W ostatnich dziesięcioleciach w wojsku i przemyśle wiodących krajów coraz częściej mówi się o tzw. broń oparta na nowych zasadach fizycznych. Za pomocą całkowicie nowych pomysłów i rozwiązań proponuje się tworzenie broni o najwyższych parametrach i możliwościach nieosiągalnych dla tradycyjnych systemów. Niemniej jednak próby stworzenia takiej broni nie zawsze prowadzą do pożądanych rezultatów. Regularnie pojawiają się informacje o redukcji lub zamknięciu każdego ambitnego projektu. Zaledwie kilka dni temu podobny los spotkał inny obiecujący program.
Działo szynowe „zjeżdża z szyn”
Kilka tygodni temu amerykańskie media informowały o planach wojskowych USA dotyczących wycięcia jednego z najciekawszych programów ostatnich czasów. Już teraz wiadomo, że w wyniku takiej decyzji jedna z opcji obiecującej broni – jeśli zostanie stworzona – pojawi się dopiero w odległej przyszłości. Ponadto Pentagon będzie musiał teraz zrewidować swoje plany ponownego wyposażenia niektórych oddziałów wojska.
Zgodnie z wynikami analizy obecnej sytuacji Departament Obrony USA postanowił zrewidować swoje plany dotyczące projektu obiecującego działa szynowego / karabinu kolejowego, opracowanego w interesie sił morskich. Ta broń, stworzona przez General Atomics i BAE Systems, pierwotnie miała być instalowana na obiecujących niszczycielach klasy Zumwalt. Takie statki powinny być wyposażone w specjalną elektrownię zdolną do zapewnienia działania obiecującej broni opartej na nowych zasadach fizycznych.
Zasady używania dział okrętowych i przybrzeżnych z pociskiem HPV. Slajd z prezentacji Departamentu Obrony USA
Zlecając opracowanie nowego działa, wojsko amerykańskie poszukiwało systemu zdolnego do przyspieszania pocisku do najwyższych prędkości i wysyłania go na zasięg do 80-100 mil morskich. Przyspieszenie amunicji za pomocą pola elektromagnetycznego stawiało specjalne wymagania systemom elektrycznym statku nośnego, ale dawało znaczne korzyści operacyjne i logistyczne. W szczególności w piwnicach statku można było przewozić tylko pociski; łuski z ładunkiem miotającym dla nich były po prostu nieobecne.
Według oświadczeń z przeszłości, w połowie tej dekady działo kolejowe do niszczycieli Zumwalt musiało przejść wszystkie niezbędne testy. Już w latach 2018-19 planowano dostarczenie pierwszego takiego produktu na okręt prowadzący projektu. W przyszłości wszystkie niszczyciele seryjne mogłyby otrzymać taką broń. Obiecująca armata szynowa dla okrętów amerykańskich może być prawdziwą rewolucją w dziedzinie broni morskiej.
Na początku grudnia amerykańskie wydanie Task & Purpose ujawniło pewne szczegóły dotychczasowych prac, a także mówiło o niezadowoleniu klienta z ich postępów. Okazało się, że projekt railgun nie w pełni pasuje do pewnych szacunków, a poza tym nie w pełni spełnia wymagania techniczne. W szczególności szybkostrzelność działa nie przekracza jeszcze 5 strzałów na minutę przy wymaganych 10. Energia wylotowa pocisku również nie spełnia wymagań i nie osiągnęła jeszcze pożądanego 32 MJ. Ponadto wojsko miało pytania o celowość użycia nowego pistoletu z obiecującym „pociskiem hiperszybkim” HVP.
Produkt HVP to specjalny pocisk z węglika spiekanego, który jest w stanie wytrzymać najwyższe naprężenia mechaniczne i termiczne. Za pomocą działa szynowego można go rozpędzić do prędkości rzędu M=6 i wysłać na odległość 170-180 km. Możliwe było przystosowanie tego produktu do użytku przez "tradycyjne" armaty morskie mk 45. W tym przypadku prędkość została zmniejszona do M=3,5, a zasięg - do 50 km. Niemniej jednak, nawet przy takich cechach, pocisk jest interesujący dla wojska. Nie tak dawno postanowiono kontynuować rozwój HVP jako samodzielny projekt i bez bezpośredniego połączenia z działem szynowym. Decyzja ta miała zauważalny wpływ na perspektywy tej ostatniej.
