Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ

สารบัญ:

Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ
Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ

วีดีโอ: Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ

วีดีโอ: Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ
วีดีโอ: ถุงพลาสติกมรณะในสวนกลางกรุงโตเกียว - เรื่องจริงยิ่งกว่าหนัง PODCAST EP120 2024, พฤศจิกายน
Anonim

ในทศวรรษที่ผ่านมา กองทัพและอุตสาหกรรมของประเทศชั้นนำต่างพูดถึงสิ่งที่เรียกว่า อาวุธตามหลักการทางกายภาพใหม่ ด้วยความช่วยเหลือของแนวคิดและวิธีแก้ปัญหาใหม่ ๆ โดยพื้นฐานแล้ว จึงเสนอให้สร้างอาวุธที่มีลักษณะและความสามารถสูงสุดที่ไม่สามารถบรรลุได้สำหรับระบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ความพยายามที่จะสร้างอาวุธดังกล่าวไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ต้องการเสมอไป มีข่าวเรื่องการลดหรือปิดโครงการที่ทะเยอทะยานอยู่เป็นประจำ เมื่อไม่กี่วันก่อน ชะตากรรมที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นกับโครงการอื่นที่มีแนวโน้มดี

ปืนรางคือ "หลุดออกจากราง"

เมื่อสองสามสัปดาห์ก่อน สื่อของสหรัฐฯ รายงานเกี่ยวกับแผนการของกองทัพสหรัฐฯ ในการตัดโปรแกรมที่น่าสนใจที่สุดรายการหนึ่งในช่วงที่ผ่านมา เป็นที่ชัดเจนแล้วว่าจากการตัดสินใจดังกล่าว หนึ่งในตัวเลือกสำหรับอาวุธที่มีแนวโน้มว่าจะถูกสร้างขึ้น - จะปรากฏขึ้นในอนาคตอันไกลเท่านั้น นอกจากนี้ เพนตากอนจะต้องแก้ไขแผนการที่จะติดตั้งสาขาของกองทัพบางส่วนอีกครั้ง

จากผลการวิเคราะห์สถานการณ์ปัจจุบัน กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้ตัดสินใจปรับปรุงแผนสำหรับโครงการปืนรางรถไฟ/ปืนรางรถไฟที่มีแนวโน้มว่าจะได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อผลประโยชน์ของกองทัพเรือ อาวุธนี้สร้างโดย General Atomics และ BAE Systems เดิมทีควรจะติดตั้งบนเรือพิฆาตคลาส Zumwalt ที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นเช่นนั้น เรือดังกล่าวควรติดตั้งโรงไฟฟ้าพิเศษที่สามารถรับประกันการทำงานของอาวุธที่มีแนวโน้มตามหลักการทางกายภาพใหม่

ภาพ
ภาพ

หลักการใช้ปืนรางบนเรือและรางชายฝั่งกับขีปนาวุธ HPV สไลด์จากการนำเสนอของกระทรวงกลาโหมสหรัฐ

เมื่อสั่งพัฒนาปืนใหม่ กองทัพอเมริกันต้องการระบบที่สามารถเร่งความเร็วของกระสุนปืนด้วยความเร็วสูงสุดและส่งไปยังพิสัยไกลถึง 80-100 ไมล์ทะเล การเร่งความเร็วของกระสุนโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดความต้องการพิเศษเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าของเรือขนส่ง แต่ให้ข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงานและการขนส่งที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีเพียงเปลือกหอยเท่านั้นที่สามารถขนส่งได้ในห้องใต้ดินของเรือ ปลอกหุ้มที่มีประจุขับเคลื่อนสำหรับพวกเขาขาดหายไป

ตามคำกล่าวในอดีต ในช่วงกลางทศวรรษนี้ ปืนเรลกันสำหรับเรือพิฆาต Zumwalt ต้องผ่านการทดสอบที่จำเป็นทั้งหมด ในปี 2561-2562 ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวชุดแรกได้รับการวางแผนที่จะส่งมอบให้กับเรือนำของโครงการ ในอนาคต เรือพิฆาตต่อเนื่องทั้งหมดสามารถรับอาวุธดังกล่าวได้ ปืนรางรถไฟที่มีแนวโน้มดีสำหรับเรือรบอเมริกันอาจเป็นการปฏิวัติที่แท้จริงในด้านอาวุธยุทโธปกรณ์ของกองทัพเรือ

