चीनचा अणुऊर्जेवर चालणारा ‘सुपर रणगाडा’ नेमका काय? ४५० किमी मारकक्षमता, ५० मेगाजूल रेलगन; २०४५चे लक्ष्य

चीनचा अणुऊर्जेवर चालणारा ‘सुपर रणगाडा’ नेमका काय? ४५० किमी मारकक्षमता, ५० मेगाजूल रेलगन; २०४५चे लक्ष्य
 

६० टन वजनाच्या प्रस्तावित रणगाड्यात १० मेगावॅटची लघु अणुभट्टी, प्रचंड ऊर्जा-साठवण व्यवस्था आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेलगन बसवण्याची संकल्पना; मात्र हा प्रकल्प अद्याप संशोधन आणि संकल्पनात्मक टप्प्यात

मुंबई : रणगाडा म्हटलं की जड चिलखत, साखळीच्या पट्ट्यांवरून होणारी हालचाल आणि तुलनेने कमी किंवा मध्यम अंतरावरील लक्ष्यांवर मारा करणारी तोफ, अशी पारंपरिक प्रतिमा डोळ्यांसमोर येते. मात्र चीनमधील लष्करी संशोधकांनी मांडलेली नवी संकल्पना रणगाड्याच्या या पारंपरिक स्वरूपापेक्षा पूर्णपणे वेगळी आहे. सुमारे ६० टन वजनाचा, अणुऊर्जेवर चालणारा आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेलगनने सुसज्ज रणगाडा विकसित करण्याची संकल्पना चीनमध्ये मांडण्यात आली आहे. प्रस्तावित प्रणालीची सैद्धांतिक मारकक्षमता सुमारे ४५० किलोमीटर, तर प्रक्षेपकाचा वेग सुमारे ३.५ किलोमीटर प्रति सेकंद ठेवण्याचे उद्दिष्ट आहे. 

चीनच्या संरक्षणविषयक ‘Acta Armamentarii’ या नियतकालिकात प्रसिद्ध झालेल्या संशोधनात या संकल्पनेचा उल्लेख करण्यात आला आहे. संशोधनात इनर मंगोलिया फर्स्ट मिशनरी ग्रुप आणि बीजिंग इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीमधील संशोधक सहभागी असल्याचे नमूद करण्यात आले आहे. या प्रकल्पाला चीनच्या National Key Laboratory of Special Vehicle Design and Manufacturing Integration Technology संस्थेकडून निधी मिळणार असल्याची माहितीही संशोधनात देण्यात आली आहे. 

रेलगन म्हणजे काय?

या प्रस्तावित रणगाड्याचे सर्वात महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याची ५० मेगाजूल क्षमतेची इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेलगन. सध्याच्या बहुतांश रणगाड्यांमध्ये रासायनिक प्रणोदनाचा वापर करून तोफगोळा डागला जातो. गोळ्याच्या मागील बाजूच्या प्रणोदकाच्या ज्वलनातून निर्माण होणाऱ्या दाबामुळे प्रक्षेपक पुढे ढकलला जातो.

रेलगनची कार्यपद्धती मात्र वेगळी आहे. यात दोन समांतर विद्युतवाहक पट्ट्या किंवा ‘रेल्स’ असतात. त्यामधून अत्यंत मोठ्या प्रमाणात विद्युतप्रवाह सोडला जातो. निर्माण होणाऱ्या विद्युतचुंबकीय शक्तीमुळे प्रक्षेपकाला प्रचंड वेग दिला जातो. या प्रक्रियेमागे Lorentz force हे भौतिकशास्त्रीय तत्त्व कार्य करते. त्यामुळे रेलगनला ‘electromagnetic launcher’ असेही म्हटले जाते. 

पारंपरिक तोफांमध्ये प्रक्षेपकाचा वेग साधारणपणे १.७ ते २ किलोमीटर प्रति सेकंद या पातळीवर असल्याचे लेखात नमूद आहे. त्याच्या तुलनेत प्रस्तावित रेलगनमधून सुमारे ३.५ किलोमीटर प्रति सेकंद, म्हणजेच ताशी सुमारे १२,६०० किलोमीटर वेगाने प्रक्षेपक डागण्याचे लक्ष्य आहे. हा वेग ध्वनीच्या वेगाच्या दहापटापेक्षा अधिक असल्याने प्रक्षेपक हायपरसॉनिक श्रेणीत येतो. 

