Slogani "Velocitas Eradico", marrë nga Marina Amerikane për hulumtimin e tyre mbi armët hekurudhore elektromagnetike, është mjaft në përputhje me qëllimin përfundimtar. Përkthyer lirshëm nga latinishtja, kjo shprehje do të thotë "Shpejtësia vret". Teknologjitë elektromagnetike po zhvillohen me sukses në fushën detare, duke hapur perspektiva për armë ofenduese dhe funksionimin e transportuesve të avionëve.
Një raport i shkruar nga Ronald O'Rurk në Tetor 2016 për Shërbimin Kërkimor të Kongresit, i titulluar Laser, Armë hekurudhore dhe predha hipersonike: Sfondi dhe sfidat për Kongresin Amerikan, thotë: nga raketat e lundrimit kundër anijeve (ASM) dhe anti-anije raketat balistike (ABM), disa vëzhgues janë të shqetësuar për mbijetesën e anijeve sipërfaqësore në përplasjet e mundshme luftarake me kundërshtarët si Kina, të cilët janë të armatosur me raketa moderne kundër anijeve dhe raketa anti-balistike. FGM DF-21D (Dufeen-21) i parë dhe i vetëm me rreze të mesme në botë i zhvilluar nga Akademia Kineze e Mekanikës dhe Elektronikës China Changfeng u diskutua në mënyrë aktive në marinat botërore; kjo raketë u shfaq në Pekin në shtator 2015 në fund të paradës së Luftës së Dytë Botërore. Ndërkohë, raporti vëren se flota ruse vazhdon të vendosë familjen e raketave lundruese anti-anije dhe toke të Kalibrit 3M-54 me udhëzime inerciale satelitore / radarë të zhvilluar nga zyra e projektimit Novator.
Ndërsa disa vende, të tilla si Kina dhe Rusia, vazhdojnë të pajisin anijet e tyre me armë të fuqishme, Marina amerikane, së bashku me flotat e tjera perëndimore, po shqetësohet gjithnjë e më shumë për mbijetesën e anijeve të saj luftarake sipërfaqësore. Dhe zvogëlimi i personelit po i detyron flotat e të gjithë botës t'i drejtohen gjithnjë e më shumë teknologjive premtuese. Për shembull, sipas uebfaqes globalsecurity.org, numri i anëtarëve aktivë të ushtrisë amerikane pritet të bjerë me 200,000 deri në fund të vitit 2017, në 1.28 milionë. Në këtë kontekst, në sferën e mbrojtjes, teknologjitë elektromagnetike po zhvillohen me shpejtësi si një zgjidhje premtuese për problemet komplekse, të cilat lidhen kryesisht me armatosjen e kundërshtarëve të mundshëm dhe zvogëlimin e personelit. Krahasuar me sistemet tradicionale aktuale, këto teknologji, nga katapultat e transportuesit të aeroplanëve deri te armët hekurudhore (armë hekurudhore), do të jenë më kosto-efektive dhe do të zvogëlojnë numrin e personelit.
Elektriciteti dhe magnetizmi
Energjia elektromagnetike është një kombinim i fushave elektrike dhe magnetike. Sipas përkufizimit të publikuar në faqen e internetit të Organizatës Botërore të Shëndetit: "Fushat elektrike krijohen për shkak të ndryshimit në tension, sa më i lartë të jetë tensioni, aq më e fortë do të jetë fusha që rezulton. Fushat magnetike lindin kur grimcat e ngarkuara lëvizin: sa më e fortë rryma, aq më e fortë është fusha magnetike ".
