşme aldı. İlk aşamada, Donanmanın Donanma Silah Geliştirme Merkezindeki mühendisler, EM Raygun'un prototipinden Raytheon'un ateşini başarıyla geçerek 33 megajoule enerji seviyesine ulaştı. BAE Sistemlerine göre, ikinci aşamada, şirket tek atıştan ateş patlamalarına geçmeyi ve otomatik bir yükleyici sistemi geliştirmeyi ve ayrıca her atıştan sonra silahı soğutmak için bir termal kontrol sistemini geliştirmeyi planlıyor. 2013’te BAE Systems, HVP’yi geliştirmek ve göstermek için bu yönetimden bir sözleşme aldı.
General Atomics, Başkan Ronald Reagan'ın Stratejik Savunma Girişimi programının bir parçası olarak 1983'te bir raylı silah teknolojisi geliştirmeye başladı. Bu inisiyatif, "ülkeyi büyük çapta bir nükleer saldırıdan koruyabilecek uzay temelli bir füze savunma programı geliştirmek" hedefindeydi. İnisiyatif, Soğuk Savaşın sona ermesinden sonra alaka düzeyini kaybetti ve aşırı maliyeti nedeniyle de hızla terk edildi. O zaman teknik problemler fazlasıyla yeterliydi ve istisna demiryolu değildi. Ray tabancasının ilk versiyonu, tabancanın çalışması için yalnızca büyük bir hangarda yerleştirilebilecek kadar enerji gerektiriyordu ve bu nedenle Elke'ye göre, “son sekiz yılda elektronik ve yarı iletkenlerin boyutunu küçültüp ultra büyük kapasitörler yarattık”.
Bugün, General Atomics, 30 megajoule ray topu ve 10 megajoule enerjili orta menzilli bir Blitzer ray topu geliştirdi. Bu arada, kara fırlatma silahlarından kara taşıtlarına ateş etmek için enerji depolama işlemini basitleştiren kapasitör, 2016 yılının Temmuz ayında açık bir aralıkta başarıyla gösterildi. Elke bu konuda şunları ekledi: “Blitzer silahının taşınabilirliğini de başarıyla gösterdik. Silahı söküp Dagway test menzilinden Fort Sill test menziline taşıdık ve yılın 2016 ordusu manevraları sırasında bir dizi başarılı atış testi için tekrar birleştirdik. ”
Raytheon, raylı silah teknolojisinin ve yenilikçi bir darbeli enerji ağının geliştirilmesinde de etkindir. Finkenour şöyle açıkladı: “Şebeke, 6,1 m uzunluğunda ve darbeli güç modülleri adı verilen düzinelerce küçük bloğu barındıran 2,6 metre yüksekliğinde bir dizi darbeli güç kabından oluşur. Bu modüllerin çalışması, gerekli enerjiyi birkaç saniye içinde biriktirmek ve anında serbest bırakmaktır. ” Gerekli sayıda modülü alıp bir araya getirirsek, demiryolu için gerekli gücü sağlayabilirler.
Karşılaştırma tehditleri
ABD Savunma Bakanı Vekili Bob Work, Nisan 2016’ta Brüksel’de yapılan bir konuşmada, “Rusya ve Çin’in her gün özel operasyon güçlerinin denizde, karada ve havada çalışma yeteneklerini geliştirdiğini belirtti. Siber, elektronik karşı önlemler ve uzayda oldukça güçleniyorlar. ” Bu gelişmelerin tehdit ettiği tehditler ABD ve NATO ülkelerinin ortak "Üçüncü Karşı Ağırlık Stratejisi" TOI (Üçüncü Ofset Girişimi) olarak adlandırılmasına neden oldu. O zamanki Savunma Bakanı Hagel’in 2014’te belirttiği gibi, TOI’nin amacı, en son teknolojilerin getirilmesiyle geliştirilen Çin ve Rusya’nın askeri yetenekleri üzerinde seviye veya üstünlük sağlamak. Bu bağlamda, demiryolu kanunları ve özellikle hipersonik mermiler, makalenin tanıtım bölümünde belirtilen Çin ve Rusya silahlarının yarattığı potansiyel tehditlere karşı koymak veya etkisiz hale getirmek için kilit fırsatları temsil ediyor.
Sitelerin malzemelerinde:
www.nationaldefensemagazine.org
www.navy.mil
www.nti.org
www.globalsecurity.org
www.okb-novator.ru
www.ga.com
www.baesystems.com
www.raytheon.com
pinterest.com
www.wikipedia.org