Vídeo: Japão une esforços europeus para projeto de pesquisa sobre armas ferroviárias #ÚltimasNotícias

Artigo com contribuição de Yoshihiro Imada, Nathan Gain e Xavier Vavasseur.

Todos os esforços ganharam vida recentemente com um novo marco quando três Ministérios da Defesa (França, Alemanha e Japão) envolvidos neste projecto assinaram no passado dia 30 de Maio. Termos de Referência (TOR) com o objetivo “explorar a possibilidade de colaboração para pesquisa, desenvolvimento, teste e avaliação de tecnologias Railgun” conforme ISL publicado em um anúncio oficial.

Aqui está nossa entrevista em vídeo com o representante da ATLA e ISL sobre o acordo de cooperação:

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Em relação à assinatura deste acordo, a ATLA respondeu Notícias Navais consultas:

Naval News: Em relação à cooperação entre Japão, França e Alemanha desta vez, você poderia fornecer informações sobre seus objetivos, conteúdo e resultados esperados, tanto quanto possível?

ATLA: A cooperação baseada nas diretrizes de implementação assinadas desta vez visa facilitar a troca tranquila de informações e opiniões sobre a tecnologia dos canhões ferroviários entre as instituições participantes. O objetivo é explorar o potencial de colaboração na pesquisa, desenvolvimento, teste e avaliação da tecnologia de armas ferroviárias. Ao utilizar estas diretrizes de implementação, pretendemos trabalhar de forma constante para a aplicação prática precoce de armas ferroviárias para acelerar o aprimoramento das nossas capacidades de defesa nacional.

Naval News: Eu entendo que funcionários da ATLA visitaram recentemente o ISL (Instituto de Saint-Louis), o coração dos projetos de desenvolvimento de armas ferroviárias na Europa, incluindo França e Alemanha. Você acha que a pesquisa da ATLA sobre canhões ferroviários, incluindo o recente acordo, terá algum impacto no projeto europeu THEMA, ou criará efeitos sinérgicos entre o Japão e a Europa?

ATLA: Como a ATLA não participa no projecto europeu THEMA, é difícil comentar o seu impacto no projecto. No entanto, esperamos que a cooperação sob estas diretrizes de implementação produza resultados que contribuam para a aplicação prática precoce de canhões ferroviários no Japão e na França/Alemanha.

Naval News: Além da Europa, entende-se que a colaboração com os Estados Unidos também está sendo buscada no que diz respeito ao desenvolvimento de armas ferroviárias. Como essas colaborações internacionais podem impactar o atual desenvolvimento de canhões ferroviários?

ATLA: À medida que o ambiente de segurança que rodeia o nosso país se torna cada vez mais severo, pretendemos trabalhar de forma constante para a aplicação prática precoce de armas ferroviárias, promovendo activamente a colaboração com nações aliadas e com ideias semelhantes para garantir a superioridade tecnológica.

O Japão é um líder amplamente reconhecido nesta tecnologia disruptiva. Na verdade, a ATLA iniciou seu próprio programa de desenvolvimento de canhão elétrico em 2016, com o primeiro teste de disparo do demonstrador ocorrendo dois anos depois. O último marco importante aconteceu em outubro de 2023, quando ATLA conduziu o primeiro teste oficial de disparo de um canhão elétrico a bordo de um navio.

Sobre o projeto de canhão elétrico japonês

No MoD japonês, o desenvolvimento de railgun é conduzido pelo Ground Systems Research Center (GSRC), uma divisão da Acquisition, Technology & Logistics Agency (ATLA). ATLA iniciou o desenvolvimento em grande escala do canhão elétrico em 2016. Sob o nome de “Pesquisa em Sistemas de Aceleração Eletromagnética”, a pesquisa foi conduzida do ano fiscal de 2016 até o ano fiscal de 2022. O alvo nesta pesquisa era uma velocidade inicial de 2.000 metros por segundo e um vida útil do cano de 120 tiros. Em outras palavras, o objetivo era atingir um disparo estável de até 120 tiros a uma velocidade inicial constante.

No caso de uma arma de fogo convencional, os danos ao cano causados ​​pela pressão gerada pela explosão da pólvora seriam um problema, mas isso não ocorre no caso de um canhão elétrico. Por outro lado, os danos causados ​​pelo calor proveniente da alta corrente que flui através do trilho e o desgaste causado pelo contato entre a armadura e o trilho são um problema. À medida que a superfície do trilho é corroída por isso, isso leva à degradação do desempenho, como uma redução na velocidade inicial. Portanto, o cobre foi inicialmente usado como material para o trilho do barril, mas foi alterado para uma mistura diferente de metais e outros materiais ao longo da pesquisa. Como resultado, foi confirmado que nenhum dano significativo ocorreu na grade do cano, mesmo após 120 tiros terem sido disparados.

