Μοιάζει περισσότερο με σενάριο επιστημονικής φαντασίας, όμως κινεζική μελέτη εξετάζει ένα άρμα περίπου 60 τόνων με μικρό πυρηνικό αντιδραστήρα και ηλεκτρομαγνητικό πυροβόλο ενέργειας 50 MJ.
Η ιδέα ενός άρματος που δεν χρησιμοποιεί συμβατικό πυροβόλο, αλλά εκτοξεύει βλήματα με ηλεκτρομαγνητική ενέργεια και τροφοδοτείται από πυρηνικό αντιδραστήρα ακούγεται αρκετά μακρινή. Αυτό ακριβώς όμως περιγράφεται σε κινεζική επιστημονική μελέτη, ως μια πιθανή μελλοντική εξέλιξη του άρματος μάχης. Δεν πρόκειται για πρωτότυπο που βρίσκεται ήδη σε δοκιμές ούτε για κάποιο πρόγραμμα που έχει ανακοινωθεί ότι θα περάσει σε παραγωγή. Πρόκειται για μια τεχνολογική προσέγγιση με ορίζοντα αρκετών ετών, καθώς η τελική φάση τοποθετείται μετά το 2045.
Στο επίκεντρο βρίσκεται ένα ηλεκτρομαγνητικό πυροβόλο (railgun) με ενέργεια 50 MJ. Σε αντίθεση με ένα συμβατικό πυροβόλο, όπου η εκτόνωση των αερίων από την καύση της προωθητικής γόμωσης επιταχύνει το βλήμα μέσα στην κάννη, το railgun χρησιμοποιεί πολύ ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα και δύο παράλληλες αγώγιμες ράγες. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται επιταχύνει το βλήμα σε εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα, χωρίς να απαιτείται συμβατική προωθητική γόμωση.
Σύμφωνα με τα στοιχεία της μελέτης, το βλήμα θα μπορούσε να εγκαταλείπει την κάννη με ταχύτητα περίπου 3,5 χλμ./δευτερόλεπτο ή 12.600 χλμ./ώρα. Η θεωρητική εμβέλεια φτάνει έως τα 450 χιλιόμετρα, αριθμός που από μόνος του αρκεί για να δείξει πόσο διαφορετική είναι η συγκεκριμένη ιδέα από ένα σημερινό άρμα μάχης. Η απόσταση αυτή πάντως είναι υπολογιστική και όχι αποτέλεσμα πραγματικής δοκιμής.
Τα 50 MJ αντιστοιχούν σε περίπου 13,9 kWh ενέργειας. Το νούμερο δεν φαίνεται τεράστιο όταν εκφράζεται σε kWh, όμως η διαφορά βρίσκεται στον χρόνο μέσα στον οποίο πρέπει να αποδοθεί. Σε ένα railgun αυτή η ενέργεια πρέπει να απελευθερωθεί σχεδόν στιγμιαία. Αν τα 50 MJ αφορούν πράγματι την κινητική ενέργεια του βλήματος στην έξοδο της κάννης και η ταχύτητα είναι 3,5 χλμ./δευτερόλεπτο, η μάζα του θα βρισκόταν θεωρητικά λίγο πάνω από τα 8 κιλά.
Το πρόβλημα είναι ότι η ενέργεια ενός πυρηνικού αντιδραστήρα δεν μπορεί απλώς να διοχετευθεί απευθείας στο πυροβόλο. Η κινεζική μελέτη προβλέπει έναν συμπαγή αντιδραστήρα θερμικής ισχύος 10 MW. Η πραγματική ηλεκτρική ισχύς θα είναι μικρότερη, αφού μεσολαβεί η διαδικασία μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Παράλληλα, το railgun χρειάζεται έναν εξαιρετικά ισχυρό ηλεκτρικό παλμό σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα.
Για τον λόγο αυτό απαιτείται ένα ενδιάμεσο σύστημα αποθήκευσης. Ο αντιδραστήρας θα παράγει συνεχώς ενέργεια φορτίζοντας συστοιχίες πυκνωτών, μπαταρίες, σφονδύλους ή άλλα συστήματα αποθήκευσης, τα οποία στη συνέχεια θα απελευθερώνουν την απαιτούμενη ενέργεια προς το πυροβόλο. Ο χρόνος που θα απαιτείται για την επαναφόρτιση αυτών των συστημάτων μετά από κάθε βολή θα καθορίζει σε μεγάλο βαθμό και τον ρυθμό βολής.
Εδώ αρχίζουν και οι μεγαλύτερες δυσκολίες. Σε ένα αυτοκίνητο περίπου 60 τόνων θα πρέπει να χωρέσουν ο πυρηνικός αντιδραστήρας, η απαραίτητη θωράκιση από την ακτινοβολία, το σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι μονάδες αποθήκευσης, το railgun και ένα ιδιαίτερα ισχυρό κύκλωμα ψύξης. Και όλα αυτά χωρίς να υπολογίζονται η συμβατική θωράκιση, το σύστημα κίνησης, οι αισθητήρες και τα υπόλοιπα συστήματα που απαιτεί ένα σύγχρονο άρμα.
