В предыдущей статье цикла «Сталинские рейлганы» мы познакомили читателей с разработками турбо- и магнитоэлектричеких орудий. В этот раз речь пойдёт об электродинамических орудиях (1934-1937 гг.), как отдельном подклассе магнитоэлектирических пушек.

Авторы - Руслан Чумак (к.т.н.), начальник отдела фондов ВИМАИВиВС, член редколлегии журнала «КАЛАШНИКОВ» и Римма Тимофеева (к. иск.).

Электродинамическое орудие как отдельный вид электрических орудий был предложен инженером АНИИ В. К. Жаковым в 1934 году. Электродинамическое орудие является разновидностью магнитоэлектрического орудия и отличается от последнего отсутствием обмотки возбуждения на снаряде и возможностью его построения без использования ферромагнитных материалов.

ПЕРВАЯ ЧАСТЬ:
Сталинские рейлганы. Часть первая

Отсутствие данного элемента существенно влияло на конструктивное оформление орудия и существенно (в несколько раз) снижало его вес при одинаковой мощности, вследствие чего оно было выделено в отдельную разновидность. Необходимо отметить, что исследования двух видов электроорудий — МЭО и ЭДО — проводились в АНИИ одновременно и в рамках общей темы с целью использования единой экспериментальной базы (генератор, линия электропередач и броневой тир).

В начале исследований ЭДО была изготовлена его модель с использованием некоторых элементов МЭО-60 и проведена стрельба, при этом были достигнуты обнадёживающие результаты: начальная скорость снаряда 26,6 м/с при его весе 0,94 кг. Интересно, что в середине ствола скорость снаряда поднималась до 94 м/с, но потом резко снижалась по причине большого трения снаряда о направляющие ствола. Тогда же обнаружилась и главная проблема данного орудия — сильная электрическая дуга, возникавшая на контактных устройствах ствола и снаряда при выстреле, в результате чего происходило оплавление мест их контакта. Было понятно, что указанное явление будет прогрессировать при масштабировании орудия и сопутствующему ему увеличению скорости движения снаряда по стволу, но способов борьбы с ним не существовало, их надеялись разработать в ходе экспериментов.

ВТОРАЯ ЧАСТЬ:
Сталинские рейлганы. Часть вторая

Эскизный проект орудия ЭДО-75-5-700 с внешнебаллистическими параметрам близкими к 76-мм дивизионной пушке, был разработан в Ленинградском индустриальном институте инженером П. В. Веселовым в порядке дипломного проектирования. С использованием некоторых положений данного проекта в АНИИ инженер Е. В. Комар разработал технический проект электродинамического орудия промежуточного типа ЭДО-120-30-1000 с расчётной начальной скоростью снаряда 1000 м/с при его весе 2,5 кг. Особое внимание в данном проекте уделялось конструкции контактных устройств ствола и снаряда и их живучести при протекании токов большой мощности. Питание орудия предполагалось осуществлять при помощи двух ударных генераторов суммарной номинальной мощностью 180000 кВт, разработанных в лаборатории Урал-Электромашины.

Конструирование ЭДО на базе проекта ЭДО-120-30-1000 осуществили в 1935 году инженеры АНИИ Г. Л. Караганов и И. А. Гулярин. Особенностью конструкции разрабатываемого ими орудия было расположение токоведущих шин ствола по винтовой линии. Такое решение имело целью обеспечить усиление прижатия контактов снаряда к шинам ствола за счёт естественной реакции сил трения с целью уменьшения вероятности возникновения вольтовой дуги в месте контакта токоподводящих элементов снаряда и ствола.

Вообще, проблема недостаточно надёжного контакта соприкасающихся поверхностей (контактных устройств) снаряда и ствола, приводящих во время выстрела и движения снаряда по стволу к возникновению между ними электрической дуги, была определена разработчиками проектов орудий как главнейшая. АНИИ предпринял большие усилия для создания бездуговых контактных устройств, но в полной мере решить эту проблему так и не смог.

