Tenk sa nuklearnim reaktorom, elektromagnetnim oklopom i topom koji projektil izbacuje hipersoničnom brzinom zvuči kao koncept iz naučne fantastike. Ovoga puta ideja nije stigla iz marketinškog videa, već iz rada stručnjaka kompanije koja zaista proizvodi kineska oklopna vozila. Još zanimljivije, autori nisu pokušali da nacrtaju jedan futuristički tenk, već put kojim bi do takve mašine moglo da se stigne tokom naredne dve decenije.
Studija objavljena u junskom dodatku časopisa Acta Armamentarii polazi od problema koji postaje sve ozbiljniji kod modernih borbenih vozila: potrošnja električne energije raste mnogo brže nego snaga klasičnih generatorskih sistema. Radari, aktivna zaštita, elektronsko ratovanje, moćni računari, elektromagnetno naoružanje i budući sistemi odbrane svi traže električnu energiju. Kineski istraživači pokušali su da izračunaju šta se događa kada se taj trend dovede do krajnje granice.
Rezultat je vozilo klase oko 60 tona koje bi tek posle 2045. dobilo mali nuklearni reaktor. Pre njega dolaze dve generacije sa dizel-generatorima, superkondenzatorima, zamajcima i sve snažnijim elektromagnetnim topovima. Nuklearni pogon u njihovom scenariju nije početak projekta, već poslednji odgovor na pitanje odakle uzeti dovoljno energije.
Prvi korak ne uključuje nikakav reaktor
Prva faza predviđena je do približno 2035. godine i koristi postojeću logiku oklopnog vozila. Dizel-generator snage oko 1.500 KS proizvodio bi električnu energiju, dok bi superkondenzatori i zamajac preuzimali kratkotrajne vršne zahteve koji nastaju tokom opaljenja. Glavno oružje bilo bi elektromagnetni šinski top sa energijom projektila od oko 10 MJ.
Samo da podsetimo na razliku između megavata i megadžula. Snaga izvora električne energije meri se u vatima, dok 10, 20 ili 50 MJ u studiji predstavljaju energiju koju top predaje projektilu tokom opaljenja. Šinski top ne dobija neprekidnih 50 MJ iz generatora, već energiju postepeno skladišti i zatim je oslobađa u veoma kratkom impulsu.
Autori za prvi sistem navode teorijski domet do približno 150 kilometara. Isto vozilo dobilo bi i elektromagnetni sistem zaštite energetskog nivoa oko 2 MJ, čiji je cilj da električnim impulsom utiče na projektil ili mlaz koji pokušava da probije oklop. Već ta konfiguracija bila bi radikalno drugačija od današnjih tenkova, iako bi ispod oklopa i dalje radio dizel motor.
Do 2045. godine top raste na 20 megadžula
Druga generacija predviđa povećanje snage dizel-generatora na približno 2.000 KS i mnogo ozbiljniji sistem skladištenja energije. Oko pet tona mase moglo bi biti rezervisano za napredne baterije, superkondenzatore, zamajce i potencijalno superprovodne sisteme skladištenja. Pametna mikro-mreža unutar vozila odlučivala bi gde energija odlazi u svakom trenutku.
Elektromagnetni top u toj fazi prelazi na oko 20 MJ, dok autori projektuju domet približno 300 kilometara. Elektromagnetna zaštita raste sa 2 na čak 10 MJ, što pokazuje koliko se čitav koncept udaljava od tradicionalnog tenka u kojem je motor prvenstveno potreban za pokretanje gusenica. Buduće vozilo postaje elektrana na gusenicama koja energiju raspoređuje između pogona, oružja, zaštite i senzora.
Takva arhitektura objašnjava i zašto se u radu toliko prostora posvećuje skladištenju energije. Dizel od 2.000 KS može kontinuirano da proizvodi veliku količinu električne energije, ali elektromagnetni top zahteva mnogo veći impuls u deliću sekunde. Rezervoar energije između generatora i topa praktično postaje jednako važan kao municija.
Posle 2045. dolazi reaktor od 10 megavata
Treća faza potpuno menja pogonsku arhitekturu. Istraživači predlažu mali modularni reaktor klase 10 MW, hlađen tečnim metalom, prema dostupnim opisima smešom olova i bizmuta. Kompletan reaktorski sklop trebalo bi da stane u približno dva kubna metra, dok bi zaštita od zračenja morala da ostane unutar veoma strogih ograničenja mase.
Reaktor nije tu prvenstveno da bi tenk mogao beskonačno da vozi bez sipanja goriva. Njegova glavna svrha jeste neprekidno snabdevanje ogromnih električnih potrošača, od pogona i senzora do aktivne zaštite i elektromagnetnog oružja. U toj konfiguraciji top dostiže energiju od približno 50 MJ.
