Trzy gramy zamieniają pancerną ścianę w plazmę

Niewielkie pociski wyrzucane z elektromagnetycznej wyrzutni osiągają
prędkość 6,25 km/s. Płytka ze stalowej blachy uderzona taką bronią natychmiast
wyparowuje, zamieniając się w plazmę.

Eksperci Instytutu Wysokich Temperatur z laboratorium w podmoskiewskiej Szaturze
zademonstrowali wyrzutnię o napędzie elektromagnetycznym, pozwalającą rozpędzić
niewielki pocisk o rozmiarach tabletki i wadze 3 gramów do tak ogromnej
prędkości, że potrafi on dokonać ogromnych zniszczeń, mimo że nie przenosi
żadnego ładunku wybuchowego. Ma to kolosalne znaczenie w ewentualnych
zastosowaniach wojskowych. Okręt lub czołg wyposażone w tego typu broń nie
przewoziłyby prochu ani innych niebezpiecznych materiałów. Trudniej jest
zniszczyć pojazd, na którym nie ma co pod wpływem ostrzału wybuchnąć.
Rosyjska stacja NTV pokazała eksperyment, w którym przed wyrzutnią ustawiono
trzy płytki z metalowej blachy o średnicy pomarańczy i grubości około milimetra.
Po wystrzeleniu w ich stronę pocisku pierwsza płytka całkowicie zniknęła.
Ogromna energia kinetyczna pędzącego kawałka metalu rozgrzała blachę do
temperatury, w której żelazo nie tylko paruje (2750 st. C), ale zamienia się w
plazmę, czyli stan, w którym elektrony odrywają się od jąder atomowych. Druga
płytka, przez którą przeleciał pocisk, została rozdrobniona w metalowe wióry.
Pozostała jedynie trzecia, przebita na wylot.
Obecnie Rosjanom udało się osiągnąć prędkość wyższą niż możliwa do uzyskania
przez pociski balistyczne. – W naszym laboratorium badawczym największa szybkość
to 6,26 kilometra na sekundę. To bardzo blisko do pierwszej prędkości kosmicznej
– mówi, pokazując wyrzutnię, Alieksiej Szurupow, dyrektor ośrodka. Pierwsza
prędkość kosmiczna wynosi 7,91 km/s. Jest to prędkość potrzebna, żeby ciało
pokonało przyciąganie ziemskie i zaczęło poruszać się po orbicie. Gdyby rosyjską
"tabletkę" udało się rozpędzić do takiej prędkości, mogłaby krążyć wokół Ziemi,
o ile nie natrafi na żadne przeszkody. Otwiera to perspektywę zastosowań tej
technologii do niszczenia celów bardzo odległych, także znajdujących się w
kosmosie.

Szyna – pocisk – szyna
Technologia zastosowana w wyrzutni elektromagnetycznej oparta jest na dość
prostych podstawach teoretycznych. Prawa fizyki rządzące wzbudzaniem pola
magnetycznego pod wpływem przepływu prądu i ruchem ciał w tym polu znane są od
XIX wieku, a obecnie naucza się ich w szkołach. Pocisk wykonany jest z materiału
przewodzącego lub przynajmniej nim pokryty, a przy tym posiada własny ładunek
elektryczny. Umieszczony jest pomiędzy dwoma szynami podłączonymi do prądu.
Dzięki zamknięciu obwodu układ szyna – pocisk – szyna staje się elektromagnesem.
Pole magnetyczne powoduje z kolei, że naładowany elektrycznie przedmiot rozpędza
się.
Jednak to, co jest takie proste w teorii, nie od razu może być zastosowane
zgodnie z oczekiwaniami wojskowych chcących mieć skuteczną broń i uzyskać
przewagę nad konkurentami, a potencjalnie przeciwnikami. Podstawowy problem to
zasilanie. Ogromna energia, z jaką porusza się pocisk, nie wzięła się znikąd.
Szyny są zasilane elektrycznością, a tę trzeba do nich dostarczyć, i to z bardzo
dużą prędkością, nieosiągalną dla publicznych i przemysłowych sieci
przesyłowych. W Szaturze używa się kilkuset przemyślnie połączonych
akumulatorów, których cały zapas energii jest uwalniany w ciągu niecałej
sekundy. Z tego powodu wyrzutnie broni kinetycznej nie mogą być obecnie
instalowane w czołgach lub na okrętach wojennych. Także możliwości wyrzutni
stacjonarnych są słabsze od oferowanych przez technikę rakietową.
Inne problemy techniczne wynikają z wielkości energii, jaka w bardzo krótkim
czasie skupia się w małym pocisku. Na jego styku z szynami pojawia się ogromna
temperatura, szybko niszcząca szyny. Siły wytwarzane przez pole magnetyczne
stawiają również wyrzutniom trudne wymagania konstrukcyjne. Potęguje je
dodatkowo fakt przekraczania przez pocisk bariery prędkości dźwięku.
Pierwsze próby zastosowania zjawisk magnetycznych do celów wojskowych pojawiły
się już podczas I wojny światowej. Badania nad tym prowadzili bez powodzenia
Niemcy, a Francuz Louis Fauchon-Villeplee opatentował "aparat elektryczny do
wyrzucania pocisków". Podczas kolejnej wojny w III Rzeszy gotowy był prototyp
działa przeciwlotniczego o napędzie elektromagnetycznym, jednak upadek Niemiec i
zakończenie wojny przerwały projekt.
Do badań nad wyrzutniami elektromagnetycznymi powrócono następnie w latach 50. w
Australii, później przejęli je Brytyjczycy. To do nich należy rekord prędkości
pocisku kinetycznego wynoszący 20 km/s. Dotyczył jednak bardzo małego ładunku
bez siły niszczącej. Obecnie najbardziej zaawansowaną technologią wyrzutni
elektromagnetycznych dysponuje amerykańska Marynarka Wojenna, dla której pracują
ośrodki badawcze w Virginii oraz uniwersytetu w Austin, w Teksasie. Prowadzone
są testy z wyrzutnią pocisków o masie 3,2 kg, które osiągają prędkość 2,5 km/s.
Ich energia kinetyczna wynosi 9 megadżuli. To wystarczy, żeby przebić pancerz
czołgu. Z myślą o niszczycielach klasy USS Zumwald, które wejdą do służby w 2013
roku, projektowane są wyrzutnie nadające pociskom energię 11 megadżuli, o
prędkości 5,8 km/s. W założeniach mają trafiać w cele odległe o 200 mil morskich
(370 km) z dokładnością do 5 metrów. Ostatnie ujawnione testy tej broni odbyły
się w 2008 roku, zaś jej dalszy rozwój jest objęty tajemnicą.
Prace nad bronią kinetyczną to przykład na współczesne oblicze wyścigu zbrojeń
pomiędzy największymi militarnymi potęgami świata. Układy rozbrojeniowe
nakładają ograniczenia w rozwoju broni atomowej, międzynarodowy konsensus
zakazuje prac nad chemicznymi i biologicznymi środkami rażenia. W tej sytuacji
oprócz rozwoju broni konwencjonalnej trwają poszukiwania sposobów wojskowego
zastosowania wszelkich znanych zjawisk i praw natury. Każde państwo liczy na to,
że dzięki odkryciom swoich naukowców wejdzie w posiadanie unikalnej technologii
dającej przewagę nad konkurencją.

Piotr Falkowski