В 1936 году с учётом выявившихся к этому времени существенных преимуществ схемы ЭДО над МЭО, в качестве предпочтительного направления для дальнейшей разработки было выбрано электродинамическое орудие. И в этом же году началось эскизное проектирование орудий данного типа полной мощности, предназначенных для дальней стрельбы. Проекты разрабатывали слушатели ВЭТ Ф. Н. Козлов (ЭДО-200-100-2000) и А. С. Мощевитин (ЭДО-120-30-1000), при этом использовались некоторые конструктивные решения из ранее разработанных проектов электродинамических орудий. Основные характеристики спроектированных к 1936 году электродинамический орудий приведены в таблице.

Основные характеристики спроектированных электродинамический орудий.

Однако главным для данного направления развития электрических орудий проектом, который должен был открыть путь проектам орудий полной мощности, стал проект орудия «промежуточного типа» ЭДО-70-2,5-1000 (БМ-70), разработанный в 1935–1936 годах инженером Е. Г. Комаром.

Вместе с орудием к нему были разработаны два варианта снарядов, отличающихся конструкцией контактных устройств.

К изготовлению опытного орудия ЭДО-70-2,5-1000 приступили в 1936 году на ленинградском заводе «Электросила», там же оно должно было и проходить испытания с использованием генератора ударной мощности марки ТО-12-2. Целью испытаний являлось изучение правильности конструктивного оформления ряда главных элементов орудия и их функционирования при стрельбе. В случае успешного испытания орудия признавалось возможным приступить к разработке конструктивного обеспечения скорострельности и внешней баллистики электродинамических орудий, а также боевого снаряжения снарядов, после чего перейти к реализации на практике проекта орудия ЭДО-120-30-1000, а за ним и более мощных и дальнобойных образцов.

В 1937 году работы по изготовлению орудия были завершены — произведена установка ствола на фундаменте, смонтирован ударный генератор, проложена линия передачи электроэнергии, изготовлены снаряды (10 штук). Отстрел орудия был назначен на январь 1938 года, но не состоялся — в том же 1937 году работы над орудием ЭДО-120-30-1000 были прекращены по причине закрытия в СССР темы создания электрических орудий.

Важнейшей частью проекта ЭДО, повлиявшего на весь процесс разработки электромагнитных орудий в СССР, стала оценка возможностей создания для них источников питания большой мощности. Конструкторы электрических орудий прекрасно понимали важность этой части работы, без успешной реализации которой разработка и изготовление, собственно, самих орудий не имеет смысла. Понимали они и трудности, стоящие перед ними. В соответствии с проведёнными в АНИИ в 1935–1936 годах расчётами, для питания электрического орудия способного к метанию снарядов весом 100 кг с начальной скоростью 2000 м/с требуется кратковременная мощность не менее 8000000 кВт, что полностью исключало использование существующих электрических сетей. Поэтому исследователи изучали различные варианты автономного энергопитания электрических орудий из специальных источников тока. Исследовались следующие их разновидности:

— синхронный генератор ударной мощности;

— униполярный генератор постоянного тока;

— генератор с поступательным движением ротора, разгоняемый пороховым зарядом;

— конденсаторная батарея сверхбольшой ёмкости.

Основным вариантом питания для электромагнитных орудий в АНИИ был выбран генератор ударной мощности, все последующие исследования электромагнитных орудий в СССР строились на базе энергетических машин данного типа.

Продолжение следует...

Добрый день!

Меня зовут Руслан Богданов.
С 2016 года делаю игры в редакторе Construct 3.

Знаю, что не соскучились, но на Пикабу появилась ещё одна наша полезная игра.

Делитель

https://games.pikabu.ru/game/delitel

Здесь как обычно у нас - всё простенько и без вкуса, поскольку дизайнера нанимать было не на что. Рисуем сами, на коленке или тырим по интернетам всё что не приколочено авторскими правами.

Цель игры

Основная цель игры - натренировать навык деления в уме.

Ну и попутно пострелять из орбитального рельсотрона. Красненькая карякулька снизу - это он.