EMALS (Sistemi i lëshimit të avionëve elektromagnetikë), një sistem premtues lëshimi për avionët me bazë transportuesi, është duke u zhvilluar nga General Dynamics për të zëvendësuar katapultat me avull, të cilat kanë një numër disavantazhesh të rëndësishme, duke përfshirë masën e tyre të madhe, madhësinë dhe nevojën për të ruajtur një vëllimi i ujit në anije, i cili nuk mund të merret në bord për shkak të vetive agresive kimike të ujit të detit. Sistemi i ri përbëhet nga dy shina paralele, të përbëra nga shumë elementë me mbështjellje induksioni, të instaluar brenda kuvertës së fluturimit të transportuesit të avionëve, si dhe një karrocë, e cila është montuar në rrotën e përparme të avionit. Megan Elke, General Atomics (GA), shpjegoi: “Ngacmimi i njëpasnjëshëm i elementeve udhëzues krijon një valë magnetike që udhëton përgjatë shinave udhëzuese dhe detyron karrocën dhe kështu avionin përgjatë gjithë gjatësisë së binarëve udhëzues me shpejtësinë e kërkuar për një ngritje e suksesshme nga kuverta. Ky proces kërkon disa megavat energji elektrike.
Parimi i funksionimit të përshpejtuesit elektromagnetik të masës, aka railgun, aka armë hekurudhore, është i ngjashëm me parimin e funksionimit të katapultës elektromagnetike EMALS. Disa megavat të gjeneruara të energjisë kanalizohen përgjatë dy shinave udhëzuese (ashtu si dy binarët udhëzues të sistemit EMALS) për të krijuar një fushë magnetike. Siç shpjegohet nga John Finkenaur, kreu i teknologjive të reja në Raytheon: "Pasi sistemi të ketë grumbulluar një sasi të caktuar energjie, kondensatorët (ruajnë ngarkesën elektrike të gjeneruar) dërgojnë një impuls elektrik përgjatë dy shinave (njëra prej tyre është e ngarkuar negativisht dhe tjetra është pozitive), duke krijuar një fushë elektromagnetike ". Nën ndikimin e kësaj fushe, predha fillon të lëvizë në një fuçi me dy shina të gjata me një shpejtësi shumë të madhe. Burimet e hapura pohojnë se shpejtësitë mund të arrijnë në 7 numra Mach (rreth 8600 km / orë). Pesha e predhës është rreth 11 kg dhe nuk ka ngarkesë luftarake. Trupi i predhës, i mbushur me elementë goditës të tungstenit, është i mbyllur në një shtresë aliazh alumini, e cila hidhet pasi predha del nga fuçi. Shpejtësia e lartë e takimit të predhës me objektivin, në kombinim me elementët goditës, shkakton shkatërrim të konsiderueshëm pa ndonjë eksploziv.
Tërheqje magnetike
Katapultat me avull, të cilat do të zëvendësohen me sistemin EMALS, kanë qenë në transportuesit e avionëve në shumë vende që nga vitet '50. Për një kohë të gjatë, ata u konsideruan teknologjia më efikase, e cila është e aftë, për shembull, të përshpejtojë një avion që peshon 27,300 kg në një shpejtësi prej 240 km / orë nga një gjatësi kuvertë prej 300 metrash. Për ta bërë këtë punë, katapultit i duhen afërsisht 615 kg avull për çdo hyrje, plus pajisje hidraulike, ujë për të ndaluar katapultën, si dhe pompa, motorë elektrikë dhe sisteme kontrolli. Me fjalë të tjera, katapulta tradicionale me avull, megjithëse e kryen punën e saj në mënyrë perfekte, është një pajisje shumë e madhe dhe e rëndë që kërkon mirëmbajtje të konsiderueshme. Përveç kësaj, goditjet e papritura gjatë ngritjes janë treguar se shkurtojnë jetën e avionëve me bazë aeroplanmbajtëse. Katapultat me avull gjithashtu kanë kufizime në llojet e avionëve që mund të lëshojnë; situata është veçanërisht e ndërlikuar nga fakti se masa e avionëve po rritet vazhdimisht dhe së shpejti mund të ndodhë që modernizimi i avionëve me bazë transportuesi të bëhet i pamundur. Për shembull, sipas të dhënave të siguruara nga flota, luftëtari i Boeing F / A-18E / F Super Hornet me bazë transportuesi ka një peshë maksimale të ngritjes prej 30 ton, ndërsa luftëtari i mëparshëm Douglas A-4F Skyhawk, i cili më në fund ishte u tërhoq nga shërbimi në mesin e viteve 1980, kishte një peshë ngritjeje prej 11, 2 ton.
