GA analizuje wykorzystanie railgunów na pancernikach klasy Trump

Gdy pancerniki rakietowe klasy Trump przechodzą z prezentacji w PowerPoincie do stali na wodzie, General Atomics po cichu wraca do rozmów z Waszyngtonem o tym, czy elektromagnetyczne działa szynowe powinny znaleźć się obok pocisków hipersonicznych i klasycznych dział okrętowych na największych amerykańskich nawodnych jednostkach bojowych.

Marynarka wraca do broni odstawionej w 2021 roku

Zaledwie kilka lat temu amerykański program działa szynowego był traktowany jako przestroga: spektakularny sukces laboratoryjny, który nigdy do końca nie miał sensu w realiach prawdziwych okrętów i prawdziwych budżetów. Marynarka wojenna wstrzymała aktywne prace w 2021 roku i większość obserwatorów uznała, że to koniec historii.

Ujawnienie pierwszego pancernika klasy Trump zmieniło tę atmosferę. Przedstawiciele marynarki podkreślili obecność działa szynowego o energii 32 megadżuli zamontowanego na dziobie, sygnalizując odnowione zainteresowanie bronią, która rozpędza metalowe pociski do kilku razy prędkości dźwięku dzięki sile elektromagnetycznej, a nie prochowi.

Projekt klasy Trump łączy działo szynowe 32 MJ z głębokimi „magazynami” pocisków, sugerując mieszany arsenał do intensywnej wojny morskiej.

Podczas sympozjum Surface Navy Association w Arlington w stanie Wirginia, dyrektor General Atomics Nick Bucci powiedział, że firma tak naprawdę nigdy nie odeszła. Prace przeniosły się poza światła reflektorów do projektów pobocznych w ramach elektromagnetycznego portfolio spółki.

Rozwój działa szynowego trwa „za kulisami”

Bucci wyjaśnił, że choć formalne finansowanie ze strony US Navy osłabło, inżynierowie rozwijali kluczowe technologie w powiązanych programach, takich jak Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS) oraz Advanced Arresting Gear (AAG) - oba już wdrożone na amerykańskich lotniskowcach.

Systemy te wymagają podobnej elektroniki mocy, magazynowania energii i wysoce niezawodnego przełączania, jakiego potrzebuje działo szynowe. Dojrzewanie tych komponentów w innych zastosowaniach - zdaniem General Atomics - po cichu usunęło część największych przeszkód, które dręczyły wcześniejszy wysiłek railgunowy.

General Atomics twierdzi, że wiele problemów inżynieryjnych, które napędzały sceptycyzm wobec dział szynowych, przestało mieć zastosowanie dzięki postępom w innych systemach elektromagnetycznych.

Bucci nie wymienił partnerów, ale wskazał na trwające prace z rządami państw zagranicznych. Japonia, Niemcy i Francja publicznie przyznały się do projektów dział elektromagnetycznych. Tokio przeprowadziło zeszłego lata pierwszą próbę strzelania z działa szynowego na morzu - kamień milowy, który nie umknął uwadze w Waszyngtonie.

Czego dokładnie marynarka chce od dział szynowych?

Pomimo ekscytacji wokół debiutu klasy Trump, nad działem szynowym wisi jedno duże pytanie: jakie dokładnie zadanie ma wykonywać?

Bucci powiedział, że General Atomics czeka na bardziej jednoznaczne wytyczne ze strony marynarki dotyczące priorytetów misji zarówno dla klasy Trump, jak i powiązanego projektu Defiant. Wcześniejsze amerykańskie analizy przeskakiwały między dwiema bardzo różnymi koncepcjami: ultradługozasięgowym działem okrętowym do ostrzału celów lądowych oraz szybkostrzelnym systemem obrony zestrzeliwującym nadlatujące pociski i statki powietrzne.

Te role wymagają odmiennych konfiguracji działa szynowego. Długość lufy, projekt zasilania, układy chłodzenia i wymagania dotyczące szybkostrzelności zmieniają się w zależności od tego, czy okręt potrzebuje „karabinu snajperskiego” do odległych celów lądowych, czy „strzelby” na gęste salwy pocisków.

Konkurujące role na zatłoczonym pokładzie

Oczekuje się, że klasa Trump będzie przenosić:

• duże wyrzutnie (komory) pocisków hipersonicznych i manewrujących dalekiego zasięgu,
• standardowe działa okrętowe do konwencjonalnego ostrzału,
• systemy bliskiego zasięgu (CIWS) do obrony przeciwrakietowej ostatniej szansy,
• miejsce - przynajmniej na papierze - na dziobowe działo szynowe 32 MJ.

W tym zestawie działa szynowe mogłyby realizować kilka nakładających się misji:

Typ misji	Jak działo szynowe mogłoby pomóc
Obrona powietrzna obszarowa	Pociski o wysokiej prędkości do zwalczania samolotów lub pocisków manewrujących na średnich dystansach
Końcowa faza obrony przeciwrakietowej	Szybkostrzelny ogień przeciw zagrożeniom balistycznym lub hipersonicznym w ostatnich sekundach przed uderzeniem
Wsparcie ogniowe z morza	Precyzyjne uderzenia dalekiego zasięgu z użyciem kierowanych pocisków zamiast drogich rakiet
Ekonomiczne odstraszanie	Tańsze strzały przeciw rojom dronów lub małym łodziom, które inaczej zużywałyby zapasy rakiet

General Atomics przedstawiało działa szynowe jako element warstwowej obrony dla obiektów o wysokiej wartości, takich jak Guam i system Golden Dome, sugerując, że ta sama technologia mogłaby osłaniać stałe bazy i duże okręty wojenne stające wobec podobnych zagrożeń rakietowych.