Com base nos resultados da pesquisa até o momento, o projeto está agora avançando para “Pesquisa sobre o Future Railgun”, que será conduzida do ano fiscal de 2022 ao ano fiscal de 2026. Embora a pesquisa anterior tenha se concentrado no disparo de balas do canhão elétrico, a pesquisa atual visa avançar esta pesquisa em um “sistema de canhão” equipado com uma série de mecanismos para operação real. Inclui:

・Disparo contínuo de projétil

・Sistema de controle de incêndio

・Estabilidade do projétil após o lançamento

Sobre o canhão eletromagnético europeu

Sob a liderança do Instituto de Investigação Franco-Alemão de Saint-Louis (ISL), a Agência Europeia de Defesa (EDA) lançado em maio de 2020 o projeto PILUM (Projéteis para EUaumentado euefeitos de longo alcance Vocêcante eletro-Mcanhão elétrico magnético), a fim de mostrar a viabilidade de construção de um canhão eletromagnético (EMRG) para aplicações de artilharia que pode atingir distâncias de até 200 km. Os canhões eletromagnéticos são lançadores que utilizam energia elétrica muito alta, usando a força de Lorentz para obter velocidades iniciais significativamente mais altas do que as das armas químicas.

O consórcio reuniu nove parceiros de cinco países europeus, cada um com os seus próprios conhecimentos industriais, tecnológicos e científicos avançados:

• ISL, Instituto de Investigação Franco-Alemão de Saint-Louis, líder europeu em aceleração eletromagnética e coordenador do projeto;
• o Von Karman Research Institute (Bélgica), especializado em dinâmica de fluidos e propulsão;
• dois integradores de sistemas, Naval Group e Nexter Systems (França);
• dois fornecedores de munições, Diehl Defense (Alemanha) e Nexter Munitions (França);
• Explomet (Polônia), pequena empresa especializada em revestimento explosivo de metais;
• ICAR (Itália), fabricante de capacitores elétricos de alta densidade;
• Erdyn Consultants (França), especialista na gestão de projetos colaborativos europeus

Concluído em setembro de 2023, os sete parceiros industriais e de laboratórios registraram “progresso considerável”Para cada um dos três pilares principais do esforço do “canhão eletromagnético”: a própria arma, seus projéteis e seu sistema de armazenamento e conversão de energia. Partindo de cenários definidos com utilizadores finais, a equipa PILUM realizou simultaneamente uma série de exercícios de simulação numérica e analítica, testes laboratoriais e experiências em espaço aberto para cada um dos três subsistemas. As fases finais concentraram-se em questões de engenharia de sistemas e cenários para integração de um EMRG em plataformas navais e terrestres.“Os resultados superam as expectativas”, disse a ISL.

Do lado do cano, as altas temperaturas e o atrito gerados em cada tiro podem ser compensados ​​com um revestimento resistente ao desgaste, aumentando assim a vida útil. PILUM também leva a um conceito de arma selecionado para estudo aprofundado e a conceitos de potência e mira adaptados às necessidades de um EMRG.

O PILUM também permitiu avançar num conceito preliminar de um projéctil de hipervelocidade capaz de atingir Mach 6, e mais particularmente na sua resistência às forças de aceleração e às cargas térmicas geradas. “Testes em túnel de vento, simulações baseadas em mecânica de fluidos computacional, bem como testes de voo livre foram realizados para avaliar o desempenho em Mach 5,” o ISL acrescentou.

A complicada questão da energia também exigiu a exploração de vários caminhos, como fontes de alimentação capacitivas e indutivas. “Uma avaliação do ciclo de vida realizada para o conceito de energia capacitiva mostrou que, sob condições operacionais específicas baseadas nos cenários, a densidade de energia do sistema de energia pulsada foi aproximadamente 25% superior aos valores nominais indicados nas especificações técnicas do fabricante.”, observou o ISL. Este último está trabalhando em outra solução, a de um gerador XRAM “que se baseia no armazenamento indutivo de energia magnética em um volume relativamente pequeno”. Isto resulta numa proposta conceptual para a integração da tecnologia XRAM num navio de guerra que proporciona mais espaço para transportar o que, no entanto, continuaria a ser um sistema de armas volumoso. “Devido às velocidades de projéteis significativamente mais altas que o EMRG pode atingir em comparação com a artilharia convencional, são possíveis distâncias de ataque de 200 km ou mais.”, resumiram a EDA e a ISL, confirmando a viabilidade de tal sistema no cenário de defesa europeu.

Quanto às perspectivas de integração, os estudos resultaram em diversas provas de conceito. “Soluções poderiam ser propostas dependendo do espaço disponível na plataforma”, sublinhou a EDA. Estes primeiros passos servirão de base para avançar num roteiro estabelecido até 2035.

Consubstanciado no projeto “Tecnologia para Artilharia Eletromagnética” (THEMA) selecionado em junho de 2023, o palco atual reúne todos os atores do PILUM, bem como alguns novos chefes. Liderada desta vez pela Nexter, a equipe da THEMA realiza estudos de maturação que deverão levar em 2028 ao teste de um demonstrador em um campo de tiro.

O Japão e a UE estão longe de ser os únicos a observar este desenvolvimento tecnológico. Muitas nações têm projetos de pesquisa de armas eletromagnéticas em vários estágios de avanço. é o caso dos Estados Unidos (Escritório de Pesquisa Naval, Centro de Guerra de Superfície Naval Divisão Dahlgren e BAE Systems, mas esses esforços teriam parado), Índia (DRDO), Reino Unido (DRA), Rússia e também China, que foi o único que parece ter também conduziu testes no mar de seu protótipo até o teste do Japão.