Sipas Elke: "Aeroplanët sot po bëhen më të rëndë, më të shpejtë dhe më funksionalë, ata kanë nevojë për një sistem efikas lëshimi me më shumë efikasitet dhe më shumë fleksibilitet në mënyrë që të kenë shpejtësi të ndryshme të nisjes të nevojshme për t'u ngritur nga kuverta e secilit lloj avioni." Sipas General Atomics, në krahasim me katapultatet me avull, sistemi EMALS do të jetë 30 për qind më efikas, duke kërkuar më pak vëllim dhe mirëmbajtje sesa paraardhësit e tij, gjë që do të thjeshtojë instalimin e tij në anije të ndryshme me konfigurime të ndryshme katapultash. Për shembull, aeroplanmbajtësit e klasës Nimitz kanë katër katapulta me avull, ndërsa aeroplanmbajtësi i vetëm francez, Charles de Gaulle, ka vetëm dy katapulta. Për më tepër, përshpejtime të ndryshme EMALS, të përshtatura me peshën e ngritjes së çdo lloji të avionëve të drejtuar ose pa pilot, do të kontribuojnë në rritjen e jetës së shërbimit të trupave të avionëve. "Me më pak hapësirë instalimi, efikasitet dhe fleksibilitet më të mirë, dhe pakësim të mirëmbajtjes dhe numrit të punonjësve, EMALS rrit ndjeshëm aftësitë dhe ul kostot, gjë që do të mbështesë më tej zhvillimin e flotës," shtoi Elke.
Sipas Alexander Chang të kompanisë konsulente Avascent, armët hekurudhore gjithashtu kanë një numër përparësish. "Dhe gjëja kryesore, natyrisht, është se ata mund të gjuajnë predha me një shpejtësi të lartë të rendit Mach shtatë pa përdorur ndonjë eksploziv." Meqenëse burimi i energjisë i armës hekurudhore është sistemi i përgjithshëm i furnizimit me energji të të gjithë anijes, rreziqet që lidhen me transportin e eksplozivëve ose shtytësve përjashtohen. Shpejtësitë e larta fillestare të armës hekurudhore, afërsisht dyfishi i shpejtësive fillestare të topave tradicionalë të anijes, rezultojnë në kohë më të shkurtra goditjeje dhe lejojnë që anija të përgjigjet pothuajse njëkohësisht ndaj kërcënimeve të shumta. Kjo është për shkak të faktit se me çdo predhë të re nuk ka nevojë të ngarkoni ngarkesa luftarake ose shtytëse. Elke vuri në dukje se "me anë të kokave të luftës dhe shtytësve, furnizimi thjeshtohet, kostoja e një goditjeje dhe barra logjistike zvogëlohen, ndërsa dimensionet relativisht të vogla të armës hekurudhore lejojnë një rritje të kapacitetit të revistës … Ajo gjithashtu ka një diapazon shumë më të gjatë në krahasim me armët e tjera (për shembull, me raketa tokë-ajër të përdorura për të mbrojtur anijet sipërfaqësore) ". Raporti për Kongresin vëren se deri më tani, dy prototipë armë hekurudhore të ndërtuara nga Raytheon dhe General Atomics për Marinën amerikane "mund të gjuajnë predha në nivele energjie midis 20 dhe 32 megajoules, që është e mjaftueshme për një predhë të udhëtojë 92-185 km". Nëse krahasojmë, atëherë sipas burimeve të hapura, arma e anijes 76 mm nga OTO Melara / Leonardo ka një shpejtësi fillestare të rendit prej 2.6 Mach (3294 km / orë), duke arritur një distancë maksimale prej 40 km. Finkenaur tha se "arma hekurudhore mund të përdoret për mbështetjen e zjarrit të anijeve sipërfaqësore kur është e nevojshme të dërgoni një predhë qindra milje detare, ose mund të përdoret për granatime nga distanca të afërta dhe mbrojtje raketore".
