تانک چینی مجهز به رآکتور هستهای با توپ ریلی
پژوهشگران چینی طرحی برای یک تانک آینده ارائه کردهاند که میتواند انرژی موردنیاز خود را تولید کند و اهدافی را در فاصله صدها کیلومتری مورد اصابت قرار دهد. این طرح یک رآکتور هستهای فشرده را با یک توپ الکترومغناطیسی ریلیگان ۵۰ مگاژولی ترکیب میکند.
وزن این خودروی زرهی پیشنهادی حدود ۶۰ تن خواهد بود. یک رآکتور ماژولار کوچک در کلاس ۱۰ مگاوات نیز برق موردنیاز آن را تأمین خواهد کرد. پژوهشگران برآورد میکنند که توپ ریلی این تانک بتواند گلولهها را با سرعت حدود ۳.۵ کیلومتر بر ثانیه پرتاب کند. این سرعت میتواند برد نظری سلاح را به حدود ۲۸۰ مایل (۴۵۰ کیلومتر) برساند.
سه مرحله برای رسیدن به پیشرانه هستهای
مسیر توسعه این طرح با یک پیشرانه متعارف آغاز میشود. تانک اولیه از یک ژنراتور دیزلی ۱,۵۰۰ اسببخاری استفاده خواهد کرد. توپ الکترومغناطیسی ۱۰ مگاژولی این نسخه میتواند به بردی حدود ۹۳ مایل (۱۵۰ کیلومتر) دست پیدا کند. ابرخازنها و فلایویلها نیز انرژی اضافی موردنیاز سامانههای پرمصرف را تأمین خواهند کرد.
طرح اولیه همچنین به زره الکترومغناطیسی ۲ مگاژولی مجهز خواهد بود. در نسل دوم، انرژی سلاح به ۲۰ مگاژول افزایش پیدا میکند. برد پیشبینیشده این نسخه به حدود ۱۸۶ مایل (۳۰۰ کیلومتر) خواهد رسید. این مدل به زره الکترومغناطیسی ۱۰ مگاژولی و حدود پنج تن سامانههای پیشرفته ذخیره انرژی مجهز خواهد شد.
پژوهشگران همچنین استفاده از باتریهای حالتجامد و سامانههای ذخیرهسازی ابررسانا را در نظر گرفتهاند. یک ریزشبکه داخلی نیز وظیفه هماهنگکردن سامانههای الکتریکی خودرو را بر عهده خواهد داشت.
در مرحله نهایی، پس از سال ۲۰۴۵، پیشرانه هستهای وارد طرح خواهد شد. در این مرحله، ژنراتور دیزلی با یک رآکتور فشرده جایگزین میشود.
جا دادن رآکتور کوچک در تانک
رآکتور پیشنهادی از سامانه خنککننده سرب-بیسموت استفاده خواهد کرد و توان حرارتی آن به ۱۰ مگاوات میرسد. پژوهشگران میخواهند کل مجموعه رآکتور در فضایی به حجم تنها دو متر مکعب جای بگیرد. وزن سامانه محافظت در برابر تشعشعات نیز نباید بیشتر از سه تن باشد. رآکتور همچنین باید بتواند دستکم پنج سال بدون تعویض سوخت کار کند.
این اهداف، مشکل دشواری در زمینه جانمایی تجهیزات ایجاد میکنند. مهندسان باید رآکتور، حفاظ تشعشعی و تجهیزات تبدیل انرژی را درون یک خودروی رزمی جای دهند.
مدیریت حرارتی نیز چالش دیگری خواهد بود. رآکتور مقدار قابلتوجهی گرما تولید میکند که مهندسان باید آن را از داخل خودرو خارج کنند. این سامانه همچنین باید بتواند شرایط سخت حرکت در مسیرهای ناهموار را تحمل کند. پژوهشگران میگویند خودرو باید در برابر شوکهایی نزدیک به ۳۰g مقاومت داشته باشد.
توپ ریلی نیز چالش الکتریکی دشوارتری ایجاد میکند. یک سلاح ۵۰ مگاژولی باید مقدار بسیار زیادی انرژی را در مدتزمانی بسیار کوتاه آزاد کند. رآکتور میتواند برق را بهصورت پیوسته تولید کند، اما نمیتواند تمام انرژی موردنیاز برای شلیک را در یک لحظه تأمین کند. بنابراین سامانه ذخیره انرژی باید بین شلیکها انرژی موردنیاز را جمعآوری کند.
به همین دلیل، خازنها، باتریها و تجهیزات الکترونیک قدرت خودرو اهمیت زیادی پیدا میکنند. پژوهشگران میگویند انجام شبیهسازیهای چندفیزیکی بیشتر و آزمایش در سطح کامل خودرو همچنان ضروری است.
تأمین انرژی توپ ریلی ۵۰ مگاژولی
یک رآکتور هستهای میتواند برق موردنیاز تسلیحات و حسگرهای پرمصرف را بهصورت مداوم تأمین کند. بااینحال، رآکتور فضای داخلی و وزنی را اشغال میکند که میتوانست برای زره، مهمات و حفاظت از خدمه مورد استفاده قرار گیرد.
یک متخصص تجهیزات نظامی به South China Morning Post گفته است نصب یک رآکتور شکافت هستهای در یک تانک رزمی همچنان غیرواقعبینانه است. این متخصص همچنین به الزامات مربوط به حفاظت در برابر تشعشعات و دفع گرما اشاره کرده است.
این متخصص همچنین ارزش عملی برق تقریباً نامحدود در داخل خودرو را زیر سؤال برده است. خدمه همچنان به استراحت نیاز دارند و تانکها نیز همچنان به مهمات و تعمیر و نگهداری احتیاج خواهند داشت. بقاپذیری نیز نگرانی دیگری ایجاد میکند. نابودی یک خودروی سرنشیندار حامل رآکتور میتواند خطراتی فراتر از از دست رفتن خود وسیله نقلیه ایجاد کند.
این متخصص پیشنهاد کرده است که یک نسخه بدون سرنشین میتواند گزینه مناسبتری باشد. چنین خودرویی میتواند از برق فراوان خود برای تأمین انرژی لیزرها، سلاحهای مایکروویوی، رادار و سامانههای جنگ الکترونیک استفاده کند.
چنین رویکردی میتواند این طرح را از یک تانک متعارف به یک پلتفرم رزمی خودمختار و پرقدرت تبدیل کند. تانک هستهای همچنان یک طرح پژوهشی بلندمدت محسوب میشود. چالش اصلی آن احتمالاً تأمین و آزادسازی پالسهای عظیم انرژی الکتریکی درون یک خودروی رزمی متحرک خواهد بود.