Сверху у нас болтается пронумерованный космический мусор.

Зажимаем пальцем или мышкой рельсотрон и он притягивает к себе круглые заряды с числами.

Направляем и отпускаем - заряд летит в сторону мусора.

Если число на мусоре делится на число заряда - мусор будет поделен на более мелкие части или аннигилируется.

Препятствия

С виду всё просто, но расслабляться не стоит. Если число мусора не делится на заряд - последний полетит обратно и может нанести урон самому рельсотрону.

Также на разных уровнях начинают появляться "враги", пытающиеся уничтожить рельсотрон,

Они будут пытаться отбомбиться по рельсотрону, умыкнуть какой-нибудь кусок мусора или наставить мин, уничтожающих заряды.

А если их неудачно сбить - начнут падать на нашу чудо-пушку и опять же могут её повредить. Придётся либо добивать либо уворачиваться.

В общем, это как раз тот случай, когда есть железная отмазка на любые упрёки: "Я не играю, я оттачиваю свои математические навыки".

Основные типы электромагнитных орудий, разрабатываемых в СССР в 30-е годы ХХ века

История с советскими разработками 30-х годов ХХ века в области оружия на новых физических принципах удивительна ещё и тем, что эти научные исследования были инициированы властью в тяжелейший для страны период индустриализации, когда, казалось бы, все силы должны быть брошены на становление базовых отраслей промышленности.

Авторы - Руслан Чумак (к.т.н.), начальник отдела фондов ВИМАИВиВС, член редколлегии журнала «КАЛАШНИКОВ» и Римма Тимофеева (к. иск.)

Одновременно работы велись по орудиям различных типов, что позволило собрать уникальную базу данных, которая легла в основу последующего анализа перспектив направления и использовалась при очередных «подходах» советской науки к данной тематике.

Турбоэлектрические орудия (1932–1934)

В СССР исследовались два вида турбоэлектрических орудий: турбоасинхронное (ТАСО) и турбосинхронное (ТСО). В основе их принципа лежит разгон метаемых снарядов или пуль электрическим приводом, построенным на базе принципов действия асинхронного и синхронного электродвигателей.

Принцип действия асинхронного двигателя состоит в том, что электрический ток в обмотках статора создаёт вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в обмотках ротора ток, который начинает взаимодействовать с бегущим магнитным полем статора, таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле статора стремясь занять такое положение, при котором поля статора и ротора станут взаимно неподвижными (будут находиться друг напротив друга).

ПЕРВАЯ ЧАСТЬ СТАТЬИ:
Сталинские рейлганы. Часть первая

В 1932 году на описанном выше принципе ВЭИ разработал криволинейное (центробежное) ТАСО, а в 1933 году на базе его главных конструктивных решений создал макетный образец 7,62-мм пулемёта с криволинейным (кольцевым) разгонным устройством и в 1934 году провёл его испытания. Кроме того, в 1930 году А. Г. Иосифьян разработал и запатентовал принцип асинхронного орудия с прямолинейным стволом, как он его назвал «электрической машины с единым цилиндрическим статором, поле которого движется поступательно».

Суть предлагавшегося им принципа электрического асинхронного орудия состоял в том, что обмотки статора в количестве кратном 3 располагались на стволе не по кругу, как в обычном электродвигателе, а последовательно в одну линию, что при подаче на них трёхфазного переменного тока обеспечивало возникновение бегущего поступательно вдоль ствола магнитного поля. Это поле, в свою очередь, взаимодействовало с обмоткой снаряда («ротора»), заставляя его втягиваться внутрь цепочки катушек статора и постепенно ускоряться.

В отношении турбосинхронного орудия нашлось упоминание о том, что такое орудие исследовалось в электротехническом отделе АНИИ, но в 1932 году было снято с испытаний вследствие получения отрицательных результатов. В дальнейшем это направление создания электрических орудий развития не получило.

Магнитоэлектрические орудия (1931–1937 гг.)

