Railgun | Η ιδέα για ανάπτυξη των υπόψη πυροβόλων δεν έχει πεθάνει για την Ιαπωνία
Defence Redefined
Published on 03/06/2023 at 17:16

*Ανδρέας Πογιατζή 

Αίσθηση προκάλεσε στον διεθνή αμυντικό Τύπο το νέο άνοιγμα της Ιαπωνίας προς τις ΗΠΑ, για την επανέναρξη της ανάπτυξης της φουτουριστικής τεχνολογίας ενός ηλεκτρομαγνητικού πυροβόλου (Railgun). 

Μάλιστα, το Τόκιο επιζητεί να συνεργαστεί με την Ουάσινγκτον, για την ανάπτυξη ενός Railgun, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση υπερηχητικών όπλων. 

Οι κύριοι ανάδοχοι του προγράμματος για την ανάπτυξη του ιαπωνικού Railgun, η Japan Steel Works και η Mishima, παροτρύνουν τα στελέχη τους  να απευθυνθούν σε ομολόγους της στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπως η BAE Systems και η General Atomics για να εξετάσουν το ενδεχόμενο να εμπλακούν στο πρόγραμμα.

Τα ηλεκτρομαγνητικά πυροβόλα σχεδιάστηκαν για πρώτη φορά στη Γαλλία κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου. Έκτοτε, η Γερμανία, η Κίνα, η Ρωσία, η Ινδία, οι ΗΠΑ και πρόσφατα η Τουρκία (2019), προσπάθησαν να αναπτύξουν Railguns, χωρίς ωστόσο ακόμα να έχουν προχωρήσει σε σειριακή παραγωγή και κατ’ επέκταση στην πλήρη επιχειρησιακή εκμετάλλευση τους. 

Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ ειδικότερα σκόπευε όπως τοποθετούσε δοκιμαστικά  Railguns στο 3ο σκάφος τύπου Zumwalt (USS Lyndon B. Johnson (DDG-1002), αλλά εν τέλει αυτό δεν έγινε. Επιπρόσθετα το USN ζήτησε από το Κογκρέσο να σταματήσει την χρηματοδότηση για την ανάπτυξη των πλοίων της υπόψη κλάσης, καθώς το κόστος τους, που υπερέβη κατά πολύ τις εκτιμήσεις, ανερχόταν στα 22.5 δισεκατομμύρια δολάρια, – 4.24, ανα μονάδα. Αρχικά ο αριθμός των πλοίων κλάσης Zumwalt που θα κατασκευάζονταν, μειώθηκε από τα 32 στα 24, μετά στα 7 για να καταλήξει στα 3 πλοία, το USS Zumwalt (DDG-1000), το USS Michael Monsoor (DDG-1001) και το USS Lyndon B. Johnson (DDG-1002).

Για την ιστορία στα 3 σκάφη Zumwalt πέραν των 20 κατακόρυφων εκτοξευτών πυραύλων MK 57 VLS, υπάρχουν εγκατεστημένα 2 προηγμένα πυροβόλα 155 χιλ (Advanced Gun System -AGS) τα οποία χρησιμοποιούν ειδικά βλήματα των οποίων η χρήση αποφασίστηκε ως ασύμφορη λόγω του πολύ μεγάλου τους κόστους (σχεδόν 1 εκ. δολάρια ανά βλήμα) και τα οποία σχεδιάζετε να παροπλιστούν.

Η ιδέα του railgun δεν έχει “πεθάνει” ωστόσο για την Ιαπωνία και αυτό αποτελεί και αφορμή για το παρόν άρθρο.

Η φιλοσοφία και η αρχή λειτουργίας του Railgun

Η φιλοσοφία του όπλου, βασίζεται στην εκτόξευση μη εκρηκτικών βλημάτων, με την χρήση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας. Η καταστροφή ενός στόχου, επιτυγχάνεται με την μεγάλη κινητική ενέργεια που θα αναπτύξει το βλήμα η οποία ανέρχεται σε ταχύτητα 2.500 μ/δ (8.200 π/δ) ή περίπου 7 Mach στο επίπεδο της θάλασσας. 

