Japońskie siły morskie wdrażają „railguna”. Kraj Kwitnącej Wiśni angażuje się w technologiczny wyścig zbrojeń

Japońskie Morskie Siły Samoobrony (Kaijō Jieitai, określane też z ang. JMSDF) należą do jednych z najnowocześniejszych i najsilniejszych marynarek wojennych na świecie, wykorzystując krajowy potencjał technologiczny i stoczniowy. Odbywa się to mimo wciąż obowiązującej, pacyfistycznej konstytucji, nakładającej na obronność pewne ograniczenia. Mimo to stale są wdrażane nowe rozwiązania technologiczne, w tym zamontowane na okręcie elektromagnetyczne działo szynowe, popularnie określane "railgunem".

Zgodnie z informacją opublikowana przez służby prasowe JMSDF, szef sztabu sił morskich adm. Akira Saito wizytował okręt JS Asuka (ASE-6102), przeznaczony do prowadzenia testów nowych rozwiązań technologicznych, w tym systemów oraz broni. W związku z planowanymi testami także inni członkowie kadry i resortu obrony mieli zapoznać się z prototypem. Wcześniej, bo 9 kwietnia swoją wizytę miał kadm. Katsushi Omachi, dowódca sił nawodnych JMSDF, który miał potwierdzić, że prace nad "railgunem" przebiegają bez przeszkód.

Aktualnie na pokładzie JS Asuka są prowadzone testy armaty morskiej wyposażonej w wyrzutnię szynową pocisków napędzanych siłą elektromagnetyczną, tzw. "railguna". Krajowa Agencja Zamówień Obronnych prowadzi aktualnie badania nad tą technologią, z myślą by w przyszłości ją wdrożyć na okrętach. Jak wynika z informacji podawanych przez japoński resort obrony oraz komentujących ten temat, aktualnie testy dotyczą wystrzeliwania z armaty morskiej stosunkowo niedużych pocisków 40 mm o wadze 320 g. Zaletą takiego rozwiązania, dzięki wykorzystania technologii szynowej (w tym przypadku elektromagnesów) jest wystrzelenie amunicji bez reakcji chemicznej, co oznacza brak charakterystycznego od dekad zjawiska odrzutu i kłębów dymu wraz z oddaną salwą.

"Nowatorska" technologia sprzed lat

Wyrzutnie szynowe nie są najnowszą technologią, a jej koncepcje pojawiły się na początku XX wieku. W jej obecnej postaci, czyli wyrzutni elektromagnetycznej wykorzystującej oddziaływania pola magnetycznego na przewodnik przez który płynie prąd elektryczny celem przyspieszenia ruchu pocisków, jest rozwijana siłach zbrojnych co najmniej kilku państw. Przykładowo amerykańskie Biuro Badań Marynarki Wojennej (The Office of Naval Research, ONR) już w 2012 roku podawało, że dokonało udanego wystrzelenia pocisku z elektromagnetycznego działa szynowego (Electromagnetic Railgun, EMRG). Został tu użyty prototyp zbudowany przez BAE Systems, a zdaniem badaczy dzięki tej technologii okręty miały być zdolne do wystrzeliwania pocisków na odległość 100 mil morskich z prędkością 10 pocisków na minutę.

Podobne testy są prowadzone w Japonii i zdaniem tamtejszych władz są one obiecujące. W dodatku widok zamontowanego na japońskim okręcie działa sugeruje, zdaniem niektórych komentatorów, że Japonia już dokonała technologicznego skoku „wywołując zazdrość innych państw”. Należy jednak studzić emocje, gdyż z firm prowadzących prace nad tą technologią na praktyczne wdrożenie i wykorzystywanie wspomnianego uzbrojenia będzie trzeba jeszcze długo poczekać, w dalszej perspektywie nawet do 2040 roku.

