В школе на уроках физики нам демонстрировали такой опыт: в катушку, обмотанную электрическим проводом, закладывался металлический стержень, затем через нее пропускался ток, и стержень тут же из катушки выскакивал, как будто его толкала какая-то сила. Учитель при этом обычно говорил, что так на стержень действует электромагнитное поле, которое создает в катушке проходящий через нее электрический ток. Называется такое устройство соленоидом. Существуют и особые соленоидные двигатели, в которых поршни толкает не сжигаемое в них топливо, а все тот же электрический ток.

Ну а если провод катушки будет очень длинным, что тогда?

А вот тогда и получится пушка!

В короткой катушке сила тока невелика, поэтому стержень не получает большого ускорения. А вот если расположить много-много таких катушек и включать их последовательно, то помещенный внутрь стержень можно будет разогнать до огромной скорости. И тогда получится самая настоящая пушка, хотя и несколько необычная.

Первый крупный рельсотрон (импульсный электродный ускоритель масс, принцип действия которого основан на силе Ампера, превращающей электрическую энергию в кинетическую) был спроектирован и построен в 1970-х годах Джоном П. Барбером из Канады и его научным руководителем Ричардом А. Маршаллом из Новой Зеландии в Исследовательской школе физических наук Австралийского национального университета (кстати, называется это устройство рельсотроном потому, что состоит из двух параллельных электродов - рельсов, подключенных к источнику высокого постоянного напряжения).

А все началось еще в XIX веке. В1895 году австрийский инженер Ф. Гефт придумал запускать космические аппараты на Луну при помощи «рейлгана», представляющего собой ствол-соленоид.

В России в 1897 году замечательный ученый Борис Семенович Якоби предложил так называемый линейный электродвигатель. Вот только цель у него была сугубо мирная - обеспечивать работу транспортной системы, в которой вагон двигался бы над рельсами, их не касаясь, и потому обладал бы исключительно высокой скоростью.

Норвежец К. Брикланд в 1901 году получил патент уже именно на электрическую пушку. Впрочем, тогда дальше патента дело не пошло.

Война - двигатель прогресса

В годы Первой мировой войны идея сверхдальней стрельбы овладела умами многих военных. Германские инженеры сделали ставку на традиционную артиллерию и уже в 1918 году обстреляли Париж с расстояния 120 километров из огромной пушки «Кайзер Вильгельм». Причем огромной она была только по размерам, а вот калибр имела совсем небольшой - всего 210 миллиметров. Ствол пушки оказался таким длинным, что после каждого выстрела колебался, словно удилище, и это несмотря на специальные растяжки, призванные ствол фиксировать. В общем, эффект от применения такого орудия был чисто психологическим.

Однако еще раньше, а именно в 1915 году, российские специалисты Н. Подольский и М. Ямпольский предложили электрическую пушку с дальностью стрельбы в 300 километров, а в 1916-м во Франции была построена экспериментальная модель, выбрасывавшая снаряды весом 50 граммов со скоростью 200 метров в секунду! Новое орудие получило название «пушка Гаусса» - в честь известного физика. Однако и на этот раз все осталось на уровне экспериментов.

Ускоритель Валье и «электропулемет» Ригсби

В 30-е годы XX века немец Макс Валье предложил оригинальную идею кольцевого электроускорителя - своего рода предка современного адронного коллайдера, - в котором снаряд теоретически мог разгоняться до огромных скоростей. Затем один из отрезков кольцевого замкнутого пути должен был выводиться на прямую линию, подниматься вверх, и... тогда снаряд вылетал бы из него как из пушки! Так можно было бы запускать даже спутники Земли, вот только уровень науки и техники того времени не позволял построить это чудо военной инженерии.

Также в начале 1930-х годов американец Вирджел Ригсби сконструировал и построил пулемет с электрическим приводом, имевший скорострельность 600 выстрелов в минуту, однако эта «машина» оказалась настолько сложной и громоздкой, что отнести ее можно было только к техническим курьезам, не более.

