asetekniikka

Salakuvat kertovat: Kiina on onnistunut tekemään superaseen

Su, 02/04/2018 - 10:03 Jari Mäkinen
Kiinan raidetykki laivassa

Pari päivää sitten esiin tulleet valokuvat näyttävät, että Kiina olisi onnistunut tekemään laivaan asennetun raidetykin. Yhdysvalloissa on vastaavaa kehitetty jo pitkään, mutta epäonninen hanke lopetettiin tuloksetta kesken.

Useat mediat, kuten esimerkiksi New Scientist, ovat uutisoineet Kiinasta tulleista kuvista, jotka näyttävät sotalaivaan asennettua laitetta, joka on vähän kuin raidetykki. 

Raidetykki on uudenlainen ase, joka sinkoaa perinteisen tykin tapaan pienen ammuksen suustaan ulos, mutta räjähdysaineen sijaan ammuksen laukaisuun käytetään sähkömagneetteja. 

Suprajohtavien sähkömagneettien avulla ammus kiihdytetään hyvin suureen nopeuteen, minkä ansiosta (tai vuoksi) ammuksen tuhovoima on suuri ja sen saavuttaa maalinsa todella nopeasti. Ammuksen nopeus on jopa yli kuusinkertainen äänen nopeus ja tällaisella aseella voi ampua kohteita jopa 150 kilometrin etäisyydellä.

Yhdysvalloissa kehitetyn prototyypin koeammunta tammikuussa 2008.

 

Raidetykillä on perinteisiin tykkeihin verrattuna monta etua. Koska kineettisen energian (siis nopeuden) ansiosta pelkän ammuksen tuhovoima on suuri, ei ammuksissa täydy olla räjähdysainetta. Siksi ammusten käsittely on helpompaa ja turvallisempaa. Toiseksi ammuksessa ei ole erikseen ammusosaa ja hylsyä, ja siksi tykin mekaaninen rakenne on yksinkertaisempi. Siksi periaatteessa raidetykki voisi ampua pelottavalla nopeudella sarjatulta.

Kolmas syy, miksi tykki on sotilaiden mielestä hyvin kiinnostava, on se, että sillä voisi korvata risteilyohjuksia: paitsi että ammukset ovat paljon ohjuksia edullisempia, niitä ei voi häiritä samaan tapaan kuin hitaasti lentäviä risteilyohjuksia. Esimerkiksi Yhdysvalloissa 2000-luvun alussa tehtyjen laskelmien mukaan laivassa oleva 64 megajoulen energian saavuttava ase saisi aikaan enemmän tuhoa kuin Tomahawk-ohjus, mutta ammus maksaisi vain murto-osan ohjuksesta.

Ongelmana on kuitenkin se, että raidetykin kehittäminen on osoittautunut hankalaksi.

Kaksi hankaluutta on yli muiden: sähköntuotanto ja materiaalit. Tykki vaatii toimiakseen paljon sähkövirtaa, joka pitää vapauttaa suprajohtaviin magneetteihin silmänräpäystäkin nopeammin.   Tarvittava määrä sähköä on kyllä helppo tuottaa, mutta sen vapauttaminen nopeasti on vaikeaa. Tähän on käytetty toistaiseksi suuria kondensaattoreita.

Magneetit ovat suprajohtavia, eli ne on jäähdytetty lähelle absoluuttista nollaa. Silloin niiden vastus katoaa lähes täysin; tekniikka on sama kuin esimerkiksi hiukkaskiihdyttimissä tai fuusiokoelaitoksissa, mutta nyt magneettikenttä pitää luoda nopeasti vain pieneksi hetkeksi. Magneettien tarkka ohjaus on myös hankalaa.

Toinen ongelma tähän saakka on ollut sopivien materiaalien löytäminen. Kiskossa käytettävän materiaalin täytyy kestää suuria voimia, niin ammuksen nopeudesta johtuvia kuin sähkövirrasta sekä magneettikentästä johtuvia. Jo pelkästään suuri sähkövirta saa aikaan helposti valokaaria, jotka sulattavat materiaaleja. 

Syntyvää suurta kuumuutta on koetettu vähentää voimakkailla jäähdyttimillä, mutta niiden saaminen toimimaan halutusti tarpeeksi suurella teholla on vaikeaa.

Koeversioita onkin jouduttu tähän mennessä korjaamaan jokaisen laukaisun jälkeen, mikä on ollut suurin syy tekniikan hylkäämiseen – ainakin toistaiseksi.

Intian raidetykki

Siitä, kuinka kiinalaisten oletettu raidetykki toimii, ei ole tietoa. Kuvien mukaan raidetykin näköinen laite on asennettu laivaan, ja jo aiemmin on ollut tiedossa, että myös Kiina on kehittänyt tätä asetta. 

Aiemmin on kerrottu Intian kehittämästä raidetykistä, joka on asennettu myös laivaan (kuva yllä). Uutinen kiinalaistykistä voi siten olla osa paikallista aasialaista valtapeliä. joka samalla osoittaa sen, että perinteisen länsimaiden ja Venäjän välinen varustelukilpailu on siirtynyt muuallekin.

Yhdysvaltain, Kiinan ja Intian lisäksi Iso-Britannia on ollut hyvin aktiivinen raidetykin kehittämisessä. Tiettävästi brittitykki on ollut tähän mennessä kaikkein toimivin, mutta sekään ei ole edennyt aktiivikäyttöön.