Według najnowszych doniesień dalszy rozwój obiecującej broni będzie wyglądał tak. Budżet obronny na rok fiskalny 2018 przewiduje zwiększenie finansowania projektu HVP. Z kolei przydziały na działo kolejowe zostaną zmniejszone. Jeśli firmom wykonawczym uda się wykonać wymagane prace i uzyskać pożądane rezultaty w rozsądnym czasie, to program do tworzenia działa szynowego znów powróci „do starych szyn”. W przeciwnym razie nie można wykluczyć, że zostanie porzucona jako środek rozwoju uzbrojenia morskiego.
Wydanie Task & Purpose pisze, że w przypadku braku poważnych sukcesów w 2019 roku Pentagon może całkowicie zrezygnować z obiecującej broni. W takim przypadku prace mogą być kontynuowane, ale użycie gotowej broni przez flotę przynajmniej zostaje odroczone na czas nieokreślony.
Jednak odmowa resortu wojskowego nie doprowadzi do całkowitego wstrzymania pracy. Poinformowano, że w tym przypadku badanie obiecującego kierunku będzie kontynuowane. Niemniej jednak, ze względu na ograniczenie finansowania, terminy zakończenia prac zauważalnie przesuną się w prawo.
Warto zauważyć, że takie wydarzenia wokół projektu broni opartej na nowych zasadach fizycznych raczej nie wpłyną negatywnie na program budowy okrętów typu Zumwalt. Początkowo planowano zbudować ponad trzy tuziny takich niszczycieli, ale wzrost kosztów programu, ograniczenia finansowe i problemy techniczne doprowadziły do gwałtownego zmniejszenia zamówienia. Teraz przemysł stoczniowy będzie musiał przekazać Marynarce Wojennej tylko trzy okręty: pierwszy i dwa seryjne. Zamiast nowych działek kolejowych będą przewozić istniejące typy artylerii.
To, co stanie się dalej, jest tylko zgadywaniem. Można powiedzieć, że kolejny rok 2018 będzie decydujący dla programu, który kiedyś wydawał się obiecujący. Jeśli General Atomics i BAE Systems oraz liczni podwykonawcy zdołają pozbyć się zaistniałych problemów, działo kolejowe będzie miało szansę na praktyczne zastosowanie. W przeciwnym razie lista odważnych, ale bezużytecznych projektów, które mimo wszelkich kosztów i wysiłków nie przyniosły rzeczywistych rezultatów, zostanie uzupełniona o nową pozycję.
Szyny plazmowe
Należy zauważyć, że potencjalna porażka rzeczywistego projektu nie jest nowa ani nieoczekiwana. W niedalekiej przeszłości w Stanach Zjednoczonych opracowano kilka innych projektów dział szynowych, w tym te zaprojektowane do używania nietypowych „pocisków” w postaci skrzepów plazmowych. Koncepcja działka szynowego Plasma polegała na stworzeniu chmury zjonizowanego gazu, którą można było skierować w żądanym kierunku za pomocą pary szyn. Jak pokazuje obecny stan rzeczy w dziedzinie uzbrojenia, takie idee nigdy nie doszły do realizacji w wojskach.
Doświadczony samolot Boeing YAL-1. Fot. Agencja Obrony Przeciwrakietowej USA / mda.mil
W ostatnich dziesięcioleciach w ramach badań nad pistoletami plazmowymi przeprowadzono kilka programów naukowych. Jeden z najsłynniejszych i najbardziej zakrojonych na szeroką skalę zachował się w historii pod nazwą MARAUDER (Magnetycznie przyspieszany pierścień w celu uzyskania ultrawysokiej skierowanej energii i promieniowania). Program ten rozpoczął się w 1991 roku i był realizowany przez specjalistów z Lawrence Livermore National Laboratory. Prace trwały kilka lat i najwyraźniej przyniosły pewne rezultaty.