४५० किमीची मारकक्षमता म्हणजे नेमके काय?

या संकल्पनेनुसार रेलगनची सैद्धांतिक कमाल मारकक्षमता सुमारे ४५० किलोमीटर ठेवण्यात आली आहे. यामुळे हा रणगाडा केवळ समोरच्या रणगाड्यांशी थेट लढणारे वाहन न राहता दूरवरील लक्ष्यांवर प्रहार करू शकणारे मोबाइल प्लॅटफॉर्म बनू शकतो.

सैद्धांतिकदृष्ट्या अशा प्रणालीचा वापर कमांड आणि नियंत्रण केंद्रे, रसद केंद्रे, विमानतळ किंवा अन्य लष्करी पायाभूत सुविधांविरोधात केला जाऊ शकतो. मात्र ४५० किलोमीटर ही सैद्धांतिक कमाल श्रेणी आहे. प्रत्यक्ष प्रभावी पल्ला प्रक्षेपकाचे वजन, आकार, हवेचा प्रतिकार, प्रक्षेपणाचा कोन, लक्ष्याचे स्वरूप आणि मार्गदर्शन प्रणाली यांसारख्या अनेक घटकांवर अवलंबून राहील. त्यामुळे ४५० किलोमीटरचा आकडा प्रत्यक्ष रणांगणातील अचूक किंवा हमखास मारकक्षमता म्हणून पाहता येणार नाही. 

एवढी ऊर्जा कुठून मिळणार?

या संकल्पनेसमोरील सर्वात मोठ्या तांत्रिक प्रश्नांपैकी एक म्हणजे ऊर्जा निर्मिती आणि तिचे क्षणार्धात वितरण. ५० मेगाजूल ऊर्जा रेलगनला अत्यंत कमी वेळेत पुरवणे हे सामान्य डिझेल इंजिन किंवा साध्या बॅटरीसाठी शक्य नाही.

त्यामुळे प्रस्तावित प्रणालीमध्ये आधी ऊर्जा निर्माण करून ती साठवली जाईल आणि गोळीबाराच्या क्षणी अतिशय वेगाने रेलगनकडे वळवली जाईल. यासाठी supercapacitors, superconducting magnetic energy storage (SMES) आणि अन्य उच्च-क्षमता ऊर्जा-साठवण तंत्रज्ञानाचा विचार करण्यात आला आहे. 

रणगाड्यातच अणुभट्टी

या संकल्पनेचा सर्वात महत्त्वाकांक्षी भाग म्हणजे भविष्यात रणगाड्यातच सुमारे १० मेगावॅट क्षमतेची लघु अणुभट्टी (Small Modular Reactor) बसवण्याचा प्रस्ताव. त्यासाठी lead-bismuth eutectic (LBE) शीतलक वापरणाऱ्या जलद अणुभट्टीची कल्पना मांडण्यात आली आहे.

प्रस्तावानुसार अणुभट्टीची संपूर्ण यंत्रणा सुमारे दोन घनमीटर जागेत बसवण्याचे उद्दिष्ट आहे. किरणोत्सर्गापासून संरक्षण करणारे शील्डिंग तीन टनांपेक्षा जास्त नसावे, अशीही मर्यादा मांडण्यात आली आहे. संपूर्ण रणगाड्याचे वजन सुमारे ६० टन ठेवण्याचा प्रयत्न आहे. अणुभट्टीतील इंधन किमान पाच वर्षे बदलण्याची गरज भासू नये, अशी संकल्पना संशोधकांनी मांडली आहे. 

तीन टप्प्यांत विकासाचा आराखडा

चीनच्या संशोधकांनी ही प्रणाली थेट अंतिम स्वरूपात तयार करण्याऐवजी तीन टप्प्यांत विकसित करण्याची कल्पना मांडली आहे.