Συνοπτικά ο τρόπος λειτουργίας του Railgun μπορεί να περιγραφεί ως εξής: 

Το πυροβόλο “πυροδοτεί” το βλήμα όταν ένα ζεύγος παράλληλων αγωγών σε ράγες-rails (κατά μήκος των οποίων τοποθετείται το βλήμα) εκτοξεύεται από τις ηλεκτρομαγνητικές επιδράσεις του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο κατευθύνεται από τη μία ράγα, στο βλήμα και στη συνέχεια πίσω και κατά μήκος της άλλης ράγας. Τα ηλεκτρόνια ρέουν από τον αρνητικό ακροδέκτη του τροφοδοτικού προς την αρνητική ράγα, κατά μήκος του βλήματος και προς τα κάτω από τη θετική ράγα, πίσω στο τροφοδοτικό.

Το Railgun, αποτελείται από τρία μέρη. 

  • Την μονάδα τροφοδοσίας, δηλαδή την μονάδα η οποία θα δώσει στο πυροβόλο την απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια. Στην μονάδα τροφοδοσίας συγκαταλέγονται και όλα τα κανάλια τροφοδοσίας, δηλαδή τα καλώδια που μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό στο πυροβόλο
  • Το πυροβόλο με τις δύο (ή και περισσότερες) παράλληλες ράγες (rails). Οι ράγες μπορεί να έχουν μέγεθος από 1 μέχρι 9 μέτρα με βάση τα σημερινά δεδομένα 
  • Το κινούμενο σώμα (βλήμα) το οποίο συνήθως κατασκευάζεται από βολφράμιο

Σύμφωνα με τις υπάρχουσες αναφορές και πληροφορίες, εκτιμάται ένα Railgun, έχει ωφέλιμο βεληνεκές κατά στόχων σε απόσταση 10-200 χιλιομέτρων αναλόγως του μεγέθους του βλήματος και του ηλεκτρομαγνητικού πυροβόλου. 

Διαβάστε επίσης: 76/62 SRGM OTO MELARA | Αναλώσιμα για ένα από τα καλύτερα πυροβόλα του Πολεμικού Ναυτικού – VIDEO

Τα θετικά και τα αρνητικά

Η μεγάλη ταχύτητα που αναπτύσει το βλήμα ενός ηλεκτρομαγνητικού πυροβόλου, σε συνδυασμό με το μέγεθος του, το καθιστά μη ανιχνεύσιμο και επομένως δεν μπορεί να αναχαιτιστεί με οποιαδήποτε γνωστή, μέχρι σήμερα τεχνολογία. 

Δεδομένης της μεγάλης ταχύτητας που αναπτύσει το βλήμα και της υψηλής κινητικής του ενέργειας, όταν φτάσει τον στόχο του, μπορεί να διατρήσει ισχυρή θωράκιση. Κατά τη διάρκεια μιας από τις δοκιμές, από την General Atomics, το βλήμα μπόρεσε να ταξιδέψει επιπλέον 7 χιλιόμετρα (4,3 μίλια) αφού προηγουμένως διείσδυσε σε μια χαλύβδινη πλάκα πάχους 1⁄8 ίντσας (3,2 χιλ).

Σχετικό βίντεο με την υπό αναφορά εκτόξευση μπορείτε να δείτε εδώ.

Σύμφωνα με την μελέτη του Πλωτάρχη του Ναυτικού των ΗΠΑ, David Alan Adams, “Naval Railguns are Revolutionary”  ιστορικά κάθε πύραυλος κοστίζει πάνω από 1.000 δολάρια ανά μίλι δηλαδή ανά 1.6 χιλιόμετρα. Η σχέση ανάμεσα στο μέγεθος, στα καύσιμα και στο ωφέλιμο φορτίο καθιστά τους συμβατικούς πυραύλους και τα βλήματα ακριβά ως προς το κόστος χρήσης. 

Ο ίδιος όπως και η σχολή σκέψης υπέρ των Railguns, ισχυρίζονται ότι τα ηλεκτρομαγνητικά όπλα, προσφέρουν πέραν της εμβέλειας και της ταχύτητας τους, μια ώριμη, ασφαλή (αποθήκευση αδρανών αντί εκρηκτικών βλημάτων εντός της πλατφόρμας εκτόξευσης) και οικονομικά συμφέρουσα λύση.

