Elektromagnetické dělo urychlí střelu na rychlost, jakou žádná prachová zbraň nedosáhne, a nepotřebuje k tomu výmetnou náplň. Princip funguje a je opakovaně předveden. Přesto americké námořnictvo výzkum po letech zastavilo, a důvod nebyl ten, který by člověk čekal.
Railgun, česky elektromagnetické dělo, nepoužívá k urychlení střely expandující plyny ze spálené prachové náplně. Místo toho vede velmi silný elektrický proud dvěma vodivými lištami a mezi nimi pohyblivým kontaktem, na kterém spočívá střela. Vzniklá magnetická síla střelu urychluje po celé délce hlavně.
Výhody vypadaly na papíře přesvědčivě. Střela letí podstatně rychleji než u prachové zbraně, dolet je delší a na lodi není potřeba skladovat výmetné náplně, tedy hořlavý a výbušný materiál. Samotná střela navíc nemusí nést trhavinu, protože ničivý účinek zajistí rychlost.
Americké námořnictvo do vývoje takové zbraně vstoupilo v polovině prvního desetiletí tohoto století. Podle průběžně aktualizované zprávy Výzkumné služby Kongresu mu věnovalo zhruba patnáct let práce a kolem půl miliardy dolarů.
Každý výstřel poškodí zbraň, ze které vyšel
Hlavní problém je zabudovaný v samotném principu. Aby střela dosáhla požadované rychlosti, musí lištami projít proud v řádu milionů ampérů. V místě, kde se pohyblivý kontakt dotýká lišt, vzniká extrémní teplo a elektrický oblouk. Materiál se z povrchu lišt odnáší pryč. Každý výstřel tedy hlaveň měřitelně opotřebí.
Uváděné hodnoty životnosti se liší natolik, že je nutné být opatrný. Objevují se údaje o výměně hlavně po sto až čtyřech stech výstřelech i tvrzení o vážném poškození po méně než třiceti. Rozdíl je nejspíš dán tím, o jaké nastavení výkonu a o jakou generaci prototypu jde. Cíl kolem tisíce výstřelů se za celý program nepodařilo splnit.
Pro srovnání se běžně uvádí, že hlaveň klasického lodního děla ráže pět palců vydrží tisíce výstřelů. Řádový rozdíl v životnosti je zásadní, protože u lodní zbraně nejde jen o cenu náhradní hlavně. Jde o to, kolikrát je posádka schopna zbraň v boji použít, než přestane fungovat.
Energie, kterou loď musí někde vzít
Druhý problém je napájení. Zbraň nepotřebuje jen velké množství energie, ale hlavně obrovský výkon v krátkém okamžiku. Energii je proto nutné nejdřív nashromáždit a pak ji uvolnit najednou. To vyžaduje samostatný systém pro ukládání a řízené uvolnění energie, který zabírá místo a hmotnost.
Na běžné hladinové lodi je obojího málo. Uvažovalo se proto o plavidlech s jaderným pohonem, kde je elektrické energie dostatek. Tím se ale zbraň váže na velmi úzkou skupinu lodí a ztrácí univerzálnost, kvůli které měla vzniknout.
Jak jsme psali v článku o laserových zbraních, na stejný pár překážek, tedy napájení a chlazení, narážejí i lodní lasery. Kongresová zpráva ostatně obě zbraně i naváděnou střelu rozebírá společně.
Elektronika, která musí přežít vlastní start
Třetí obtíž se týká samotné střely. Aby zbraň měla smysl proti pohyblivým cílům, musí být střela naváděná. Naváděcí elektronika ale musí přežít podmínky startu: silný elektromagnetický impuls, přetížení v desetitisících násobcích tíhového zrychlení a průchod prostorem s vysokou teplotou.
To je materiálový a konstrukční problém srovnatelný s opotřebením hlavně. Řešit se dá, ale ne rychle a ne levně.
Jak jsme psali v článku o zranitelnosti satelitní navigace, i samotné navádění po startu má svá slabá místa. Přesná střela je jen tak dobrá jako signál, který jí říká, kam letět.
Střela, která program nakonec přežila
Nejzajímavější část příběhu je ta, o které se píše nejmíň. Souběžně s dělem se vyvíjela také samotná střela, označovaná jako naváděná střela odpalovaná z děla, dříve hypersonická střela. A ukázalo se, že ji lze vystřelit i z běžné prachové zbraně, konkrétně z lodních děl ráže pět palců nebo 155 milimetrů, která už na lodích jsou.
Tím se výhoda elektromagnetického děla podstatně smrskla. Pokud většinu užitku přinese sama střela a ta funguje i v existujících hlavních, ztrácí smysl budovat kolem ní zcela nový zbraňový systém, který vyžaduje jiné lodě, jiné napájení a časté výměny hlavně.
Americké námořnictvo výzkum utlumilo v polovině roku 2021, kdy do rozpočtového návrhu na rok 2022 nezařadilo na dělo ani na střelu žádné peníze. Podle svého vyjádření přesunulo prostředky na hypersonické střely a další zbraňové koncepty, které mezitím dozrály, a odvolávalo se také na rozpočtová omezení a obtíže se zapojením zbraně do bojového systému lodi.
Stojí za pozornost, že ani jeden z těch důvodů nezní jako selhání principu.
Kde se ve výzkumu pokračuje
Ukončení amerického programu neznamenalo konec technologie. Japonská agentura pro pořizování a technologie obrany se elektromagnetickému urychlování věnuje dlouhodobě a podle informací portálu Naval News v říjnu 2023 provedla první námořní zkušební střelbu z paluby cvičné lodi. Zaměřila se právě na opotřebení lišt, řešila je změnou použitých materiálů a životnost hlavně dokázala protáhnout na víc než dvě stě výstřelů.
Tenhle detail je pro pochopení celého tématu klíčovější než jakékoli číslo o rychlosti střely. Pokud se elektromagnetické dělo někdy stane běžnou výzbrojí, nerozhodne o tom fyzika urychlování, ale materiál, ze kterého jsou lišty.
Jak jsme psali v článku o tanku Maus, i tam funkční konstrukci porazily provozní nároky, ne princip. Railgun není příběh technologie, která nefunguje. Je to příběh technologie, která funguje a jejíž cenu za provoz zatím nikdo nesnížil na únosnou míru. To je u ambiciózních zbraňových projektů podstatně častější konec než efektní selhání.
