Привет, электричество!

Катапульта EMALS. Фото с веб-сайта navair.navy.mil

Привет, электричество!

ВМС перейдут на электрические системы и орудие

 

Военно-морские силы нескольких государств мира решили уделить больше внимания использованию электроэнергии, которая на данный момент применяется в главном для питания бортовых вычислительных систем, устройств связи и радиолокации. В перспективе электричество будет употребляться для пуска самолетов с палубы авианосцев, стрельбы металлическими болванками и питания лазерного орудия.

Но основная задачка перехода на новые типы вооружения пока не решена — еще не удалось сделать малогабаритную неатомную энергетическую установку.

 

Катапульты

18-19 декабря 2010 года ВМС США вместе с инженерами американской компании General Atomics провели тесты электрической катапульты EMALS, которую подразумевается устанавливать на многообещающие авианосцы класса «Джеральд Рудольф Форд». В программке испытаний, которые продолжались два денька, учавствовал палубный истребитель F/A-18E Super Hornet. Проверка катапульты была признана удачной.

Разработкой EMALS (Electro-Magnetic Aircraft Launch System) занимается компания General Atomics, получившая договор на ведение проекта ценой 676,2 миллиона баксов. Наряду с катапультой General Atomics делает и новые аэрофинишеры. 1-ые тесты массо-габаритными «мертвыми» грузами состоялись еще в 2004 году. Тогда был сотворен вдвое наименьший по размерам макет электрической катапульты.

 

Пуск F/A-18E с помощью EMALS. Фото с веб-сайта navair.navy.mil

Пуск F/A-18E с помощью EMALS. Фото с веб-сайта navair.navy.mil

 

 

Тесты настоящего макета начались весной 2010 года. Полномасштабный макет EMALS был построен зимой 2009/10 года в Инженерном центре военно-морской авиации ВМС США Лейкхерст в Нью-Джерси. В центре установили наземный комплекс, стопроцентно соответственный размерам палубы авианосца, снаряженный макетом EMALS и всеми системами контроля. В общей трудности, катапульта произвела 722 пуска грузов.

По данным ВМС США, в процессе испытаний EMALS 18 декабря катапульта была выведена на наивысшую мощность, что позволило ей разогнать истребитель F/A-18E до скорости в 333 километра в час в конечной точке. Масса самолета, принимавшего роль в испытаниях, не уточняется. Скорее всего, EMALS запустила пустой Super Hornet, масса которого, согласно техническому описанию, составляет 13,9 тонны. Сама катапульта рассчитана на пуск самолетов массой до 45 тонн.

Согласно техническому описанию General Atomics, в катапульте употребляется линейный индукционный электродвигатель длиной 91 метр, способный разгонять самолет до скорости в 333,4 километра в час в конечной точке. Обозначенная скорость является предельной для устройства. В обычном режиме скорость запускаемого самолета в конечной точке будет достигать 240,8 километра в час. Энергия пуска составляет 122 мегаджоуля. Перезарядка катапульты будет происходить за 45 секунд.

 

EMALS будет состоять из 4 главных компонент: линейного индукционного электродвигателя, 4 генераторов, преобразователя кинетической энергии в электронную и систем контроля. Для работы EMALS будет нужно электроэнергии больше, чем способен обеспечить корабль. Для этого и нужно создание генераторов со вспомогательными системами, которые будут обеспечивать работу катапульты. Как ожидается, поставка первых компонент EMALS для строящегося авианосца «Джеральд Форд» состоится в 2011 году.

Согласно планам компании Northrop Grumman, занимающейся строительством авианосца, «Джеральд Форд» будет стопроцентно готов в 2015 году. General Atomics не именует четких сроков готовности EMALS, но, видимо, катапульта будет завершена как раз к спуску авианосца на воду. Ведь перед принятием корабля в состав ВМС он должен будет пройти насыщенные тесты, включая и проверку работы EMALS в составе авианосца.

 

CVN-79

CVN-79 «Джеральд Р. Форд». Изображение с веб-сайта northropgrumman.com

 

 

Как ожидается, сначала 2011 года тесты EMALS продлятся. В их будут учавствовать палубный транспортный самолет Northrop Grumman C-2 Greyhound и учебный BAE T-45 Goshawk. Если программка испытаний EMALS пройдет удачно, такая катапульта будет употребляться на всех многообещающих авианосцах США. Необходимо подчеркнуть, что это будет 1-ый масштабный переход ВМС США на новейшую систему пуска самолетов после 1950 года, когда на южноамериканские авианосцы начали устанавливать паровые катапульты заместо гидравлических.

Меж тем, ВМС США не единственные, кто хочет перейти на внедрение новых катапульт на авианосцах. В конце сентября 2010 года министерство обороны Англии заключило договор с французской компанией Converteam на создание электрической катапульты EMCAT (Electro-Magnetic CATapult). Сумма сделки составила 650 тыщ фунтов стерлингов (1,018 миллиона баксов). Новенькая катапульта будет установлена на многообещающий авианосец класса «Куин Элизабет».

