Gatlingov top već više od jednog i po veka počiva na prepoznatljivoj ideji: više cevi kruži oko zajedničke ose i smenjuje se tokom paljbe. Ruski pronalazač Jevgenij Svijaženinov iz Sankt Peterburga pokušava da razdvoji upravo ono što je kod Gatlinga oduvek bilo spojeno. U njegovom patentu cevi više ne moraju da se okreću.
Umesto masivnog rotirajućeg sklopa, okreće se mali rotor sa permanentnim magnetima koji proizvodi električne impulse za paljenje. Svaka nepokretna cev dobija sopstveni kanal, dok magnetni sistem određuje redosled opaljenja. Ideja izgleda gotovo banalno jednostavno, što je često znak da zanimljiv deo tek počinje.
Problem je što kod višecevnog oružja samo opaljenje predstavlja najmanji deo posla. Municija mora da stigne do cevi, zatvarač mora da izvrši ciklus, čaura mora da bude izbačena, a cevi moraju da podnesu ogromno termičko opterećenje. Patent zato otvara zanimljivo pitanje: koliko se Gatling može pojednostaviti ako se rotacija cevi potpuno izbaci iz jednačine?
Rotor se okreće, cevi ostaju mirne
U klasičnom Gatlingovom sistemu rotira se kompletan snop cevi. Svaka cev tokom jednog obrta prolazi kroz različite faze ciklusa, od punjenja i zabravljivanja do opaljenja, izvlačenja čaure i ponovnog punjenja. Rotacija zato nije samo način da se rasporedi toplota, već i centralni deo čitave mehanike.
Svijaženinov predlaže drugačiju podelu poslova. Cevi ostaju fiksirane, dok mali elektromotor okreće rotor sa permanentnim magnetima unutar statora sa kalemovima. Prolaskom magneta pored kalema menja se magnetni fluks i stvara električni impuls koji može da aktivira električni upaljač odgovarajuće cevi.
Svaki kalem povezan je sa jednom cevi, pa rotor praktično postaje razvodnik paljbe. Nema potrebe da se nekoliko teških cevi velikom brzinom zavrti oko ose samo da bi se odredilo koja će sledeća opaliti. Masa koja se rotira može biti neuporedivo manja od kompletnog cevnog sklopa.
Magneti ovde nisu nikakva egzotična fizika
Osnovni princip rada poznat je iz praktično svakog električnog generatora. Permanentni magnet u kretanju menja magnetni fluks kroz namotaj i indukuje elektromotornu silu, dok energija na kraju dolazi iz elektromotora koji rotor pokreće. Patent ne pokušava da dobije energiju ni iz čega, niti se zasniva na nekom neuobičajenom elektromagnetnom efektu.
Zanimljiviji deo nalazi se u rasporedu magneta, kalemova i uglova njihovog međusobnog prolaska. Autor tvrdi da se tokom jednog punog obrta rotora kompletna sekvenca impulsa za više cevi može proizvesti unutar mnogo manjeg ugla rotacije. Rotor se zato može okretati relativno sporo, dok se električni impulsi pojavljuju mnogo češće.
Tu nastaje efekat koji patent opisuje kao neku vrstu multiplikatora. Broj električnih impulsa ne mora direktno da odgovara broju obrtaja rotora, jer jedan obrt može proizvesti mnogo pojedinačnih događaja paljenja. Sa električne strane, vrlo velika frekvencija impulsa nije posebno težak problem.
Brzina impulsa nije isto što i brzina paljbe
Upravo tu počinje granica između lepog električnog rešenja i stvarnog oružja. Moguće je proizvesti desetine ili stotine električnih impulsa u sekundi, ali projektil ne može biti ispaljen dok nova municija fizički ne stigne u ležište. Mehanizam za hranjenje zato vrlo brzo postaje veće ograničenje od samog sistema paljenja.
Kod automatskog topa svaki metak ili granata moraju da budu dovedeni, pravilno pozicionirani, zabravljeni i potom uklonjeni iz sistema nakon opaljenja. Sve to mora da se odvija pouzdano pri vibracijama, visokoj temperaturi i velikim silama trzaja. Jedna pogrešno dovedena granata pri velikoj brzini paljbe može da zaustavi čitav sistem.
Elektronski okidač taj problem ne rešava. On samo uklanja potrebu da se trenutak opaljenja određuje složenijim mehaničkim putem. Prava vrednost patenta zato zavisi od toga kakav bi sistem hranjenja radio iza nepokretnih cevi.
Zašto Gatling uopšte okreće cevi
Rotirajuće cevi nisu uvedene samo zato da bi oružje izgledalo spektakularno. Glavna prednost takvog rasporeda jeste što svaka cev ima nekoliko trenutaka odmora dok ostale pucaju, čime se toplotno opterećenje raspoređuje na čitav snop. Jedna cev ne mora da podnese punu brzinu paljbe sistema.
Kod fiksnih cevi isti princip hlađenja može da postoji samo ako sistem precizno smenjuje opaljenja. Šest cevi koje redom pucaju i dalje dele termičko opterećenje, čak i kada se fizički ne okreću. Nestaje, međutim, strujanje vazduha i deo prirodnog hlađenja koji rotacija sklopa može da pruži.
