У китайському науковому журналі Transactions of China Electrotechnical Society вийшла стаття, в якій автори розповіли про проблематику використання рейкових гармат для запуску гіперзвукових керованих снарядів. Виявити повноту проблеми допомогли польові випробування зброї під час запуску снаряда у стратосферу. Вони закінчилися невдало, але вказали шлях вирішення завдання.
“Снаряд не слідував очікуваною траєкторією, а максимальна дальність і висота польоту не відповідали розрахунковим значенням”, – сказано в рецензованій статті команди Військово-морського інженерного університету на чолі з Лу Цзюньеном (Lu Junyong).
До пострілу вчені провели безліч розрахунків, експериментів та цифрове моделювання процесу. Також снаряд пройшов випробування в аеродинамічній трубі, де імітувався політ на гіперзвуковій швидкості. Все було зрозуміло, але після пострілу снаряд з оперенням розігнався до швидкості понад 5 махів приблизно за 5 секунд і досяг стелі 15 км, в процесі чого зійшов із заданої траєкторії, а потім почав зниження і впав на землю через 3 хв після пострілу.
Як показали дані з датчиків снаряда, його швидкість обертання виявилася вищою за необхідну і, до того ж випадково змінювалася в процесі польоту. Обертання снаряда необхідне стабілізації його польоту, що у нарізній зброї реалізується пропилюванням спіральних борозенок в стовбурі. З гіперзвуковими снарядами все набагато складніше. Швидкість їхнього обертання повинна швидко знижуватися в міру нарощування швидкості польоту і весь час залишатися стабільною, інакше найменший крен викликає різку зміну траєкторії, що й відбулося під час стрільб.
Теоретично такого не мало статися. Для з’ясування причини невдачі було зібрано всі експериментальні дані, які потім пропустили через систему машинного навчання. Штучний інтелект з’ясував, що причиною нерегулярної та випадкової зміни швидкості обертання гіперзвукового снаряда стали мікродеформації на оперенні снаряда, що виникали під час знаходження снаряда у стовбурі.
У рельсотроні, де струмопровідний снаряд розганяється, ковзаючи між двома контактними рейками або за допомогою візка, за частки секунд виникають помірні тиск і температура на додаток до електричних дуг на виході з гармати. Тим самим створюються умови для появи непомітних неозброєним оком деформацій на кромках крил керованого снаряда, що змінює аеродинаміку на гіперзвукових швидкостях. Той же ШІ підказав, як можна стабілізувати політ снаряда за допомогою роботи закрилками, щоб компенсувати нестабільність під час пострілу.
У США кілька років тому офіційно згорнули роботи, пов’язані з розробкою рельсотронної зброї. Китай продовжує створювати рельсотрони, маючи намір отримати досвід не тільки для бойового застосування цієї зброї, але також для вдосконалення поїздів, що левітують, і створення електромагнітних катапульт для запуску космопланів і, в цілому, корисного навантаження на орбіту.