W przypadku prezentowanego przez siły morskie prototypu armaty, główną pieczę aktualnie sprawuje nad nią Centrum Badań Systemów Naziemnych (Ground Systems Research Center, GSRC), będące komórką japońskiej Agencji Zakupów, Technologii i Logistyki (Acquisition, Technology & Logistics Agency, ATLA). Pierwsze prace projektowe rozpoczęły się w 2016 roku pn. „Research on Electromagnetic Acceleration Systems” i odbywały się do 2022 roku. Głównym celem było skonstruowanie armaty morskiej zdolnej do wystrzelenia w sposób ciągły do 120 pocisków upewniając się, że w tym czasie nie dojdzie do uszkodzenia lufy. W tym przypadku celem jest wyeliminowanie problemu, jaki znany jest marynarzom sił morskich na całym świecie, czyli mająca swoją granicę odporność armaty morskiej podczas intensywnego użytkowania.

Nie pierwsze i nie ostatnie testy

Wyzwaniem jest też zapewnienie odpowiedniego zasilania dla tej broni, co oznacza zmierzenie stopnia zużycia energii i tym samym obciążenia generatorów znajdujących się na pokładach okrętów. Choć z jednej strony technologia ma pozwolić na ograniczenie zużycia lufy armaty morskiej czy systemu przeładowania, zapewniając o bezpieczeństwie i uniknięciu np. eksplozji, tak pojawia się pytanie, jak rozwiązać problem zasilania i magazynowania potrzebnej podczas użycia energii elektrycznej.

Jak podaje ATLA, pierwszy udany test strzelania z pokładu okrętu miał miejsce w październiku 2023 roku i stanowi to element kolejnego etapu badań nad tą bronią w ramach projektu wyznaczonego na lata 2022-2026, co oznacza przejście do testów praktycznych. Co istotne, celem też nie jest samo wystrzeliwanie pocisków, ale przede wszystkim stworzenie całego systemu, który znajdzie się w składzie wyposażenia okrętowego, co dotyczy zdalnej obsługi, rozwiązania w zakresie ładowania amunicji czy sposobu umiejscowienia na pokładzie okrętu. To wymusza niełatwy proces wdrażania szeregu mechanizmów tworzących system naczyń połączonych i zależności. Oprócz tego, skoro już udało się potwierdzić, że wyposażona tak armata morska „strzela”, tak kolejnym wyzwaniem jest wdrożenie rozwiązań w zakresie „jak strzela”, co dotyczy stworzenia systemu ciągłego wystrzeliwania pocisków, systemów namierzania celów i kontroli prowadzenia ognia, a także stabilności pocisku po jego wystrzeleniu, by osiągał skuteczne trafienie. Oznacza to także jego kompatybilność z okrętowymi systemami dowodzenia walką (CMS).

Piętrzące się problemy

Wspomniany wcześniej problem zasilania wiąże się także z wyzwaniem przy projektowaniu wyposażenia okrętowego, który dotyczy magazynowania energii na pokładzie, a więc wygospodarowania odpowiedniej przestrzeni oraz kompatybilności z generatorami odpowiedzialnymi za dostarczanie prądu. Z racji na rosnącą automatyzację wyposażenia okrętowego i wdrażanie systemów bezzałogowych, co objawia się choćby zmniejszaniem liczebności załóg na nawet większych okrętach jednocześnie wiąże się z rosnącym zużyciem energii elektrycznej, co wymaga silniejszych akumulatorów i pojemniejszych magazynów energii. W przypadku tych ostatni należy brać pod uwagę tworzenie np. mniejszych baterii, ale pozwalających na dłuższe zasilanie.

