In den letzten Jahrzehnten sprechen Militär und Industrie führender Länder zunehmend von der sogenannten. Waffen nach neuen physikalischen Prinzipien. Mit Hilfe grundlegend neuer Ideen und Lösungen wird vorgeschlagen, Waffen mit den höchsten Eigenschaften und Fähigkeiten zu entwickeln, die für traditionelle Systeme unerreichbar sind. Dennoch führen Versuche, solche Waffen herzustellen, nicht immer zu den gewünschten Ergebnissen. Regelmäßig gibt es Neuigkeiten über die Reduzierung oder Schließung eines ehrgeizigen Projekts. Ein ähnliches Schicksal ereilte vor wenigen Tagen ein weiteres vielversprechendes Programm.
Die Rail-Gun „kommt aus der Bahn“
Vor einigen Wochen berichteten US-Medien über die Pläne des US-Militärs, eines der interessantesten Programme der letzten Zeit zu kürzen. Es ist bereits jetzt klar, dass eine der Optionen für eine vielversprechende Waffe - wenn sie geschaffen wird - als Ergebnis einer solchen Entscheidung erst in ferner Zukunft erscheinen wird. Zudem muss das Pentagon nun seine Pläne zur Umrüstung einiger Militärzweige überarbeiten.
Nach den Ergebnissen einer Analyse der aktuellen Situation beschloss das US-Verteidigungsministerium, seine Pläne für ein im Interesse der Seestreitkräfte entwickeltes Projekt einer vielversprechenden Railgun / Railgun zu überarbeiten. Diese von General Atomics und BAE Systems entwickelte Waffe sollte ursprünglich auf vielversprechenden Zerstörern der Zumwalt-Klasse installiert werden. Solche Schiffe sollten mit einem speziellen Kraftwerk ausgestattet sein, das den Betrieb vielversprechender Waffen nach neuen physikalischen Prinzipien gewährleisten kann.
Prinzipien der Verwendung von Schiffs- und Küstenschienengeschützen mit dem HPV-Geschoss. Folie aus der Präsentation des US-Verteidigungsministeriums
Bei der Beauftragung der Entwicklung einer neuen Waffe wollte das amerikanische Militär ein System, das ein Projektil auf höchste Geschwindigkeiten beschleunigen und auf eine Reichweite von bis zu 80-100 Seemeilen senden kann. Die Munitionsbeschleunigung durch ein elektromagnetisches Feld stellte besondere Anforderungen an die Elektrik des Trägerschiffs, brachte aber erhebliche operative und logistische Vorteile. Insbesondere durften in den Kellern des Schiffes nur Granaten transportiert werden; Hüllen mit einer Treibladung dafür fehlten einfach.
Nach Aussagen der Vergangenheit musste das Railgun für die Zumwalt-Zerstörer Mitte dieses Jahrzehnts alle notwendigen Prüfungen bestehen. Bereits 2018-19 war geplant, das erste derartige Produkt an das Leadship des Projekts zu liefern. In Zukunft könnten alle Serienzerstörer solche Waffen erhalten. Eine vielversprechende Railgun für amerikanische Schiffe könnte eine echte Revolution im Bereich der Marinewaffen sein.
Die amerikanische Ausgabe von Task & Purpose enthüllte Anfang Dezember einige Details der aktuellen Arbeit und sprach auch über die Unzufriedenheit der Kunden mit dem Fortschritt. Es stellte sich heraus, dass das Railgun-Projekt nicht vollständig in eine bestimmte Schätzung passt und außerdem die technischen Anforderungen nicht vollständig erfüllt. Insbesondere die Feuerrate der Waffe überschreitet mit den erforderlichen 10 noch nicht 5 Schuss pro Minute. Auch die Mündungsenergie des Geschosses entspricht nicht den Anforderungen und hat die gewünschten 32 MJ noch nicht erreicht. Darüber hinaus hatte das Militär Fragen zur Zweckmäßigkeit des Einsatzes einer neuen Waffe mit einem vielversprechenden "Hyperspeed-Projektil" HVP.