W 1993 roku w Phillips Laboratory, obsługiwanym przez US Air Force, zbudowano eksperymentalny plazmowy pistolet szynowy. Potrafił rozgrzać 2 mg gazu do temperatur rzędu 1010°K i utworzyć z plazmy pierścień o średnicy 1 m. Energia kinetyczna plazmy wyrzucanej przez specjalnie zaprojektowaną lufę sięgała 8-10 MJ. Weryfikacje wykazały, że mała chmura plazmy jest zdolna do spowodowania najpoważniejszych uszkodzeń mechanicznych i termicznych docelowego obiektu. Emitowany impuls elektromagnetyczny może uszkodzić urządzenia elektroniczne.
Są powody, by sądzić, że Pentagon jest zainteresowany tematem karabinów plazmowych. Głównym argumentem przemawiającym za tym założeniem jest fakt, że od połowy lat dziewięćdziesiątych amerykańscy naukowcy nigdy nie wspominali o projekcie MARAUDER w swoich nowych publikacjach. Być może temat został utajniony. Sytuacja była podobna w przypadku innych prób badania systemu, który łączy generator plazmy i system szyn do przyspieszania naładowanych cząstek.
Niemniej jednak obecność szeregu ciekawych funkcji i pewien potencjał nie wpłynęły w żaden sposób na realne perspektywy takich systemów. Nawet ćwierć wieku po rozpoczęciu prac, ani jedno urządzenie plazmowo-szynowe nie zostało przetestowane w pełnowymiarowym prototypie, jak to już miało miejsce w przypadku dział szynowych czy laserów bojowych. Wydaje się, że ciekawy kierunek okazał się zbyt trudny do opanowania i po prostu nie mógł się usprawiedliwić.
„Laser powietrzny” wylądował
Jednym z najbardziej znanych amerykańskich programów zbrojeniowych opartych na nowych zasadach fizycznych, które nie wyszły jeszcze z etapu testów i badań, jest projekt Boeing YAL-1. Jego celem było stworzenie specjalnego samolotu wyposażonego w kompleks laserowy oraz zestaw różnego wyposażenia dodatkowego. Nowy samolot miał stać się jednym z elementów obiecującego systemu obrony przeciwrakietowej i niszczyć wrogie rakiety balistyczne na początkowych odcinkach trajektorii.
Od początku lat dziewięćdziesiątych kilka amerykańskich przedsiębiorstw pracuje nad projektem ABL (Airborny Laser - „Air Laser”), w ramach którego opracowano nowy laser bojowy i niezbędne do niego dodatkowe systemy. Pod koniec dekady rozpoczęto budowę prototypu samolotu ze specjalnym wyposażeniem - Boeinga YAL-1. Zgodnie z ówczesnymi planami w testach powinny wziąć udział dwa samoloty eksperymentalne. Po zakończeniu wszystkich kontroli planowano zbudować pięć seryjnych maszyn i rozmieścić je w głównych obszarach możliwego uderzenia rakietą nuklearną od potencjalnego wroga.
Ze względu na dużą złożoność program ABL/YAL-1 okazał się zaporowo drogi. Już w pierwszej połowie 2000 roku koszt programu sięgnął 3 miliardów dolarów, przekraczając pierwotne szacunki. Szacunki wykazały, że aby uzyskać pożądane rezultaty, będziesz musiał wydać co najmniej 5-7 miliardów więcej. W związku z tym Pentagon odmówił przyjęcia nowej technologii do służby. Samolot z laserem został przeniesiony do kategorii demonstratorów technologii. Zrezygnowano z budowy drugiego prototypu i seryjnego sprzętu do użytku bojowego.