Εντούτοις, αυτή η άποψη επιδέχεται τεράστιας κριτικής, καθώς πέραν των τεράστιων αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια (αναπτύσσεται πιο κάτω) το κάθε βλήμα ενός Railgun, κοστίζει από 25 μέχρι 50 χιλιάδες δολάρια. Στην αρνητική κριτική κατά των Railguns προστίθεται και το επιχείρημα ότι τα βλήματα του δεν είναι εκρηκτικά επομένως, περιορίζονται στον εντοπισμό σταθερών στόχων για καταστροφή μέσω πρόσκρουσης (hit-to-kill).

Ένας ακόμη περιορισμός των Railguns, είναι ότι τα βλήματα είναι μη καθοδηγούμενα, αν και βρισκόταν στο παρελθόν υπό ανάπτυξη πακέτο καθοδήγησης GPS και αδρανειακου συστήματος καθοδήγησης (INS). Έτσι, το βλήμα δεν μπορεί να παρακολουθήσει κινούμενους στόχους και δεν μπορεί να δεχτεί καθοδήγηση με λέιζερ. 

Πέραν τούτων η ζημιά που μπορεί να προκαλέσει ένα βλήμα Railgun σε ένα στόχο πιθανότατα να είναι πολύ λιγότερη εάν συγκριθεί με πυραυλικά συστήματα όπως ο αντιπλοϊκός πύραυλος μεγάλης εμβέλειας (LRASM) που διαθέτει εκρηκτική κεφαλή 1.000 λιβρών (περίπου 450 κιλά).

Ο στρατός των ΗΠΑ επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη μικρών κατευθυνόμενων βλημάτων που θα μπορούσαν να αντέξουν εκτόξευση υψηλων δυναμεων επιτάχυνσης (g-force) από πυροβόλα πλάσματος εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας. Το 2015 η General Atomics, ισχυρίστηκε ότι πέτυχε την εκτόξευση βλήματος με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά. Το 2021, το Αμερικανικό ΥΠΑΜ, ανέθεσε στη BAE Systems σύμβαση 16 εκατομμυρίων δολάρια για την ανάπτυξη και την επίδειξη της θνησιμότητας κατευθυνόμενου βλήματος πολλαπλών ρόλων Hypervelocity (HVP) έναντι επίγειων στόχων σε εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις.

Διαβάστε επίσης: Raytheon | Πρώτη πτήση για τον υπερ-υπερηχητικό πύραυλο της

Το βλήμα προοριζόταν αρχικά για τα Railguns, ωστόσο μπορεί να ενσωματωθεί σε διάφορα συμβατικά πυροβόλα, όπως το ναυτικό πυροβόλο 5 ιντσών και πυροβόλα 155 χιλιοστών.

Επί του παρόντος όπως προαναφέρθηκε υπάρχουν μόνο τρία πλοία στα οποία το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ θα μπορούσε να  τοποθετήσει Railguns και αυτά είναι τα τρία (και μοναδικά) αντιτορπιλικά κλάσης Zumwalt τα οποία διαθέτουν δύο προηγμένα συστήματα ηλεκτρικής ισχύος. Επί του παρόντος δεν υπάρχουν σκέψεις για τοποθέτηση των Railgun στα μελλοντικά αντιτορπιλικών κλάσης DDG(X). 

Τα Railgun σε πλατφόρμες εδάφους

Καθοδηγούμενος από την ανάγκη για διάτρηση της ενεργητικής θωράκισης, ο αμερικανικός στρατός έχει πραγματοποιήσει βιώσιμες επενδύσεις στην τεχνολογία των Railgun για την εφαρμογή σε πλατφόρμες εδάφους. Αυτή η ανάγκη ωστόσο θέτει περιορισμούς στην τεχνολογία της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε σύγκριση με ένα Railgun, εγκατεστημένο σε ένα πλοίο. Οπόταν αποτελεί ρίσκο η χρήση αυτής της τεχνολογίας σε προωθημένες πλατφόρμες μάχης, οι οποίες δεν θα διαθέτουν ισχυρές μονάδες τροφοδοσίας των πυροβόλων αφού ένα Railgun απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.

Ενδεικτικά ένα πλοίο κλάσης Zumwalt, διαθέτει έως και 10 φορές περισσότερη ηλεκτρική ισχύ από τα λοιπά καταδρομικά του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ (κλάσης Arleigh Burke). Επιπλέον με το προηγμένο ενσωματωμένο σύστημα διαχείρισης ισχύος (IPS) ένα Zumwalt μπορεί να κατανέμει έως και 80% της ισχύος του (η οποία ανέρχεται σε 4160 volts) για την πυροδότηση ενός Railgun οποίο με την σειρά του απελευθερώνει έως 5 εκατομμύρια amps (5 megawatt-MW) ή 1200 volts σε χρόνο εντός 10 milliseconds, ισχύ ικανή για να επιταχύνει ένα βλήμα περίπου 20 κιλών σε ταχύτητες 0-8000+ χλμ/ώρα.

Για καλύτερη κατανόηση της ενέργειας που απαιτείται είναι ενδεικτικό να αναφέρουμε ότι με 5 ΜW μπορούν να τροφοδοτηθούν έως και 5000 σπίτια με ηλεκτρική ενέργεια για ένα χρόνο!

Παρά την εργασία που επετεύχθη ανά τα χρόνια, για την ανάπτυξη ενός πλήρως λειτουργικού και αποτελεσματικού Railgun, το οποίο θα αποτελούσε σημείο αναφοράς στο ναυτικό πεδίο, οι ΗΠΑ, τερμάτισαν το πρόγραμμα το οποίο ξεκίνησε το 2005. 

Σύμφωνα με το Military.com, τα κονδύλια που θα εξοικονομηθούν θα μεταφερθούν σε προγράμματα για την περαιτέρω ανάπτυξη υπερηχητικών πυραύλων και άλλων τεχνολογιών. 

Το ενδιαφέρον της Ιαπωνίας

Το Τόκιο, σύμφωνα με τον αντιπρόεδρο και επικεφαλή στην Υπηρεσία Τεχνολογίας και Επιμελητείας του Υπουργείου Άμυνας της Ιαπωνίας, Shigenori Mishima, είπε ότι τα τελευταία 10 χρόνια προχώρησε στην βασική έρευνα για την ανάπτυξη της ηλεκτρομαγνητικής τεχνολογίας και ότι, μαζί με τις ΗΠΑ, μπορούν να καλύψουν την τελική ευθεία.

Υποστήριξε επίσης ότι έχουν καταφέρει πρόοδο στην αποθήκευση ενέργειας του Railgun, ωστόσο η Ιαπωνία, χρειάζεται βοήθεια στη δημιουργία κατευθυνόμενων βλημάτων.  «Εάν μπορέσουμε να παρουσιάσουμε το όπλο, οι Ηνωμένες Πολιτείες μπορεί να αλλάξουν γνώμη για την τεχνολογία, θα ήταν win-win για όλους», είπε.

Διαβάστε επίσης: Hermeus | Πλήρης Χρηματοδότηση 60 εκ. από την USAF για το Quarterhorse – ΒΙΝΤΕΟ

Το μέλλον

Υποθέτοντας ότι θα έχουν ξεπεραστεί οι πολλές τεχνικές προκλήσεις των Railguns, συμπεριλαμβανομένων ζητημάτων όπως η απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύς, η καθοδήγηση των βλημάτων, η αντοχή των πυροβόλων στις μεγάλες θερμοκρασίες που αναπτύσσονται, τότε ίσως τα Railguns μπορέσουν να προσφέρουν πλεονεκτήματα έναντι των πιο συμβατικών πυροβόλων για μια ποικιλία επιθετικών και αμυντικών σεναρίων. 

Με τα μέχρι στιγμής με βάση δεδομένα και την πρόοδο που επετεύχθη, τα Railguns έχουν περιορισμένη και ασύμφορη δυνατότητα χρήσης.

Διαβάστε επίσης: OTO VULCANO 127 | Το πυρομαχικό με διττό ρόλο κατά στόχων επιφανείας και αέρος με μεγάλο βεληνεκές

NEWSLETTER SUBSCRIPTION

Pin It on Pinterest

Share This