Das HVP-Produkt ist ein spezielles Hartmetallprojektil, das höchsten mechanischen und thermischen Belastungen standhält. Mit Hilfe einer Railgun kann es auf eine Geschwindigkeit in der Größenordnung von M = 6 beschleunigt und auf eine Entfernung von 170-180 km geschickt werden. Es war möglich, dieses Produkt für die Verwendung mit "traditionellen" Marinegeschützen Mk 45 anzupassen. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit auf M = 3,5 und die Reichweite auf 50 km reduziert. Trotzdem ist das Projektil auch mit solchen Eigenschaften für das Militär interessant. Vor nicht allzu langer Zeit wurde beschlossen, die Entwicklung des HVP als eigenständiges Projekt und ohne direkte Verbindung mit der Railgun fortzusetzen. Diese Entscheidung hatte einen spürbaren Einfluss auf die Aussichten der letzteren.
So soll die Weiterentwicklung vielversprechender Waffen nach neuesten Berichten aussehen. Der Verteidigungshaushalt für das Geschäftsjahr 2018 sieht eine Aufstockung der Mittel für das HVP-Projekt vor. Die Kontingente für die Railgun werden wiederum reduziert. Gelingt es den Auftragnehmerfirmen, die geforderten Arbeiten und die gewünschten Ergebnisse in vertretbarem Zeitrahmen abzuschließen, dann kehrt das Programm zur Erstellung einer Railgun wieder „zu den alten Schienen“zurück. Andernfalls ist nicht auszuschließen, dass es als Mittel zur Entwicklung von Marinerüstungen aufgegeben wird.
Die Ausgabe von Task & Purpose schreibt, dass das Pentagon vielversprechende Waffen möglicherweise ganz aufgeben wird, wenn 2019 kein ernsthafter Erfolg erzielt wird. In diesem Fall können die Arbeiten fortgesetzt werden, aber zumindest der Einsatz der fertigen Waffe durch die Flotte wird auf unbestimmte Zeit verschoben.
Die Weigerung der Militärabteilung wird jedoch nicht zu einer vollständigen Einstellung der Arbeit führen. Es wird berichtet, dass in diesem Fall die Untersuchung einer vielversprechenden Richtung fortgesetzt wird. Dennoch verschieben sich durch die Kürzung der Fördermittel die Fristen für die Fertigstellung der Arbeiten merklich nach rechts.
Es ist erwähnenswert, dass solche Ereignisse rund um das Projekt von Waffen auf der Grundlage neuer physikalischer Prinzipien das Programm zum Bau von Schiffen des Typs Zumwalt wahrscheinlich nicht negativ beeinflussen werden. Ursprünglich war geplant, mehr als drei Dutzend solcher Zerstörer zu bauen, aber der Anstieg der Kosten des Programms, finanzielle Zwänge und technische Probleme führten zu einem starken Rückgang der Bestellung. Jetzt muss die Schiffbauindustrie nur noch drei Schiffe an die Marine übergeben: das erste und zwei Serienschiffe. Anstelle von neuen Railguns werden sie bestehende Arten von Artilleriegeschützen tragen.
Was als nächstes passieren wird, ist eine Vermutung. Wir können sagen, dass nächstes Jahr 2018 ein entscheidendes Jahr für ein Programm sein wird, das einst vielversprechend schien. Gelingt es General Atomics und BAE Systems sowie zahlreichen Subunternehmern, die bestehenden Probleme zu beseitigen, hat die Railgun eine Chance auf einen praktischen Einsatz. Andernfalls wird die Liste der kühnen, aber nutzlosen Projekte, die trotz aller Kosten und Mühen keine wirklichen Ergebnisse gebracht haben, mit einem neuen Punkt aufgefüllt.
Plasmaschienen
Es sollte beachtet werden, dass das potenzielle Scheitern eines tatsächlichen Projekts nicht neu oder unerwartet ist. In der jüngsten Vergangenheit wurden in den Vereinigten Staaten mehrere andere Projekte von Schienenkanonen entwickelt, einschließlich solcher, die dazu bestimmt sind, ungewöhnliche "Schalen" in Form von Plasmagerinnseln zu verwenden. Das Konzept der Plasma-Railgun bestand darin, eine Wolke aus ionisiertem Gas zu erzeugen, die mithilfe eines Schienenpaars in die gewünschte Richtung gelenkt werden konnte. Wie der aktuelle Stand der Rüstungen zeigt, gelangten solche Ideen nie zur Umsetzung in der Truppe.
