В китайском научном рецензируемом журнале Transactions of China Electrotechnical Society была опубликована статья, в которой авторы рассмотрели проблемы использования рельсовых пушек для запуска гиперзвуковых управляемых снарядов. Полевые испытания орудия, в ходе которых снаряд запускали в стратосферу, помогли выявить масштаб проблемы. Испытания завершились неудачей, но указали путь к решению задачи.
Снаряд не следовал ожидаемой траектории, а максимальная дальность и высота полёта не соответствовали расчётным значениям.
Перед выстрелом учёные провели множество расчётов, экспериментов и цифровое моделирование процесса. Снаряд прошёл испытания в аэродинамической трубе, где имитировался полёт на гиперзвуковой скорости. Однако после выстрела снаряд с оперением разогнался до скорости свыше 5 Маха примерно за 5 секунд, достиг потолка 15 км, сошёл с заданной траектории и упал на землю через 3 минуты после выстрела.
Датчики на снаряде показали, что его скорость вращения оказалась выше необходимой и случайным образом менялась в процессе полёта. Вращение снаряда необходимо для стабилизации его полёта, что в нарезном оружии реализуется за счёт спиральных бороздок в стволе. Однако для гиперзвуковых снарядов скорость вращения должна быстро снижаться по мере наращивания скорости полёта и оставаться стабильной, иначе малейший крен вызывает резкое изменение траектории, что и произошло во время стрельб.
Теоретически такого не должно было случиться. Для выяснения причины неудачи были собраны все экспериментальные данные и пропущены через систему машинного обучения. Искусственный интеллект выяснил, что причиной нерегулярной и случайной смены скорости вращения стали микродеформации на оперении снаряда, возникшие в процессе нахождения снаряда в стволе.
В рельсотроне, где токопроводящий снаряд разгоняется между двумя контактными рельсами или с помощью тележки, за доли секунды возникают экстремальные давление и температура, а также электрические дуги на выходе из орудия. Это создаёт условия для появления незаметных невооружённому глазу деформаций на кромках крыльев снаряда, что меняет его аэродинамику на гиперзвуковых скоростях. ИИ также предложил способы стабилизации полёта снаряда с помощью закрылков, чтобы компенсировать нестабильности при выстреле.
В США несколько лет назад прекратили разработку рельсотронного оружия. Китай продолжает создавать рельсотроны, стремясь получить опыт не только для боевого применения, но и для совершенствования левитирующих поездов и создания электромагнитных катапульт для запуска космопланов и полезной нагрузки на орбиту.