Eniten rahaa raidetykin kehittämiseen on laitettu kuitenkin Yhdysvalloissa. Tiettävästi noin 500 miljardin dollarin käyttämisen jälkeen heidän hankkeensa kuopattiin viime vuonna. Alla on tästä hankkeesta kertova video.

Tutka vastaan tutka Normandian maihinnousussa

Ma, 01/11/2016 - 12:14 Jari Mäkinen
Würzburg-Riese -tutka Douvresissa, Normandiassa


Kun puhutaan tutkasta ja toisesta maailmansodasta, on kyse yleensä vain Iso-Britanniasta ja heidän erinomaisesta tutkaverkostostaan, joka varoitti tehokkaasti ennalta saksalaisten pommituslennoille saapuneista lentokoneista. Mutta myös Saksalla oli tutkia – jopa ennen brittejä.


Päivän kuvaKun ajelee Ranskassa, Normandian rannikolla, ei voi olla huomaamatta muistomerkkejä ja jälkiä toisesta maailmansodasta. Siinä missä Liittoutuneiden maihinnousun merkit näkyvät ennen kaikkea Normandiassa, on esimerkiksi saksalaisten bunkkereita, tykkejä ja muita jäänteitä pidemmälläkin matkalla koko Pohjanmeren, Englannin kanaalin ja Atlantin rannikolla. Mutta Normandia on myös saksalaismuistomerkkienkin suhteen kiinnostava – on niitä sitten varta vasten etsimässä tai vain kiinnittää niihin huomiota ohi ajaessa.

Kun esimerkiksi Caenista ajaa kohti merta, on tien vieressä Douvresissa pieni kyltti, jossa lukee yksinkertaisesti "Tutkamuseo". Tien päässä on saksalaisten rakentama bunkkeri ja muutamia antenneja, joista suurin on kahdeksanmetrisellä paraabeliantennilla varustettu ns. Würzburg-Riese -tutka.

Saksa oli 1800- ja 1900-lukujen vaihteessa uuden fysiikan ja sen käyttöönottamisen johtava maa, ja siellä tehtiin myös paljon sähkömagneettisuuteen liittyviä suuria keksintöjä. Tutkatekniikan suhteen perustavaa laatua oleva löytö oli Heinrich Hertzin vuonna 1888 tekemä koe, missä hän onnistui havaitsemaan metallikappaleesta takaisin heijastuneita radioaaltoja.

Vuonna 1904 Christian Hülsmeyer patentoi laitteen nimeltä Telemobilskop, joka pystyi havaitsemaan sumussa lähellä olevat laivat. Se ei kuitenkaan pystynyt mittaamaan kohteiden etäisyyksiä, joten sitä ei luokitella ensimmäiseksi tutkaksi.

Kunnia ensimmäisestä tutkasta meneekin Amerikkaan, Yhdysvaltain laivaston tutkijoille Hoyt Taylor ja Leo Young, jotka käyttivät alkeellista tutkaa ensimmäisen kerran vuonna 1922 Potomac-joella olleiden laivojen havaitsemiseen.

Sen jälkeen (tosin pienen tauon jälkeen) kiinnostavin tutkatekniikan kehitystyö tehtiinkin Yhdysvalloissa ja Britanniassa, mutta ei Saksakaan ollut sivuraiteella: laivaston fyysikko Rudolf Kühnhold kehitti vuonna 1933 tapoja käyttää mikroaaltoja kohteiden etäisyyden ja suunnan havaitsemiseen ja hän perusti kahden radioamatöörin, Paul-Günther Erbslöhin ja Hans-Karl von Willisenin kanssa seuraavana vuonna ensimmäisen tutkalaitteistoja rakentaneen yhtiön, GEMAn, eli Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA). 

Douvresin tutka-asema

Päivän kuvassa oleva tutka-antenni asennettiin paikalleen vain vähää ennen maihinnousua ja sen tehtävänä oli toimia maalinosoitustutkana. Se havaitsi taivaalla lentokoneita 80 kilometrin säteellä ja ilmatorjunta sekä saksalaishävittäjät pystyivät tietojen perusteella kohdentamaan iskunsa tarkemmin.

Tämänkaltaisia tutkia tehtiin sodan aikana noin 1500 kappaletta, mutta tämä kyseinen kappale on varsin omalaatuinen. Douvresin Tutka-asema tuhottiin maihinnousussa käytännössä kokonaan, kuten myös sen tutka-antennit.

Nyt näytteillä oleva antenni onkin peräisin professori Yves Rocardilta, joka on Ranskan radiotähtitieteen "isä". Hän oli hankkinut näitä varsin päteviä antenneja tutkimuskäyttöön ja sijoittanut ne ensin Meudonin observatorioon Pariisin luona ja sen jälkeen erityiselle radiohavaintoasemalle Nançay'hin.

1990-luvun alussa antennit olivat jo jääneet pois käytöstä, joten Caenin maihinnousumuseo Mémorial hankki antennin ja sijoitti sen hallitsemaansa Douvresin tutkamuseoon vuonna 1994, jolloin vietettiin maihinnousun 50. vuotismuistojuhlia.

Vaikka tällaisia tutkia valmistettiin runsaasti sodan aikana, on näitä enää vain kourallinen jäljellä.