Магнитоэлектрические орудия были первой разновидностью электроорудий, которые подверглись детальной разработке в АНИИ. В основе принципа магнитоэлектрического орудия лежит действие силы Ампера на проводник с током, находящийся в магнитном поле. При подаче тока в такой проводник, если он расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции поля, в системе возникает сила, стремящаяся вытолкнуть проводник (в исследуемом случае — снаряд, через который пропущен электрический ток) за пределы магнитного поля.

С целью оценки возможности использования описанного выше принципа в электрической артиллерии в июле 1931 года в электротехнической лаборатории АНИИ была изготовлена экспериментальная установка МЭ 1. Она представляла собой электромагнит длиной 1 метр с обмоткой в 250 витков и движущегося вдоль него якоря (имитатора снаряда) в виде прямоугольного металлического бегунка. По сути, установка являлась примитивной моделью линейного униполярного электродвигателя, на которой исследователи проверяли расчёты возможностей электромагнитных сил к движению объектов, находящихся под их воздействием. В октябре 1931 года по описанной выше схеме в электротехническом отделе АНИИ А. П. Коноплёвым была разработана усовершенствованная экспериментальная модель магнитоэлектрического орудия МЭО-10 с прямолинейным разгонным устройством, а в январе 1932 года — экспериментальная модель электрической пушки МЭП 2 с криволинейным (кольцевым) разгонным устройством, при этом в основу обоих проектов был положен патент Фошон-Вильпле 1916 года с дополнениями М. П. Костенко, касающимися источников питания.

В ходе её испытаний были получены результаты, позволившие спроектировать и изготовить существенно более совершенную модель электрического орудия МЭО-60, представляющую собой завершение первого этапа НИР в области использования электрической энергии для целей метания снарядов и способную к стрельбе. Предполагалось, что с помощью этой опытной установки экспериментально решится вопрос пригодности и эффективности самого принципа метания снарядов электрической силой, а также будут проверены другие технические решения, в первую очередь конструктивное оформление узлов передачи электрической энергии на движущийся в стволе снаряд и возможность придания снаряду вращения.

Детальная разработка орудия МЭО-60 с начальной скоростью снаряда 60 м/с по эскизным чертежам АНИИ выполнялась по договору марта 1932 года отделом специальных машин завода «Электросила». Орудие представляло собой линейный четырехполюсный электродвигатель постоянного тока, в котором статор (неподвижная часть двигателя) выполнял функцию ствола, а якорем (подвижной частью двигателя) являлся снаряд, на который для обеспечения функционирования электрической схемы через специальную щёточную систему подавался электрический ток.

Основную частью орудия составлял ствол (стреляющая часть), имеющий обозначение БК 25/150. Тело орудия представляло собой сборку из двух массивных стальных частей, скрепляемых болтами, и устанавливалось цапфами на станке, состоявшем из двух вертикальных стоек, вмонтированных в бетонный фундамент, при этом обеспечивался поворот тела орудия только в вертикальной плоскости в диапазоне углов от −10º до +45º. Противооткатные приспособления не применялись по причине значительного веса ствола.

Орудие было выполнено с расчётом на первый вариант невращающегося снаряда с хвостовым стабилизатором, составляющим нераздельное целое с корпусом. Второй вариант невращающегося снаряда («Ракета БК») имел стабилизатор из двух сдвоенных V-образных крыльев, изолированных от корпуса диэлектрическими пластинами и четыре продольных направляющих ребра на корпусе. Проектный вес снаряда достигался путём заливки в его полость свинца.

Для придания снаряду вращения к орудию МЭО-60 был разработан вариант ствола с 11 глубокими нарезами и снаряд оригинальной конструкции («нарезной ракеты») со свободно вращающимся оперением (крыльчатками). Оперение не имело аэродинамического назначения и выполняло функцию подвижных контактов (щёточной системы), снимающих ток с неподвижных шин, расположенных в стволе орудия. Снаряд, имеющий готовые выступы на корпусе, двигался по нарезам ствола и получал вращение, а крылья его оперения двигались в продольных прямолинейных пазах ствола и вращения не получали. После вылета снаряда из ствола оперение отсоединялось от его корпуса, и снаряд продолжал движение по траектории без него.

