Новости СМИ2
Ученый рассказал, как в российском рельсотроне можно договориться с физическими законами
15 октября 2020

ТЕЛЕЦЕНТРЪ, 15 октября – Анастасия Синицына -

В беседе с Информационным агентством "ТелецентрЪ" ведущий научный сотрудник Шатурского филиала Института высоких температур РАН Владимир Полищук рассказал об испытаниях российского рельсотрона.

- Расскажите о своем эксперименте. Как это будет выглядеть? Что будет происходить?

- Мы попробуем новую конструкцию. Наша задача – разогнать поликарбонатное тело массой 15 грамм до скорости 3 километра в секунду. Мы эту скорость получали, но в сечении квадратный метр. Сегодня у нас канал будет вдвое короче. То есть пуски должны быть примерно вдвое выше. А поскольку они и так запредельные, то в общем смысле эксперимент ожидается достаточно интересным. Вокруг блока мишени будет скоростная съемка. Со скоростью сто тысяч километров в секунду. Мы сможем определить скорость ударника во время движения и оценить, как он взаимодействует с мишенью.

- Что будет толкать снаряд?

- Принцип работы рельсотрона на нашей установке полностью сохраняется. У нас здесь будет плазменный якорь. То есть сначала установлена графитная фольга массой в полграмма. Она разорвется в начальный момент, и потом в образовавшаяся углеродная плазма будет толкать пулю по каналу.

Сила тока, который мы рассчитываем получить, будет около миллиона ампер. То есть в десять раз больше, чем сила тока молнии. Мощность электрическая, которая здесь выделится, составит несколько гигаватт. Это сравнимо с Шатурской станцией, которая находится в 2 километрах от нашего института.

Мы рассчитываем, что удастся получить скорость 3 километра в секунду. Это не очень большая скорость, но на таких коротких дистанциях – это хороший результат.

- Реально ли достичь других скоростей?

- Многие спрашивают: для чего это нужно? Если чисто с научной точки зрения – то это исследование высокоскоростного удара. Есть устройство в легкой газовой двухступенчатой пушке, которая работает на сжатом водороде. Она позволяет получать скорость несколько километров в секунду, близкую к первой космической, но там длина каналов десятки метров. Ее выстрел очень дорогой. Результат нашего эксперимента позволит получать такие скорости гораздо дешевле, на порядок дешевле.

А если говорить, какие скорости предельно допустимы... По нашему представлению, на уровне второй космической скорости можно получать в рельсотроне. Но предстоит долгая работа.

- Что нужно, чтобы достичь хотя бы первой космической скорости?

- Известно, что скорость стрельбы в обычных пороховых пушках ограничена. Температура пороха две тысячи градусов. Больше чем полтора-два километра в пушках пороховых получать нельзя. У нас в канале температура 30 тысяч градусов. То есть примерно в 15 раз больше. Можно получить скорость метания на уровне 6,5 километров в секунду. В принципе, можно поднять скорость звука до 10 километров в секунду.

Мы над этим работаем. Эта задача решается сравнительно просто. Но вторая проблема – когда тело движется по каналу со скоростью, близкой к скорости звука в стенке канала, в металлах – это километр в секунду. Канал начинает деформироваться. И получается, что пуля летит не по гладкой стенке, а по волнистой стенке. В результате она тормозится, происходит выброс материала в стену канала, и тот тормозит плазму, которая толкает пулю. Поэтому эффективность падает. Этот фактор негативный мы пока не научились преодолевать.

Примерно, представляем, как это сделать, но нужны новые материалы, нужны новые конструкции, новые решения.

- Пока сложно обойти законы физики?

- Нет, законы физики обойти нельзя, надо попробовать с ними договориться. Учесть их. Просто понять, как механизм работает, как подстроиться под такую волну, которая бежит по каналу, есть ли способ ее обойти. Есть, например, материал, в котором скорость звука очень велика – это бериллий. У него предельная скорость на уровне 10 километров в секунду. Он бы выстреливал легко. Но у него ужасно ядовитые химические соединения. Он по степени ядовитости чуть ли не первое месте занимает. Сам металл хороший, чистый. А любое химическое соединение с бериллием очень опасно.