Obok tego kolejny problem dotyczył wydawałoby się główne powodu wdrażania tej technologii, czyli… zużycia się armat podczas strzelania, przykładowo 10 wystrzelonych pocisków przy energii strzału sięgającej 32 MJ (planowano osiągnięcie 64 MJ). Jak się okazało, wyeliminowanie reakcji chemicznych i eksplozji przy wystrzale wcale nie rozwiązało problemu, gdyż z powodu ciśnienia i ciepła wywoływanego przez zużycie ogromnej ilości prądu podczas strzelania powodowało, że wizja szybko strzelającego, futurystycznego "railguna" nie była taka łatwa do osiągnięcia. Oznaczało to dodatkowy problem projektowy związany z wykorzystaniem materiałów, które, tak jak badali to Japończycy, pozwoli na bezproblemowe wystrzeliwanie w krótkim czasie dziesiątków pocisków, zapewniając że nie dojdzie do potencjalnie groźnej awarii, a sama broń obok bezpiecznego użycia pozostanie skuteczna.

Przed podobnymi wyzwaniami stanęły USA, które swoje testy z myślą o wykorzystania jako broń okrętowa rozpoczęły jeszcze w poprzedniej dekadzie, nawet odbyły się testy, w trakcie których prototypowa armata morska została umieszczona na pokładzie jednego z okrętów typu Independence. W trakcie badań pojawił się jeszcze dodatkowy problem, mianowicie cena, gdyż po 15 latach prac wydano w tym celu blisko pół miliarda dolarów, przez co program „Electro-Magnetic Laboratory Rail Gun” prowadzony przez m.in. BAE Systems, został praktycznie anulowany po obcięciu funduszy w budżecie US Navy na rok fiskalny 2022. Celem było pozyskanie środków na technologie uważane za bardziej perspektywiczne i pewniejsze do wdrożenia, a także skuteczniejsze, jak choćby pociski hipersoniczne. Nie oznaczało to całkowitego przerwania prac nad bronią elektromagnetyczną, myśląc bardziej o wykorzystaniu tej technologii w innych rodzajach sił zbrojnych.

Wciąż jest nadzieja?

Zdaniem japońskiego resortu obrony jak i Agencji ds. Zakupów, Technologii i Logistyki technologia EMRG w formie armaty okrętowej ma wciąż rację bytu i istnieje sposób na jej wdrożenie, podkreślając że jedną z koncepcji jest stworzenie skutecznego systemu obrony przed wspomnianymi wcześniej pociskami hipersonicznymi. Wraz z wdrażaniem nowych technologii okrętowych miałoby to być wręcz jedno z głównych przedsięwzięć branży zbrojeniowej i technologicznej w Japonii. Stąd dla ich przedstawicieli były interesujące efekty prac strony amerykańskiej, dążąc do stworzenia skutecznego, bezpiecznego i wydajnego działa elektromagnetycznego.

Już w 2023 roku japońskie władze miały prowadzić rozmowy z m.in. BAE Systems w kwestii współpracy przy dalszym rozwijaniu technologii szynowej, z myślą by w razie udanych testów pozyskać jako partnera także amerykański resort obrony, w tym też marynarkę wojenną. Wiele zależy jednak od spełnienia oczekiwań względem prototypowej armaty morskiej, a w dalszej perspektywie też wydajności i opłacalności wdrażania tej technologii, aby nie skończyło się to ślepą uliczką.

W ramach prac nad technologiami uważanymi za nowatorskie, swój początek mają też inne przedsięwzięcia, jak choćby ogłoszony w grudniu 2022 roku projekt Global Combat Air Programme, którego celem jest stworzenie myśliwca szóstej generacji. W związku z tym zawiązano strategiczne partnerstwem władz Japonii, Wielkiej Brytanii i Włoch i Japonii oraz ich czołowych firm działających w segmencie zbrojeniowym, odpowiednio BAE Systems, Leonardo i Mitsubishi Heavy Industries. W przyszłości potencjalnie te podmioty mają współpracować także nad innymi, wspólnymi celami wojskowymi i przemysłowymi w zakresie dostarczania zdolności bojowych nowej generacji. Wykorzystując doświadczenia z tego partnerstwa strona japońska liczy, że w ten sposób stanie się możliwe dalsze rozwijanie koncepcji działa elektromagnetycznego.