Некоторые характеристики невращающегося снаряда первого варианта к орудию МЭО-60 приведены в таблице 1.

Питание орудия осуществлялось от ударного турбогенератора Т-285/50 (230 V, 3180 A) мощностью 800 к кВт, переконструированного на однофазную систему с усиленным креплением ротора для устойчивости к прохождению токов внезапного короткого замыкания. Некоторые расчётные характеристики орудия МЭО-60 приведены в таблице 2.

Орудие МЭО-60 с комплексом обеспечивающих его работу электрических устройств было изготовлено и в ходе испытаний 19 и 25 декабря 1934 года показало начальную скорость снаряда 70,8 м/с при КПД 4,63%.

В последующих отстрелах была получена максимальная скорость снаряда 138 м/с при его весе 1,02 кг. Наибольшая дальность стрельбы в 500 м была достигнута при весе снаряда 2,175 кг и его начальной скорости 89,7 м/с при этом снаряд летел правильно, не кувыркаясь.

Самым существенным результатом испытаний стало заключение о том, что «система в действительности работает лучше, чем ожидалось согласно расчётам, причём это расхождение не настолько велико, чтобы их опорочить». Данные расчётных и опытных значений параметров орудия МЭО-60 приведены в таблице 3.

Орудие МЭО-60 стало первым в СССР действующим образцом электрического орудия. Материалы о его разработке и испытании стали основой для проекта сверхдальнобойного магнитоэлектрического орудия полной мощности со снарядом весом 100 кг, начальной скоростью 2000 м/с и дальностью стрельбы 150 км и более при постоянном угле возвышения 45—55º.

Параллельно с магнитоэлектрическим орудиями с прямолинейным стволом в течение 1931–1934 годов в АНИИ А. П. Коноплёвым изучался принцип МЭО с криволинейным (кольцевым) разгонным устройством (стволом). В идеальном для электромагнитного орудия случае для придания снаряду высокой начальной скорости требовалось длительное (порядка 10 секунд) воздействие на него электрических сил, при этом длина ствола получалась большой. Для оптимизации размеров ствола предполагалось использовать разгон снаряда до требуемой начальной скорости по кольцевой траектории. После достижения снарядом необходимой скорости должно было происходить отключение электромагнитов, удерживающих снаряд, и он, покинув пусковое устройство орудия по касательной к кольцевой разгонной траектории, получал необходимое направление движения. В 1933 году были выполнены детальные исследования темы. Для проработки использовалась модель орудия МЭ-4, были проведены предварительные расчёты внутренней баллистики для снаряда весом 100 кг и начальной скорости 2000 м/с. Отдельное внимание уделялось вопросу выхода снаряда из разгонной круговой траектории внутри орудия, для чего наиболее подходящим было принято сбрасывание снаряда на ходу (по аналогии со сбрасыванием торпед на торпедных катерах).

Модель МЭ-4 была спроектирована в VIII отделе АНИИ для начальной скорости 25 м/с в двух вариантах и изготовлена опытной механической мастерской НИАП’а. Она состояла из кругового электромагнита, бронзового основания, стального бегунка, токоподводящей системы и направляющих для бегунка, проекция кольцевого жёлоба на прямую 1355 мм. Основная цель разработки модели МЭ-4 состояла в изучении движения бегунка и уравновешивания центробежной силы.

По результатам опытов с моделью была доказана принципиальная возможность реализации предложенного принципа метания, однако расчётное КМЭО большой мощности получалось чересчур громоздким (диаметр не менее 1600 м), требовало слишком больших затрат железа (6162 т) и меди (205 т). Кроме того, артиллерийская составляющая (снаряд, его вылет, придание угла возвышения и направления), благодаря своей новизне, являлись чрезвычайно трудными для реализации. Рассчитанный КПД — 27,5% — оказывался ничтожно малым, поэтому дальнейшее продолжение работ было признано нецелесообразным.