ในช่วงต้นเดือนธันวาคม Task & Purpose ฉบับอเมริกาได้เปิดเผยรายละเอียดบางส่วนของงานในปัจจุบัน และยังพูดถึงความไม่พอใจของลูกค้ากับความคืบหน้า ปรากฎว่าโครงการ railgun ไม่พอดีกับการประมาณการบางอย่างและนอกจากนี้ มันไม่เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคอย่างเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัตราการยิงของปืนยังไม่เกิน 5 รอบต่อนาทีด้วย 10 ที่ต้องการ พลังงานปากกระบอกปืนของกระสุนปืนยังไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและยังไม่ถึง 32 MJ ที่ต้องการ นอกจากนี้ กองทัพยังมีคำถามเกี่ยวกับความเหมาะสมของการใช้ปืนใหม่ที่มี HVP "กระสุนความเร็วสูง" ที่มีแนวโน้ม

ผลิตภัณฑ์ HVP เป็นโพรเจกไทล์คาร์ไบด์พิเศษที่สามารถทนต่อความเค้นทางกลและความร้อนสูงสุด ด้วยความช่วยเหลือของปืนเรลกัน มันสามารถเร่งความเร็วได้ถึงระดับ M = 6 และส่งไปยังระยะทาง 170-180 กม. เป็นไปได้ที่จะดัดแปลงผลิตภัณฑ์นี้เพื่อใช้โดยปืน "ดั้งเดิม" ของกองทัพเรือ Mk 45 ในกรณีนี้ ความเร็วจะลดลงเหลือ M = 3.5 และระยะ - ถึง 50 กม. อย่างไรก็ตาม แม้จะมีลักษณะดังกล่าว ขีปนาวุธก็เป็นที่สนใจของกองทัพ เมื่อไม่นานมานี้ มีการตัดสินใจที่จะดำเนินการพัฒนา HVP ต่อไปในฐานะโครงการอิสระ และไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับ railgun การตัดสินใจครั้งนี้ส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัดต่อแนวโน้มในอนาคต

ตามรายงานล่าสุด การพัฒนาเพิ่มเติมของอาวุธที่มีแนวโน้มจะมีลักษณะเช่นนี้ งบประมาณการป้องกันสำหรับปีงบประมาณ 2018 ช่วยเพิ่มเงินทุนสำหรับโครงการ HVP ในทางกลับกันการจัดสรรสำหรับ railgun จะลดลง หากบริษัทผู้รับเหมาจัดการทำงานที่จำเป็นให้เสร็จและได้ผลลัพธ์ที่ต้องการภายในกรอบเวลาที่เหมาะสม โปรแกรมสำหรับสร้างปืนรางจะกลับ "เป็นรางเก่า" อีกครั้ง มิฉะนั้น จะตัดทิ้งไม่ได้ว่าจะถูกละทิ้งเพื่อพัฒนายุทโธปกรณ์ทางทะเล

ฉบับ Task & Purpose เขียนว่าหากไม่มีความสำเร็จอย่างจริงจังในปี 2019 เพนตากอนอาจละทิ้งอาวุธที่มีแนวโน้มทั้งหมด ในกรณีนี้งานสามารถดำเนินต่อไปได้ แต่อย่างน้อยการใช้ปืนสำเร็จรูปของกองทัพเรือก็ถูกเลื่อนออกไปอย่างไม่มีกำหนด

อย่างไรก็ตาม การปฏิเสธกรมทหารจะไม่ทำให้งานหยุดโดยสมบูรณ์ มีรายงานว่าในกรณีนี้การศึกษาทิศทางที่มีแนวโน้มจะดำเนินต่อไป อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเงินทุนที่ลดลง กำหนดเวลาทำงานให้เสร็จจะเลื่อนไปทางขวาอย่างเห็นได้ชัด

เป็นที่น่าสังเกตว่าเหตุการณ์ดังกล่าวรอบโครงการอาวุธตามหลักการทางกายภาพใหม่ไม่น่าจะมีผลกระทบในทางลบต่อโครงการก่อสร้างเรือประเภท Zumwalt ในขั้นต้น มีการวางแผนที่จะสร้างเรือพิฆาตดังกล่าวมากกว่าสามโหล แต่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนของโครงการ ข้อจำกัดทางการเงิน และปัญหาทางเทคนิคทำให้การสั่งซื้อลดลงอย่างรวดเร็ว ตอนนี้อุตสาหกรรมการต่อเรือจะต้องโอนเรือเพียงสามลำไปยังกองทัพเรือ: ลำที่หนึ่งและสองลำ แทนที่จะพกปืนเรลกันใหม่ พวกเขาจะบรรทุกปืนใหญ่ประเภทที่มีอยู่

สิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไปคือการเดาของทุกคน เราสามารถพูดได้ว่าปีหน้าปี 2018 จะเป็นปีแห่งการตัดสินใจสำหรับโปรแกรมที่เคยดูมีความหวัง หาก General Atomics และ BAE Systems รวมถึงผู้รับเหมาช่วงจำนวนมากสามารถจัดการปัญหาที่มีอยู่ได้ Railgun จะมีโอกาสเข้าถึงการใช้งานจริง มิฉะนั้น รายการของโครงการที่กล้าหาญแต่ไร้ประโยชน์ซึ่งไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่แท้จริง แม้จะมีต้นทุนและความพยายามทั้งหมด จะถูกเติมเต็มด้วยรายการใหม่

รางพลาสม่า

ควรสังเกตว่าความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นของโครงการจริงไม่ใช่เรื่องใหม่หรือไม่คาดคิด ในอดีตที่ผ่านมา มีการพัฒนาโครงการปืนรางอื่นๆ อีกหลายโครงการในสหรัฐอเมริกา รวมถึงโครงการที่ออกแบบมาเพื่อใช้ "กระสุน" ที่ผิดปกติในรูปของลิ่มเลือดในพลาสมา แนวคิดเกี่ยวกับปืนรางพลาสม่าแบบพลาสม่าเกี่ยวข้องกับการสร้างกลุ่มก๊าซไอออไนซ์ที่สามารถนำทางไปในทิศทางที่ต้องการได้โดยใช้รางคู่ ดังที่สถานการณ์ปัจจุบันในด้านอาวุธยุทโธปกรณ์แสดงให้เห็น แนวคิดดังกล่าวไม่เคยมาถึงขั้นตอนการดำเนินการในกองทัพ

ภาพ
ภาพ

เครื่องบินโบอิ้ง YAL-1 ที่มีประสบการณ์ ภาพถ่าย สำนักงานป้องกันขีปนาวุธของสหรัฐฯ / mda.mil

ในทศวรรษที่ผ่านมา มีโครงการทางวิทยาศาสตร์หลายโครงการที่ดำเนินการภายใต้กรอบของการศึกษาปืนรางพลาสมา หนึ่งในแหวนที่มีชื่อเสียงและมีขนาดใหญ่ที่สุดยังคงอยู่ในประวัติศาสตร์ภายใต้ชื่อ MARAUDER (วงแหวนเร่งด้วยแม่เหล็กเพื่อให้ได้พลังงานและการแผ่รังสีที่พุ่งตรงเป็นพิเศษ) โปรแกรมนี้เริ่มต้นในปี 1991 และดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermoreงานดำเนินต่อไปหลายปีและเห็นได้ชัดว่านำไปสู่ผลลัพธ์บางอย่าง

ในปีพ.ศ. 2536 ได้มีการสร้างปืนรางพลาสมาแบบทดลองที่ห้องทดลองฟิลลิปส์ ซึ่งดำเนินการโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ มันสามารถให้ความร้อนก๊าซ 2 มก. ถึงอุณหภูมิที่ 1,010 ° K และสร้างวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตรจากพลาสมา พลังงานจลน์ของพลาสมาพุ่งออกมาทางบาร์เรลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษถึง 8-10 MJ การตรวจสอบพบว่าพลาสมาก้อนเล็กๆ สามารถสร้างความเสียหายทางกลและความร้อนที่ร้ายแรงที่สุดให้กับวัตถุเป้าหมายได้ ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้

มีเหตุผลให้เชื่อได้ว่าเพนตากอนสนใจธีมพลาสมาเรลกัน ข้อโต้แย้งหลักที่สนับสนุนสมมติฐานนี้คือความจริงที่ว่าตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันไม่เคยกล่าวถึงโครงการ MARAUDER ในสิ่งตีพิมพ์ใหม่ของพวกเขา บางทีหัวข้ออาจถูกจัดประเภท สถานการณ์นี้คล้ายคลึงกับความพยายามอื่นๆ ในการศึกษาระบบที่รวมเครื่องกำเนิดพลาสมาและระบบรางเพื่อเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า

อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของคุณสมบัติที่น่าสนใจจำนวนหนึ่งและศักยภาพบางอย่างไม่ได้ส่งผลกระทบต่อโอกาสที่แท้จริงของระบบดังกล่าวแต่อย่างใด แม้แต่หนึ่งในสี่ของศตวรรษหลังจากเริ่มงาน ยังไม่มีการนำอุปกรณ์ plasma-railgun ตัวใดตัวหนึ่งมาทดสอบต้นแบบเต็มรูปแบบ อย่างที่เคยเกิดขึ้นกับปืนรางหรือเลเซอร์ต่อสู้ ดูเหมือนว่าทิศทางที่น่าสนใจนั้นยากเกินกว่าจะเชี่ยวชาญและไม่สามารถพิสูจน์ตัวเองได้

“แอร์เลเซอร์” ขึ้นบก

โครงการอาวุธอเมริกันที่มีชื่อเสียงที่สุดโปรแกรมหนึ่งซึ่งอิงตามหลักการทางกายภาพใหม่ที่ยังไม่พ้นขั้นตอนการทดสอบและวิจัยคือโครงการโบอิ้ง YAL-1 เป้าหมายของเขาคือการสร้างเครื่องบินพิเศษที่ติดตั้งเลเซอร์คอมเพล็กซ์และชุดอุปกรณ์เพิ่มเติมต่างๆ เครื่องบินใหม่ควรจะเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของระบบป้องกันขีปนาวุธที่มีแนวโน้มดีและทำลายขีปนาวุธนำวิถีของศัตรูในส่วนเริ่มต้นของวิถี

ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1990 บริษัทอเมริกันหลายแห่งได้ทำงานในโครงการ ABL (Airborny Laser - "Air Laser") ซึ่งมีการพัฒนาเลเซอร์ต่อสู้และระบบเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับมัน ในช่วงปลายทศวรรษ การก่อสร้างเริ่มขึ้นบนเครื่องบินต้นแบบพร้อมอุปกรณ์พิเศษ - Boeing YAL-1 ตามแผนของเวลานั้น เครื่องบินทดลองสองลำควรมีส่วนร่วมในการทดสอบ หลังจากเสร็จสิ้นการตรวจสอบทั้งหมดแล้ว ได้มีการวางแผนที่จะสร้างเครื่องจักรต่อเนื่องห้าเครื่องและนำไปใช้ในพื้นที่หลักของการโจมตีด้วยขีปนาวุธนิวเคลียร์ที่เป็นไปได้จากศัตรูที่อาจเป็นไปได้

เนื่องจากความซับซ้อนสูง โปรแกรม ABL / YAL-1 จึงมีราคาแพงมาก ในช่วงครึ่งแรกของปี 2000 ค่าใช้จ่ายของโปรแกรมสูงถึง 3 พันล้านดอลลาร์ซึ่งเกินประมาณการเดิม ประมาณการได้แสดงให้เห็นว่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ คุณจะต้องใช้จ่ายเพิ่มอีกอย่างน้อย 5-7 พันล้าน ในเรื่องนี้เพนตากอนปฏิเสธที่จะยอมรับเทคโนโลยีใหม่ในการให้บริการ เครื่องบินที่มีเลเซอร์ถูกถ่ายโอนไปยังหมวดหมู่ของผู้สาธิตเทคโนโลยี การสร้างต้นแบบที่สองและอุปกรณ์ต่อเนื่องสำหรับการสู้รบถูกยกเลิก

หลังจากการปรากฏตัวของโซลูชั่นดังกล่าว Boeing YAL-1 ก็เริ่มแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่จำเป็น ในฤดูใบไม้ผลิปี 2550 อุปกรณ์ของเครื่องบินสามารถตรวจจับและคุ้มกันเป้าหมายการฝึกได้ ในปี 2552 มีการตรวจสอบสองครั้ง ในระหว่างนั้นเครื่องบินสามารถติดตามขีปนาวุธเป้าหมายจริงได้ ในที่สุด ในเดือนกุมภาพันธ์ 2010 เครื่องบินเลเซอร์ได้ทำลายขีปนาวุธสามลูกในสองเที่ยวบิน ใช้เวลาไม่เกินสองสามนาทีในการทำลายโครงสร้างจรวดโดยใช้ลำแสงขนาด 1 เมกะวัตต์

หลังจากการทดสอบเหล่านี้ การทดสอบเทคโนโลยีในทางปฏิบัติก็ถูกระงับในปี 2554 เพนตากอนตามคำแนะนำของผู้นำประเทศในการลดการใช้จ่ายทางทหาร ตัดสินใจปิดโครงการ ABL และละทิ้งงานเพิ่มเติมในเครื่องบินโบอิ้ง YAL-1 ต้นแบบเดียวถูกส่งไปจัดเก็บ แต่ในปี 2014 มันถูกกำจัดโดยไม่จำเป็น