Erfahrene Boeing YAL-1-Flugzeuge. Foto US-Raketenabwehrbehörde / mda.mil
In den letzten Jahrzehnten wurden im Rahmen der Erforschung von Plasma-Railguns mehrere wissenschaftliche Programme durchgeführt. Einer der berühmtesten und umfangreichsten blieb in der Geschichte unter dem Namen MARAUDER (Magnetisch beschleunigter Ring zur Erzielung ultrahoher gerichteter Energie und Strahlung) erhalten. Dieses Programm startete 1991 und wurde von Spezialisten des Lawrence Livermore National Laboratory durchgeführt. Die Arbeit dauerte mehrere Jahre und führte anscheinend zu einigen Ergebnissen.
Im Jahr 1993 wurde im Phillips Laboratory, das von der US Air Force betrieben wird, eine experimentelle Plasma-Rail-Pistole gebaut. Es konnte 2 mg Gas auf Temperaturen in der Größenordnung von 1010 ° K erhitzen und aus dem Plasma einen Ring mit einem Durchmesser von 1 m bilden Die kinetische Energie des Plasmas, das durch einen speziell entwickelten Zylinder ausgestoßen wurde, erreichte 8-10 MJ. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine kleine Plasmawolke dem Zielobjekt schwerste mechanische und thermische Schäden zufügen kann. Der ausgesendete elektromagnetische Impuls könnte elektronische Geräte beschädigen.
Es gibt Grund zu der Annahme, dass das Pentagon am Thema Plasma-Railgun interessiert ist. Das Hauptargument für diese Annahme ist die Tatsache, dass amerikanische Wissenschaftler seit Mitte der 90er Jahre das MARAUDER-Projekt in ihren neuen Veröffentlichungen nie erwähnt haben. Vielleicht wurde das Thema klassifiziert. Ähnlich war die Situation bei anderen Versuchen, ein System zu untersuchen, das einen Plasmagenerator und ein Schienensystem zur Beschleunigung geladener Teilchen kombiniert.
Das Vorhandensein einer Reihe interessanter Merkmale und eines gewissen Potenzials beeinträchtigte jedoch in keiner Weise die tatsächlichen Aussichten solcher Systeme. Selbst ein Vierteljahrhundert nach Arbeitsbeginn wurde kein einziges Plasma-Railgun-Gerät zum Test eines echten Prototyps gebracht, wie es bereits bei Railguns oder Kampflasern der Fall war. Es scheint, dass sich eine interessante Richtung als zu schwer zu meistern herausgestellt hat und sich einfach nicht rechtfertigen konnte.
"Luftlaser" ist gelandet
Eines der bekanntesten amerikanischen Waffenprogramme, das auf neuen physikalischen Prinzipien basiert und das Stadium der Erprobung und Forschung noch nicht verlassen hat, ist das Boeing YAL-1-Projekt. Sein Ziel war es, ein spezielles Flugzeug zu entwickeln, das mit einem Laserkomplex und einer Reihe verschiedener Zusatzausrüstungen ausgestattet ist. Das neue Flugzeug sollte eines der Elemente eines vielversprechenden Raketenabwehrsystems werden und feindliche ballistische Raketen in den ersten Abschnitten der Flugbahn zerstören.
Seit Anfang der neunziger Jahre arbeiten mehrere amerikanische Unternehmen am Projekt ABL (Airborny Laser - "Air Laser"), innerhalb dessen ein neuer Kampflaser und die dafür notwendigen Zusatzsysteme entwickelt wurden. Ende des Jahrzehnts begann der Bau eines Flugzeugprototyps mit Sonderausstattung - Boeing YAL-1. Nach den damaligen Plänen sollten zwei Versuchsflugzeuge an den Tests beteiligt sein. Nach Abschluss aller Kontrollen war geplant, fünf Serienmaschinen zu bauen und in den Hauptgebieten eines möglichen Atomraketenangriffs eines potenziellen Feindes einzusetzen.
Aufgrund seiner hohen Komplexität erwies sich das ABL / YAL-1-Programm als unerschwinglich. Bereits in der ersten Hälfte der 2000er Jahre erreichten die Kosten des Programms 3 Milliarden US-Dollar und übertrafen damit die ursprüngliche Schätzung. Schätzungen haben gezeigt, dass Sie mindestens 5-7 Milliarden mehr ausgeben müssen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Diesbezüglich weigerte sich das Pentagon, die neue Technologie für den Dienst zu akzeptieren. Das Flugzeug mit dem Laser wurde in die Kategorie der Technologiedemonstratoren überführt. Der Bau des zweiten Prototyps und der Serienausrüstung für den Kampfeinsatz wurde abgebrochen.
