Баллада огибкой пуле

Информацию о проекте EXACTO держатся в строгом секрете. Лаборатория DARPA показала общественности лишь внешний вид собственной пули, которая пара напоминает ракету, начинка же так же, как и прежде остается тайной

Управляемые снаряды в далеком прошлом уже не фантастика. Компактные ракеты, оснащенные соответствующими бортовыми совокупностями, были созданы во второй половине 40-х годов в Германии. Известная ПТУР X-7 Rotkаppchen («Красная шапочка»), в первый раз испытанная в первой половине 40-ых годов XX века, вошла во все книжки как первая в истории противотанковая управляемая ракета.

С того времени наука и техника сделали большой ход вперед. Современные ракеты, к примеру AGM-114 Hellfire, оснащаются лазерными совокупностями наведения и владеют высочайшей степенью автоматизации — впредь до того, что словосочетание «выстрелил и забыл» (Fire-and-forget) превратилось в официальное наименование класса аналогичных устройств. Принцип Fire-and-forget подразумевает, что никакого дополнительного наведения на цель по окончании пуска уже не нужно: ракета выполнит собственную работу без участия человека.

Для «самоуправления» ракеты применяют методы и различные устройства, а также инерциальную навигацию, GPS, оптические системы и радары. Инерциальная навигация, например, подразумевает определение скорости, прочих показателей и координат без применения внешних сигналов. угловые скорости и Ускорение при таком способе измеряются посредством совокупности устройств (акселерометров, гироскопов, компьютерной техники) и соответствующего ПО.

GPS, со своей стороны, применяет данные и внешние сигналы.

Но обращение не об этом. Обращение о том, что «начинка» управляемой ракеты достаточно сложна и занимает значительно больше внутреннего пространства, нежели фактически боеголовка. Количество ракеты разрешает «уместить» вовнутрь и двигатель, и управляющие совокупности, и боевую часть; наряду с этим большая цена ракеты окупается ее большим убойным эффектом.

Другими словами боевая единица, подлежащая уничтожению одной ракетой, стоит намного больше, чем боеприпас, — по крайней мере, теоретически.

Для пули большая часть этих правил не работает.

Управляемая пуля: DARPA

Главная неприятность, появляющаяся при создании управляемой пули, — это необходимость разместить управляющие устройства в весьма маленьком количестве. Помимо этого, ракета имеет собственный личный двигатель, на что может влиять автоматика. Размещение же силового агрегата в пули выглядит как минимум несуразным: теряется сам принцип пулевого оружия, пуля преобразовывается в мелкую ракету.

Так, задача устройств — обеспечить коррекцию полета в условиях изначально заданного импульса, неспешно падающей скорости и разнообразных внешних действий, к примеру бокового ветра.

Имеется и еще одно затруднение. Одно дело, в случае если оружие гладкоствольное. А вдруг нарезное? Управление вращающейся в полете пулей выглядит значительно более сложной задачей.

Второй вопрос, что при применения совокупностей коррекции нарезка, снабжающая устойчивость пули на траектории, теряет суть: траектория изменяется либо, напротив, поддерживается посредством электроники.

Иначе, нарезка дополнительно увеличивает дальность стрельбы — и вот тут сочетание управляемой пули и нарезного оружия имеет определенный логический суть.

Вопрос об управляемой пуле в далеком прошлом будоражил умы и военных, и гражданских. В 2008 году Тимур Бекмамбетов снял в Голливуде фильм «Очень страшен», главной «фишкой» которого стала возможность стрелять из-за угла и заставлять пулю огибать препятствие. Действительно, в фильме это происходило по велению разума храбрецов.

Совпадение это либо нет, но в том же году минобороны США выделило важный грант на разработку как раз для того чтобы оружия. Кто знает, не послужил ли фильм российского режиссёра «детонатором»?

Действительность, действительно, выглядит пара в противном случае. Торопимся разочаровать: «стрелять из-за угла» — это последняя задача для разработчиков управляемой пули.

Первая и главная — обеспечить минимальное отклонение от изначально заданного курса, не разрешить пуле поменять траекторию полета из-за бокового ветра, воздушных завихрений, утраты скорости и т. д. И за счет этого существенно, весьма существенно повысить дальность стрельбы, ее кучность и точность, тем самым обеспечив важную экономию снарядов. Тут вступает в дело уже не баллистика либо электроника, а экономика: в случае если управляемая пуля в пять раз дороже обычной, значит, снайпер обязан за счет ее преимуществ израсходовать в пять раз меньше пуль. Дабы она хотя бы окупалась.

На 2008 год самые перспективным казался совместный проект EXACTO (EXtreme ACcuracy Tasked Ordinance) лаборатории DARPA, и компаний Lockheed Martin и Teledyne ScientificImaging. Уже в апреле 2009 года эксперты заявили о первом умелом примере винтовки 12,7-мм калибра с возможностью «включения» режима Fire-and-forget.

Коррекция траектории полета обеспечивалась, если судить по скудным пресс-релизам, изменяющими собственную конфигурацию стабилизаторами (замаскированными под определением «внутренние и внешние способы управления»), грамотно вычисленной формой боеприпаса и т. д. О полноценном управлении речи пока не шло. Главными задачами первого этапа изучений были точность стрельбы и максимальная дальность вкупе с минимальным применением дорогостоящих разработок.

Действительно, никаких демонстраций для прессы DARPA не совершила. Существует ли их пуля «в металле», толком неизвестно.

В 2010 году эксперты приступили ко второму этапу — разработке легендарной управляемой пули, как в фильме Бекмамбетова. Тут-то и начались трудности. Во-первых, начального бюджета в двадцать с маленьким миллионов долларов очевидно не хватало, «всплыли» информацию о 25 млн и более.

Помимо этого, DARPA нежданно заявила о том, что с подобным оружием должны трудиться как минимум два снайпера: один стреляет, второй корректирует полет, да и по большому счету пуля с винтовкой «разрослись» до стационарной совокупности, требующей установки на шасси либо тяжелый станок (так, мобильность совокупности была поставлена под сомнение). В-третьих, сроки исполнения заказа «оттянулись» до 2015 года, что также не очень сильно порадовало Пентагон.

Но, при всем наряду с этим DARPA обещает фантастические результаты. Стрельба по объектам, движущимся с громадной скоростью либо прячущимся за препятствиями, среди обещаний видятся. Но с течением времени у соперников DARPA показался шанс обойти самую глубокоуважаемую военную лабораторию США.

И они этим воспользовались.

Управляемая пуля: Sandia

Эксперты из Sandia National Laboratories сначала не давали слово стрельбу из-за угла. Главной задачей они видели ту, о ответе которой DARPA заявила на «первой стадии»: обеспечить минимальное отклонение пули от траектории независимо от расстояния, потери и ветра скорости. Параллельно с этим выполнялись и задачи трансформации траектории, другими словами наведения пули на цель уже по окончании выстрела.

Итог был заявлен приемлемым в ноябре 2011 года.

Пуля показана «в металле», патент имеется, осталось лишь реализовать ее Пентагону. Что характерно, начальники проекта Рэд Брайан и Джонс Каст — заядлые охотники, и они вычисляют собственный изобретение успешным ответом среди них и для гражданской стрельбы.

Чтобы не было умножения технических неприятностей эксперты Sandia остановились на гладкоствольном оружии. При минимальном вращении пули около собственной оси руководить ею возможно посредством вынесенного на поверхность микрооперения. Основное — обеспечить достаточную прочность последнего.

Сама пуля есть подкалиберным снарядом, другими словами ее диаметр намного меньше диаметра ствола. В она устроена следующим образом. Гильза имеет в полной мере простую форму, пуля же, напоминающаяракету, утоплена в нее приблизительно на 2/3 собственной длины; кроме простой гильзы пуля имеет дополнительную гильзу-оболочку (поддон), которая разлетается на части по окончании выхода из канала ствола.

Фактически, она предназначена для защиты четырех микрорулей пули от повреждения при перемещении в канала.

На носовом обтекателе пули расположен оптический сенсор, в- элемент питания и электромагнитные актуаторы, приводящие оперение в перемещение. Сенсор считывает внешнюю обстановку с частотой 30 раз в секунду, столь же довольно часто проводится и коррекция полета. Последняя компенсирует все внешние факторы — ветер, плотность среды, естественное вращение пули около собственной оси и т. д.

Опробования «на местности» проводились с расстояния 1,4 км. Полет признан обычным, не смотря на то, что до важной прицельной стрельбы дело пока не дошло (либо ее результаты содержатся в тайне). Но, цитируя патент, стоит подметить, что согласно данным компьютерной симуляции при удалении цели на 1000 м простая пуля дает отклонение на 9 м, а управляемая — всего на 20 см.

В случае если цель сдвигается с места уже по окончании того, как пуля выпущена из ствола, то пуля все равно следует за лазерной точкой, которую «видит» оптический сенсор. К слову, большая часть изучения была посвящена тому, дабы обеспечить достаточную прочность сенсора.

С виду все достаточно симпатично: пуля имеется, она функционирует, и цена ее, согласно расчетам, будет быть больше цена простой пули для того чтобы же калибра не более чем в 2,5 раза. Но подводных камней предостаточно. В частности, смущает утрата убойной силы.

На сегодня большая зафиксированная разработчиками скорость управляемой пули — 732 м/с. Выглядит хорошо, в особенности с учетом возможности предстоящего увеличения, но нельзя забывать, что любое изменение траектории повлечет за собой утрату ударной силы и скорости (особенно при стрельбе по скоро движущейся мишени).

А управляемые пули предназначены прежде всего для стрельбы на сверхдальние расстояния, другими словами сохранение убойной силы фактически на излете играется большую роль. Что-либо угадать по этому поводу практически нереально за неимением аналогичного опыта ни у кого из оружейников: практика продемонстрирует, как действенна разработка Sandia.

Эксперты Sandia, как и соперники из DARPA, склоняются к необходимости участия наводчика. В одиночку снайперу будет достаточно тяжело стрелять и осуществлять контроль полет пули. Сейчас оружие и система наведения разнесены (фактически стрельба производится из простых серийных образцов), но при их успешном объединении в одну совокупность Sandia может без шуток поколебать позиции проекта EXACTO.

Каковы прогнозы?

К чему приведет появление пули с совокупностью коррекции траектории? Прежде всего — к повышению расстояния стрельбы на поражение. Сейчас человек, стреляющий на 1,5 км, именуется снайпером и обучается этому мастерству пара лет.

С управляемыми пулями такие расстояния будут подвластны рядовым воинам: им не нужно будет учитывать разнообразные поправки и пользоваться баллистическим калькулятором.

Совокупность всё выполнит за человека — он просто обязан держать цель в точке пересечения (если она подвижна) либо ни о чем не тревожиться (в случае если неподвижна). Не потребуется и пользоваться лазерными измерителями силы и расстояний ветра — также экономия сил, времени и денег. На сегодня для стрельбы на сверхдальние расстояния употребляются монолитные удлиненные пули с низким сопротивлением.

Разработку Sandia возможно отнести к боеприпасам VLD (Very Low Drag), но в отличие от последних их не требуется закручивать для придания гироскопической стабильности.

Но настоящие снайперы, само собой разумеется, не провалятся сквозь землю, как не провалятся сквозь землю и особые снайперские винтовки для обычных пуль. Легко им нужно «будет переместиться» в еще более сложную нишу. К примеру, стрельбу на 3−4 км.

В том направлении, где никакая электроника не справится.

Разработка Sandia

Иллюстрация к патенту Sandia Corporation

1) пуля

2) сбрасываемая по окончании выстрела пластиковая гильза-оболочка (поддон)

3) гильза

4) микрорули управления

5) модуль привода рулей

6) электронный модуль

7) массовый модуль-противовес

оптический сенсор

Пуля в полете

1) Дополнительная внешняя оболочка пули предназначена для защиты рулей управления от трения о канал ствола и в один момент для сдерживания пороховых газов.

2) Оболочка вычислена так, что по окончании выстрела между пулей и ней попадает набегающий поток воздуха и «срывает» ее с пули; это приводит к пули на первых метрах полета.

3) В то время, когда оболочка сорвана, микроконтроллеры при помощи рулей корректируют перемещение пули, ликвидируя колебания и задавая верную траекторию полета.

Управляемая пуля blam

Пуля blam в разрезе Пуля BLAM может послужить наконечником для разных управляемых снарядов. В более большом масштабе ее принцип применим кроме того к ПТУР.

Чуть раньше, во второй половине 90-ых годов двадцатого века, проект управляемой пули представила еще одна американская лаборатория — Adaptive Aerostructures Laboratory, AAL.

Эта разработка называющиеся BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition) предназначалась для нарезных стволов, что изначально считается более тяжёлой задачей, чем работа с гладкоствольным оружием. В частности, обойтись внешними стабилизаторами, как у крылатой ракеты, в таком варианте нереально. И эксперты AAL сделали поворотным носовой обтекатель пули.

При сверхзвуковых скоростях кроме того самое малое его отклонение от оси перемещения может привести к трансформации траектории.

Это решение, не смотря на то, что и лежало на поверхности, привело к ряду новых технических вопросов. В частности, при вращении носовую часть необходимо было попеременно отклонять в различные стороны относительно «тела» пули, причем с частотой вращения пули около собственной оси. Задача поворота решалась посредством набора пьезокерамических стержней, на каковые подавалось напряжение, изменявшее их длину.

Стержни механическим образом были связаны с наконечником; опыты продемонстрировали возможность отклонения носа боеприпаса с частотой 198 Гц на угол до 0,12°.

В принципе, конструкция была достаточно несложна. Самые громадные неприятности вызывала вызывающая большие сомнения прочность пьезокерамических стержней, но в следствии разработки уникальной разработке их изготовления с этим совладали. Калибр взятой пули был велик — 20 мм, потому, что изначально она подготавливалась для соответствующих авиационных пушек.

Себестоимость увеличивалась приблизительно в пять раз.

С того времени проект претерпел пара метаморфоз. Последние информацию о его «наследнике» — проекте SCREAM — промелькнули приблизительно в 2004 году.

Gyrojet

Одна из самых известных попыток создать управляемый боеприпас малого размера- это ракетный пистолет Gyrojet, созданный в 1960-х годах компанией MB Associates. Пистолет имел последовательность преимуществ (низкий высокая скорость и уровень шума пули-ракеты на заданном расстоянии), но его недочёты кроме этого были велики: низкая надежность, низкая кучность ввиду отсутствия у пуль-ракет стабилизаторов, малая емкость магазина. Начальная скорость ракеты составляла 30 м/с, максимально она разгонялась до 380 м/с приблизительно на 25 м. В серию оружие не пошло.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№114, апрель 2012).