На полигоне в подмосковной Шатуре прессе представлена магнитная пушка, или рельсотрон — используя мощное магнитное поле, она способна разогнать снаряд до первой и даже до второй космической скоростей. Первая космическая скорость — скорость запуска, необходимая для выхода на орбиту небесного тела, — применительно к Земле составляет почти восемь км/сек, вторая — скорость преодоления притяжения — чуть больше одиннадцати км в секунду. Это означает, что аппарат теоретически способен выводить на орбиту полезную нагрузку. О новом устройстве рассказывает один из основных разработчиков и глава РАН Владимир Фортов. Мы не могли пройти мимо такого значимого события и предлагаем читателям текстовую трансляцию испытаний.
В качестве предисловия.
В общем виде схема устройства сравнительно проста: два параллельных электрода — их-то и называют рельсами, отсюда «рельсотрон» — подключены к источнику мощного постоянного тока. Снаряд расположен между рельсами и замыкает собой электрическую цепь. Воздействие силы Лоренца (она же заставляет работать электродвигатели, например) мгновенно разгоняет снаряд.
На практике, однако, имеется ряд инженерных сложностей. Например, нужно сделать электрический импульс одновременно мощным и быстрым, иначе либо разгона не получится, либо снаряд будет поврежден (или и вовсе испарится) под воздействием тока. Кроме того, детали очень быстро изнашиваются, буквально за пару десятков использований.
Изначально, конечно, устройство разрабатывали как оружие — порох не может дать начальную скорость выше примерно 2,5 км/сек. Это чрезвычайно перспективное орудие разрушения — «ядро» рельсотрона летит дальше обычных снарядов и быстрее ракет, при этом не может взорваться и занимает меньше места, и, наконец, выстрел стоит на порядок дешевле запуска современной корабельной ракеты.
Но будем надеяться — это тот случай, когда запросы военных дарят обществу еще один мирный прибор.
10:45 Перед началом официальной презентации Алексей Васильевич Шурупов — директор Шатурского филиала Объединенного института высоких температур РАН — объясняет механизмы действия рельсотрона и демонстрирует отдельные его детали.
10:49 «Мы готовы к внедрению устройств, работающих на скоростях более 4-4,5 км/сек».
10:56 Журналистам сообщили о том, что созданием рельсотрона мы расширяем наши возможности в работе с физикой больших энергий. Тем не менее нужно отличать экспериментальный запуск от фактического использования — это совсем разные вещи.
11:05 Владимир Полищук, заведующий лабораторией плазмодинамических процессов ОИВТ РАН: «мы выходим на новый уровень параметров в плане энергетики».
11:09 Президент РАН Владимир Фортов прибыл в Лабораторию импульсных энергетических воздействий на вещество
11:11 «Получение высоких скоростей связано с большими трудностями», — сказал он.
11:16 «Наша задача — получать системы с большими давлениями и исследовать с их помощью Вселенную. Вторая задача — защита от высокоскоростных космических тел, представляющих для нас угрозу, в том числе космический мусор, кометы и прочее».
11:18 «Следующая задача — вывод спутников на орбиту Земли».
11:19 «Мы пытаемся выйти на гиперзвуковые режимы скоростей. Максимум, который нам удалось извлечь из устройства — 11 км/с».
11:22 Энергии настолько высоки, объясняет академик Фортов, что детали конструкции выходят из строя и изнашиваются в кратчайшие сроки. Мы столкнулись с проблемой материалов. Напряжение в устройстве в 30 раз превышает мощность тока, возникающую при ударе молнии — около 1 млн ампер. Цель — найти способы преодолеть трудности, связанные с износом материалов.
11:25 Мы занимаемся исключительно физическими вопросами и механикой разрушений, продолжает Фортов, но совершенно ясно, что рельсотрон имеет прямое отношение к оружию.
11:26 Начинается подготовка к запуску рельсотрона.
Отсюда управляют устройством
11:29 Журналистов попросили покинуть помещение. Операторы отправились в защищенный зал.
11:40 Продолжается суета перед запуском.
11:49 Тем временем, журналисты стоят из металлической перегородкой и ждут выстрела.
11:50 Выстрел состоялся!
11:50 Он произвел на присутствовавших сильнейшее впечатление — был необычайно громким. К сожалению, журналисты могли его только слышать, но и этого более чем достаточно, судя по возгласам присуствующих.
11:54 Дверь открывается и закрывается, но никто не выходит, журналисты по-прежнему стоят в своего рода «бронированной камере».
12.03 Запустили. Комната полна дыма и сильных запахов. Заглушка разлетелась вдребезги. На фотографии ниже она еще цела — это зеленый цилиндр на первом плане.
12:06 Сам рельсотрон остался более-менее цел, хотя оторвались две крепежные шпильки — настолько мощным был выстрел.
12:10 «Давление в рельсотроне — 1 тыс атмосфер. На дне марианской впадины — около 1300», — прокомментировал Владимир Полищук.
12:14 Владимир Фортов обещает каждому журналисту выдать флэшку с записью действия аппарата.
12:15 Если стрелять с земли — снаряд будет тормозить, объясняет Владимир Фортов. Но стоит поднять его на вертолете, где давление будет меньше — и он улетит далеко
12:17 Если речь идет о боевом применении — то вопрос износа снимается. Это уже не так важно.
12:20 Такие состояния матери для нас экстремальны, продолжает глава РАН. Но в природе все подобные состояния и события, связанные с плазмой, нормальны. Пока мы будем плохо понимать, что происходит во вселенной — мы не сможем использовать полученные знания по назначению. Это касается и вопроса с плазмой. Рождения и взрывы звезд — это все оттуда.
12:22 Программа термоядерных исследований ведется в Ран уже давно. Наша цель — не оставить себя без источников энергии. Когда будет истощаться органическое топливо, цена будет расти. Когда цена будет высока, появится термоядерные источники. Термояд — это плазма. А плазма — это рельсотрон.
(Заметим в сторону, что рельсотрон может прямо стрелять плазмой — но только на небольшие расстояния. И еще не в космосе, к сожалению — движение разряда возможно только в газовой среде и не ниже определенного давления)
12:24 Владимир Фортов рассказывает об устройстве электромагнитной пушки.
12:25 Проблему астероидов рельсотрон не решит, говорит академик Фортов. Если астероид попадет в землю, пыль заэкранирует солнце. Мы можем увидеть его, но сдвинуть его траекторию или разрушить мы не можем — не располагаем мощностью.
12:28 Первые попытки сделать электромагнитный ускоритель были сделаны еще в Первую Мировую.
12:30 Раз шпильки вылетели — значит мы на правильном пути, это значит, что мы работаем на пределе возможностей, объясняет Фортов, и обещает к вечеру починить аппарат.
12:31 3,2 км в секунду — такова была скорость снаряда. Хотя систему модернизировали и рассчитывали на 3,6. Но все равно это хороший результат.
12:33 Неплохо было бы собраться и поговорить радиоударном оружии, говорит Фортов.
12:35 На этом официальная часть закончена, и мы прощаемся с вами.