Projektovana brzina projektila je oko 3,5 kilometara u sekundi, odnosno 12.600 kilometara na sat. Autori tu brzinu povezuju sa maksimalnim teorijskim dometom od oko 450 kilometara, što bi vozilo izvelo daleko izvan klasične uloge tenka. Tih 450 kilometara nije rezultat probnog gađanja, već matematička projekcija zasnovana na početnoj brzini, balistici i pretpostavljenom razvoju odgovarajuće municije.
Top tenka sa dometom balističke rakete
Klasični tenkovski top gađa direktnom vatrom na nekoliko kilometara, dok bi oružje sa dometom od 150, 300 ili 450 kilometara pripadalo sasvim drugoj kategoriji. Takva platforma više ne bi bila samo sredstvo za uništavanje protivničkog tenka koji posada može da vidi. Postala bi kombinacija oklopnog vozila, dalekometne artiljerije i pokretnog lansera za precizne udare.
Šinski top koristi dve provodne šine i ogromnu električnu struju koja stvara elektromagnetnu silu i ubrzava projektil bez klasičnog barutnog punjenja. Ekstremna brzina daje projektilu ogromnu kinetičku energiju, pa eksplozivna bojeva glava za pojedine zadatke uopšte nije neophodna. Američka mornarica je još 2010. demonstrirala opaljenje od 32 MJ, što daje dobru predstavu koliko je ambiciozan kineski cilj od 50 MJ na vozilu od svega 60 tona.
Domet od 450 kilometara otvara mnogo komplikovaniji problem od samog ubrzavanja komada metala. Projektil bi morao da izdrži ogromna ubrzanja, atmosfersko zagrevanje i hipersonični let, a za precizno gađanje na toj udaljenosti potreban je i sistem vođenja koji preživljava lansiranje. Kineska studija daje energetsku arhitekturu, ne gotovo rešenje za sve te probleme.
Najteži deo nije nuklearni reaktor
Šinski top decenijama privlači vojsku upravo zbog brzine i potencijalno jeftinijeg projektila, ali tehnologija ima veoma tvrdoglave probleme. Šine trpe ekstremno termičko i mehaničko opterećenje pri svakom opaljenju, veliki električni impuls zahteva masivne sisteme kondenzatora, dok toplota mora negde da se odvede. Američka mornarica je uspela da demonstrira 32 MJ, ali operativni brodski sistem nikada nije uveden u službu.
Prebacivanje iste ideje sa velikog ratnog broda na gusenično vozilo od 60 tona višestruko komplikuje problem. Oklop, posada, municija, vešanje, elektromotor, senzori, reaktor, zaštita od zračenja, hlađenje i skladište energije moraju stati u jedan trup koji još mora da preživi vožnju po terenu. Dva kubna metra predviđena za reaktorski sklop pokazuju koliko ekstremnu miniaturizaciju autori očekuju.
Nuklearni pogon donosi i sopstvenu cenu. Oštećenje vozila, remont, izvlačenje sa bojišta, dekontaminacija i zaštita posade postaju mnogo komplikovaniji kada se iza borbenog odeljenja nalazi aktivni reaktor. Vozilo vredno ogromnog novca moglo bi istovremeno postati veoma privlačan cilj za jeftine dronove i protivoklopne sisteme.
Najvažnija stvar u studiji nije ni reaktor ni top
Acta Armamentarii ne opisuje odobren program novog kineskog tenka niti prototip koji se već sklapa u fabrici. Rad predstavlja dugoročnu tehnološku mapu koju su napravili stručnjaci Inner Mongolia First Machinery Group, Državne ključne laboratorije za tehnologiju projektovanja i proizvodnje specijalnih vozila i Pekinškog tehnološkog instituta. Janes posebno naglašava da dokument razmatra odnos budućih energetskih zahteva, mase, zapremine, zaštite i pokretljivosti, a ne postojeći projekat nuklearnog tenka.
Ta razlika ne čini studiju manje zanimljivom. Inner Mongolia First Machinery Group nije grupa studenata koja zamišlja oružje 2050. godine, već jedan od ključnih delova kineske industrije oklopnih vozila. Njihovi inženjeri očigledno polaze od pretpostavke da će ograničenje budućeg tenka sve manje biti snaga dizel motora, a sve više količina električne energije koju vozilo može da proizvede, skladišti i trenutno oslobodi.
Današnji tenk već mora da hrani radare aktivne zaštite, termovizijske sisteme, komunikacije, ometače, računare i sve više elektronske opreme. Sledeća generacija može dodati lasere, snažnije ometače, elektromagnetnu zaštitu, još zahtevnije senzore i potpuno električni pogon. Kineski koncept samo povlači tu liniju do krajnje tačke i postavlja neugodno jednostavno pitanje: kada sve na tenku postane električno, da li će mu jednog dana biti potrebna sopstvena nuklearna elektrana?