Po pojawieniu się takich rozwiązań Boeing YAL-1 zaczął demonstrować wymagane możliwości. Wiosną 2007 roku sprzęt samolotu był w stanie wykryć i eskortować cel szkoleniowy. W 2009 roku odbyły się dwie kontrole, podczas których samolot mógł towarzyszyć pociskom rakietowym. Ostatecznie w lutym 2010 roku samolot laserowy podczas dwóch lotów zniszczył trzy pociski balistyczne. Zniszczenie konstrukcji rakiety za pomocą wiązki o mocy 1 MW zajęło nie więcej niż kilka minut.
Po tych testach testy technologii w praktyce zostały zawieszone. W 2011 roku Pentagon, kierując się instrukcjami kierownictwa kraju dotyczącymi ograniczenia wydatków wojskowych, podjął decyzję o zamknięciu projektu ABL i zaniechaniu dalszych prac nad samolotem Boeing YAL-1. Jedyny prototyp został odesłany do przechowywania, ale w 2014 roku został zutylizowany jako zbędny.
Porażki na tle sukcesów
Chcąc uzyskać przewagę militarną nad potencjalnymi przeciwnikami, Stany Zjednoczone opracowują broń opartą na tzw. nowe zasady fizyczne. Do tej pory amerykańscy naukowcy zbadali wiele obiecujących obszarów i stworzyli znaczną liczbę nowych projektów różnego rodzaju. Systemy takie jak działa szynowe (zarówno kinetyczne, jak i plazmowe), liczne urządzenia laserowe itp. zostały zbadane i przetestowane przynajmniej w warunkach laboratoryjnych. W ciągu ostatnich dziesięcioleci powstało w sumie kilkadziesiąt podobnych projektów i prototypów.
System laserowy dziobowy samolotu Boeing YAL-1. Zdjęcia Wikimedia Commons
Jak pokazuje praktyka, nie wszystkie takie projekty mają realne perspektywy i można je zakończyć z pożądanym rezultatem przy rozsądnych kosztach. Z jakiegoś powodu ekonomicznego, technologicznego lub praktycznego wojsko USA jest zmuszone do zamknięcia obiecujących projektów. Prototypy są wysyłane do przechowywania lub cięcia, a dokumentacja jest archiwizowana lub staje się podstawą do nowych opracowań.
Obecna sytuacja ma jedną szczególną cechę. Zamknięcie niektórych projektów spowodowało faktyczną utratę środków bez pożądanego wyniku finansowego. Jednak drugim efektem zamkniętych projektów było solidne doświadczenie w różnych dziedzinach, nadające się do wykorzystania w nowych projektach. Tym samym nawet negatywne rezultaty projektów przyczyniły się do dalszego rozwoju nowych kierunków i – choć pośrednio – wpłynęły na nowe prace.
Ponadto należy pamiętać, że dla każdego zamkniętego projektu broni opartego na nowych zasadach fizycznych istnieje szereg realizowanych programów. Na przykład kilka firm kontynuuje prace nad laserem bojowym dla statków. Możliwy jest również powrót do stosunkowo starych pomysłów, ale w nowej formie. Tak więc wiosną tego roku Pentagon ogłosił zamiar zintegrowania lasera bojowego z kompleksem uzbrojenia samolotu wsparcia ogniowego AC-130.
Zatem fiasko poszczególnych ambitnych projektów, choć powoduje pewne szkody dla budżetu i zdolności obronnych, nadal nie prowadzi do fatalnych konsekwencji dla rozwoju sił zbrojnych USA jako całości. Negatywne doświadczenia wskazują na realne perspektywy pewnych pomysłów, a zgromadzona wiedza jest wykorzystywana w nowych projektach. Wszystkie te niepowodzenia prowadzą jednak do nieuzasadnionych wydatków, opóźniają dozbrojenie armii i w efekcie okazują się przydatne dla „prawdopodobnych przeciwników” Stanów Zjednoczonych. Inne kraje, w tym Rosja, powinny uwzględniać amerykańskie sukcesy i porażki przy opracowywaniu nowych planów rozwoju własnych sił zbrojnych.