Fiksna konstrukcija zato bi možda zahtevala masivnije cevi, bolji sistem hlađenja ili ograničenje dužine rafala. Kod oružja vrlo velike brzine paljbe upravo temperatura često postaje granica mnogo pre nego što elektronika ili motor dostignu svoje mogućnosti. Magnetni rotor ne može da promeni fiziku usijanog čelika.
Manje rotirajuće mase može biti ozbiljna prednost
Klasični višecevni top mora prvo da ubrza veliki snop cevi do radne brzine. Elektromotor zato ne pokreće samo mehanizam za hranjenje već i nekoliko teških cevi, nosače i druge pokretne delove. To zahteva snagu i stvara dodatna opterećenja na ležajevima i pogonskom sistemu.
Kod Svijaženinovog koncepta rotirajuća masa mogla bi biti neuporedivo manja. Mali rotor sa magnetima može da dostigne potrebnu brzinu mnogo brže od kompletnog sklopa cevi, pa bi teoretski i vreme od komande za paljbu do pune frekvencije opaljenja moglo da bude kraće. Konstrukcija bi istovremeno mogla da ima manje velikih pokretnih delova.
Takva arhitektura može biti posebno zanimljiva za platforme gde su masa, vibracije i potrošnja električne energije ograničavajući faktori. Brodski sistemi, borbena vozila, robotizovane kupole ili sistemi protiv dronova mogli bi da imaju korist od kompaktnijeg višecevnog oružja. Sve zavisi od toga da li ostatak mehanizma može da prati brzinu koju električni deo nudi.
Sistem hranjenja je prava zagonetka
Nepokretne cevi stvaraju jedno vrlo praktično pitanje: kako svaku od njih dovoljno brzo snabdevati municijom. Kod klasičnog Gatlinga rotacija cevi omogućava da se punjenje, opaljenje i izbacivanje odvijaju na različitim mestima tokom istog obrta. Mehanički ciklus je direktno vezan za položaj svake cevi.
Kod stacionarnih cevi morao bi da postoji zaseban ili zajednički sistem koji municiju deli između više ležišta. To može značiti više zatvarača, razvodnik municije, linearne mehanizme ili neki potpuno drugačiji način punjenja. Sa rastom kalibra takva konstrukcija postaje sve masivnija.
Upravo tu se može izgubiti deo jednostavnosti dobijene uklanjanjem rotirajućeg snopa. Električni sistem paljenja može biti vrlo elegantan, dok mehanički deo iza njega postane složeniji nego kod tradicionalnog Gatlinga. Patent će svoju pravu vrednost pokazati tek kada se oba dela spoje u sistem koji pouzdano radi hiljadama ciklusa.
Električno paljenje donosi još jednu zanimljivu mogućnost
Klasični mehanički udarni sistem zahteva fizički kontakt sa kapislom i veoma precizno vremensko usklađivanje zatvarača, udarača i ostalih delova. Električno paljenje omogućava da elektronika odlučuje o tačnom trenutku aktiviranja svakog metka. Takav princip već postoji u različitim vrstama modernog naoružanja i municije.
Kod višecevnog sistema elektronska kontrola može omogućiti mnogo slobodniji obrazac paljbe. Sistem ne mora nužno uvek da koristi cevi redom 1-2-3-4-5-6, već bi mogao da bira sekvencu prema temperaturi, kvaru pojedine cevi ili željenoj brzini paljbe. Jedna cev mogla bi čak privremeno da bude izbačena iz ciklusa bez zaustavljanja ostalih.
Takva fleksibilnost može biti važnija od samog permanentnog magneta. Rotor bi tada predstavljao samo jedan način generisanja i sinhronizacije impulsa, dok bi prava prednost bila potpuno elektronsko upravljanje više nezavisnih cevi. Oružje bi postalo manje vezano za čistu mehaničku sinhronizaciju.
Patent još nije top
Patent pokazuje da je određeni tehnički princip dovoljno konkretno opisan da može da bude pravno zaštićen. Ne dokazuje da postoji funkcionalan prototip koji je izdržao hiljade opaljenja, niti da je novi sistem lakši, pouzdaniji ili jeftiniji od postojećih Gatling konstrukcija. Put od crteža do oružja koje može da radi u pesku, prašini, mrazu i vibracijama veoma je dug.
Najveća nepoznanica nije može li magnetni rotor da napravi impulse, jer je odgovor očigledno da može. Mnogo važnije je može li sistem hranjenja da prati željenu frekvenciju, kako se rešava hlađenje nepokretnih cevi i šta se događa kada jedna od njih zakaže. Bez odgovora na ta pitanja impresivna teorijska brzina paljbe ostaje samo broj.
Ideja je ipak zanimljiva upravo zato što napada jedan od osnovnih elemenata Gatlingovog koncepta. Umesto pitanja koliko brže mogu da se okreću cevi, Svijaženinov pita da li uopšte moraju da se okreću. Ukoliko ostatak mehanike jednom sustigne tu ideju, Gatling budućnosti možda više neće izgledati kao Gatling koji poznajemo.