Η ψύξη είναι από μόνη της ένα σημαντικό τεχνικό ζήτημα. Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας εξακολουθεί να παράγει θερμότητα ακόμη και όταν το railgun δεν χρησιμοποιείται, επομένως χρειάζεται συνεχής απαγωγή της. Μεγάλοι εναλλάκτες θερμότητας καταλαμβάνουν χώρο, είναι ευάλωτοι και ταυτόχρονα μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το θερμικό αποτύπωμα του άρματος.
Υπάρχει όμως και ένα δεύτερο πρόβλημα που έχει ήδη εμφανιστεί σε πραγματικές δοκιμές railgun: η ίδια η κάννη. Τα τεράστια ηλεκτρικά ρεύματα, η θερμοκρασία και οι μηχανικές καταπονήσεις προκαλούν έντονη φθορά στις αγώγιμες ράγες. Μια μεμονωμένη βολή υψηλής ενέργειας μπορεί να πραγματοποιηθεί. Το δύσκολο είναι να επαναλαμβάνεται με σταθερή απόδοση, ακρίβεια και αποδεκτό ρυθμό χωρίς να απαιτείται συνεχής αντικατάσταση εξαρτημάτων.
Και αυτό δεν είναι απλώς θεωρητικό πρόβλημα. Το US Navy είχε ασχοληθεί για περισσότερα από 15 χρόνια με την τεχνολογία των railguns. Τον Δεκέμβριο του 2010 πέτυχε δοκιμαστική βολή με ενέργεια εξόδου 33 MJ, ενώ στη συνέχεια η BAE Systems κατασκεύασε πρωτότυπο 32 MJ. Ο στόχος δεν ήταν πλέον να αποδειχθεί ότι ένα βλήμα μπορεί να επιταχυνθεί ηλεκτρομαγνητικά, αλλά να δημιουργηθεί ένα σύστημα που θα μπορούσε να φορτίζει, να ψύχεται και να βάλλει επανειλημμένα.
Το αμερικανικό πρόγραμμα έφτασε στο σημείο να εξετάζει ρυθμό έξι έως δέκα βολών ανά λεπτό και αποστάσεις που αρχικά κυμαίνονταν από περίπου 93 έως 185 χιλιόμετρα, ενώ αργότερα συζητήθηκαν εμβέλειες έως περίπου 407 χιλιόμετρα. Παρά την πολυετή εξέλιξη, το πρόγραμμα δεν κατέληξε σε επιχειρησιακό όπλο και το 2021 η εξέλιξή του ουσιαστικά σταμάτησε, με τους διαθέσιμους πόρους να στρέφονται και προς άλλες τεχνολογίες.
Η αμερικανική εμπειρία έχει σημασία για το κινεζικό concept επειδή αποδεικνύει δύο διαφορετικά πράγματα. Πρώτον, ότι η εκτόξευση ενός βλήματος με ενέργεια δεκάδων megajoule είναι τεχνικά εφικτή. Δεύτερον, ότι η μετατροπή ενός επιτυχημένου πειράματος σε αξιόπιστο οπλικό σύστημα είναι πολύ δυσκολότερη. Και στην περίπτωση ενός άρματος οι περιορισμοί σε χώρο, βάρος και ψύξη είναι πολύ μεγαλύτεροι από εκείνους ενός πολεμικού πλοίου.
Ακόμη και η εμβέλεια των 450 χιλιομέτρων δεν αρκεί από μόνη της. Για να έχει πρακτική αξία σε τέτοιες αποστάσεις, το βλήμα θα χρειαζόταν πιθανότατα σύστημα καθοδήγησης και εξωτερικά δεδομένα για τον στόχο. Η σχετική ηλεκτρονική, οι αισθητήρες και τα συστήματα ελέγχου θα έπρεπε να αντέχουν τόσο την τεράστια επιτάχυνση κατά την εκτόξευση όσο και τις θερμικές και αεροδυναμικές καταπονήσεις κατά την πτήση.
Το κινεζικό πυρηνοκίνητο άρμα με railgun βρίσκεται επομένως πολύ μακριά από το να θεωρηθεί ένα νέο οπλικό σύστημα έτοιμο να εμφανιστεί στο πεδίο. Οι επιμέρους τεχνολογίες στις οποίες βασίζεται δεν είναι όλες επιστημονική φαντασία, όμως η συνύπαρξή τους σε ένα αυτοκινούμενο και θωρακισμένο σύνολο περίπου 60 τόνων είναι κάτι εντελώς διαφορετικό.
Με ορίζοντα μετά το 2045, υπάρχει αρκετός χρόνος για να φανεί αν αυτή η μελέτη μπορεί να οδηγήσει κάποτε σε πραγματικό πρωτότυπο ή θα παραμείνει ένα ιδιαίτερα φιλόδοξο τεχνολογικό σενάριο.
