Súng đường sắt là gì?

Súng đường sắt, hay đơn giản hơn, railgun, sử dụng một từ trường được cung cấp năng lượng để tăng tốc một đạn.Mặc dù các ý tưởng cơ bản làm cơ sở cho việc xây dựng một khẩu súng đường sắt rất đơn giản, việc bắn một viên đạn súng đường sắt điển hình dẫn đến một lực đẩy rất lớn.Kết quả là súng đường sắt phải được bảo dưỡng sau gần như mọi phát bắn, khiến chúng ít thực tế hơn các viên đạn thông thường.Họ cũng yêu cầu một nguồn điện rất lớn, có thể cung cấp một triệu ampe hiện tại, khiến việc tạo ra súng đường sắt di động trở nên khó khăn. Một khẩu súng đường sắt bao gồm hai đường ray kim loại song song được neo vững chắc, kết nối với nguồn điện.Một viên có khả năng dẫn điện được đặt ở giữa các đường ray, hoàn thành mạch.Được sạc điện, các đường ray kim loại hoạt động như các điện cực, tạo ra một từ trường lưu thông xung quanh mỗi đường ray.Một trường di chuyển theo chiều kim đồng hồ xung quanh đường ray của nó, theo chiều kim đồng hồ khác, tạo ra một từ trường ở giữa tạo ra một lực ròng song song với đường ray, tránh xa nguồn điện.Các viên đạn hoạt động như bất kỳ dây điện tích điện nào trong điện trường, trải qua một lực vuông góc với hướng của dòng điện và hướng của từ trường.Đây được gọi là lực Lorentz.

Khi dòng điện rất mạnh, đạn, trải qua các lực mạnh, tăng tốc đến cuối súng đường sắt đối diện với nguồn điện và thoát khỏi khẩu độ.Mạch, do đó bị hỏng, kết thúc dòng điện của dòng điện.Các viên đạn phải tiếp xúc vật lý với đường ray trong quá trình gia tốc.Nếu viên đạn đang di chuyển đủ nhanh, chỉ riêng ma sát có thể làm hỏng nghiêm trọng hoặc thậm chí bốc hơi các đường ray, vắng mặt đủ vật liệu mạnh.Ngoài ra, nếu các đường ray không được gắn an toàn vào một bề mặt ổn định, chúng có thể bị đẩy ra bởi các năng lượng mạnh mẽ trong súng đường sắt.đã được phát triển, có tốc độ mõm rất cao, theo thứ tự 3,5 km/giây (2,17 MP), nhanh hơn khoảng 3 lần so với súng trường hiện đại.Tuy nhiên, những thiết kế này đòi hỏi nguồn cung cấp năng lượng lớn và bảo trì vẫn là một vấn đề.Hải quân Hoa Kỳ đã bày tỏ sự quan tâm đến súng đường sắt do đạn không thể loại bỏ của họ, nhưng họ đã không được sử dụng phổ biến.Một giải pháp được đề xuất cho vấn đề hao mòn súng đường sắt là ý tưởng sử dụng các viên đạn rất nhỏ được tăng tốc ở vận tốc rất cao, một thiết kế đôi khi được gọi là

Needlegun.của các ứng dụng hòa bình như du hành vũ trụ.Một khẩu súng đường sắt rất dài, hoặc người lái xe hàng loạt, có thể được sử dụng để tăng tốc trọng tải để thoát khỏi vận tốc với chi phí rẻ hơn nhiều so với tên lửa hóa học.Một nhược điểm là khoản đầu tư ban đầu cao cần thiết để xây dựng một người lái xe hàng loạt như vậy.Để tạo ra một trình điều khiển đại chúng tăng tốc một viên đạn để thoát khỏi vận tốc với tốc độ chấp nhận được đối với hành khách (~ 2 gs), sẽ yêu cầu một thùng có chiều dài ~ 50 km (30 dặm).Một ứng dụng tiềm năng khác của súng đường sắt có thể nằm trong lĩnh vực hợp nhất hạt nhân, trong đó áp lực và nhiệt độ to lớn được yêu cầu để hợp nhất các hạt nhân nguyên tử với nhau.