Elektroenerģija iekaro militāro jomu
Vairāku valstu jūras spēku pētnieciskās apakšvienības pēdējos gados strādā pie elektroenerģijas plašākas izmantošanas iespējām militārajā jomā. Šobrīd elektroenerģija pamatā tiek izmantota skaitļošanas, kā arī kuģu sakaru un radiolokācijas līdzekļu darbības nodrošināšanai, neskaitot elektroenerģiju sadzīviskām vajadzībām. Tuvākajā nākotnē elektrību paredzēts sākt izmantot arī iznīcinātāju palaišanai no aviācijas bāzes kuģiem, kā arī lāzerieročos un jauna tipa ieročos — metāla cilindru mešanas katapultās.
Ar elektrību darbināmu katapultu intensīva izstrāde iznīcinātāju palaišanai no kuģa klāja notiek jau gandrīz 10 gadus. 2010.gadā pirmos elektromagnētiskās katapultas EMALS (Electro-Magnetic Aircraft Launch System) izmēģinājumus veica ASV Jūras spēku un kompānijas General Atomic inženieri. Izmēģinājumu laikā jaunā katapulta iestūma aptuveni 14 tonnas smagu iznīcinātāju F/A18E Super Hornet līdz maksimāli iespējamam — 333 km/h — ātrumam atdalīšanās brīdī. Jaunā ierīce paredzēta līdz 45 tonnām smagu lidaparātu katapultēšanai ar ātrumu 240 km/h. EMALS konstrukcijas pamatā ir lineārais indukcijas dzinējs, kura pārlādēšanai vajadzīgas 45 sekundes. Lidaparāta palaišanai katapulta izmanto 122 megadžoulus enerģijas.
Attēlā - EMALS pirmie izmēģinājumi, kas notika uz zemes, uzbūvējot kuģim maksimāli pietuvinātu konstrukciju. Foto: engadget.com
Tā kā EMALS darbībai vajag vairāk enerģijas, nekā spēj nodrošināt kuģis, papildus nepieciešami jaudīgi ģeneratori. EMALS paredzēts uzstādīt uz nākotnes kuģiem, tādiem kā jaunākais ASV aviācijas bāzes kuģis Gerald R. Ford, kura būvi kompānija Northrop Grumman pabeigs 2015.gadā. Līdz šī gada beigām pirmie EMALS komponenti tiks nogādāti uz kuģa būvdarbu vietu. Tāpat kā ASV Jūras spēkus, arī britus sagaida perspektīva atteikties no tvaika katapultām. Lielbritānija pasūtījusi franču kompānijai Converteam elektromagnētiskās katapultas EMCAT (Electro-Magnetic CATapult) izstrādi. EMCAT tiks uzstādīta uz britu aviācijas bāzes kuģa HMS Queen Elizabeth, kas stāsies kaujas ierindā 2020.gadā.
Kopš 1950.gada šī būs pirmā jūras spēku pāreja uz jaunu lidmašīnu palaišanas sistēmu no kuģa klāja. Toreiz, pirms 60 gadiem, amerikāņi pirmo reizi sāka izmantot tvaika katapultas, ar tām aizstājot hidrauliskās. Patlaban tvaika katapultas ir vienīgā tehnoloģija, kas tiek izmantota virsskaņas reaktīvo iznīcinātāju palaišanai no aviācijas bāzes kuģiem. Līdz ar EMALS tiks pārvarēti vairāki ierobežojumi, kas piemīt tvaika katapultām, turklāt elektromagnētiskās katapultas būs ievērojami efektīvākas savā darbībā un izturīgākas ekspluatācijā.
Attēlā - Aviācijas bāzes kuģa HMS Queen Elizabeth konceptuālais attēls. Foto: defenseindustrydaily.com
Katapultu elektrifikācija nav vienīgais jauninājums militāro tehnoloģiju jomā. Pirms nepilna gada ASV Jūras spēku Virsūdens apbruņojuma izstrādes centrā tika izmēģināts jauna tipa elektromagnētiskais lielgabals EMRG (Electromagnetic Rail Gun), kura izstrādi veic britu kompānijas BAE Systems filiāle Amerikā. Izmēģinājuma laikā lielgabala stobra piešķirtā enerģija sasniedza 33 megadžoulus. Ar šādu enerģiju iespējams 10 kg smagu cilindrisku priekšmetu izmest no stobra ar ātrumu 9200 km/h un līdz pat 200 km attālumā precīzi trāpīt mērķī, kura diametrs ir aptuveni pieci metri. Cilindriskajam šāviņam ietriecoties mērķī, tā ātrums ir tikai par 40% mazāks nekā sākotnējais. EMRG darbības pamatā ir elektromagnētiskais spēks. Ar šī spēka palīdzību tiek iekustināts šāviņš ar elektrisko vadītspēju, taču tajā nav nedz pulvera, nedz citu sprāgstvielu. EMRG raida šāviņus pa ballistisko trajektoriju, proti, tie sasniedz atmosfēras augšējos slāņus un no augšas krīt uz mērķi. Līdzās jaudīgiem lāzerieročiem arī jaunā tipa elektromagnētisko lielgabalu paredzēts iekļaut perspektīvo ASV Jūras spēku Zumwalt klases (DDG1000) eskadras mīnu kuģu apbruņojumā.
Kamēr ASV un Lielbritānija strādā pie elektromagnētiskās katapultas un lielgabala, Francijas kuģubūves kompānija DCNS spērusi lielu soli militāro tehnoloģiju elektrifikācijā. DCNS inženieri ir izstrādājuši pilnībā elektrificētu kaujas kuģi Advansea, kurā ne tikai ieroči, bet arī dzinējs darbosies, izmantojot elektroenerģiju. Pagaidām neviena valsts nav prezentējusi līdzīgu izstrādi, kādu piedāvā DCNS. Tiesa gan, Advansea autoriem un visiem tiem inženieriem, kuri jau tagad izstrādā vai tikai gatavojas pievērsties ar elektroenerģiju darbināmu ieroču un citu militāru ierīču konstruēšanai, vēl būs jāatrod principiāli jauni tehnoloģiski risinājumi. Galvenais no tiem — izgudrot tādu elektroenerģijas uzkrāšanas iekārtu, kas vienlaikus būtu kompakta, droša un jaudīga un spētu nodrošināt gan kuģa dzinēju elektrobarošanu, gan elektroieroču darbību, gan bruņojuma sistēmu ātru pārlādēšanu. Patlaban tādu tehnoloģiju vēl nav, kaut gan dažos zinātniskās pētniecības centros notiek eksperimenti, lai panāktu efektīvu elektroenerģijas uzkrāšanu un izmantošanu. Nākotnē šie meklējumi, visticamāk, kļūs intensīvāki, ņemot vērā, ka atomreaktoru izmantošana nav iespējama uz visu tipu kuģiem, turklāt kodoltehnoloģiju izmantošana uz kuģiem ne vienmēr ir lietderīga.
Vizma Kaļčeva, Tēvijas Sargs