Народное творчество 1930-х годов

В Советской России разработкой новых видов артиллерийского вооружения занялся КОСАРТОП - Комиссия особых артиллерийских опытов, причем в ее перспективных планах были проекты электрических орудий. В числе сторонников нового вида артиллерии оказался и будущий писатель-фантаст Александр Казанцев. Он изготовил модель такого орудия и пробился на прием к наркому С. Орджоникидзе, которому, как об этом было написано в предисловии к одному из изданий научно-фантастического романа Казанцева «Пылающий остров», - даже испортил выстрелом деревянную панель в кабинете. Восторженным поклонником новой артиллерии стал и Тухачевский (для военного человека он вообще чересчур увлекался всем новым), однако расчеты, сделанные специалистами, показали, что создать такое орудие, конечно, можно, но оно будет иметь очень большие размеры, а главное - потреблять так много электроэнергии, что рядом с ним придется ставить собственную электростанцию!

В итоге электрические орудия остались лишь на страницах романа «Пылающий остров», где прогрессивное человечество с помощью электропушек расстраивает козни своих врагов, в лице которых, конечно же, выступают «нехорошие капиталисты», а вот на вооружение РККА рельсотроны так и не поступили. Так что «живое творчество народных масс», столь популярное в СССР в 30-е годы прошлого века, в очередной раз вылилось всего лишь в фантастический роман, и хорошо еще, что его автора не расстреляли как «врага народа».

В 1938 году Е.И. Барсуков - известный специалист в области артиллерии - писал, что выгоды электромагнитного оружия несомненны. Это и бесшумность, и беспламенность выстрела - то есть такое орудие ничем себя не демаскирует. Из него возможна дальняя и сверхдальняя стрельба, однако все это перечеркивается большой, прямо-таки огромной длиной ствола и необходимостью энергии, которая будет исчисляться миллионами киловольт!

Беззащитный танк

В 60-70-е годы прошлого века появилась идея поставить электрическое орудие на танк, тем более что соответствующие источники тока в это время уже начали появляться. Причина, побудившая конструкторов заняться такой разработкой, заключалась в ограниченной мощности пушек, пороховые газы в которых не могли разогнать снаряд выше 1800 метров в секунду. Электромагнитный же привод способен был, в принципе, повысить скорость метания до трех и даже шести-семи километров в секунду, то есть резко увеличить и дальность прямого выстрела, и бронепробиваемость танковых орудий. Однако «пушка Гаусса» на танках не появилась до сих пор. Почему?

А потому, что вес такой установки составлял бы более 20 тонн, тогда как современный американский «Абрамс» весит 60 тонн, и более половины этого веса приходится у него на броню. А тут - 20 на вооружение, 20 на ходовую часть и топливо и 20 на все остальное. Танк получился бы сильно вооруженным, но недостаточно защищенным, и воевать на нем было бы очень опасно.

Вся энергия корабля

И вот наконец-то весь Интернет запестрил сообщениями о том, что военно-морские силы США испытали электромагнитное орудие, способное поразить цель на расстоянии до 200 километров. Мощность выстрела этой футуристической пушки составила 33 мегаджоуля и побила мировой рекорд. А самое главное, скорость, с которой орудие выстреливает девятикилограммовыми снарядами, в семь раз превышает скорость звука! При этом никакого взрывчатого вещества в снаряде нет. Да оно и не требуется, потому что при попадании в цель вся кинетическая энергия, запасенная этим снарядом, превращается в раскаленный газ, как и все, с чем он соприкоснется. Выгода очевидна, потому что уменьшает количество взрывчатки на борту судна и, следовательно, возможность случайных взрывов, тогда как дальнобойность нового оружия вполне позволяет атаковать вражеские суда с безопасного расстояния, а также сбивать неприятельские крылатые ракеты.

А теперь - почему это орудие выгоднее всего ставить именно на корабли. Просто для выстрела оно использует всплеск электроэнергии, которую на корабле получить довольно легко. Особенно удобны для этого газотурбо-электроходы - суда, у которых газовая турбина вращает генератор, а тот питает током ходовые электродвигатели. Такой корабль способен во время стрельбы отключать (а потом сразу включать) питание двигателей, а всю энергию направлять в рельсотрон. Планируется, что на боевых кораблях их установят уже в начале 2020-х годов, то есть это реальное оружие XXI века!