Общий вывод, сделанный по итогам испытаний орудия МЭО-60, состоял в том, что эта установка не может являться основой для проектирования мощных орудий — как минимум потому, что оно возможно только при использовании ведущего поддона, в котором будет размещаться снаряд, вес которого практически равен весу снаряда. Несмотря на прекращение в АНИИ практических работ с МЭО, в комплексе отчётов АНИИ встречаются и более поздние проекты магнитоэлектрических орудий: стационарного МЭО 100/2000 (автор И. М. Постников, 1934 год), МЭО-120-25-1000 (автор И. А. Гулярин, 1936 год) и МЭО-200-100-2000 (дипломный проект ВЭТ, автор Я. Ш. Шур, 1936 год). Их появление объясняется некоторыми преимуществами орудий этого типа над ЭДО, от которых инженеры АНИИ считали невозможным отказаться без максимально полной проверки.

Эти проекты никогда не были реализованы, поскольку разработка магнитоэлектрических орудий прекратилась на основании анализа результатов испытаний их моделей. Для мощных электромагнитных орудий в тот период исследований было признано целесообразным использование видоизменённой системы — электродинамического орудия (ЭДО), речь о которой пойдёт далее.

Продолжение следует...

Разработка электромагнитной артиллерии в СССР 1930-х гг. Предпосылки и начало работ

«Мы жили. Ветер свистел в ушах. Земля светилась в восторге!.. Мы жили! Мы сделали первый шаг, — завидуйте нам, потомки!» Роберт Рождественский, «Письмо в ХХХ век», 1960 г.

Автор - Руслан Чумак (к.т.н.), начальник отдела фондов ВИМАИВиВС, член редколлегии журнала «КАЛАШНИКОВ» и Римма Тимофеева (к. иск.),

В 1930-е годы военно-политическим руководством СССР предпринимались значительные усилия, направленные на повышение обороноспособности страны. При этом была осознана совершенно объективная необходимость формирования собственных научных школ проектирования стрелково-пушечного вооружения, которые опиралась бы на последние достижения современной науки и техники.

В стране проводились масштабные теоретические и экспериментальные исследования, имевшие целью изучить возможность использования в оборонной технике новых технологий с целью создания новейших высокоэффективных образцов вооружения и военной техники. Одним из таких передовых направлений, получившим развитие в данный период, являлась разработка теоретических и конструктивных основ для создания электромагнитной артиллерии.

Главным преимуществом электромагнитных орудий (рейлганов, рельсотронов) над классической огнестрельной артиллерией является отсутствие ограничений скорости разгоняемого снаряда, что позволяет в теории обеспечить неограниченную дальность стрельбы. Столь масштабные свойства электромагнитных орудий привлекали внимание военных инженеров в разных странах мира, приступивших к исследованиям в области создания таких орудий ещё в середине XIX века.

Теоретические основы функционирования ускорителя масс с помощью бегущего магнитного поля заложил в 1839 году в одной из своих научных работ великий физик и математик Иоганн Карл Фридрих Гаусс. Впоследствии принцип ускорителя масс с помощью бегущего магнитного поля был реализован в электродвигателях различных типов, а попытки использования принципов электромагнитных ускорителей масс в военной технике для метания артиллерийских снарядов предпринимались неоднократно.

Рисунок артиллерийских снарядов к магнитофугальному орудию. Выполнен Русланом Чумаком по эскизам из работы Н. С. Япольского «Применение электрического тока переменного числа периодов к ударным машинам» (1919). Слева снаряд, построенный по типу решётчатого якоря. Боевой заряд расположен в продольных цилиндрических мостиках (показан вырезом). Такая конструкция уменьшает прочность снаряда, делает форму менее выгодной для полёта, хотя позволяет уменьшить пространство между снарядом и стволом. Справа аналогичный снаряд, но крестообразного сечения

Впервые в России предложение электрической пушки (магнитофугального орудия) было разработано в 1915 году инженерами М. П. Костенко, М. М. Подольским и Н. С. Япольским. Артком ГАУ рассмотрел это предложение, но отклонил его, хотя и признавал подобную идею «правильной и осуществимой».

