За първи път в света: Китай тества управляем снаряд за своя релсотрон

Релсотронът превръща обикновена желязна заготовка в разрушителен снаряд, чиято скорост многократно надвишава скоростта на звука, което позволява поразяване на цели на стотици километри от мястото на изстрела. И макар науката за балистиката да е доведена до съвършенство, точността на поразяването може да бъде засегната от редица недостатъчно предвидими фактори. На снаряда за релсотрона не би навредила управляемостта, с което доскоро имаше сериозни проблеми.

В момента на изстрела върху снаряда в цевта на релсотрона действат две разрушителни сили: колосални претоварвания и силно електромагнитно поле. Ако това е просто парче желязо, няма проблеми, но ако в снаряда са вградени електроника и устройства за управление на курса, то при излизането от цевта това също ще бъде фактически парче желязо с добавки от различни видове материали – вътре в снаряда всичко ще бъде разрушено от катастрофалното съчетание на двата посочени по-горе фактора.

Възможно е някой вече да е успял да създаде управляем релсотронен снаряд, издържащ на високи натоварвания, но публично за изпитанията на такъв снаряд за първи път съобщиха едва сега китайски учени, и по-конкретно група изследователи от Северния университет на Китай (NUC), за което излезе статия в списанието Journal of North University of China.

Припомняме, че в тялото на релсотрона самият снаряд или каретката за него се ускоряват след подаване на ток към релсите — водачите, по които се движи снарядът. Токът за няколко милисекунди създава мощно електромагнитно поле със сила до 7 Тесла, което е приблизително 140 000 пъти повече от интензивността на магнитното поле на Земята. При това върху самия снаряд действат претоварвания до 20 000 g. В такава среда електрониката вътре в снаряда е подложена едновременно на ударни претоварвания, вибрации, топлинни и електромагнитни въздействия.

Задачата беше да се защити крехката електроника от всички тези разрушителни фактори, което беше успешно реализирано в прототипа на управляемия снаряд. От електромагнитното въздействие са защитени външната медна и вътрешната желязна обвивка, което в съвкупност позволи значително да се намали въздействието на импулса върху електрониката. Самата електроника беше залята с полиуретан. Полиуретановият пълнеж заедно с вътрешната желязна обвивка смекчиха механичното ударно въздействие върху микросхемите. Всичко това заедно увеличи надеждността на защитата на електрониката от разрушаване със 74%.

Интересно е, че в процеса на разработване на методи за защита на електрониката на снаряда за релсотрона е бил приложен алгоритъмът за еволюция на живите организми NSGA-II. Алгоритъмът, имитиращ естествения подбор помогна за тестването на хиляди виртуални комбинации, като намери оптималния баланс, при който дебелината на всеки защитен слой на снаряда беше оптимизирана за едновременното потискане на двата вида въздействия. От трите прототипа, създадени по този начин, един успя да преживее изстрела и да запише неговите параметри, доказвайки жизнеспособността на концепцията.

Ще добавим, че интерес към релсотроните проявяват не само военните. Това е перспективна платформа за различни видове катапулти, включително и за доставка на товари в ниска околоземна орбита. В тази връзка въпросът за оцеляването на електрониката в състава на полезния товар е един от най-важните и по всяка вероятност напълно решим.