Sfidat përpara
Teknologjia e përdorur në sistemin EMALS është tashmë në fazën e zbatimit në prodhim. Marina Amerikane, e cila zgjodhi këtë katapultë të projektuar nga General Atomics për t’u ngritur nga transportuesit e rinj të avionëve të klasës Ford, kreu testet e para të stresit në Nëntor 2016. Në anijen e parë të kësaj klase, Gerald R. Ford, peshat e çakëllit që simulonin një avion tipik u hodhën në det (video më poshtë). Përdori 15 karroca predha me pesha të ndryshme. Nisjet e para përfunduan pa sukses, por të mëposhtmet u njohën si të suksesshëm. Për shembull, një karrocë me peshë rreth 6800 kg u përshpejtua në një shpejtësi prej gati 260 km / orë, dhe një karrocë më e vogël që peshonte 3600 kg u përshpejtua në 333 km / orë. Sipas Elke, sistemi gjithashtu po prodhohet dhe instalohet në transportuesin e avionëve John F. Kennedy, i cili është planifikuar të transferohet në flotë në vitin 2020. GA gjithashtu është zgjedhur si kontraktori i vetëm EMALS për transportuesin e avionëve Enterprise, i cili do të fillojë ndërtimin në 2018. Elke vuri në dukje se "ne gjithashtu shohim interesin e shteteve të tjera në sistemet tona të ngritjes dhe uljes elektromagnetike, pasi ata duan të kenë teknologji të reja dhe avionë me bazë transportuesi në flotat e tyre." Sidoqoftë, vlen të përmendet se ndërsa teknologjia EMALS është gati për prodhim, vetë sistemi nuk mund të instalohet në shumicën dërrmuese të transportuesve të avionëve në shërbim për shkak të sasisë së energjisë që kërkohet për ta operuar atë.
Përveç sa më sipër, arma hekurudhore ka një numër disavantazhesh serioze. Sipas Finkenaur, "një nga problemet e përdorimit të teknologjisë elektromagnetike në sektorin e mbrojtjes është ruajtja e fuçisë në gjendje pune dhe zvogëlimi i konsumit të fuçisë pas çdo lëshimi të predhës." Në të vërtetë, shpejtësia me të cilën predha del nga fuçi shkakton një konsum aq të madh sa që në provat fillestare tyta duhej të rindërtohej plotësisht pas çdo goditjeje. "Fuqia e pulsit përfshin sfidën e lëshimit të një sasie të jashtëzakonshme të energjisë dhe koordinimit të punës së bashku të moduleve të fuqisë së pulsit për një goditje të vetme." Të gjitha këto module duhet të lëshojnë energjinë elektrike të grumbulluar në momentin e duhur në mënyrë që të krijojnë forcën e nevojshme të fushës magnetike dhe të shtyjnë predhën jashtë fuçisë. Së fundi, sasia e energjisë e kërkuar për të përshpejtuar predhën në shpejtësi të tilla përfshin problemin e paketimit të përbërësve të nevojshëm të armës në dimensione mjaft të vogla fizike në mënyrë që të mund të instalohet në anije sipërfaqësore të klasave të ndryshme. Për këto arsye, sipas Finkenaur, armët e vogla hekurudhore mund të hyjnë në shërbim në pesë vitet e ardhshme, ndërsa një armë hekurudhore me një fuqi të plotë prej 32 megajoule ka të ngjarë të instalohet në një anije në 10 vitet e ardhshme.
Hiperaktiviteti
Sipas Chang, "kohët e fundit Marina Amerikane ka filluar t'i kushtojë më pak vëmendje përmirësimit të teknologjisë së armës hekurudhore dhe e ktheu vëmendjen tek aftësitë e predhës hipersonike HVP (Projektori Hyper Velocity), e cila lehtë mund t'i përshtatet armëve tradicionale ekzistuese". Në një punim teknik mbi HVP, botuar në Shtator 2012 nga Zyra Kërkimore e Marinës Amerikane, ai përshkruhet si "një predhë e gjithanshme, me drejtim të ulët dhe të drejtuar, e aftë për të kryer një sërë misionesh nga një sërë sistemesh armësh", e cila, në përveç armës hekurudhore, përfshin sisteme standarde detare amerikane: armë detare 127 mm Mk. 45 dhe armë të avancuar të artilerisë 155 mm të avancuar të sistemit Gun zhvilluar nga BAE Systems. Sipas BAE Systems, një "përbërës i veçantë" në dizajnin e HVP është tërheqja e tij aerodinamike ultra e ulët, duke eleminuar nevojën për një motor rakete, i cili përdoret gjerësisht në municionet konvencionale për të zgjeruar gamën e tij.
Sipas një raporti nga shërbimi kërkimor CRS, kur gjuani nga një instalim Mk.45, ky predhë mund të arrijë vetëm gjysmën (e cila është 3 Mach, ose rreth 3704.4 km / orë) e shpejtësisë që mund të arrinte kur gjuante nga një hekurudhë armë, e cila, megjithatë, është ende dyfishi i shpejtësisë së një predhe konvencionale të shkrepur nga një armë Mk. 45. Siç thuhet në një njoftim për shtyp nga Marina amerikane, "HVP në kombinim me Mk.45 do të sigurojë kryerjen e detyrave të ndryshme, përfshirë mbështetjen ndaj zjarrit për anijet sipërfaqësore, do të zgjerojë aftësitë e flotës në luftën kundër kërcënimeve ajrore dhe sipërfaqësore por edhe me kërcënime të reja ".
Sipas Chang, vendimi i Departamentit të Kërkimit të Ministrisë së Mbrojtjes për të investuar fonde të konsiderueshme në zhvillimin e HVP ka për qëllim zgjidhjen e problemit të ri-pajisjes së anijeve për instalimin e një arme hekurudhore mbi to. Kështu, Marina Amerikane do të jetë në gjendje të përdorë predhën hipersonike HVP në kryqëzorët e klasës Ticonderoga dhe shkatërruesit e klasës Arleigh Burke, secila me dy armë Mk.45. Arma hekurudhore nuk është ende teknologjikisht e gatshme për instalim në shkatërruesit e rinj të klasës Zamvolt, e para prej të cilave u pranua në Marinën Amerikane në Tetor 2016. Por, të paktën në fund të zhvillimit, predha HVP do të jetë në gjendje të hyjë në ngarkesën e municionit të montimeve të tyre të artilerisë 155 mm, siç është Sistemi i Avancuar i Armëve. Sipas njoftimit për shtyp, flota kreu teste të qitjes së një predhe HVP nga një obitzer ushtrie në janar. Marina amerikane nuk jep informacion se kur HVP mund të hyjë në shërbim me anijet e saj luftarake.
Zhvillimet industriale
Në vitin 2013, BAE Systems mori një kontratë 34.5 milion dollarë nga Administrata e Kërkimit dhe Zhvillimit Detar për zhvillimin e një arme hekurudhore për fazën e dytë të programit të ndërtimit të prototipit të armëve. Në fazën e parë, inxhinierët nga Qendra e Zhvillimit të Armëve Sipërfaqësore të Marinës qëlluan me sukses prototipin Raytheon EM Railgun, duke arritur një nivel energjie prej 33 megajoule. Sipas BAE Systems, në fazën e dytë, kompania synon të kalojë nga një goditje në zjarr dhe të zhvillojë një sistem automatik të ngarkimit, si dhe sisteme të kontrollit termik për të ftohur armën pas çdo goditjeje. Në 2013 BAE Systems gjithashtu mori një kontratë nga ky departament për zhvillimin dhe demonstrimin e HVP.