Wnioski z działań armii w obronie powietrznej

Podczas gdy marynarka ścigała się o duże działo okrętowe, US Army analizowała mniejszą wyrzutnię zoptymalizowaną pod obronę powietrzną. Te lądowe prace popchnęły General Atomics w stronę kompaktowych modułów zasilania i konstrukcji przyjaznych mobilności, co może dziś wpływać na warianty morskie.

Bucci opisał zadanie firmy jako dopasowanie opcji technicznych do wymagań klasy Trump i projektu Defiant: jeśli marynarka skłoni się ku obronie powietrznej i przeciwrakietowej, należy oczekiwać nacisku na szybkostrzelność, chłodzenie i automatyczne ładowanie; jeśli priorytetem stanie się ostrzał celów lądowych, dominować będą zasięg i naprowadzanie pocisków.

Rozmowa o działach szynowych przesunęła się z „czy to w ogóle może działać?” do „które misje uzasadniają miejsce, masę i zapotrzebowanie na energię na okręcie klasy kapitałowej?”.

Dlaczego pancerniki mają sens dla broni o ogromnym apetycie na energię

Działo szynowe 32 MJ nie jest lekkim dodatkiem. Wymaga potężnych impulsów energii elektrycznej i solidnego magazynowania energii, a także ciężkiego wzmocnienia konstrukcyjnego, by przenieść siły odrzutu i naprężenia lufy.

Koncepcja klasy Trump - z większym kadłubem i znaczną zdolnością wytwarzania energii - lepiej pasuje do takiego obciążenia niż mniejsze niszczyciele. Dłuższy czas przebywania w rejonie działań pozwala też takim jednostkom pozostawać na stanowisku jako trwała osłona przeciwrakietowa i przeciwlotnicza, zamiast wykonywać krótkie „wypady” w zasięg i poza zasięg.

Planiści US Marine Corps widzą jeszcze inny aspekt. Generał brygady Lee Meyers sygnalizował zainteresowanie tym, jak pancernik mógłby wspierać przyszłe działania okręt–brzeg, gdy przeciwnicy wprowadzają pociski przeciwokrętowe o coraz większym zasięgu. W takim układzie działo szynowe mogłoby zapewnić ciągłe, intensywne wsparcie ogniowe bez zużywania zapasów rakiet, które są drogie i wolno je uzupełniać.

Potencjalne korzyści i kompromisy

Urzędnicy odpowiedzialni za obronność rozważają kilka korzyści w zestawieniu z wyraźnymi ryzykami:

• Korzyści: niższy koszt strzału niż w przypadku rakiet, duża „pojemność magazynu” dzięki prostym metalowym pociskom oraz bardzo wysoka prędkość pocisku skracająca czas reakcji przeciwnika.
• Ryzyka: zużycie lufy przy ekstremalnych prędkościach, integracja z okrętowymi systemami zasilania oraz pytania o to, czy elektronika naprowadzania przetrwa ogromne przyspieszenia.

Bucci argumentował, że postępy w elektronice, wzmacnianiu odporności i zarządzaniu termicznym - wynikające z innych produktów - w dużej mierze opanowały te obawy, choć marynarka będzie chciała nowych danych z prób morskich, by potwierdzić te twierdzenia.

Kluczowe pojęcia i scenariusze warte obserwowania

Dla osób niespecjalistycznych działo szynowe to w istocie długa para metalowych szyn z przesuwającą się między nimi kotwicą (armaturą). Gdy potężny prąd elektryczny płynie w dół szyn, tworzy pole magnetyczne, które wyrzuca kotwicę i połączony z nią pocisk do przodu z ekstremalną prędkością. Nie ma materiału wybuchowego jako ładunku miotającego; energią jest elektryczność, zwykle czerpana z kondensatorów lub modułów zasilania impulsowego ładowanych przez okrętowe generatory.

Analitycy modelują kilka scenariuszy, w których klasa Trump z działem szynowym mogłaby wpływać na przebieg wydarzeń. W kryzysie na zachodnim Pacyfiku pancernik ustawiony w pobliżu Guamu mógłby użyć ognia z działa szynowego do przerzedzania nadlatujących salw rakietowych, zachowując pociski przechwytujące na te, które się przedrą. W pobliżu spornych wybrzeży to samo działo mogłoby zadawać szybkie, precyzyjne uderzenia w stacje radiolokacyjne lub wyrzutnie, używając kierowanych pocisków kosztujących ułamek ceny pocisku manewrującego.

Istnieje też zainteresowanie taktyką hybrydową. Pancernik mógłby łączyć dalekozasięgowe uderzenia hipersoniczne mające oślepić sensory przeciwnika z ogniem z działa szynowego tłumiącym kolejne odpalenia oraz roje dronów. Jeśli ekonomia się spina, takie warstwowe użycie broni energetycznej i rakiet mogłoby wydłużyć „głębokość magazynu” USA w długotrwałym konflikcie - problem, którym planiści Pentagonu martwią się znacznie bardziej, niż przyznają publicznie.

Na razie działo szynowe w klasie Trump pozostaje głośnym, prestiżowym „miejscem rezerwowym” na nowej klasie okrętów. Elementy techniczne wydają się bliższe realności niż dekadę temu. Nierozstrzygnięta pozostaje kwestia strategiczna: czy ta wymagająca broń zasłuży na swoje miejsce na największych nowych kadłubach marynarki, czy pozostanie systemem niszowym dla baz i baterii lądowych, podczas gdy na morzu pierwsze skrzypce nadal będą grały pociski.