Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 02

Когда изобретатели сказали, что основанное на новом принципе орудие будет стрелять на сотни и тысячи километров, им охотно поверили (рис. 1).

Строить ее, правда, не стали: общий уровень техники того времени не позволял в сжатые сроки, диктуемые потребностями войны, построить подобное орудие полномасштабных размеров. К тому же не были еще использованы для сверхдальней стрельбы все возможности пороховой артиллерии обычного типа. Правда, впереди всех здесь оказались немцы.

Всего лишь через два года они обстреляли Париж с расстояния 120 км… В начале Второй мировой они уже имели пушки, стрелявшие на 160 км. Но для орудий традиционной схемы это уже был почти предел.

О существовании такого предела артиллеристы давно и хорошо знали. Он был связан с ограниченной скоростью расширения пороховых газов в стволе, что в свою очередь объяснялось недостаточной для получения высоких скоростей температурой и энергией взрыва пороха.

Но в начале XX века сама идея стрельбы на сверхдальние расстояния была очень популярна. Потому Фашон и Виллепле и создали орудие, в котором снаряд ускоряется силой электрического тока.

В школе часто показывают такой опыт. На два оголенных провода, прикрепленных к доске, кладут легкую трубку и пропускают по ней сильный ток (лучше его взять от щелочного аккумулятора). Трубка быстро скатывается с доски (рис. 2).

Рис. 2

Чисто физически это можно объяснить так. По укрепленным на доске проводам, а также по трубке течет электрический ток, который создает общее для них магнитное поле. Но на любой проводник, находящийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Параллельные проводники, прочно закрепленные на доске, эта сила сдвинуть не может, но легко катит трубку.

На этом принципе и действовало орудие Фашона и Виллепле. Ствола в обычном представлении у него не было. Вместо него имелись четыре провода. По ним, как но рельсам, скользил снаряд с крестообразной формой поперечного сечения, который замыкал токи этих проводников (рис. 3).

Сегодня орудия, основанные на таком принципе, называются рельсотронами. Чаще всего их делают с двумя проводниками-рельсами. Они сегодня изучаются во многих странах мира.

К сожалению, сведений об эксперименте Фашона и Виллепле слишком мало, а все упоминания о нем в отечественной литературе опираются лишь на единственную ставшую библиографической редкостью работу Н.А.Рынина «Суперавиация и суперартиллерия», Ленинград, 1928 г.

Однако чисто расчетным путем, оставаясь в рамках школьного курса физики, мы можем очень многое в работе орудия Фашона и Виллепле прояснить. Допустим, ствол электрического орудия имел длину два метра. Приравняв работу, совершаемую электрическими силами при разгоне снаряда, к его кинетической энергии, можно найти среднее значение силы, толкавшей снаряд. Она равна 500 Н. Разделив эту силу на массу снаряда в килограммах, получим среднее значение ускорения, равное 10 000 м/с 2. Через него находим время движения снаряда в стволе — 0,02 секунды — и среднюю мощность выстрела — 50 кВт.

Могло ли такое электрическое орудие найти практическое применение? Для ответа на этот вопрос сравним его с широко распространенным в то время французским пулеметом Гочкиса калибром 13,2 мм. Его пуля имела такую же массу, как и снаряд орудия Фашона и Виллепле (50 г). Но ствол его был длиной около метра, а вспышка 16 г пороха обеспечивала пуле скорость вчетверо большую — 800 м/с. Таких пуль он мог выпустить 450 штук в минуту. Орудие, полноценно заменяющее тот же пулемет Гочкиса, должно было бы без учета всевозможных потерь потреблять мощность 375 кВт, а с ними — все 750 кВт. Такую мощность можно в принципе брать от электрической сети.

На поле боя ее нет, а автономная электростанция весила в начале прошлого века около 10 тонн. Сегодня вес ее удалось бы сократить до тонны, но пулемет Гочкиса (рис. 4) образца 1914 г. весил всего 65 кг. Поэтому о повсеместной замене обычных орудий электрическими не может быть и речи.

Однако от электрических орудий можно добиться таких высоких начальных скоростей снаряда, которые не получить от орудий традиционного типа, потому можно примириться с самыми большими трудностями.