ความล้มเหลวกับเบื้องหลังความสำเร็จ

ต้องการได้เปรียบทางทหารเหนือคู่ต่อสู้ที่อาจเป็นศัตรู สหรัฐฯ กำลังพัฒนาอาวุธตามสิ่งที่เรียกว่า หลักการทางกายภาพใหม่ จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้สำรวจพื้นที่ที่มีแนวโน้มดีจำนวนหนึ่ง และสร้างโครงการใหม่หลายประเภทขึ้นเป็นจำนวนมาก ระบบต่างๆ เช่น ปืนราง (ทั้งจลนศาสตร์และพลาสมา) อุปกรณ์เลเซอร์จำนวนมาก ฯลฯ ได้รับการศึกษาและทดสอบแล้ว อย่างน้อยก็ในสภาพห้องปฏิบัติการ ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการสร้างโครงการและต้นแบบที่คล้ายคลึงกันหลายสิบโครงการ

Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ
Railguns, War Lasers และ Plasma: American Failures ท่ามกลางความสำเร็จ

ระบบเลเซอร์โบว์ของเครื่องบินโบอิ้ง YAL-1 ภาพถ่าย Wikimedia Commons

ตามแนวทางปฏิบัติ ไม่ใช่ทุกโครงการที่มีโอกาสเกิดขึ้นจริง และสามารถบรรลุผลตามที่ต้องการได้ด้วยต้นทุนที่สมเหตุสมผล ด้วยเหตุผลอย่างใดอย่างหนึ่งของลักษณะทางเศรษฐกิจ เทคโนโลยี หรือการปฏิบัติ กองทัพสหรัฐถูกบังคับให้ปิดโครงการที่มีแนวโน้ม ต้นแบบจะถูกส่งไปเก็บหรือตัด และเอกสารจะถูกเก็บถาวรหรือกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาใหม่

สถานการณ์ปัจจุบันมีลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่ง การปิดโครงการบางโครงการส่งผลให้สูญเสียเงินทุนจริงโดยไม่ได้รับผลกำไรตามที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม ผลงานที่ 2 ของโครงการปิดคือประสบการณ์ที่แข็งแกร่งในด้านต่างๆ เหมาะสำหรับใช้ในโครงการใหม่ ดังนั้น แม้แต่ผลลัพธ์เชิงลบของโครงการก็มีส่วนช่วยในการพัฒนาทิศทางใหม่ต่อไป และ - แม้ว่าจะมีอิทธิพลทางอ้อมก็ตาม - มีอิทธิพลต่องานใหม่

นอกจากนี้ ควรจำไว้ว่าสำหรับทุกโครงการปิดอาวุธตามหลักการทางกายภาพใหม่ มีโปรแกรมต่อเนื่องจำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น หลายบริษัทยังคงทำงานเกี่ยวกับเลเซอร์ต่อสู้สำหรับเรือรบ การกลับไปสู่แนวคิดที่ค่อนข้างเก่าก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่ในรูปแบบใหม่ ดังนั้น ในฤดูใบไม้ผลิของปีนี้ เพนตากอนจึงประกาศความตั้งใจที่จะรวมเลเซอร์ต่อสู้เข้ากับกลุ่มอาวุธยุทโธปกรณ์ของเครื่องบินสนับสนุนการยิง AC-130

ดังนั้น ความล้มเหลวของโครงการที่มีความทะเยอทะยานแต่ละรายการ ในขณะที่สร้างความเสียหายให้กับงบประมาณและความสามารถในการป้องกัน ยังไม่นำไปสู่ผลร้ายแรงต่อการพัฒนากองกำลังติดอาวุธของสหรัฐฯ โดยรวม ประสบการณ์เชิงลบชี้ให้เห็นถึงโอกาสที่แท้จริงของแนวคิดบางอย่าง และความรู้ที่สะสมมาจะถูกนำไปใช้ในโครงการใหม่ อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวทั้งหมดเหล่านี้นำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่ไม่ยุติธรรม ความล่าช้าในการเสริมกำลังกองทัพ และผลที่ได้กลับกลายเป็นว่ามีประโยชน์สำหรับ "ฝ่ายตรงข้ามที่น่าจะเป็นไปได้" ของสหรัฐอเมริกา ประเทศอื่น ๆ รวมถึงรัสเซียควรพิจารณาความสำเร็จและความล้มเหลวของอเมริกาเมื่อร่างแผนใหม่สำหรับการพัฒนากองกำลังติดอาวุธของตนเอง

แนะนำ: