Оборонные киловатты

Электроэнергия не только освещает улицы и обогревает дома, энергетика повсеместно используется и в оборонных целях. В преддверии Дня защитника Отечества – наш обзор генерирующего оборудования особого назначения и энергетического оружия, которое уже нашло своё воплощение «в железе».

Оборонные киловатты

Мобильные АЭС

К 2020 году для Российской армии будут изготовлены пилотные образцы мобильной атомной электростанции (МАЭС), которые необходимы для электроснабжения мест развёртывания боевых подразделений. Соответствующее распоряжение дал министр обороны РФ Сергей Шойгу.

МАЭС будет построена по модульному принципу и сможет устанавливаться на шасси грузовых автомобилей, а для перевозки станций в районах Крайнего Севера будет создан гусеничный или санный транспорт. Предполагается, что станция сможет работать без перегрузки топлива в течение нескольких лет, а обслуживать её будет минимальное количество персонала.

По словам Юрия Конюшко, генерального директора Инжиниринговой компании инновационных проектов – разработчика МАЭС, уже есть спрос на 30 таких установок.



Отметим, что это не первая попытка создать мобильную атомную электростанцию малой мощности. Впервые идею использования мобильной атомной электростанции, которая могла бы питать электроэнергией гражданские и военные объекты, расположенные в отдалённых районах Крайнего Севера и Сибири, сформулировал один из корифеев атомной промышленности СССР, будущий глава Минсредмаша Ефим Павлович Славский в 1955 году.

Первый работающий образец, получивший название ТЭС-3, был собран на базе шасси тяжёлого танка Т-10 уже спустя пять лет. Электростанция передвигалась на четырёх тягачах. На первом располагался реактор, на втором стояли парогенераторы и насосы, на третьем – турбогенератор, на четвёртой машине разместили пункт управления.

ТЭС-3 была разработана в Лаборатории «В» (ныне Физико-энергетический институт им. Лейпунского, г. Обнинск). Тепловая мощность двухконтурного гетерогенного водо-водяного реактора – 8,8 МВт (электрическая – 1,5 МВт).

Помимо использования гусеничного шасси, также имелась возможность транспортировки электростанции на железнодорожных платформах.

Опытная эксплуатация ТЭС-3 началась в 1961 году, однако к середине 1960-х программа была свёрнута.


Мини-генератор

Эффективное использование энергоресурсов в боевой обстановке может сыграть ключевую роль. От того, насколько заряжены батареи, зависит работоспособность приборов связи, навигации и прицеливания, то есть систем, обеспечивающих безопасность бойцов.



Согласно расчётам Лаборатории оборонной науки и технологии (DSTL) британского Минобороны, связисты и стрелки в пехотной роте, оснащённые для 48-часового рейда по пересечённой местности, должны нести 11 кг батарей. При этом примерно половина массы аккумуляторов при выполнении задач на открытой местности используется для питания систем подавления сигналов взрывателей самодельных взрывных устройств, ещё столько же – для радиостанции. Отказаться от одного из этих элементов – значит поставить под угрозу жизнь солдат. Однако необходимость носить на себе больше 10 кг батарей, при полной боевой выкладке, существенно снижает возможности бойца.

Российские разработчики в ходе Международного военно-технического форума «Армия-2016» представили решение этой проблемы – портативный водородный электрогенератор, предназначенный для питания широкого спектра устройств с потребляемой мощностью до 30 Вт.

В основе прибора – низкотемпературный топливный элемент, представляющий собой химический источник тока, работающий на водородном топливе и кислородном окислителе. По внешнему виду электрогенератор напоминает обычный электронный испаритель с перезаряжаемым картриджем. Этот картридж содержит водород под давлением 1,5–2 атмосферы, что считается безопасным хранением.

При весе всего 0,6 кг портативный генератор обладает энергоёмкостью 100 Вт∙ч и способен закачивать от 80 до 100 литров водорода. По словам разработчиков, удельные характеристики перспективного источника энергии намного превосходят параметры всех существующих аккумуляторных устройств, самыми популярными из которых являются литийионные аккумуляторы. Но главное преимущество российской разработки в том, что помимо функций аккумуляторной батарейки устройство может работать и как генератор.
Новая аппаратура может быть востребована в разведке, подразделениях радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и связи.


Электромагнитная пушка

Электроэнергию можно использовать не только для питания электроприборов, но и непосредственно в качестве основы для оружейных систем. Так, мировые оборонные предприятия ведут с 1970-х годов разработку так называемого рельсотрона, или электромагнитной пушки.



Рельсотрон состоит из двух параллельных электродов, называемых рельсами, подключённых к источнику мощного постоянного тока. Разгоняемый заряд располагается между рельсами, замыкая электрическую цепь, и приобретает ускорение вследствие силы Лоренца. Эта сила действует и на рельсы, приводя их к взаимному отталкиванию.

Термин «рельсотрон» был предложен в конце 1950-х годов советским академиком Львом Арцимовичем для замены существовавшего громоздкого названия «электродинамический ускоритель массы». Причиной разработки подобных устройств, являющихся перспективным оружием, стало то, что, по оценкам экспертов, использование порохов для стрельб достигло своего предела: скорость выпущенного с их помощью заряда ограничена 2,5 км/с. К тому же возможности орудийных стволов, испытывающих при выстреле чудовищные нагрузки, тоже ограниченны.

Главные достоинства электромагнитной пушки – отсутствие пороха, потенциально крайне высокая скорость снаряда. К примеру, экспериментальный образец российского рельсотрона в 2011 году разгонял трёхграммовый снаряд до скорости более 6 км/с. Такой скорости хватило, чтобы превратить стальной лист мишени в облачко дыма.

Стоит отметить, что отдельные образцы электромагнитных пушек уже испытываются и в скором времени могут поступить на вооружение армий отдельных стран. Так, в прошлом году рельсотрон, или рельсовый ускоритель масс Blitzer с дульной энергией около 3 МДж выпустил на американском полигоне пять снарядов с высоким начальным ускорением. Сообщается, что снаряды и их критические компоненты показали стабильную и устойчивую работу как в электромагнитной среде внутри рельсотрона, так и в полёте. В дальнейшем такой рельсотрон предполагается установить на авианосцы типа «Джеральд Форд».


Лазеры

Лазерное оружие основано на использовании высокоэнергетического электромагнитного направленного излучения, которое генерируется разного рода лазерами. Действие его определяется ударно-импульсным и термомеханическим воздействием, способным привести к механическому разрушению поражаемого объекта, а также временному ослеплению человека. Ну а если работа производится в импульсном режиме, при большой плотности энергии, то тепловое воздействие сопровождается ударным.

Прототипы лазерного оружия разрабатываются различными государствами и компаниями с 1970-х годов. Основное предназначение подавляющего большинства созданных к настоящему моменту опытных образцов – поражение целей ПВО.

Советские разработчики создали системы «Терра» и «Омега». Испытания этих лазеров велись на полигоне Сары-Шаган в Казахстане (после распада Советского Союза работы были остановлены). Сообщения о возобновлении работ по этому направлению возникают регулярно, однако точных свидетельств нет. При этом 2 августа 2016 года заместитель министра обороны России заявил о принятии на вооружение отдельных образцов лазерного оружия, однако каких именно – не уточнил.

Одним из самых известных проектов лазерного оружия является химический лазер авиационного базирования, размещённый на самолете Boeing YAL-1. Главное предназначение системы – перехват ракет. Испытания боевого мобильного лазера мощностью 10 кВт прошли в 2013 году на полигоне в штате Нью-Мексико. Установка уничтожила более 90 миномётных снарядов и несколько беспилотников. В 2014 году при помощи другой системы разработки Boeing лазером мощностью 2 кВт был успешно сбит беспилотный летательный аппарат.


21 февраля 2017 в 18:22

мобильная атомная электростанция, МАЭС, мини-генератор, электромагнитная пушка, рельсотрон, энергетика для армии

Другие пользователи читают

Модернизации дали добро

14 ноября на совещании у президента России Владимира Путина состоялась длительная отраслевая дискуссия о дальнейших ...

14 ноября 2017 в 21:54
Скованные виртуальной цепью

На протяжении нескольких лет подряд блокчейн-стартапы, разрабатывающие технические решения для новой энергетики, в том ч...

31 октября 2017 в 17:54
Долгосрочный тариф в обмен на дивиденды

Возглавивший «Россети» всего два месяца назад Павел Ливинский уже успел взбудоражить энергообщественность рядом громких ...

09 ноября 2017 в 23:26
Зелёное несчастье

Жители Сиднея платят за свет вдвое больше ньюйоркцев, хотя их страна славится своими запасами угля и природного газа...

26 октября 2017 в 10:20