В СССР работы по созданию электрических орудий стали отдельным направлением исследований в Комиссии особых артиллерийских опытов (КОСАРТОП) по линии НИР, связанных с изучением экстрадальной стрельбы. В период 1918–1924 годов в комиссию были представлены результаты различных теоретических исследований: «О магнитофугальном орудии переменного тока» и «Об электрическом орудии, типа Фошон-Вильпле, постоянного тока». Эти теоретические исследования предварили начало практических работ по созданию электромагнитных орудий в нашей стране.

Изначально эти работы велись в Магнитофугальном бюро — структуре, специально созданной при Комитете по делам изобретений. В ходе предварительных исследований КОСАРТОП и Артком ГАУ определили требования к проекту электрической пушки и передали их в названное выше бюро. В них указывалось, что дульная энергия электрического орудия должна была соответствовать 3-дм полевой пушке обр. 1902 года. На начальном этапе исследований КОСАРТОП, и Артком ГАУ, привлекли ведущих специалистов по электротехнике: проф. В. Ф. Миткевича (1872—1951). Именно В. В. Гун в 1928–1929 годах занимался разбором проектов электрических пушек инженера А. П. Коноплёва, являвшегося пионером в исследованиях по созданию орудий этого рода в СССР.

В своей работе «Метание снарядов электрической силой» А. П. Коноплёв рассмотрел общие вопросы проектирования орудия с принципом метания снаряда с помощью электрического тока, которые предлагались на первоначальных этапах научно-исследовательских работ.

Интересной является критика А. П. Коноплёвым указанных принципов, которые изначально основывались на простом замещении энергии сгорания пороха энергией токов короткого замыкания огромной величины, генерирующих в стволе орудия своего рода «электрический взрыв». Коноплёв обосновал, что такой подход является неправильным из-за необходимости борьбы с множеством негативных и опасных эффектов, сопровождающих выброс энергии электрического тока, организованный указанным образом.

Кроме того, построенная по этим принципам электрическая пушка получалась крайне громоздкой, дорогой, и, что главное, имела низкий КПД из-за трёхкратного преобразования одного вида энергии в другой, что не позволяло ей иметь характеристики, сравнимые с пушкой с обычным принципом метания снаряда. Он же пришёл к выводу, что конструктор электрических пушек не должен стремиться обеспечить время воздействия электрических сил на снаряд в стволе, сравнимое с временем протекания внутрибаллистических процессов порохового орудия, а должен пойти по пути более длительного воздействия сил на снаряд.

Такое решение, конечно, требовало применения значительно более длинного ствола, но процесс сообщения скорости снаряду организовывался существенно проще. По мнению Коноплёва, электрическое орудие должно быть стационарным, что исключало проблему снабжения его электрической энергией, которую можно доставлять к нему с помощью специальных ЛЭП.

При этом он оценивал и потребную электрическим орудием мощность в несколько сотен тысяч и даже миллионов киловатт, но считал такие значения достижимыми для электрогенерирующей техники тех лет. А. П. Коноплёв предложил использовать для метания снаряда силу электромагнитного поля, что позволяло производить постепенный разгон метаемого снаряда. Это давало орудию целый ряд конструктивных и эксплуатационных преимуществ, в том числе, отсутствие ограничений по максимальной скорости снаряда.

Работа Коноплёва подверглась изучению в конструкторском бюро Арткома, предписанием Артиллерийского управления (АУ) от 7 июля 1928 года № 52068/9я24 требовалось дать заключение о проекте «электрического орудия системы инженера Коноплёва». В течение трёх последующих лет работа Коноплёва и проект его электрического орудия рассматривался в различных инстанциях АУ, и в 1931 году состоялось решение об их практической реализации.

