Пушка катушечного типа

Самой старой формой электромагнитной пушки, фактически соз­ванной, является, вероятно, пушка катушечного типа. На рис. 1 показан ее рабочий принцип. Пушка со стоит из ствола (не показанного на рисунке) с рядом неподвижных катушек ускорения. Когда эти катушки последовательно электризуются, возникает перемещающееся магнитное поло, которое возбуждает ток в катушке снаряда. Как следствие,

_______________________________________________________________________

* Доктор Волфрам Витт является начальником координации научно-исследовательских программ фирмы "Рейн/металл". Дипломированный инженер Маркус Леффлер в настоящее время работает в северном технологическом центре и занимается исследованиями в области сверхмощных электрических устройств ускорения. Прим. редакции журнала МТ перемещающееся магнитное поле создает силу Лоренца "F", которая действует на силу тока катушки снаряда и таким образом сообщает снаряду ускорение.

Рис. 1. Принцип работы электромагнитной пушки катушеного типа:

1 -катушка снаряда; 2 - катушки ускорения; 3 - магнитное поле;

F - сила Лоренца

Существует множество других вариантов пушки катушечного типа. 6 физической точки зрения все они работают в основном в соответ­ствии с принципом магнитного взаимодействия двух электризуемых катушек (1). В некоторых вариантах вместо катушки снаряда используется снаряд, изготовленный из магнитного материала.

Сообщается, что в 1845 такая пушка катушечного типа била ис­пользована для запуска металлического стержня длиной около 20 м (2). Во время испано-американской войны (1898г.) американский изобре­татель заявил, что чрезвычайно просто использовать токовую катушку для запуска тяжелых снарядов с южного конца Флориды в Гавану, на дальность 230 км (3), Для подтверждения этого заявления испытания никогда не проводились.

Кристиан Беркеленд, профессор физики в университете в Осло (работавший с 1898 по 1917г.), за период с 1901 по 1903г. получил три патента на свою "электромагнитную пушку" (4). В 1901г. Беркеленд создал первую такую электромагнитную пушку катушечного типа и использовал ее для разгона снаряда массой 500 г до скорости 50 м/с (2). С помощью второй большой пушки, созданной в 1903г. и выставленной в настоящее время в норвежском техническом музее в г. Осло, он достигал разгона снаряда массой 10 кг до скорости при­мерно 100 м/с. Калибр пушки 65 мм, длина 10 м. Современник Беркеленда комментировал полезность этого устройства как оружия следую­щим образом: "Пушка Беркеленда довольно неуклюжа, можно сказать, научное устройство, которое сначала не вызывало большого доверия в отношении его полезности, но которое благодаря дальнейшему усо­вершенствованию могло бы стать полезным. До поры до времени казалось невозможным увязать ТТХ артиллерийских орудий с таким обширным использованием электричества. Только благодаря дальнейшим открытиям электромагнитная пушка стала полезной в бою. Затруднительным является то, что для пушки необходим специальный источник энергии... Коротко говоря, электромагнитная пушка находится в настоящее время в эмбриональной стадии. Но преждевременно пытаться делать выводы на основе ее несовершенства, что эта первая система вооружения в будущем не разовьется в полезное боевое средство поражения" (3).

В конце 1930-х годов К. Джастроу опубликовал значительно более критические замечания. Они появились в предисловии к теоретической монографии Е. Рогге: "Я обратился к проблемам, связанным с электромагнитной пушкой, в научном обсуждении в своей рабочей группе по "оборонным техническим средствам" германского общества военной политики военной науки, так как в последние годы попытки улучшить тактико-технические данные огнестрельного оружия снова и снова обращают внимание на использование электрического тока. Большие надежды связыва­ние этой возможностью, в частности, США и Россия. Следующие испыта­ния показывают... невозможность реализации этого предложения" (5). Тем не менее, весной 1944г. доктор Иоахим Хэнслер и главный инспектор Бунзель выполнили исследования по пушке катушечного типа (6,7). На Хиллерслебенском испытательном полигоне в Магдебурге, в тщательно отгороженном гараже, они провели испытания стрельбой малокалиберного (10 мм) устройства, предположительно состоящего из множества катушек, стрельба велась по броневым плитам. Источ­ники энергии включали автомобильные аккумуляторные батареи, кон­денсаторы (емкости) и электрогенераторы. Но испытания были безуспешными и через полгода были прекращены. В 1970-е годы ученые оказались более удачливыми. Во время испытаний одноступенчатой пушки катушечного типа, проводимых в институте Эрнста Маха в Вейле-на-Рейне в 1970г., Хас и Циммерманн разогнали металлическое ядро массой 1,3 г до скорости 490 м/с. В 1976г. в Советском Союзе Бондалетоз и Иванов разогнали метал­лическое ядро приблизительно такой же массы до скорости 4,9 км/с (8,9). Металлическое ядро подвергалось чрезвычайно быстрому уско­рению, такому быстрому, что оно, вероятно, недоступно для: орудийного применения.