Τι είναι το σιδηροδρομικό όπλο;

Το σιδηροδρομικό πυροβόλο όπλο, ή πιο απλά, Railgun , χρησιμοποιεί ένα μαγνητικό πεδίο που τροφοδοτείται από ηλεκτρική ενέργεια για να επιταχύνει ένα βλήμα.Αν και οι βασικές ιδέες που αποτελούν τη βάση της κατασκευής ενός σιδηροδρομικού πυροβόλου είναι απλές, η πυροδότηση ενός τυπικού βλήματος πυροβόλων όπλων έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια απωθητική δύναμη.Το αποτέλεσμα είναι ότι το σιδηροδρομικό όπλο πρέπει να εξυπηρετείται μετά από σχεδόν κάθε βολή, καθιστώντας τα λιγότερο πρακτικά από τα συμβατικά βλήματα.Απαιτούν επίσης ένα πολύ μεγάλο τροφοδοτικό, ικανό να παρέχει ένα εκατομμύριο περίπου amperes του ρεύματος, καθιστώντας τη δημιουργία φορητών σιδηροδρομικών όπλων δύσκολη.

Ένα σιδηροδρομικό όπλο αποτελείται από δύο σταθερά αγκυροβολημένες παράλληλες μεταλλικές ράγες, συνδεδεμένες με ηλεκτρική τροφοδοσία.Ένα βλήμα ικανό να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια τοποθετείται μεταξύ των σιδηροτροχιών, ολοκληρώνοντας το κύκλωμα.Όντας ηλεκτρικά φορτισμένος, οι μεταλλικές ράγες συμπεριφέρονται ως ηλεκτρομαγνήτες, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο που κυκλοφορεί γύρω από κάθε σιδηροτροχιά.Ένα πεδίο κινείται δεξιόστροφα γύρω από τη σιδηροτροχιά του, το άλλο δεξιόστροφα, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο ανάμεσα σε αυτό δημιουργεί μια καθαρή δύναμη παράλληλη με τις ράγες, μακριά από την τροφοδοσία.Το βλήμα συμπεριφέρεται όπως κάθε φορτισμένο σύρμα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, αντιμετωπίζοντας μια δύναμη κάθετη προς την κατεύθυνση του ρεύματος και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.Αυτό ονομάζεται δύναμη Lorentz. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα είναι πολύ ισχυρό, το βλήμα, που υποβάλλονται σε ισχυρές δυνάμεις, επιταχύνεται στο τέλος του σιδηροδρομικού όπλου απέναντι από την τροφοδοσία και εξέρχεται από ένα άνοιγμα.Το κύκλωμα, έτσι σπασμένο, τελειώνει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.Το βλήμα πρέπει να κάνει φυσική επαφή με τις ράγες κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης.Εάν το βλήμα κινείται αρκετά γρήγορα, η τριβή από μόνη της μπορεί να βλάψει σοβαρά ή ακόμα και να εξατμίσει τις ράγες, απουσιάζοντας αρκετά ισχυρά υλικά.Επίσης, εάν οι ράγες δεν τοποθετούνται με ασφάλεια σε μια σταθερή επιφάνεια, μπορούν να προωθηθούν από ισχυρές ενέργειες μέσα στο σιδηροδρομικό όπλο.έχουν αναπτυχθεί, οι οποίες διαθέτουν πολύ υψηλές ταχύτητες ρύγχους, της τάξης των 3,5 χλμ./sec (2,17 MPs), περίπου 3 φορές ταχύτερα από τα σύγχρονα τουφέκια.Ωστόσο, αυτά τα σχέδια απαιτούν μεγάλα τροφοδοτικά και η συντήρηση παραμένει πρόβλημα.Το Ναυτικό των ΗΠΑ εξέφρασε ενδιαφέρον για τα σιδηροδρομικά όπλα λόγω των μη εκρηκτικών πυρομαχικών τους, αλλά δεν έχουν συνάψει κοινή χρήση.των ειρηνικών εφαρμογών όπως το διαστημικό ταξίδι.Ένα πολύ μακρύ σιδηροδρομικό όπλο, ή

Mass Driver

, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την επιτάχυνση των ωφέλιμων φορτίων για να ξεφύγουν από την ταχύτητα για το κόστος πολύ φθηνότερο από αυτό των χημικών πυραύλων.Ένα μειονέκτημα είναι η υψηλή αρχική επένδυση που απαιτείται για την οικοδόμηση ενός τέτοιου μαζικού οδηγού.Για να δημιουργηθεί ένας μάζας οδηγός που επιταχύνει ένα βλήμα για να ξεφύγει από την ταχύτητα με ρυθμό αποδεκτό από τους ανθρώπινους επιβάτες (~ 2 gs), θα απαιτούσε ένα βαρέλι μήκους ~ 50 χλμ. (30 μίλια).Μια άλλη πιθανή εφαρμογή των σιδηροδρομικών όπλων μπορεί να βρίσκεται στην αρένα της πυρηνικής σύντηξης, όπου απαιτούνται τεράστιες πιέσεις και θερμοκρασίες για τη συγχώνευση των ατομικών πυρήνων μαζί.