В этом году секция «Электроорудия» НТК АУ разработала план работ по данной теме. Помимо изучения существующей теоретической базы и составления обзора состояния вопроса в целом, планировалось осуществить разработку собственно электрических орудий и вести её силами двух научных центров: электротехнической лаборатории АНИИ (г. Ленинград, начальник О. Г. Флеккель, ведущий инженер — А. П. Коноплёв) и Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ, г. Москва, ведущий инженер А. Г. Иосифьян).

АНИИ занимался электрическими пушками, построенными практически по всем известным к тому времени принципам, с двумя типами разгонных устройств (стволов) — прямолинейным и криволинейным. За начальный этап исследовательской деятельности (до 1933 года) в различных организациях были получены следующие предварительные результаты. В 1931 году инженер А. Г. Иосифьян с коллективом соавторов разработал несколько предложений электрических орудий и на одно из них — «Электромагнитное орудие» — получил авторское свидетельство. В 1933 году он вместе с Б. Д. Садовским рассчитал конструкцию уже длинной электрической пушки, работающей путём её прямого включения на шины районных электростанций. Дальше они совместно с А. П. Казанцевым работали над проектом электромагнитной пушки, стреляющей дисковым снарядом из немагнитного материала. Идею этой пушки А. П. Казанцев, в дальнейшем известный писатель-фантаст, использовал в одном из сюжетов своего романа «Пылающий остров»:

«...осмелюсь обратить Ваше внимание. Это должно укрепить в Вас надежду. Вот электрическая пушка сверхдальнего боя. Весь ствол её представляет собой два полюса магнита, между которыми создаётся сильнейшее магнитное поле. Всё получается, как в моторе постоянного тока. Через снаряд из наших аккумуляторов пропускается громадной силы электрический ток. Он взаимодействует с магнитным полем. Каждый знает, что магнитное поле не терпит присутствия электрического тока, который искажает его, поэтому оно с колоссальной силой выталкивает снаряд с током прочь. Начальная скорость, обретаемая снарядом, достаточна, чтобы перебросить его через два океана».

С 1931 года в Артиллерийском научно-исследовательском институте в Ленинграде под руководством А. П. Коноплёва началась теоретическая разработка основ электромагнитных орудий для дальней стрельбы и эксперименты с их действующими моделями малой мощности. Упоминавшееся ранее предложение М. П. Костенко, М. М. Подольского и Н. С. Япольского по магнитофугальной пушке было вновь рассмотрено, в частности, выполнен перерасчёт для нескольких вариантов исходных данных.

Принципиальным достижением работ периода 1931–1933 годов на этапе опытно-теоретических работ АНИИ стало определение направления поиска оптимальной для будущего рейлгана/рельсотрона схемы электромагнитного ускорителя масс среди следующих вариантов:

— турбоэлектрическое орудие (ТЭО);

— магнитоэлектрическое орудие (МЭО);

— электродинамическое орудие (ЭДО);

— электросоленоидное орудие (ЭСО).

О разработке и испытаниях орудий, построенных на этих принципах, речь пойдёт в следующей части статьи...

По информации издания "South China Morning Post", в Китае завершается разработка электромагнитного катапульта для космических запусков. Это будет самый крупный и мощный рельсотрон в мире, способный вывести на орбиту объекты массой до 50 тонн. В США данная инициатива встречена критикой, так как аналогичный проект в прошлом у них не увенчался успехом.

Суть идеи заключается в разгоне объекта до скорости не менее 1,6 Маха за счет использования энергии, получаемой от АЭС, взрывчатки или других источников. Это позволит избежать использования первой ступени ракеты и значительных затрат на топливо. После разгона космический аппарат, уже на большой высоте в разреженной стратосфере, активирует маршевые двигатели и достигает космоса с минимальными затратами. У проекта есть свои трудности, но они, в принципе, преодолимы.

В США эксперименты с электромагнитными катапультами не дали положительных результатов — устройства разной мощности так и не получили широкого распространения, поэтому американцы относятся к усилиям китайских коллег с недоверием. Однако последние не обращают на это внимания и продолжают работать над проектом, так как все расчеты указывают на его осуществимость и потенциальные преимущества.