Nach dem Erscheinen solcher Lösungen begann Boeing YAL-1, die erforderlichen Fähigkeiten zu demonstrieren. Im Frühjahr 2007 konnte die Ausrüstung des Flugzeugs ein Trainingsziel erkennen und eskortieren. Im Jahr 2009 fanden zwei Kontrollen statt, bei denen das Flugzeug echte Zielraketen begleiten konnte. Schließlich zerstörte im Februar 2010 ein Laserflugzeug auf zwei Flügen drei ballistische Raketen. Es dauerte nicht länger als ein paar Minuten, um die Raketenstruktur mit einem 1-MW-Strahl zu zerstören.
Nach diesen Tests wurden die Tests der Technologie in der Praxis ausgesetzt. Im Jahr 2011 beschloss das Pentagon gemäß den Anweisungen der Führung des Landes, die Militärausgaben zu reduzieren, das ABL-Projekt zu schließen und die weiteren Arbeiten am Boeing YAL-1-Flugzeug einzustellen. Der einzige Prototyp wurde eingelagert, aber 2014 als unnötig entsorgt.
Misserfolge vor dem Hintergrund von Erfolgen
Um sich einen militärischen Vorteil gegenüber potenziellen Gegnern zu verschaffen, entwickeln die Vereinigten Staaten Waffen auf der Grundlage der sogenannten. neue physikalische Prinzipien. Bis heute haben amerikanische Wissenschaftler eine Reihe vielversprechender Bereiche erforscht und eine beträchtliche Anzahl neuer Projekte unterschiedlicher Art geschaffen. Systeme wie Railguns (sowohl Kinetik als auch Plasma), zahlreiche Lasergeräte usw. wurden zumindest unter Laborbedingungen untersucht und getestet. In den letzten Jahrzehnten sind insgesamt mehrere Dutzend ähnlicher Projekte und Prototypen entstanden.
Bogenlasersystem von Boeing YAL-1-Flugzeugen. Foto Wikimedia Commons
Wie die Praxis zeigt, haben nicht alle derartigen Projekte echte Perspektiven und können zu vertretbaren Kosten mit dem gewünschten Ergebnis abgeschlossen werden. Aus dem einen oder anderen wirtschaftlichen, technologischen oder praktischen Grund ist das US-Militär gezwungen, vielversprechende Projekte zu schließen. Prototypen werden eingelagert oder geschnitten, die Dokumentation wird archiviert oder wird zur Grundlage für Neuentwicklungen.
Die aktuelle Situation hat eine Besonderheit. Die Schließung einiger Projekte führte zum tatsächlichen Verlust der Finanzierung ohne das gewünschte Endergebnis. Das zweite Ergebnis abgeschlossener Projekte war jedoch eine solide Erfahrung in verschiedenen Bereichen, die für den Einsatz in neuen Projekten geeignet ist. So trugen auch die negativen Ergebnisse der Projekte zur Weiterentwicklung neuer Richtungen bei und beeinflussten – wenn auch indirekt – neue Arbeiten.
Darüber hinaus sollte daran erinnert werden, dass es für jedes geschlossene Waffenprojekt auf der Grundlage neuer physikalischer Prinzipien eine Reihe von laufenden Programmen gibt. So arbeiten mehrere Firmen weiter an einem Kampflaser für Schiffe. Auch eine Rückkehr zu relativ alten Ideen ist möglich, jedoch in neuer Form. So kündigte das Pentagon im Frühjahr dieses Jahres an, einen Kampflaser in den Bewaffnungskomplex des Feuerunterstützungsflugzeugs AC-130 integrieren zu wollen.
So führt das Scheitern einzelner ambitionierter Projekte zwar zu einer gewissen Schädigung des Budgets und der Verteidigungsfähigkeit, führt aber dennoch nicht zu fatalen Folgen für die Entwicklung der US-Streitkräfte insgesamt. Negative Erfahrungen weisen auf die realen Perspektiven bestimmter Ideen hin und das gesammelte Wissen wird in neuen Projekten genutzt. All diese Misserfolge führen jedoch zu ungerechtfertigten Ausgaben, verzögern die Aufrüstung der Armee und erweisen sich dadurch als nützlich für "wahrscheinliche Gegner" der Vereinigten Staaten. Andere Länder, darunter auch Russland, sollten amerikanische Erfolge und Misserfolge bei der Ausarbeitung neuer Pläne für den Aufbau ihrer eigenen Streitkräfte berücksichtigen.