पहिला टप्पा—२०३५ पूर्वी : विद्यमान रणगाड्यांच्या प्लॅटफॉर्मवर हायब्रिड-डिझेल प्रणाली आणि पहिल्या पिढीची इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शस्त्रे बसवण्याचा प्रस्ताव आहे. सुमारे १० मेगाजूल रेलगन आणि १५० किलोमीटरपर्यंतच्या लक्ष्यांसाठी प्रणाली विकसित करण्याचे उद्दिष्ट मांडले आहे.

दुसरा टप्पा—२०३५ ते २०४५ : या टप्प्यात रेलगनची क्षमता सुमारे २० मेगाजूल आणि प्रभावी मारा सुमारे ३०० किलोमीटरपर्यंत नेण्याचा प्रस्ताव आहे. ऊर्जा-साठवणुकीसाठी solid-state batteries, SMES आणि AI-व्यवस्थापित microgrid यांसारख्या प्रणालींचा विचार आहे.

तिसरा टप्पा—२०४५ नंतर : १० मेगावॅट क्षमतेची LBE-cooled अणुभट्टी, ५० मेगाजूल रेलगन आणि प्रगत ऊर्जा-साठवण प्रणाली यांचे एकत्रीकरण करण्याचे लक्ष्य आहे. याच टप्प्यात ३.५ किलोमीटर प्रति सेकंद वेग आणि सुमारे ४५० किलोमीटरपर्यंतची सैद्धांतिक मारकक्षमता साध्य करण्याचे उद्दिष्ट आहे.

संकल्पना प्रत्यक्षात आणणे किती कठीण?

या प्रकल्पातील प्रत्येक तंत्रज्ञान स्वतंत्रपणे अभ्यासले जात असले, तरी ते सर्व एका ६० टनांच्या रणगाड्यात एकत्र आणणे हे मोठे अभियांत्रिकी आव्हान आहे. अणुभट्टी, किरणोत्सर्ग संरक्षण, ऊर्जा-साठवण, रेलगन, शीतकरण व्यवस्था, चालकदलाची सुरक्षितता आणि रणांगणातील टिकाऊपणा या सर्व बाबी एकाच वेळी हाताळाव्या लागतील.

रेलगनच्या तंत्रज्ञानासमोर आधीपासूनच काही अडचणी आहेत. प्रत्येक गोळीबारानंतर निर्माण होणारी प्रचंड उष्णता आणि रेल्सची झीज हा त्यातील महत्त्वाचा प्रश्न आहे. अमेरिकेच्या नौदलानेही रेलगनवर दीर्घकाळ संशोधन केले होते; मात्र २०२१ मध्ये अमेरिकेने आपला नौदल रेलगन कार्यक्रम बंद केला. रेल्सची झीज, उष्णता आणि वाढता खर्च यांसारख्या अडचणी त्यामागे होत्या. 

चीनने यापूर्वीही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शस्त्र आणि मोठ्या प्रमाणातील विद्युतशक्तीशी संबंधित तंत्रज्ञानावर काम केले आहे. २०१७च्या सुमारास चीनच्या Haiyangshan या Type 072III टँक लँडिंग शिपवर प्रायोगिक रेलगन बसवल्याचे वृत्त आले होते. चीनच्या विमानवाहू नौका Fujian मध्येही EMALS म्हणजे Electromagnetic Aircraft Launch System वापरण्यात आले आहे. मात्र EMALS आणि रेलगन ही एकच प्रणाली नाही, हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे. 

सध्या अणुऊर्जेवर चालणारा ४५० किलोमीटर पल्ल्याचा रणगाडा प्रत्यक्ष रणांगणात उपलब्ध नाही. चीनने मांडलेली ही संकल्पना दीर्घकालीन संशोधन आणि तांत्रिक उद्दिष्टांच्या टप्प्यावर आहे. त्यामुळे ५० मेगाजूल रेलगन, ३.५ किलोमीटर प्रति सेकंद वेग आणि ४५० किलोमीटर पल्ला हे सध्याच्या प्रत्यक्ष क्षमतेचे आकडे नसून प्रस्तावित भविष्यातील उद्दिष्टे म्हणून पाहणे अधिक योग्य ठरेल.