Строительством английского авианосца занимается компания BAE Systmes, по оценке которой интеграция катапульты в структуру корабля не востребует существенного конфигурации конструкции. Вначале конструкция «Куин Элизабет» не подразумевала установки катапульты вообщем, так как на корабле планировалось использовать южноамериканские многообещающие истребители укороченного взлета и вертикальной посадки Lockheed Martin F-35B Lightning II. В октябре министерство обороны Англии объявило о намерении отрешиться от F-35B и приобрести палубную версию самолета — F-35C, для которой катапульта уже нужна.

 

Орудие и корабли

Внедрением электрических катапульт планы ВМС не ограничиваются. 10 декабря 2010 года в Центре разработки надводного вооружения ВМС США Дальгрен состоялось испытание рельсотрона, создаваемого южноамериканским подразделением английской компании BAE Systems. В процессе испытаний дульная энергия электрической пушки составила 33 мегаджоуля. При таковой энергии дульная скорость железной болванки массой 10 кг составила восемь чисел Маха (9,2 тыщи км в час).

Рельсотрон. Фото с веб-сайта navy.mil

Рельсотрон. Фото с веб-сайта navy.mil

 

Согласно расчетам инженеров, такие свойства позволят оружию поражать цель поперечником 5 метров на расстоянии до 203,7 километра при конечной скорости снаряда в 5 чисел Маха. Рельсотрон — пушка, в какой электрическая сила употребляется для разгона электропроводного снаряда, на первом шаге являющегося частью электронной цепи. Свое заглавие пушка получила благодаря двум контактным рельсам, меж которыми и движется железная болванка, соприкасающаяся с ними. Сам снаряд не оснащается ни порохом, ни другими взрывчатыми субстанциями.

По описанию ВМС, рельсотрон будет стрелять снарядами по баллистической линии движения, при которой болванка будет выводиться в верхние слои атмосферы, а оттуда «падать» на цель. Новое орудие планируется использовать на многообещающих эсминцах проекта DDG-1000 «Зумвалт», которые, кроме остального, планируется оснащать и сильными лазерами. Понятно, что на корабле не будет атомного реактора, а означает, он будет очень ограничен в мощности энергетических установок.

А именно, при темпе стрельбы из рельсотрона в шесть-десять выстрелов за минуту «Зумвалт» должен будет существенно снизить скорость. Корабль будет обустроен газотурбинной энергетической установкой мощностью 78 мегаватт, а стрельба из рельсотрона востребует минимум 16 мегаватт. При всем этом энергия будет расходоваться и на работу бортовых систем и силовых установок. Вобщем, ученые не унывают и занимаются поиском методов повысить энергетическую эффективность генераторов.

Пока США занимаются разработкой рельсотрона и «Зумвалта», более прорывной проект планирует воплотить Франция. В конце октября 2010 года французская судостроительная компания DCNS представила концепцию стопроцентно электронного боевого надводного корабля Advansea, в каком и орудие, и силовые установки будут работать на электроэнергии.

Концепция Advansea подразумевает создание корабля длиной 120 метров и водоизмещением четыре тыщи тонн. Он сумеет развивать скорость до 28 узлов. Подразумевается также, что новый боевой корабль будет иметь две посадочные площадки для вертолетов и беспилотных летательных аппаратов. В качестве вооружения на Advansea будут употребляться лазерные установки с переменной интенсивностью импульса. Не считая того, электричество будет употребляться и для пушек, в каких снаряды будут ускоряться электрическими импульсами.

Advansea. Изображение с веб-сайта dcnsgroup.com

Advansea. Изображение с веб-сайта dcnsgroup.com

 

По подготовительной оценке, сделать схожий корабль будет может быть минимум через 15 лет, когда станут доступны некие главные разработки. По оценке DCNS, для сотворения Advansea нужно совершить три технологических прорыва. Во-1-х, движок должен быть сотворен с применением технологии сверхпроводимости, что позволит прирастить его мощность на 50 процентов и понизить его размеры. Во-2-х, нужно сделать вместительную систему скопления энергии, которая позволит питать движки, также создавать резвую перезарядку вооружения.

В-3-х, для Advansea нужно сделать систему управления потоком электроэнергии в режиме реального времени. Схожих технологий в текущее время фактически не существует — то, что на данный момент проходит тесты в нескольких научно-исследовательских институтах мира, еще пока нереально применить на практике.

В любом случае, внедрение многообещающих электронных систем в ВМС ставит перед инженерами достаточно сложную задачку — создание малогабаритного, массивного и надежного генератора электроэнергии, беря во внимание, что внедрение ядерных реакторов может быть не на всех типах кораблей и не всегда целенаправлено. Пока ясно одно: будущее начинается уже сейчас, и EMALS, рельсотрон и лазеры стали первыми его предвестниками.

 

Василий Сычев

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x