General Atomics filloi zhvillimin e teknologjisë së armëve hekurudhore në vitin 1983 si pjesë e Nismës së Mbrojtjes Strategjike të Presidentit Ronald Reagan. Nisma kishte për qëllim "zhvillimin e një programi të mbrojtjes nga raketat me bazë hapësinore që mund të mbrojë vendin nga një sulm bërthamor në shkallë të gjerë". Nisma humbi rëndësinë e saj pas përfundimit të Luftës së Ftohtë dhe u braktis shpejt, për shkak të kostos së saj të madhe. Kishte më shumë se mjaft probleme teknike atëherë, dhe armët hekurudhore nuk ishin përjashtim. Versioni i parë i armës hekurudhore kërkoi aq shumë energji për të drejtuar armën saqë mund të vendoset vetëm në një hangar të madh, dhe për këtë arsye, sipas Elke, "gjatë tetë viteve të fundit, ne kemi zvogëluar madhësinë e elektronikës dhe gjysmëpërçuesve dhe krijoi kondensatorë super të mëdhenj ".
Sot, General Atomics ka zhvilluar tashmë një top hekurudhor 30 megajoule dhe një top hekurudhor universal 10 megajoule Blitzer. Ndërkohë, një kondensator që thjeshton procesin e ruajtjes së energjisë për qitjen nga armët e ndihmës në automjetet tokësore u demonstrua me sukses në korrik 2016 në një distancë të hapur. Elke shtoi në këtë drejtim: "Ne gjithashtu kemi demonstruar me sukses transportueshmërinë e topit Blitzer. Topi u çmontua dhe u transportua nga vendi i provës Dagway në vendin e provës Fort Sill dhe u mblodh atje për një seri provash të suksesshme të gjuajtjes gjatë manovrave të ushtrisë 2016 ".
Raytheon gjithashtu po zhvillon në mënyrë aktive teknologjinë e armëve hekurudhore dhe një rrjet inovativ të energjisë me impuls. Finkenaur shpjegoi: “Rrjeti përbëhet nga shumë kontejnerë të fuqisë së pulsuar 6.1 m të gjatë dhe 2.6 metra të lartë, të cilët strehojnë dhjetëra blloqe të vogla të quajtura module të fuqisë së pulsuar. Puna e këtyre moduleve është grumbullimi i energjisë së kërkuar për disa sekonda dhe lëshimi i tij në një çast. Nëse marrim numrin e kërkuar të moduleve dhe i lidhim ato së bashku, atëherë ato mund të sigurojnë fuqinë e kërkuar për funksionimin e armës hekurudhore.
Kundërpeshë ndaj kërcënimeve
Në një fjalim të prillit 2016 në Bruksel, zëvendëssekretari amerikan i Mbrojtjes Bob Work vuri në dukje se “si Rusia ashtu edhe Kina po përmirësojnë aftësinë e forcave të tyre të operacioneve speciale për të vepruar në det, në tokë dhe në ajër në baza ditore. Ata po bëhen mjaft të fortë në hapësirën kibernetike, kundërmasat elektronike dhe në hapësirë ". Kërcënimet e paraqitura nga këto zhvillime i detyruan Shtetet e Bashkuara dhe vendet e NATO-s të zhvillojnë të ashtuquajturën "Strategjia e tretë të kundërpeshës" TOI (Iniciativa e Tretë e Kompensimit). Siç tha ministri i atëhershëm i Mbrojtjes Heigel në 2014, qëllimi i TOI është të barazojë ose dominojë aftësitë ushtarake të Kinës dhe Rusisë, të zhvilluara përmes prezantimit të teknologjisë më të fundit. Në këtë kontekst, armët hekurudhore, dhe predhat hipersonike në veçanti, përfaqësojnë aftësitë kryesore për të kundërshtuar ose neutralizuar kërcënimet e mundshme të paraqitura nga armët e Kinës dhe Rusisë, të cilat u përmendën në pjesën hyrëse të artikullit.
